一种补偿分插机构非匀速齿轮传动侧隙的机构设计

针对高速插秧机非匀速齿轮传动型分插机构存在齿轮侧隙,导致栽植臂出现晃动影响取秧和插秧准确性的问题,通过将盘形凸轮与行星轮固结于一体在行星轮轴上,利用弹簧将铰接在行星架上的摆杆进行力封闭,设计了一种补偿分插机构非匀速齿轮传动侧隙的摆动从动件凸轮机构。通过静力矩分析得出摆动凸轮机构在行星架中的安装条件,估算了非匀速齿轮传动的侧隙和侧隙引起的行星轮转角误差。利用ADAMS软件仿真了分插机构各级齿轮啮合的接触力变化情况和行星轮轴力矩特性曲线。结果表明,在栽植臂阻力矩和惯性力矩的反驱动作用下,该侧隙补偿机构始终施加给予行星轮转向相反的补偿力矩,能使各级齿轮啮合力不为0,始终保持轮齿接触,不发生齿轮倒转引起的冲击,保证了栽植臂取秧位置稳定、插秧位置准确和分插机构的运行的稳定性。     

苗盘横向传动机构动力学分析探究

曲柄摇杆与双摇杆齿轮组合机构具有结构简单、工作可靠等特点,可实现苗盘横向的精确传动,在苗盘输送机构中运用较多。但由于曲柄摇杆具有急回特性及机构做反复式运动必然产生振动和惯性力,影响机构运动平稳性,限制了机构工作效率。为此,针对一种应用于旱地移栽机苗盘横向输送传动机构——曲柄摇杆-双摇杆-齿轮传动机构,建立了机构的动力学模型,分析了曲柄、连杆、摇杆及齿轮之间的连接点与啮合点等处的受力随曲柄转角变化的规律。应用ADAMS软件完成了机构的虚拟样机模型建立,分析了机构作业过程中的动力学特征。利用上述方法找到了机构振动的原因,并提出解决减小振动方法,为苗盘传动机构的改进和进一步优化设计提供了理论依据。     

畜力、风力机驱动的多缸水泵

一种由畜力、风力机驱动的多缸水泵近日在河北阜城县农业机械化研究所研制成功,并向国家专利局申请了专利。该泵改变多年贯用的曲柄连杆传动机构,采用了摆环传动、行星轮差速。提水工作部件采用缸筒活塞或折叠胶质泵筒。且有结构紧凑、设计新颖、功耗少、流量系数大     

行星齿轮传动比速度瞬心计算法研究

针对行星齿轮传动比计算问题,本文在分析对比已有计算方法的基础上,引入了平面运动物体的速度瞬心概念。以标准渐开线直齿轮为研究对象,对行星齿轮传动系统传动比进行求解,给出了基于速度瞬心的行星齿轮传动比推导过程,得到了各个构件之间的运动关系。与传统的机构转化求解法相比,本方法能更清楚地描述行星齿轮系中行星轮的运动状态。     

基于ADAMS的摆环机构运动仿真分析

摆环机构是实现往复式切割器运动的一种典型传动机构。运用Solidworks软件对摆环机构进行建模设计,介绍其结构及工作原理。通过ADAMS软件对摆环机构进行模拟仿真,研究其传动方式和运动规律,获得割刀在往复运动方向上的位移、速度、加速度等运动曲线,为农、牧业收获机械中摆环机构的设计分析提供依据。     

步行式插秧机电控行星齿轮变速器的设计与仿真

介绍了一种可以应用与小型步行式插秧机上的蜗轮蜗杆与行星齿轮机构组合的变速传动系统,动力由行星齿轮的太阳轮作输入,行星架作输出,齿圈与蜗轮组合为一体,在电控蜗杆的作用下对行星机构做调速运动,可实现机械直接传动与电控变速与转向。为了验证机构的可行性,分析了蜗轮蜗杆与行星齿轮传动机构的模型,并通过UG实体模型和Adams运动学仿真分析,结果表明该结构合理可行。     

基于矩阵的行星齿轮机构基本型研究

基于矩阵方法对行星齿轮机构中行星轮的运动和联结特性进行分析,依据行星齿轮机构组合的规律,提出了机构型式转化为两种基本型式—单行星轮和双行星轮机构形成的组合机构的方法,对nK-H型行星齿轮机构的基本型式作出了新解。并介绍了使用简单划一的方法求解复杂机构传动问题的步骤,建立了新的研究思路。     

泵站用行星齿轮变速传动装置的设计

基于泵站的更新改造,针对目前国内泵站采用直联传动的现状,结合泵站变速调节的优点,提出了采用行星齿轮变速的泵站传动装置.该传动装置由行星齿轮变速和齿轮减速两部分组成,行星齿轮变速由一排2X-H型行星齿轮传动及控制变速器运动输入的两个离合器和两个制动器组成.通过分析行星齿轮的运动得到了变速比.通过对行星齿轮两种配齿方案的计算和分析,确定了用于泵站的行星齿轮传动变速方案：选用转速为1 500 r/min的电动机,行星齿轮变速的两种传动比为3和1.5.经过配齿设计,得出泵站所需要的输出转速为250 r/min和125 r/min.采用行星齿轮变速传动也可以满足南水北调工程泵站流量和扬程变化大的特点.     

摆环机构特征造型及运动仿真

摆环机构是实现联合收割机切割器往复运动的一种典型传动机构。为此,利用Autodesk Inventor三维机械设计软件对摆环机构进行特征造型,分析和模拟摆环机构的工作过程,实现了摆环机构的运动仿真。实验证明,通过特征造型实现的摆环机构虚拟运动仿真能够准确地反应摆环机构的工作原理,为构建农业机械虚拟实验室提供参考。     

茶叶自动杀青理条机新型传动机构设计

中国是产茶和饮茶大国,但茶叶机械的研究与发展却非常缓慢.目前,国内的自动杀青理条机的传动机构多采用曲柄滑块机构,其存在的缺点是加速比较缓慢且运动过程中振动较大.为此,将非圆齿轮应用到茶叶自动杀青理条机的传动机构,以代替曲柄滑块机构.通过理论验证表明,该传动机构的优点是加速快,振动相对较平稳,符合当前茶叶加工工艺的要求.     

芦苇收割机拨齿机构仿真设计

拨齿及传动装置是芦苇收割机中的关键部件。如何进行有效收割是芦苇收获的关键问题,而有效收割的关键是拨齿轨迹规划。通过对芦苇收割机的拨齿及运动机构进行研究,选择有急回特性的曲柄连杆机构来实现拨齿的弧形运动轨迹。依据收割需求,依据理论关系式计算出机构曲柄长度250 mm、摇杆长度330 mm、连杆长度690 mm和机架长度650 mm。然后,确定曲柄连杆机构驱动装置,考虑左右拨齿的曲柄转向相反、转速相同,且两曲柄始终保持180°角度差的联动要求,确定以相同尺寸链轮的链传动和相同尺寸齿轮的一级齿轮传动相互配合来实现该联动,根据需求,确定链和齿轮的关键尺寸。依据曲柄连杆、拨齿,以及链轮和齿轮尺寸,用Pro/E软件进行各零件绘制并进行装配,从而对设计机构进行运动仿真。通过参数调整,实现拨齿在连杆上的位置偏置75°时,有不错的收获效果,验证了设计的拨齿机构运动轨迹满足设计要求。该设计和仿真思路可对相关收获机的设计有一定的参考价值。      

往复式切割器偏心轮曲柄摆杆机构运动仿真

阐述了往复式切割器的驱动机构——偏心轮曲柄摆杆机构的基本结构与工作原理,运用矢量方法对机构的运动规律进行了分析和理论推导,得出了机构的运动方程;利用动力学仿真软件ADAMS对该机构进行了运动仿真分析,得到了运动曲线图和对机架的激振力大小及变化规律。仿真结果表明:当输入转速为400 rmin时,切割器的运动周期是0.15 s,行程76 mm,速度为-1.5～1.73 ms,加速度为-69.5～68.6 ms2;切割器运动时对机架产生的作用力为简谐载荷,当输入转速为469 rmin时,载荷大小为1 393 N。通过理论与仿真分析,为偏心轮曲柄摆杆机构的优化设计和动力学分析提供了理论依据。      

重型弧齿锥齿轮铣齿机数控加工模型建立与仿真

通过分析弧齿锥齿轮加工原理及传统机械摇台式弧齿锥齿轮铣齿机的结构和机床运动关系,建立了弧齿锥齿轮铣齿机加工坐标系。采用刀盘主轴进给方式代替传统的整体工件箱部件或摇台部件进给方式,建立了重型弧齿锥齿轮铣齿机三维结构模型。分析了由传统机械摇台式弧齿锥齿轮铣齿机调整参数转变为重型数控弧齿锥齿轮铣齿机调整参数的原理和计算方法,建立了重型弧齿锥齿轮铣齿机的数控加工模型。通过计算实例,得到了重型数控弧齿锥齿轮铣齿机铣齿加工时机床各运动轴的瞬时位置。建立了重型弧齿锥齿轮铣齿机仿真加工机床模型,并进行了仿真加工,仿真结果满足弧齿锥齿轮铣齿机功能性验证要求。     

玉米秧苗移栽机的设计

在总结现有机型优缺点的基础上,设计了一种新型玉米秧苗移栽机,能够一次性完成开沟、栽苗、覆土及镇压等工序。该机器由栽植机构、输送机构、开沟器、镇压轮、覆土机构、传动机构、悬挂部分及辅助部分等组成。为此,重点介绍了栽植机构、传动机构、输送机构以及机架及轮架的设计。栽植机构由曲柄摇杆机构演化而来,连杆作为栽植臂;传动机构采用齿轮及链轮传动;输送机构采用滚筒和皮带。实验证明:该机栽植效率在8 5%以上,性能稳定,栽植速度较高,减少了栽植手的疲劳强度,给农民带来较大的方便。     

基于精确多位姿解析的水稻钵苗移栽机构研究

由于现有的贝塞尔齿轮行星轮系水稻钵苗移栽机构移栽过程中存在移栽臂甩泥现象,通过分析其作业轨迹探寻问题引起的原因,并基于精确多位姿运动解析理论进行移栽轨迹改善与机构参数求解。根据移栽过程中夹苗开始、夹苗结束和推苗3个动作的位置和姿态要求,确定约束移栽轨迹的3个精确位姿点。将轮系式移栽机构的设计过程分解为开链2R机构(由去除输出齿轮以外的所有齿轮得到)的运动综合和不等速传动比设计两个阶段。基于给定连架杆长度三位置运动生成机构综合方法,建立开链2R机构圆心点(轮系机构的输入点)和圆点(轮系机构的输出点)曲线方程,并求解获得不同杆长时对应圆点和圆心点的位置曲线;拟合带关键点位置信息的期望轨迹,求解基于此轨迹的开链2R机构角位移并分析其单调性,实现机构总传动比的求解与分配;设计七齿轮行星轮系水稻钵苗移栽机构并进行仿真与台架试验。通过与原机构的理论与试验结果对比分析得出,新机构的移栽轨迹回程段与地面的夹角增加到90°,环扣高度增加到68 mm,推苗点与箱体回转中心最低点的距离增加到21 mm,改善了水稻钵苗的移栽质量。     

基于遗传算法的农业机械中行星传动机构的优化设计

行星传动机构在水稻插秧机分插机构、拖拉机变速箱、秸秆压块机等渚多农业机械中得到了应用.如何优化设计行星传动结构,以便更好地适应农业机械生产需求,是一项极为重要的工作.为此,介绍了行星传动结构优化设计模型和基本遗传算法的基本原理,在此基础上,将星齿行星传动的最小体积作为优化设计目标,采用遗传算法进行优化设计.实验结果表明,此方法有效减少了星齿行星传动体积,更好地适应了农业机械对于成本和体积的特殊需求.     

轮系运动分析的构件元法

用构件元的概念推导了轮系中齿轮与系杆的构件元,特别是推导出用齿数表示的雅可比元,分析了轮系中的封闭环,总结出3种轮系基本封闭环.通过引入有效因子,可用雅可比元按基本封闭环建立整个轮系的雅可比矩阵,求解线性方程组,就得出各构件的角速度.提出的方法无需区分基本轮系,无需绘制箭头,具有极强的模块性,手工计算和计算机自动求解都非常方便,适用于各类复杂轮系.     

基于遗传算法的三臂轮系式栽植机构多位姿运动综合

为进一步提高蔬菜穴盘苗高速自动移栽机的栽植效率,提出了三臂轮系式栽植机构,并基于遗传算法对其进行了近似多位姿运动综合设计。首先,以理想栽植轨迹上关键位姿（位置与姿态）数据为约束,由杆长不变条件建立轮系式栽植机构简化模型（平面RR机构）近似多位姿运动综合优化模型,并利用Matlab遗传算法工具箱求解获得机构最优结构参数;然后,由平面RR机构两转动副的运动参数计算轮系机构总传动比并分配,从而实现轮系式栽植机构的设计。最后,对三臂轮系式栽植机构进行了结构设计、仿真分析和试验验证,结果表明：机构实际运动轨迹姿态与理论设计基本一致;栽植频率120株/(min·行)、理论株距为300mm时,栽植成功率96.7%,〖JP3〗实际株距均值298mm,平均穴口宽度70mm,满足高速移栽要求,验证了所提出方法的正确性和三臂轮系式栽植机构的实用性。     

基于遗传算法的三臂轮系式栽植机构多位姿运动综合

为进一步提高蔬菜穴盘苗高速自动移栽机的栽植效率,提出了三臂轮系式栽植机构,并基于遗传算法对其进行了近似多位姿运动综合设计。首先,以理想栽植轨迹上关键位姿(位置与姿态)数据为约束,由杆长不变条件建立轮系式栽植机构简化模型(平面RR机构)近似多位姿运动综合优化模型,并利用Matlab遗传算法工具箱求解获得机构最优结构参数;然后,由平面RR机构两转动副的运动参数计算轮系机构总传动比并分配,从而实现轮系式栽植机构的设计。最后,对三臂轮系式栽植机构进行了结构设计、仿真分析和试验验证,结果表明：机构实际运动轨迹姿态与理论设计基本一致;栽植频率120株/(min·行)、理论株距为300 mm时,栽植成功率96.7%,实际株距均值298 mm,平均穴口宽度70 mm,满足高速移栽要求,验证了所提出方法的正确性和三臂轮系式栽植机构的实用性。