蔬菜钵苗旋转式取苗机构动力学分析与试验

针对一种应用于蔬菜钵苗全自动移栽机的旋转式取苗机构——偏心齿轮-非圆齿轮行星系取苗机构,建立机构的动力学模型,采用动力学方程组序列求解法进行求解,得到机构在一个工作周期内链条、太阳轮轴心、中间轮轴心、行星轮轴心、太阳轮与中间轮啮合点、中间轮与行星轮啮合点等处的受力随行星架转角变化的规律。设计了机构的物理样机,开展机构动力学试验,测试得到机构物理样机在4种不同工作转速下的动力学特性,同时验证了机构动力学模型的正确性。     

行星摆线针轮减速机构的动力学虚拟仿真

以UG、ADAMS等三维造型及运动学、动力学分析软件为平台，利用虚拟设计技术建立了行星摆线针轮减速机构的动力学虚拟样机模型。探讨了行星摆线针轮减速机物理约束机制的实现方法，建立了虚拟样机系统的力学模型，验证了样机的动态干涉情况，并对摆线针轮减速机构进行了动力学仿真分析，最后还进行了柱销与输出轴作用力的虚拟实验分析。仿真分析结果表明，提出的摆线针轮减速机虚拟样机建模正确，有较好的可靠性和实用价值。     

基于ANSYS的轮边减速器行星架的可靠性分析

为了研究电动轮自卸车轮边减速器行星架的结构可靠性,利用ANSYS的概率设计功能,以行星轮轴直径、行星轮传递给轮轴的压力及弹性模量为随机输入变量,模拟实际构件设计参数的随机性,选用蒙特卡罗法进行行星架的可靠性分析,得到该有限元分析模型的应力概率分布特征、应力累积分布函数和行星轮轴直径等设计参数对应力分布的敏感程度.研究所得结论对于改进电动轮自卸车轮边减速器结构设计、提高其使用寿命具有一定的作用.     

交错轴摩擦轮传动原理及其在移动小车运动分析中的应用

分析了交错轴摩擦轮机构传动的基本原理，解析了交错轴摩擦轮机构特例——轮地交错轴摩擦轮传动动力学参数的理论关系和设计计算方法，建立了摩擦轮轴向移动方向的判定方法，并利用ADAMS对不同加载条件下轮地交错轴摩擦轮传动关系模型进行了仿真；在此基础上，应用轮地交错轴摩擦轮传动原理分析了基于Mecanum轮的全方位移动小车的运动关系。研究表明，轮地交错轴摩擦轮传动动力学参数的理论设计计算方法准确，传动有效时，摩擦轮与地接触点的静摩擦力与轮轴线的夹角取决于所加载的载荷，接触点静摩擦力与所加载荷能自适应平衡，摩擦轮轮心的移动速度和沿轮轴向移动速度及支撑轴驱动速度之间的关系不受外载的影响，摩擦轮轮心速度和其沿支撑轴的移动速度与其支撑轴的移动速度之间构成直角三角形关系，摩擦轮的两个速度分别是支撑轴移动速度的余弦和正弦；Mecanum轮的腰鼓形辊子与地面形成的传动关系属于交错轴摩擦轮传动，运用轮地交错轴摩擦轮传动的运动关系理论分析Mecanum轮全方位移动小车的运动可行。     

基于封闭差动行星齿轮的传动轴设计及分析

封闭差动行星齿轮传动机构是一种新型组合传动机构。这种传动机构除了具有行星齿轮传动的所有优点,还具有功率分流,承载能力大等优点。主要对此传动机构中的高速级太阳轮轴进行设计与分析。首先确定封闭差动行星齿轮的各组成部分,根据已知参数设计轴的结构,然后利用有限元分析软件Simulation对轴进行有限元分析,从而达到优化设计的目的。     

免耕播种机行星啮合式防滑地轮设计与试验

免耕播种机地轮滑移造成排种器漏播,影响播种质量。为此提出了一种行星啮合式防滑地轮机构。在对其进行结构与受力分析的基础上,研究了影响地轮性能的因素。对不同型式的地轮在已耕和免耕土壤中进行对比试验表明,行星啮合式防滑工作稳定且具有较小的滑移率。     

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。     

正齿行星轮分插机构椭圆齿轮的计算机辅助设计

正齿行星轮分插机构是一种新型高速分插机构,由椭圆齿轮传动部分、正齿轮行星轮传动部分和栽植臂组成。其设计的基本思想采用椭圆齿轮副传动,选择合适的结构参数来形成插秧要求的非匀速传动比及转角关系。为此,主要论述如何利用计算机确定分插机构中椭圆齿轮的几何参数、椭圆齿轮副的传动性质,以及轮齿的齿廓在啮合过程中能保证要求的转动比、合适的压力角等。     

行星齿轮传动参数优化的探讨

行星齿轮机构是由太阳轮、行星轮和齿圈组成的周转行星齿轮系,它拥有一个自由度,并且输出轴线与输入轴线重合,是一种共轴式传动装置。本文基于对轮齿基础参数的渐开线3K-III型行星齿轮的研究,分析得出一组最优解,实现最优的传输效率以提升行星齿轮的传动效果,为实际生产提供技术参数。     

组合式非圆齿轮行星轮系取苗机构动力学分析与试验

针对组合式不完全偏心圆-非圆齿轮行星轮系旋转式取苗机构,应用动态静力分析法和动力学方程组序列求解法,建立机构动力学模型,开发出机构动力学分析软件求解模型,计算得到机构链条受力、各齿轮旋转中心和啮合点受力、支座反力的变化规律;建立了机构虚拟样机,加工出机构物理样机,开展机构动力学仿真分析和台架试验,得到两种情况下机构转速为60r/min时支座反力与行星架转角之间的关系,取苗机构理论分析、仿真分析和台架试验所得到的支座反力变化规律基本一致,验证了取苗机构动力学模型的可靠性和动力学分析的正确性;与原取苗机构比较,本文取苗机构样机y方向支座反力的最大幅值和方差分别从155N和1171N2减小为77N和553N2,降低了50.3%和52.7%,表明提出的取苗机构具有比原机构更优的动力学性能。     

基于ADAMS的NGWN(Ⅰ)型行星减速器的动力学仿真

基于实际使用情况,对传统NGWN(Ⅰ)型行星齿轮结构进行了改进。为了保证改进后结构在运动过程中的稳定性,在SolidWorks软件中建立齿轮系统三维模型,采用ADAMS虚拟样机技术进行运动学和动力学仿真。通过仿真曲线结果可以获得齿轮的角速度和各啮合齿轮间接触力,验证了改进型行星传动的正确性,为NGWN型行星齿轮强度分析和动态特性优化设计提供理论参考。     

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。     

基于节曲线凸性判别的行星轮系移栽机构解析

为了建立非圆齿轮凸性与理想移栽轨迹之间的直接联系,使行星轮系移栽机构更好地满足作业要求,提出一种基于非圆齿轮节曲线凸性指标的不等速行星轮系机构参数求解方法。根据给定的运动轨迹,建立全局坐标系;将轮系简化为二杆二自由度开链机构（2R机构）,建立基于移栽轨迹的机构运动求解模型,提出非圆齿轮节曲线凸性判定指标,确立轮系中心位置变化范围即解析区域。根据运动学原理,由二杆二自由度开链机构复演理想移栽轨迹,求解轮系传动比,建立不等速传动比计算与分配模型,得到杆长、杆长比、轮系传动比、非圆齿轮节曲线凸性值等移栽机构参数,建立可以形成给定移栽轨迹的移栽机构参数信息图。避免了调试非圆齿轮节曲线的盲目性、优化机构尺寸和结构设计中双臂干涉等问题,为设计可形成特定轨迹的轮系机构提供参考。对几种常见移栽轨迹进行计算分析,以“鹰嘴形”水稻钵苗移栽轨迹为例进行非圆齿轮行星轮系钵苗移栽机构的设计仿真与样机试验,仿真轨迹、试验轨迹与给定理想轨迹基本一致,验证了计算模型的正确性与设计机构的可行性。     

直廓内齿与渐开线齿轮啮合传动计算与噪声试验

提出用直线齿廓替代内齿轮的渐开线齿廓,使渗碳淬火后的内齿轮易于成形磨齿.利用齿面接触分析(TCA)和承载接触分析(LTCA)技术,研究分析直廓内齿轮与渐开线齿轮啮合的受力状态、齿间载荷分配、传动误差.通过台架试验,采集渐开线内齿轮行星减速器和直廓内齿轮行星减速器在不同转速和载荷下的噪声,进行对比分析,研究直廓内齿轮传动的动态性能.直廓内齿轮传动有"修缘"的特点,承载下的传动误差波动比空载小得多.     

旋转式分插机构非圆齿轮参数反求法求解

通过测量旋转式分插机构中非圆齿轮的齿顶圆数据,利用反求设计法求解了机构中的非圆齿轮节曲线和齿轮系中心距.并通过人机交互图形软件对旋转式分插机构的秧爪运动轨迹进行了动态仿真,验证了设计的非圆齿轮行星轮系旋转式分插机构满足农艺要求,同时进行了机构参数的优化设计.     

偏心—椭圆齿轮行星轮系栽植装置动力学优化与试验

为获得偏心-椭圆齿轮行星轮系栽植装置最优的机构参数,在建立其动力学分析模型的基础上,以一个作业循环中支座垂直方向所受作用力的峰值力和波动最小为目标建立其动力学优化模型。为验证所建立的动力学分析模型的可靠性,以该装置满足理想栽植要求的非劣解集为约束条件,运用所建立的动力学优化模型优化得到该装置最优的机构参数,进而基于最优机构参数搭建试验台进行动力学特性测试,测得了该栽植装置在工作转速为40 r/min时一个工作循环中支座垂直方向受力与行星架转角的关系,通过试验结果和理论结果的对比分析,表明其动力学分析模型是可靠的,可为其动力学优化提供可靠数学模型。     

常见的凸封闭节曲线非圆齿轮副设计

根据非圆齿轮的啮合原理,针对椭圆、偏心圆和巴斯噶蜗线等几种常见的凸封闭节曲线及其共轭的非圆齿轮,推导了节曲线的计算公式,并可利用计算机进行精确求解和某些特性参数的修正计算。对三类齿轮副的传动性能和设计制造方面的优缺点进行了对比分析,为其后续设计和制造提供依据。     

偏心变位齿轮设计与试验

针对偏心齿轮齿隙变化设计一种传动机构,该传动机构由一个偏心齿轮和一个偏心变位齿轮组成以确保齿隙保持在普通齿轮传动所要求的范围内;叙述了偏心变位齿轮的设计原理;利用工具齿条包络出齿轮的齿廓,获得偏心变位齿轮的齿廓数据;采用粉末冶金的方法加工出偏心变位齿轮,应用于插秧机的偏心变位齿轮分插机构,通过了田间测试.