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偏心齿轮-非圆齿轮行星轮系在后插旋转式分插机构中的应用

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农业工程学报 2011年第4期27卷 100-105页

作者：俞高红张玮炜孙良赵匀浙江理工大学机械与自动控制学院杭州310018

针对步行式水稻插秧机的工作要求,将偏心齿轮—非圆齿轮行星轮系应用于水稻插秧机后插式分插机构的设计中,研制出偏心齿轮-非圆齿轮后插旋转式分插机构。分析了偏心齿轮—非圆齿轮行星轮系的运动学特性,建立运动学模型,并自主开发了分... 详细信息

针对步行式水稻插秧机的工作要求,将偏心齿轮—非圆齿轮行星轮系应用于水稻插秧机后插式分插机构的设计中,研制出偏心齿轮-非圆齿轮后插旋转式分插机构。分析了偏心齿轮—非圆齿轮行星轮系的运动学特性,建立运动学模型,并自主开发了分插机构辅助分析与优化软件,通过人机交互优化方式对该分插机构进行参数优化,完成了该分插机构的二维和三维设计,并进行了虚拟样机试验,试验结果表明:该分插机构可以形成"海豚形"插秧静轨迹,满足步行式水稻插秧机的工作要求。

关键词：插秧机优化设计旋转式分插机构行星轮系偏心齿轮-非圆齿轮

基于满意度原理的旋转式分插机构多目标优化设计

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农业工程学报 2012年第9期28卷 22-28页

作者：张国凤胡群威浙江理工大学机械与自动控制学院杭州310018

针对旋转式行星轮系分插机构运动学优化过程中的多目标、非线性、模糊性等问题,建立了基于满意度原理的运动学多目标优化设计模型。运用模糊数学中的模糊综合评价,对若干组分插机构运动学性能予以量化,并用上述样本对BP网络进行训练,求... 详细信息

针对旋转式行星轮系分插机构运动学优化过程中的多目标、非线性、模糊性等问题,建立了基于满意度原理的运动学多目标优化设计模型。运用模糊数学中的模糊综合评价,对若干组分插机构运动学性能予以量化,并用上述样本对BP网络进行训练,求得满意度映射关系,获得满意度函数,利用精英保留策略的实数编码遗传算法进行优化求解及评价,优化结果为:椭圆齿轮长轴半径a为18.10mm,椭圆齿轮短长轴之比k为0.988,栽植臂初始安装角α0为-42.56°,行星轮初始安装角δ0为11.56°,机架初始安装角φ0为31.02°,行星轮轴心与秧针尖点连线的距离S为153.79mm,满意度93.11。优化设计结果表明:该方法不仅提高了设计效率和质量,而且更能反映设计人员和用户的需求。

关键词：机构优化设计旋转式分插机构满意度 BP神经网络

椭圆齿轮传动后插旋转式分插机构运动分析与试验

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农业机械学报 2008年第5期39卷 45-48,29页

作者：俞高红谢仁华赵匀浙江理工大学机械与自动控制学院

步行式水稻插秧机上使用的后插曲柄摇杆式分插机构存在工作时振动大的问题,为此设计了椭圆齿轮传动后插旋转式分插机构,分析了该分插机构的工作原理与结构特点,建立了机构的运动学模型,开发了机构辅助分析与参数优化软件,优化出满足步... 详细信息

步行式水稻插秧机上使用的后插曲柄摇杆式分插机构存在工作时振动大的问题,为此设计了椭圆齿轮传动后插旋转式分插机构,分析了该分插机构的工作原理与结构特点,建立了机构的运动学模型,开发了机构辅助分析与参数优化软件,优化出满足步行式插秧机工作要求的结构参数,最后利用高速摄像技术对分插机构运动特性进行了试验验证。

关键词：水稻插秧机旋转式分插机构椭圆齿轮传动运动特性试验

旋转式分插机构的研究进展及其动力学分析方法

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福建农林大学学报（自然科学版） 2003年第3期32卷 390-393页

作者：陈建能赵匀福建农林大学机电工程学院福建福州350002 浙江大学生物系统工程与食品科学学院

总结了水稻插秧机旋转式分插机构的研究进展,并提出其动力学特性的研究方法.

关键词：旋转式分插机构水稻插秧机动力学特性分析方法

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旋转式分插机构运动干涉因素的研究

农机化研究 2007年第5期29卷 58-60页

作者：李革陈孝明俞高红陆一平赵匀浙江大学杭州310029 浙江理工大学机械学院杭州310018 宁波市农业机械局浙江宁波315016

旋转式分插机构的运动干涉检查是在机构满足插秧作业的运动学和机构的动力学参数优化的基础上,进行选择最优参数的设计步骤。为此,根据非圆齿轮行星轮系旋转式分插机构的运动学模型,建立了栽植臂机构运动干涉点的位移模型,运用正交试验... 详细信息

旋转式分插机构的运动干涉检查是在机构满足插秧作业的运动学和机构的动力学参数优化的基础上,进行选择最优参数的设计步骤。为此,根据非圆齿轮行星轮系旋转式分插机构的运动学模型,建立了栽植臂机构运动干涉点的位移模型,运用正交试验设计的方法对干涉因素进行了分析,提出了影响旋转式分插机构运动干涉的5个因素的主次顺序,为该机构的优化设计及其运动干涉检查提供了依据。

关键词：农业工程插秧机理论研究旋转式分插机构机构运动干涉因素分析

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旋转式分插机构的通用化设计研究

旋转式分插机构的通用化设计研究

作者：王嘉鹏浙江理工大学

学位级别：硕士

旋转式分插机构是高速水稻插秧机的核心工作部件,具有插秧效率高、机械振动小的特点,在我国应用广泛。目前高速插秧机主要以日本三家企业所设计的产品为主,在目前的农村合作社中,同时使用这三种插秧机的情况十分普遍。但是,由于三家企... 详细信息

旋转式分插机构是高速水稻插秧机的核心工作部件,具有插秧效率高、机械振动小的特点,在我国应用广泛。目前高速插秧机主要以日本三家企业所设计的产品为主,在目前的农村合作社中,同时使用这三种插秧机的情况十分普遍。但是,由于三家企业所设计的高速插秧机分插机构结构尺寸不同,使得其彼此之间不能互换安装,给插秧机的维修保养工作带来不便。本文主要研究了如何以上述三种分插机构中的一款为基础,通过更换个别零件,可以与其中另一款尺寸较接近的分插机构进行互换,以实现分插机构零件的通用化。本论文的主要研究内容和结论如下:1)研究了国内外水稻种植机械的发展现状,着重分析了旋转式分插机构的发展趋势和技术现状。对目前市场上常见的三种旋转式分插机构从工作原理、秧针运动的静轨迹和结构上进行了通用化设计的可行性研究,选取久保田分插机构为基础分插机构,井关分插机构为被互换分插机构,提出了分插机构通用化设计的技术方案。2)根据井关分插机构的秧针静轨迹和通用齿轮盒的齿轮中心距,提出了互换分插机构非圆齿轮行星系总传动比和分传动比的计算方法;基于人机交互界面的辅助优化设计分析方法,采用多组假设函数进行求解,得到最优的分传动比,研究出了互换分插机构的非圆齿轮传动系。3)采用adams虚拟样机仿真分析了互换分插机构的运动学特性,验证了本文提出的互换分插机构设计方法的正确性,同时,对个别不能参加互换的零件进行了设计。4)研制了通用化分插机构的样机。田间试验验证了本文求得的互换分插机构可以满足插秧的农业技术要求,所插秧苗直立性好,伤秧少,说明本文设计的互换分插机构秧针静轨迹与原井关分插机构的秧针静轨迹差别很小,秧针的运动姿态正确,实现了久保田和井关高速插秧机分插机构之间的互换。

关键词：插秧机旋转式分插机构通用化可互换非圆齿轮 adams 仿真

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旋转式分插机构椭圆齿轮结构参数的设计

旋转式分插机构椭圆齿轮结构参数的设计

偏心齿轮—非圆齿轮后插旋转式分插机构的分析与试验研究

中国科协2003年学术年会

作者：赵凤芹陈丽君沈阳农业大学农工学院

水稻插秧机分插机构是插秧机的主要工作部件,其性能的好坏决定插秧质量,含有椭圆齿轮传动的分插机构性能的好坏均取决于椭圆齿轮的结构参数。因此确定椭圆齿轮的结构参数是设计分插机构的重要组成部分。本文对椭圆齿轮几何参数的确定,... 详细信息

水稻插秧机分插机构是插秧机的主要工作部件,其性能的好坏决定插秧质量,含有椭圆齿轮传动的分插机构性能的好坏均取决于椭圆齿轮的结构参数。因此确定椭圆齿轮的结构参数是设计分插机构的重要组成部分。本文对椭圆齿轮几何参数的确定,并使它具有合理的啮合性能等方面进行了详细的计算和说明。椭圆齿轮是节曲线封闭的非圆齿轮,其设计特点是要保证轮齿在节曲线上的均匀分布。即封闭节曲线的总周长L内,应恰好是z个齿距,设

关键词：农业工程旋转式分插机构椭圆齿轮结构参数

来源： cnki会议评论

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cnki会议

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偏心齿轮—非圆齿轮后插旋转式分插机构的分析与试验研究

作者：张玮炜浙江理工大学

学位级别：硕士

目前,国内市场上销售的步行式水稻插秧机的核心工作部件——后插式分插机构几乎都是采用曲柄摇杆式,国内没有自主知识产权。同时,后插曲柄摇杆式分插机构存在转动不平稳、振动大等缺点。本文针对步行式水稻插秧机的工作要求,使分插机构... 详细信息

目前,国内市场上销售的步行式水稻插秧机的核心工作部件——后插式分插机构几乎都是采用曲柄摇杆式,国内没有自主知识产权。同时,后插曲柄摇杆式分插机构存在转动不平稳、振动大等缺点。本文针对步行式水稻插秧机的工作要求,使分插机构形成“海豚形”静轨迹,将偏心齿轮—非圆齿轮行星轮系应用于水稻插秧机后插式分插机构的设计中,设计出一种新的后插旋转式分插机构。本文具体的研究方法及结论如下: 1)通过分析现有曲柄摇杆式分插机构和后插旋转式分插机构形成后插式插秧轨迹(“海豚形”静轨迹)的工作原理,采用偏心齿轮-非圆齿轮行星轮系作为分插机构的传动部件实现非匀速传动。 2)分析该分插机构的运动学特性,包括偏心齿轮-非圆齿轮的传动比分析、行星轮的相对角位移和角速度分析以及秧针尖点的相对速度分析,并建立运动学模型。 3)根据建立的分插机构运动学模型,基于VB6.0自主开发偏心齿轮-非圆齿轮后插旋转式分插机构辅助分析与优化软件,通过人机交互方式,优化出一组较优的能满足步行式水稻插秧机插秧要求的结构参数。 4)基于***采用NX Open ***的开发方式对UG进行二次开发。在UG中进行参数化建模,利用***定制用户界面,控制参数变量,实现分插机构各零部件及零部件之间的参数化变形设计。同时,采用Matlab与***混编技术计算出非圆齿轮齿廓,并利用非圆齿轮齿廓直接拉伸的方法实现非圆齿轮的参数化变形设计。 5)利用ADAMS软件建立分插机构的虚拟样机模型,进行虚拟样机试验。通过运动学和动力学仿真分析,将得到的仿真结果与理论计算结果进行比较,验证数学建模的正确性及分插机构是否满足插秧要求。 6)设计后插式分插机构试验台,在试验台上测试分插机构的运动学和动力学特性,并与理论分析结果进行比较。本文研制出了偏心齿轮-非圆齿轮后插旋转式分插机构,该机构的传动部件由两个全等的偏心齿轮和一个与其共轭的非圆齿轮构成。通过参数优化得到一组满足步行式水稻插秧机插秧要求的参数(e=4mm,R=19.125mm,α = 96°,δ = 84°,φ = 6°,S=180mm,H=140mm,a=38.663mm,m=2.25mm,z=17),并实现该分插机构的参数化变形设计。虚拟样机试验和试验台实验的结果表明:实验结果与理论分析结果基本一致,验证了理论模型的准确性及分插机构实际工作的可靠性。

关键词：步行式插秧机旋转式分插机构偏心齿轮-非圆齿轮试验

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不同非圆齿轮旋转式分插机构的动力学分析

不同非圆齿轮旋转式分插机构的动力学分析

作者：杜旭坤浙江理工大学

学位级别：硕士

水稻作为我国最主要的农作物之一,其产量决定了我国及世界的粮食安全。我国水稻种植机械化水平相对日韩有很大的差距,因此提高我国机械化水平对于水稻产量、发展以及社会的进步具有重大意义。旋转式分插机构作为高速水稻插秧机的主要工... 详细信息

水稻作为我国最主要的农作物之一,其产量决定了我国及世界的粮食安全。我国水稻种植机械化水平相对日韩有很大的差距,因此提高我国机械化水平对于水稻产量、发展以及社会的进步具有重大意义。旋转式分插机构作为高速水稻插秧机的主要工作部件,而分插机构中的非圆齿轮就是研究的重中之重,我国学者对于非圆齿轮的算法有很多种研究,其运动学均可以完成目标,但对其动力学性能研究很少。对于分插机构运行是否稳定,及节曲线对分插机构动力学性能的影响研究较为缺乏。本论文主要研究内容和结论如下:1)分析了国内外高速水稻插秧机的发展现状,主要分析了国内外对分插机构的研究。分析旋转式分插机构的工作原理,完善其运动学模型,建立动力学模型,绘制了动力学求解框图,基于MATLAB软件编写动力学辅助分析软件。2)分析了三种非圆齿轮的差异性,利用动力学辅助分析软件计算出动力学结果,分别对三种非圆齿轮分插机构的动力学结果进行分析,得出动力学性能最好的一组非圆齿轮。通过机构虚拟样机动力学仿真验证了机构动力学分析及结果的正确性。3)搭建动力学试验台,利用试验仪器分别测试三种不同节曲线齿轮在150r/min,250r/min转速下支座反力,对试验数据进行处理、对比,分析转速对动力学性能的影响,并验证了机构动力学分析及结果的正确性。4)采用“飞轮”原理计算配重块所需的转动惯量,对机构动力学性能优化。对分插机构安装配重块,测试分插机构的支座反力,分析配重块对动力学性能的影响。

关键词：旋转式分插机构动力学分析非圆齿轮节曲线动力学试验配重块