傅立叶节曲线非圆齿轮系分插机构运动学分析-IngentaConnect.PDF

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傅立叶节曲线非圆齿轮系分插机构运动学分析-IngentaConnect

第 27 卷 第 8 期 农 业 工 程 学 报 Vol.27 No.8 126 2011 年 8 月 Transactions of the CSAE Aug. 2011 ·农业装备工程与机械化· 傅立叶节曲线非圆齿轮系分插机构运动学分析 1 1 2 3 李 革 ,李 辉 ,杨爱茜 ,方明辉 (1. 浙江理工大学机械与自动控制学院,杭州 310018 ; 2. 衡水学院,衡水 053000 ; 3. 湖州师范学院信息工程学院,湖州 313000 ) 摘 要:为了提高插秧机作业质量,减少作业中产生的“推秧”、“漂秧”、“倒秧”以及“搭桥”等现象,该文提出了一 种新型傅立叶节曲线非圆齿轮系旋转式分插机构。建立其运动学模型,借助计算机分析与优化软件,分析了该分插机构 的运动学规律和该分插机构的变量参数对秧爪运动轨迹和插秧效果的影响。从该分插机构的运动仿真结果得出,运动轨 迹呈“腰子形”,取秧角、插秧角、轨迹高度、插秧穴口等均满足插秧要求,同时该分插机构具有节曲线形状变化灵活、 传动比变化范围大等特点。 关键词:插秧机,优化,设计,分插机构,非圆齿轮,傅里叶 doi :10.3969/j.issn.1002-6819.2011.08.021 中图分类号:S223.91 文献标志码:A 文章编号:1002-6819(2011)-08-0126-06 李 革,李 辉,杨爱茜,等. 傅立叶节曲线非圆齿轮系分插机构运动学分析[J]. 农业工程学报,2011,27(8):126 -131. Li Ge, Li Hui, Yang Aiqian, et al. Kinematic analysis on Fourier curve non-circular gears transplanting mechanism[J]. Transactions of the CSAE, 2011, 27(8): 126 -131. (in Chinese with English abstract) 从而形成秧爪要求的运动轨迹和姿态。工作时,齿轮 1 0 引 言 固定不动,保持相对静止状态,行星架在中心轴的带动 非圆齿轮系旋转式分插机构是高速水稻插秧机的核 下转动。非圆齿轮相互啮合引起传动比的变化,从而带 心部件,其工作性能主要取决于非圆齿轮节曲线形状。 动行星轮转动,形成秧爪的运动轨迹。该分插机构能够 目前可以实现旋转式分插机构工作的齿轮有偏心圆齿 实现无侧隙传动,且传动平稳。 轮、椭圆齿轮等非圆齿轮,但是这些非圆齿轮节曲线都 是典型的数学模型,曲线变化的灵活性较差,有时调整 的参数难以满足插秧轨迹的要求。该文在研究国内外性 能较好的非圆齿轮行星轮系旋转式分插机构基础上,提 出了一种新型的傅立叶节曲线非圆齿轮系分插机构,具 有齿轮节曲线形状变化灵活、容易调整等特点;并针对 设计旋转式分插机构是一个多目标优化的问题,编写了 傅立叶节曲线非圆齿轮系分插机构的计算机辅助设计和 分析软件。 1 工作原理及结构特点 傅立叶节曲线非圆齿轮系分插机构简图,如图 1 所 1、3、6.全等非圆齿

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