正齿行星轮分插机构计算机辅助分析与设计

发布时间：2021-12-16 18:44

　　分插机构是水稻插秧机的核心工作部件，其性能的优劣直接决定了插秧机的整机水平。目前在市场上销售的各种高速插秧机，其关键部件—旋转式分插机构，皆是采用日本设计的偏心齿轮分插机构或椭圆齿轮分插机构，日本已将其申报了专利。为了实现高速插秧机的国产化，设计和研制出新型的分插机构，将有力地促进我国水稻种植机械化的发展。 论文的研究得到了国家自然科学基金科研课题“高速水稻插秧机分插机构的机理和结构参数研究”和浙江省重点课题“高速水稻插秧、深施肥联合作业机”等项目资助。本文以插秧机高速分插机构（正齿行星轮分插机构）为研究对象，依据机构学的原理，利用CAA和CAD技术，在理论和应用两方面，对分插机构的计算、分析、模拟、设计和试验的全过程进行了研究和探索，给出了该机构的运动学和动力学分析的数学模型，并以此为基础。开发了分插机构的计算机辅助分析系统。进而为新型的高速分插机构的设计及参数优化提供理论基础、机械设计图样和实用软件。其研究内容对国民经济的发展和我国农业现代化水平的提高具有重要的意义。 本文在分析了我国目前常用的曲柄摇杆分插机构和日本的高速插秧机旋转式分插机构的工作机理和运动特性的基础上... 

【文章来源】：沈阳农业大学辽宁省

【文章页数】：142 页

【学位级别】：博士

【文章目录】：
中文摘要
第一章 绪论
    一、 课题提出的背景
    二、 本研究的目的和意义
    三、 国内外水稻插秧机的研究动态和发展趋势
        （一） 国外插秧机发展概况
        （二） 国内插秧机发展概况
        （三） 机动水稻插秧机的发展动向
    四、 水稻插秧机分插机构概述
        （一） 传统分插机构研究概述
        （二） 高速分插机构研究概述
    五、 常用分插机构运动学分析研究现状
        （一） 曲柄摇杆分插机构
        （二） 偏心齿轮行星系分插机构
        （三） 椭圆齿轮行星系分插机构
    六、 常用分插机构动力学分析研究现状
    七、 研究的主要内容和技术路线
第二章 正齿行星轮分插机构的工作原理
    一、 正齿行星轮分插机构的工作原理
        （一） 正齿行星轮分插机构简图
        （二） 正齿行星轮分插机构的特点
    二、 椭圆齿轮传动的运动分析
        （一） 椭圆齿轮传动角位移关系
        （二） 相位相同的椭圆齿轮定轴轮系的转角关系及传动比
        （三） 相位相同的椭圆齿轮行星轮系的转角关系及传动比
    三、 正齿行星轮分插机构的运动学模型
        （一） 几点约定
        （二） 机构上各点的位移方程
        （三） 速度分析
        （四） 加速度分析
    四、 正齿行星轮分插机构运动过程的坐标转换
        （一） 刚体平面运动的位移矩阵
        （二） 刚体平面运动的速度矩阵和加速度矩阵
    本章小结
第三章 正齿行星轮分插机构动力学分析
    一、 刚体相对运动微分方程及其应用规则
    二、 力的坐标变换
    三、 驱动力求解
        （一） 链条传动
        （二） 齿轮传动
        （三） 椭圆齿轮传动
    四、 分插机构的动力学分析
        （一） 分插机构工作过程
        （二） 动力学模型的符号说明
        （三） 推秧过程的动力学分析
        （四） 碰撞过程的动力学分析
        （五） 栽植机构的动力学模型
    五、 动力学模型的应用
    本章小结
第四章 正齿行星轮分插机构的结构参数优化及运动特性分析
    一、 正齿行星轮分插机构的结构参数优化及结果
        （一） 结构参数优化的目标
        （二） 结构参数优化的方法
        （三） 结构参数优化的结果
    二、 参数变化对分插机构运动特性的影响
        （一） 参数对秧针运动轨迹的影响
        （二） α_0和φ_0对取秧角、推秧角及其角度差的影响
    三、 与现有分插机构的运动特性的对比
        （一） 角位移比较
        （二） 速度比较
        （三） 加速度比较
    本章小结
第五章 正齿行星轮分插机构的结构设计
    一、 正齿行星轮分插机构的整体结构设计
    二、 椭圆齿轮的设计与加工
        （一） 椭圆齿轮节曲线弧长的计算
        （二） 椭圆齿轮啮合的压力角及根切校验
        （三） 椭圆齿轮的设计
        （四） 椭圆齿轮的加工
    三、 其它部件设计及其应考虑的几个问题
        （一） 栽植臂的设计与运动干涉
        （二） 凸轮、拨叉的设计与凸轮安装位置的确定
        （三） 取秧点和秧门位置的确定
    四、 正齿行星轮分插机构主要零件的强度计算
        （一） 齿轮的强度计算
        （二） 轴的强度校核
    本章小结
第六章 正齿行星轮分插机构的计算机虚拟制造与仿真
    一、 MDT特征
        （一） 辅助特征
        （二） 几何特征
    二、 对产品进行剖析，确定主要特征和合理的建模顺序
    三、 MDT环境下的三维参数化标准件库的建立
        （一） 建立表驱动零件的必要性
        （二） 三维参数化标准件库的系统结构和主要内容
        （三） 三维参数化标准件库的构造方法
    四、 分插机构的装配
    本章小结
第七章 正齿行星轮分插机构CAA系统的设计与实现
    一、 系统概述
        （一） 系统开发应用背景
        （二） 系统开发与应用环境
        （三） 系统总体结构
    二、 系统特点
    三、 系统的主要功能
        （一） 椭圆齿轮参数计算模块
        （二） 分插机构运动分析模块
        （三） 秧针尖的运动特性模块
        （四） 椭圆齿轮角位移分析模块
        （五） 动力学分析模块
        （六） 辅助功能模块
    四、 优化实例分析
    本章小结
第八章 正齿行星轮分插机构试验研究
    一、 试验设备与试验方法
    二、 日本偏心齿轮分插机构试验结果分析
    三、 正齿行星轮分插机构试验结果分析
    四、 秧苗姿态的检测
    本章小结
结论与展望
参考文献
致谢
英文摘要
攻读博士期间发表的学术论文目录
论文图表统计
附录 科技查新报告


【参考文献】：
期刊论文
[1]双控制分插机构的运动特性和优化分析[J]. 蒋焕煜,赵匀.  农业工程学报. 2001(02)
[2]可调节型曲柄摇杆连续轨迹生成机构的优化综合[J]. 周洪,邹慧君.  机械工程学报. 2000(11)
[3]混沌理论与平面连杆机构综合[J]. 谢进,陈永.  机械科学与技术. 2000(04)
[4]椭圆齿轮行星系分插机构的机理分析和计算机优化[J]. 李革,赵匀,俞高红.  农业工程学报. 2000(04)
[5]双季稻高速插秧机偏心链轮分插机构结构设计和参数优化[J]. 赵匀,蒋焕煜,武传宇,尹建军.  机械工程学报. 2000(03)
[6]平面四杆机构综合数值比较法的研究[J]. 王知行,关立文,李建生,钟诗胜.  机械工程学报. 2000(02)
[7]日本RR6-F水稻高速插秧机[J]. 成永芳.  农机质量与监督. 2000(01)
[8]2ZY-4型水稻插秧机的试验研究[J]. 马明光,卢若葵,徐峰,周爱民,朱东颖.  农机化研究. 2000(01)
[9]AutoCAD、MDT与其它软件集成应用的几点体会[J]. 娄玉强.  计算机辅助设计与制造. 2000(01)
[10]采煤机整机受力分析[J]. 张炳军,刘春生,林海鹏.  东北煤炭技术. 1999(05)



本文编号：3538638