一種凹齒-不完全偏心圓-非圓齒輪行星系蔬菜取苗機(jī)構(gòu)的制作方法
【專利摘要】本實(shí)用新型公開了一種凹齒?不完全偏心圓?非圓齒輪行星系蔬菜取苗機(jī)構(gòu)?，F(xiàn)有取苗機(jī)構(gòu)采用鎖止弧或齒條?不完全非圓傳動(dòng)機(jī)構(gòu)達(dá)到取苗軌跡的傳動(dòng)比大范圍改變，前者傳動(dòng)沖擊大，后者傳動(dòng)比變化范圍不理想。本實(shí)用新型的中心軸與行星架固定；中心不完全偏心圓齒輪與機(jī)架固定，中心凹齒與中心不完全偏心圓齒輪固定，且均空套在中心軸上；第一中間非圓齒輪與第一中間軸通過花鍵連接，第一凸齒與第一中間非圓齒輪固定；第二中間非圓齒輪與第二中間軸通過花鍵連接，第二凸齒與第二中間非圓齒輪固定；第一行星非圓齒輪與第一行星軸通過花鍵連接，第二行星非圓齒輪與第二行星軸通過花鍵連接。本實(shí)用新型傳動(dòng)平穩(wěn)、沖擊小。
【專利說明】
_種凹齒-不完全偏心圓-非圓齒輪行星系蔬菜取苗機(jī)構(gòu)
技術(shù)領(lǐng)域
[0001] 本實(shí)用新型屬于農(nóng)業(yè)機(jī)械領(lǐng)域，涉及一種蔬菜取苗機(jī)構(gòu)，具體涉及一種凹齒-不完 全偏心圓-非圓齒輪行星系蔬菜取苗機(jī)構(gòu)。
【背景技術(shù)】
[0002] 移栽具有使作物生育提早和對(duì)氣候的補(bǔ)償作用的綜合效益，可以充分利用光熱資 源，其經(jīng)濟(jì)與社會(huì)效益均非?？捎^。水田、旱地的缽苗移栽作業(yè)需要開發(fā)移栽取苗機(jī)構(gòu)。
[0003] 行星輪系傳動(dòng)機(jī)構(gòu)在移栽機(jī)械的取苗機(jī)構(gòu)中已有應(yīng)用，為了完成取苗-推苗-回程 的工作過程，移栽臂尖點(diǎn)要完成所需要的運(yùn)動(dòng)軌跡，在現(xiàn)有的行星輪系取苗機(jī)構(gòu)中都采用 了鎖止弧機(jī)構(gòu)或齒條-不完全非圓傳動(dòng)機(jī)構(gòu)以達(dá)到取苗軌跡所需要的傳動(dòng)比大范圍改變， 而鎖止弧傳動(dòng)的傳動(dòng)比相當(dāng)于無窮大，所以當(dāng)鎖止弧機(jī)構(gòu)在進(jìn)入或脫離的時(shí)候由于傳動(dòng)比 的突變會(huì)產(chǎn)生很大的沖擊，很不穩(wěn)定，不利于提高取苗速度;齒條-不完全非圓傳動(dòng)機(jī)構(gòu)傳 動(dòng)比變化范圍較小，取苗深度和推苗姿態(tài)不理想。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004] 本實(shí)用新型的目的是針對(duì)現(xiàn)有技術(shù)的不足，提供一種凹齒-不完全偏心圓-非圓齒 輪行星系蔬菜取苗機(jī)構(gòu)，該機(jī)構(gòu)能滿足缽苗移栽機(jī)所需的特殊軌跡要求，取苗深度和推苗 姿態(tài)較好且傳動(dòng)平穩(wěn)、沖擊小。
[0005] 本實(shí)用新型包括中心軸、行星架、中心不完全偏心圓齒輪、中心凹齒、第一中間軸、 第二中間軸、第一中間非圓齒輪、第一凸齒、第二中間非圓齒輪、第二凸齒、第一行星軸、第 二行星軸、第一行星非圓齒輪、第二行星非圓齒輪和取苗爪。所述中心軸的一端與動(dòng)力裝置 連接，另一端與行星架固定;所述的中心不完全偏心圓齒輪與機(jī)架固定，中心不完全偏心圓 齒輪與中心凹齒固定，且中心凹齒的輪齒與中心不完全偏心圓齒輪的輪齒設(shè)置在不同側(cè)； 所述的中心不完全偏心圓齒輪和中心凹齒均空套在中心軸上;所述的第一中間軸和第二中 間軸對(duì)稱設(shè)置在中心軸兩側(cè)，且均與行星架通過軸承連接;所述的第一中間非圓齒輪與第 一中間軸通過花鍵連接，第一凸齒空套在第一中間軸上，并與第一中間非圓齒輪固定;所述 的第二中間非圓齒輪與第二中間軸通過花鍵連接，第二凸齒空套在第二中間軸上，并與第 二中間非圓齒輪固定;所述的第一行星軸和第二行星軸對(duì)稱設(shè)置在行星架兩端，且均與行 星架通過軸承連接;所述的第一行星非圓齒輪與第一行星軸通過花鍵連接，第二行星非圓 齒輪與第二行星軸通過花鍵連接;第一行星軸和第二行星軸的一端均伸出行星架外，且分 別與一個(gè)取苗爪的殼體固定;所述第一中間非圓齒輪的兩側(cè)分別與中心不完全偏心圓齒輪 及第一行星非圓齒輪通過齒輪副連接;第二中間非圓齒輪的兩側(cè)分別與中心不完全偏心圓 齒輪及第二行星非圓齒輪通過齒輪副連接;所述的中心凹齒與第一凸齒或第二凸齒通過齒 輪副連接。
[0006] 所述的中心凹齒與第一凸齒在進(jìn)入及脫離嚙合時(shí)刻的嚙合傳動(dòng)比和中心不完全 偏心圓齒輪與第一中間非圓齒輪的嚙合傳動(dòng)比相等。
[0007] 所述的中心凹齒與第二凸齒進(jìn)入及脫離嚙合時(shí)刻的嚙合傳動(dòng)比和中心不完全偏 心圓齒輪與第二中間非圓齒輪的嚙合傳動(dòng)比相等。
[0008] 所述的中心凹齒與第一凸齒嚙合的傳動(dòng)比函數(shù)令i) = ?。+ A * sin (?) + 〇2 * cos (納）， 其中，負(fù)為行星架的轉(zhuǎn)角，參數(shù)ε?ο取值范圍為2~4，ai取值范圍為1~3，a2取值范圍為-3~0。
[0009] 所述的第一中間非圓齒輪與第二中間非圓齒輪的節(jié)曲線參數(shù)相同；第一行星非圓 齒輪與第二行星非圓齒輪的節(jié)曲線參數(shù)相同；所述的第一凸齒與第二凸齒的節(jié)曲線參數(shù)相 同。
[0010] 所述的行星架轉(zhuǎn)動(dòng)，取苗爪的秧針尖點(diǎn)形成取苗軌跡;所述取苗軌跡的頭部設(shè)有 環(huán)扣，從頭部尖點(diǎn)至缽苗盤頂部為取苗段，取苗段長度為35mm。
[0011] 本實(shí)用新型的有益效果：
[0012] 1、本實(shí)用新型的不等速傳動(dòng)，使取苗爪的秧針尖點(diǎn)形成取苗軌跡，滿足缽苗移栽 的農(nóng)藝要求；
[0013] 2、本實(shí)用新型相比現(xiàn)有機(jī)構(gòu)中的鎖止弧機(jī)構(gòu)，實(shí)現(xiàn)了行星架轉(zhuǎn)動(dòng)的整個(gè)周期內(nèi)， 中心凹齒與中間不完全非圓齒輪在開始嚙合及分離的時(shí)刻行星系第一級(jí)齒輪副傳動(dòng)比的 平緩變化，克服了鎖止弧機(jī)構(gòu)中傳動(dòng)不穩(wěn)定、沖擊大的缺點(diǎn)；
[0014] 3、本實(shí)用新型能實(shí)現(xiàn)周期內(nèi)二次傳動(dòng)比波動(dòng)，雙波峰比值約為4倍，較齒條-不完 全非圓傳動(dòng)機(jī)構(gòu)大，易于形成理想的插入穴盤的取苗段軌跡，且具有較好的推苗姿態(tài)；
[0015] 4、本實(shí)用新型結(jié)構(gòu)簡單、體積小、重量輕、振動(dòng)小、制造成本低；
[0016] 5、本實(shí)用新型采用兩個(gè)取苗爪的布置方案，行星架轉(zhuǎn)動(dòng)一次，取苗作業(yè)兩次，工作 效率高，能適應(yīng)移栽機(jī)在任何轉(zhuǎn)速下的水田和旱地移栽作業(yè)。
【附圖說明】
[0017] 圖1為本實(shí)用新型的整體結(jié)構(gòu)剖視圖；
[0018] 圖2為本實(shí)用新型的工作原理示意圖；
[0019] 圖3為本實(shí)用新型中行星系的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0020] 圖4-1為本實(shí)用新型中取苗爪的內(nèi)部結(jié)構(gòu)剖視圖；
[0021 ]圖4-2為本實(shí)用新型中取苗爪的整體結(jié)構(gòu)示意圖；
[0022]圖5-1為本實(shí)用新型中行星架轉(zhuǎn)角為0~260°時(shí)中心不完全偏心圓齒輪與第一中 間非圓齒輪嚙合的傳動(dòng)比曲線圖；
[0023]圖5-2為本實(shí)用新型中行星架轉(zhuǎn)角為260~360°時(shí)中心凹齒與第一凸齒嚙合的傳 動(dòng)比曲線圖。
[0024] 圖中：1、中心軸，2、行星架，3、中心不完全偏心圓齒輪，4、中心凹齒，5、第一中間 軸，6、第二中間軸，7、第一中間非圓齒輪，8、第一凸齒，9、第二中間非圓齒輪，10、第二凸齒， 11、第一行星軸，12、第二行星軸，13、第一行星非圓齒輪，14、第二行星非圓齒輪，15、取苗 爪，15-1、推苗凸輪，15-2、推苗撥叉，15-3、推苗桿，15-4、秧針，15-5、彈簧，15-6、推苗爪， 16、取苗軌跡，17、缽苗。
【具體實(shí)施方式】
[0025] 下面結(jié)合附圖對(duì)本實(shí)用新型作進(jìn)一步說明。
[0026] 如圖1、2和3所示，一種凹齒-不完全偏心圓-非圓齒輪行星系蔬菜取苗機(jī)構(gòu)，包括 中心軸1、行星架2、中心不完全偏心圓齒輪3、中心凹齒4、第一中間軸5、第二中間軸6、第一 中間非圓齒輪7、第一凸齒8、第二中間非圓齒輪9、第二凸齒10、第一行星軸11、第二行星軸 12、第一行星非圓齒輪13、第二行星非圓齒輪14和取苗爪15。中心軸1的一端與動(dòng)力裝置連 接，另一端與行星架2固定；中心不完全偏心圓齒輪3與機(jī)架固定，中心凹齒4與中心不完全 偏心圓齒輪3固定，且中心凹齒4與中心不完全偏心圓齒輪的輪齒設(shè)置在不同側(cè)；中心不完 全偏心圓齒輪3和中心凹齒4均空套在中心軸上;第一中間軸5和第二中間軸6對(duì)稱設(shè)置在中 心軸兩側(cè)，且均與行星架2通過軸承連接;第一中間非圓齒輪7與第一中間軸5通過花鍵連 接，第一凸齒8空套在第一中間軸上，并與第一中間非圓齒輪7固定;第二中間非圓齒輪9與 第二中間軸6通過花鍵連接，第二凸齒10空套在第二中間軸上，并與第二中間非圓齒輪9固 定;第一行星軸11和第二行星軸12對(duì)稱設(shè)置在行星架2兩端，且均與行星架通過軸承連接； 第一行星非圓齒輪13與第一行星軸11通過花鍵連接，第二行星非圓齒輪14與第二行星軸12 通過花鍵連接;第一行星軸11和第二行星軸12的一端均伸出行星架2外，且分別與一個(gè)取苗 爪15的殼體固定。第一中間非圓齒輪7的兩側(cè)分別與中心不完全偏心圓齒輪3及第一行星非 圓齒輪13通過齒輪副連接;第二中間非圓齒輪9的兩側(cè)分別與中心不完全偏心圓齒輪3及第 二行星非圓齒輪14通過齒輪副連接；當(dāng)中心不完全偏心圓齒輪3與第一中間非圓齒輪7開始 嚙合時(shí)，中心凹齒4與第一凸齒8分離，與第二凸齒10嚙合；當(dāng)中心不完全偏心圓齒輪3與第 二中間非圓齒輪9開始嗤合時(shí)，中心凹齒4與第二凸齒10分離，與第一凸齒8嗤合，保證傳動(dòng) 的連續(xù)性。
[0027] 中心凹齒4與第一凸齒8在進(jìn)入及脫離嚙合時(shí)刻的嚙合傳動(dòng)比和中心不完全偏心 圓齒輪3與第一中間非圓齒輪7的嚙合傳動(dòng)比相等。
[0028] 中心凹齒4與第二凸齒10進(jìn)入及脫離嚙合時(shí)刻的嚙合傳動(dòng)比和中心不完全偏心圓 齒輪3與第二中間非圓齒輪9的嚙合傳動(dòng)比相等。
[0029] 中心凹齒4與第一凸齒8嚙合的傳動(dòng)比函數(shù)?'(納）=α0 + % * sm (q ) + α2 * cos (納），其 中肩為行星架2的轉(zhuǎn)角，參數(shù)30 = 3.6375^ = 2.8675和a2 = -2.1431。
[0030] 第一中間非圓齒輪7與第二中間非圓齒輪9的節(jié)曲線參數(shù)相同；第一行星非圓齒輪 13與第二行星非圓齒輪14的節(jié)曲線參數(shù)相同；第一凸齒8與第二凸齒10的節(jié)曲線參數(shù)相同。 [0031]如圖2所示，行星架2逆時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng)，通過行星系的不等速傳動(dòng)，取苗爪15的秧針尖點(diǎn) 形成取苗軌跡16;取苗軌跡的頭部設(shè)有環(huán)扣，從頭部尖點(diǎn)至缽苗盤頂部為取苗段，取苗段長 度為35mm。
[0032]如圖4 - 1和4 - 2所示，取苗爪1 5采用成熟的現(xiàn)有技術(shù)，例如申請(qǐng)?zhí)枮?201210293743.3 的專利。
[0033]如圖5-1所示，行星架2轉(zhuǎn)動(dòng)的一個(gè)周期內(nèi)，行星架轉(zhuǎn)角為0~260°時(shí)，中心不完全 偏心圓齒輪3與第一中間非圓齒輪7嚙合，其傳動(dòng)比h隨行星架轉(zhuǎn)角納平緩變化;如圖5-2所 示，行星架轉(zhuǎn)角為260~360°時(shí)，中心凹齒4與第一凸齒8嚙合，其傳動(dòng)比i隨行星架轉(zhuǎn)角科出 現(xiàn)一個(gè)峰值，且峰值相對(duì)傳動(dòng)比^的變化范圍并未出現(xiàn)急劇變化?？梢?，中心凹齒4與第一 凸齒8嚙合引起行星系傳動(dòng)比的突變小，且在行星架轉(zhuǎn)動(dòng)小角度范圍內(nèi)實(shí)現(xiàn)了傳動(dòng)比i的整 個(gè)變化過程，同時(shí)實(shí)現(xiàn)了行星架轉(zhuǎn)動(dòng)的整個(gè)周期內(nèi)，行星系齒輪副傳動(dòng)比較為平緩的變化 (即釣在0和β時(shí)刻，4(?)與Μ%)相等），與現(xiàn)有技術(shù)相比，傳動(dòng)平穩(wěn)，沖擊力小。出現(xiàn)圖5-1和 5-2所示的傳動(dòng)比變化趨勢(shì)是由于行星架轉(zhuǎn)角為260°時(shí)，中心不完全偏心圓齒輪3和第一中 間非圓齒輪7分離，同時(shí)中心凹齒4與第一凸齒8開始嚙合;行星架轉(zhuǎn)角為360°時(shí)，中心凹齒4 與第一凸齒8分離，同時(shí)中心不完全偏心圓齒輪3和第一中間非圓齒輪7開始嗤合。
[0034]該凹齒-不完全偏心圓-非圓齒輪行星系蔬菜取苗機(jī)構(gòu)的工作原理：
[0035] 動(dòng)力經(jīng)中心軸1傳給行星架2,帶動(dòng)行星架2轉(zhuǎn)動(dòng)；中心不完全偏心圓齒輪3空套在 中心軸1上并與機(jī)架固定，行星架2帶動(dòng)第一中間非圓齒輪7、第二中間非圓齒輪9、第一行星 非圓齒輪13及第二行星非圓齒輪14公轉(zhuǎn);第一中間非圓齒輪7的兩側(cè)分別與中心不完全偏 心圓齒輪3及第一行星非圓齒輪13嚙合，第二中間非圓齒輪9的兩側(cè)分別與中心不完全偏心 圓齒輪3及第二行星非圓齒輪14嚙合，實(shí)現(xiàn)了取苗爪15的不等速傳動(dòng)；當(dāng)中心不完全偏心圓 齒輪3與第一中間非圓齒輪7開始嗤合時(shí)，中心凹齒4與第一凸齒8分離，與第二凸齒10嗤合； 當(dāng)中心不完全偏心圓齒輪3與第二中間非圓齒輪9開始嚙合時(shí)，中心凹齒4與第二凸齒10分 離，與第一凸齒8嚙合，保證傳動(dòng)的連續(xù)性。
[0036] 當(dāng)行星架2轉(zhuǎn)動(dòng)到推苗位置時(shí)，推苗凸輪15-1推動(dòng)推苗撥叉15-2旋轉(zhuǎn)，推苗撥叉 15-2帶動(dòng)推苗桿15-3向取苗爪15的頭部運(yùn)動(dòng)，推苗桿頭部的推苗爪15-6完成推苗動(dòng)作，秧 針15-4在推苗桿的作用下張開，缽苗17脫落；當(dāng)行星架2轉(zhuǎn)動(dòng)到取苗位置時(shí)，推苗撥叉15-2 處于推苗凸輪15-1的近休止段，推苗桿15-3及推苗撥叉15-2在彈簧15-5的作用下回到初始 位置，秧針15-4在推苗爪15-6的作用下夾緊缽苗盤中的缽苗17,完成取苗動(dòng)作并為下一次 推苗做準(zhǔn)備。
【主權(quán)項(xiàng)】
1. 一種凹齒-不完全偏心圓-非圓齒輪行星系蔬菜取苗機(jī)構(gòu)，包括中心軸、行星架、中心 不完全偏心圓齒輪、中心凹齒、第一中間軸、第二中間軸、第一中間非圓齒輪、第一凸齒、第 二中間非圓齒輪、第二凸齒、第一行星軸、第二行星軸、第一行星非圓齒輪、第二行星非圓齒 輪和取苗爪，其特征在于:所述中心軸的一端與動(dòng)力裝置連接，另一端與行星架固定;所述 的中心不完全偏心圓齒輪與機(jī)架固定，中心不完全偏心圓齒輪與中心凹齒固定，且中心凹 齒的輪齒與中心不完全偏心圓齒輪的輪齒設(shè)置在不同側(cè);所述的中心不完全偏心圓齒輪和 中心凹齒均空套在中心軸上;所述的第一中間軸和第二中間軸對(duì)稱設(shè)置在中心軸兩側(cè)，且 均與行星架通過軸承連接;所述的第一中間非圓齒輪與第一中間軸通過花鍵連接，第一凸 齒空套在第一中間軸上，并與第一中間非圓齒輪固定;所述的第二中間非圓齒輪與第二中 間軸通過花鍵連接，第二凸齒空套在第二中間軸上，并與第二中間非圓齒輪固定;所述的第 一行星軸和第二行星軸對(duì)稱設(shè)置在行星架兩端，且均與行星架通過軸承連接;所述的第一 行星非圓齒輪與第一行星軸通過花鍵連接，第二行星非圓齒輪與第二行星軸通過花鍵連 接;第一行星軸和第二行星軸的一端均伸出行星架外，且分別與一個(gè)取苗爪的殼體固定;所 述第一中間非圓齒輪的兩側(cè)分別與中心不完全偏心圓齒輪及第一行星非圓齒輪通過齒輪 副連接;第二中間非圓齒輪的兩側(cè)分別與中心不完全偏心圓齒輪及第二行星非圓齒輪通過 齒輪副連接;所述的中心凹齒與第一凸齒或第二凸齒通過齒輪副連接； 所述的中心凹齒與第一凸齒在進(jìn)入及脫離嚙合時(shí)刻的嚙合傳動(dòng)比和中心不完全偏心 圓齒輪與第一中間非圓齒輪的嚙合傳動(dòng)比相等； 所述的中心凹齒與第二凸齒進(jìn)入及脫離嚙合時(shí)刻的嚙合傳動(dòng)比和中心不完全偏心圓 齒輪與第二中間非圓齒輪的嚙合傳動(dòng)比相等； 所述的中心凹齒與第一凸齒嚙合的傳動(dòng)比函數(shù)% +叫*sin|^) + a2 *c〇s:(鞏），其 中肩為行星架的轉(zhuǎn)角，參數(shù)ao取值范圍為2~4, ai取值范圍為1~3, a2取值范圍為_3~0。2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種凹齒-不完全偏心圓-非圓齒輪行星系蔬菜取苗機(jī)構(gòu)，其 特征在于:所述的第一中間非圓齒輪與第二中間非圓齒輪的節(jié)曲線參數(shù)相同；第一行星非 圓齒輪與第二行星非圓齒輪的節(jié)曲線參數(shù)相同；所述的第一凸齒與第二凸齒的節(jié)曲線參數(shù) 相同。3. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種凹齒-不完全偏心圓-非圓齒輪行星系蔬菜取苗機(jī)構(gòu)，其 特征在于:所述的行星架轉(zhuǎn)動(dòng)，取苗爪的秧針尖點(diǎn)形成取苗軌跡;所述取苗軌跡的頭部設(shè)有 環(huán)扣，從頭部尖點(diǎn)至缽苗盤頂部為取苗段，取苗段長度為35mm。
【文檔編號(hào)】A01C11/02GK205454557SQ201620159542
【公開日】2016年8月17日
【申請(qǐng)日】2016年3月2日
【發(fā)明人】葉秉良, 金學(xué)軍, 俞高紅, 易衛(wèi)明, 高楊
【申請(qǐng)人】浙江理工大學(xué)