專利名稱：步行式插秧機(jī)的非圓齒輪后插旋轉(zhuǎn)式分插機(jī)構(gòu)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及農(nóng)業(yè)機(jī)械，尤其是涉及一種步行式插秧機(jī)的非圓齒輪旋轉(zhuǎn)式分插機(jī)構(gòu)。
背景技術(shù)：
目前，在市場(chǎng)上出售的水稻插秧機(jī)，其栽植機(jī)構(gòu)主要有兩種曲柄搖桿式分插機(jī)構(gòu)和旋轉(zhuǎn)式分插機(jī)構(gòu)。曲柄搖桿式分插機(jī)構(gòu)可以通過改變曲柄轉(zhuǎn)動(dòng)中心與搖桿擺動(dòng)中心位置改變秧爪的相對(duì)運(yùn)動(dòng)軌跡，當(dāng)其相對(duì)運(yùn)動(dòng)軌跡為“腰子形”時(shí)，用于乘坐式插秧機(jī)，當(dāng)其相對(duì)運(yùn)動(dòng)軌跡為“海豚形”時(shí)，用于步行式插秧機(jī)。旋轉(zhuǎn)式分插機(jī)構(gòu)的秧爪相對(duì)運(yùn)動(dòng)軌跡呈“腰子形”，主要用于乘坐式插秧機(jī)，若用于步行式插秧機(jī)時(shí)，則插秧穴口過大，容易造成漂秧和倒秧。但旋轉(zhuǎn)式分插機(jī)構(gòu)與曲柄搖桿式分插機(jī)構(gòu)相比，具有慣性力小、振動(dòng)小和穩(wěn)定性好的優(yōu)點(diǎn)。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是提供一種步行式插秧機(jī)的非圓齒輪后插旋轉(zhuǎn)式分插機(jī)構(gòu)，該機(jī)構(gòu)的結(jié)構(gòu)尺寸相對(duì)較小，振動(dòng)也小。
為了達(dá)到上述目的，本發(fā)明采用的技術(shù)方案是它包括傳動(dòng)部件和栽植臂部件；傳動(dòng)部件包括在鏈輪箱內(nèi)的傳動(dòng)軸上裝有主動(dòng)鏈輪，經(jīng)鏈條與裝在鏈輪箱內(nèi)中心軸上的中心鏈輪連接，中心軸伸出鏈輪箱外的左、右兩側(cè)軸端分別固定有左、右齒輪盒。所述的左、右齒輪盒內(nèi)的中心軸上分別裝有通過左、右法蘭固定在鏈輪箱上的左、右中心齒輪，左、右中心齒輪分別與固裝在左、右中間軸上的左、右中間齒輪、而左、右中間齒輪與固定在左、右行星軸上的左、右行星齒輪嚙合，左、右行星軸伸出左、右齒輪盒的一端固定有左、右栽植臂部件。
所述的左、右齒輪盒內(nèi)的左、右中心齒輪，左、右中間齒輪和左、右行星齒輪所構(gòu)成的三軸齒輪行星系的三軸軸心的相對(duì)位置成三角形排列。
所述的左、右中心齒輪，左、右中間齒輪和左、右行星齒輪都是不包括橢圓齒輪的非圓齒輪。
所述的左、右栽植臂部件均為直臂式結(jié)構(gòu)，即撥叉對(duì)推秧?xiàng)U的作用點(diǎn)與對(duì)凸輪的作用點(diǎn)在撥叉軸的同一橫截面內(nèi)。
所述的左、右栽植臂部件上各固定有一個(gè)“U”型的秧爪，秧爪的兩個(gè)分開伸出的取秧指為角鋼形狀，取秧指的下部P1處為鋒利的刀刃狀，兩秧指間的內(nèi)側(cè)P2處為平滑狀。
中心齒輪固定不動(dòng)，中心鏈輪帶動(dòng)齒輪盒轉(zhuǎn)動(dòng)，行星齒輪帶動(dòng)固裝在行星軸一端的栽植臂相對(duì)于齒輪盒作非勻速轉(zhuǎn)動(dòng)，栽植臂的絕對(duì)運(yùn)動(dòng)為行星輪相對(duì)齒輪盒的非勻速轉(zhuǎn)動(dòng)和齒輪盒繞中心軸的圓周運(yùn)動(dòng)的合成運(yùn)動(dòng)。在此合成運(yùn)動(dòng)的作用下，栽植臂部件中的秧爪形成適合步行插秧機(jī)的“海豚形”軌跡。
本發(fā)明具有的有益效果是在齒輪盒內(nèi)相對(duì)中心輪只有1組行星系齒輪傳動(dòng)，齒輪行星系的三軸軸心的相對(duì)位置成三角形排列，帶動(dòng)1個(gè)栽植臂運(yùn)動(dòng)，齒輪盒轉(zhuǎn)一圈，實(shí)現(xiàn)插秧1穴，適合步行式插秧機(jī)工作時(shí)的插秧頻率，插穴變得很小，利于立秧，降低漂秧率和倒秧率；若提高齒輪盒轉(zhuǎn)速，也可用于高速插秧機(jī)上；“U”型秧爪的兩個(gè)分開伸出的取秧指為角鋼形狀，取秧指的下部為鋒利的刀刃狀，兩秧指間的內(nèi)側(cè)為平滑狀，可以減少秧爪取秧時(shí)與土壤間的摩擦阻力，不易傷秧；撥叉對(duì)推秧?xiàng)U的作用點(diǎn)與對(duì)凸輪的作用點(diǎn)在撥叉軸的同一橫向截面內(nèi)，撥叉零件受力狀態(tài)更加合理。整體結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，體積小，重量輕，振動(dòng)小，制造成本低。


圖1是本發(fā)明的機(jī)構(gòu)原理示意圖。
圖2是本發(fā)明的結(jié)構(gòu)裝配示意圖。
圖3是圖2的B-B剖視圖。
圖4是本發(fā)明傳動(dòng)原理的側(cè)面示意圖。
圖5是本發(fā)明的秧爪形狀特征示意圖。
圖6是本發(fā)明秧爪靜軌跡與齒輪盒轉(zhuǎn)角的關(guān)系示意圖。
圖7是本發(fā)明秧爪的運(yùn)動(dòng)軌跡示意圖。
圖8是以往“行星系直線排列式”分插機(jī)構(gòu)的運(yùn)動(dòng)軌跡示意圖。
圖中1.中心軸，2′.左法蘭，2.右法蘭，3.中心鏈輪，4.鏈輪箱，5′.左齒輪盒，5.右齒輪盒，6′.左行星輪，6.右行星輪，7′.左行星軸，7.右行星軸，8′.左栽植臂部件，8.右栽植臂部件，9′.左撥叉，9.右撥叉，10′.左凸輪，10.右凸輪，12′.左中間軸，12.右中間軸，13′.左中間齒輪，13.右中間齒輪，14′.左中心齒輪，14.右中心齒輪，15.秧爪，16.傳動(dòng)軸，17.推秧?xiàng)U，18.主動(dòng)鏈輪，19.鏈條，20.推秧彈簧，21.緩沖墊。
具體實(shí)施例方式
下面結(jié)合附圖和實(shí)施例對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步說明。
如圖1、2所示，本發(fā)明的步行式插秧機(jī)的非圓齒輪后插旋轉(zhuǎn)式分插機(jī)構(gòu)，它包括傳動(dòng)部件和栽植臂部件。傳動(dòng)部件包括在鏈輪箱4內(nèi)的傳動(dòng)軸16及裝在其上的主動(dòng)鏈輪18，經(jīng)鏈條19與裝在鏈輪箱4內(nèi)中心軸1上的中心鏈輪3連接，中心軸1伸出鏈輪箱4外的左、右兩側(cè)軸端分別固定有左、右齒輪盒5′、5。所述的左、右齒輪盒5′、5內(nèi)的中心軸1上分別裝有通過左、右法蘭2′、2固定在鏈輪箱4上的左、右中心齒輪14′、14，左、右中心齒輪14′、14分別通過固裝在左、右中間軸12′、12上的左、右中間齒輪13′、13傳動(dòng)固裝在左、右行星軸7′、7上的左、右行星齒輪6′、6，左、右行星軸7′、7伸出左、右齒輪盒5′、5的一端固定有左、右栽植臂部件8′、8。
如圖4所示，所述的左、右齒輪盒5′、5內(nèi)的左、右中心齒輪14′、14，左、右中間齒輪13′、13和左、右行星齒輪6′、6三軸齒輪行星系的三軸軸心A、B、C的相對(duì)位置成三角形排列，α、δ是非圓齒輪初始位置安裝角，α＜δ。
所述左、右行星齒輪6′、6，左、右中間齒輪13′、13和左、右中心齒輪14′、14都是不包括橢圓齒輪的非圓齒輪。
所述的左、右栽植臂部件8′、8均為直臂式結(jié)構(gòu)，即撥叉對(duì)推秧?xiàng)U的作用點(diǎn)與對(duì)凸輪的作用點(diǎn)在撥叉軸的同一橫向截面內(nèi)。
如圖3所示，以右栽植臂部件8為例，它安裝有推秧裝置，包括右凸輪10、右撥叉9、推秧彈簧20、緩沖墊21、秧爪15、推秧?xiàng)U17。右凸輪10與右齒輪盒5固定連接。如圖5所示，“U”型秧爪15的下部P1處為鋒利的刀刃狀，兩秧爪15′和15間的內(nèi)側(cè)P2處為平滑形狀。
如圖6、7所示，為本分插機(jī)構(gòu)實(shí)施例中秧爪尖部的軌跡，a為靜軌跡即機(jī)器不行走時(shí)的軌跡，b為動(dòng)軌跡即機(jī)器行走時(shí)的軌跡，c為秧苗，d為地平線，e為秧爪，s為插穴寬度。
如圖8所示，為以往“行星系直線排列式”分插機(jī)構(gòu)秧爪尖部的軌跡，a′為靜軌跡，b′為動(dòng)軌跡即機(jī)器行走時(shí)的軌跡，c為秧苗，d為地平線，e為秧爪，s′為插穴寬度。
從圖7、圖8可以看出，本發(fā)明使插穴變得很小，s′為83mm，s僅為25mm。
本發(fā)明的工作原理是分插機(jī)構(gòu)動(dòng)力由插秧機(jī)鏈輪箱主動(dòng)鏈輪經(jīng)鏈條傳遞到中心鏈輪，帶動(dòng)中心軸轉(zhuǎn)動(dòng)，帶動(dòng)左、右齒輪盒轉(zhuǎn)動(dòng)，同時(shí)，在轉(zhuǎn)動(dòng)的左、右齒輪盒內(nèi)，固定的中心齒輪通過中間齒輪傳動(dòng)行星輪，當(dāng)行星齒輪繞行星軸相對(duì)齒輪盒轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，帶動(dòng)栽植臂轉(zhuǎn)動(dòng)，牽動(dòng)撥叉圍繞固定凸輪擺動(dòng)，在取秧前撥叉經(jīng)過凸輪的上升段而抬起，將推秧?xiàng)U提高至最高點(diǎn)，同時(shí)壓縮推秧彈簧；在取秧到插秧前，撥叉處于凸輪的最高位置保持段；當(dāng)秧爪到達(dá)插秧位置，撥叉轉(zhuǎn)至凸輪缺口，推秧彈簧回位推動(dòng)推秧?xiàng)U向下快速運(yùn)動(dòng)，將秧苗推入土中。從而順序完成了水稻秧苗的取秧、插秧動(dòng)作，實(shí)現(xiàn)水稻秧苗的機(jī)械化移栽。栽植臂部件的運(yùn)動(dòng)為行星齒輪繞行星軸相對(duì)齒輪盒的非勻速轉(zhuǎn)動(dòng)和齒輪盒繞中心軸的圓周運(yùn)動(dòng)的合成運(yùn)動(dòng)。齒輪盒轉(zhuǎn)一圈，栽植臂插秧一次的插秧頻率適合步行式插秧機(jī)的工作要求。利用計(jì)算機(jī)優(yōu)化非圓齒輪傳動(dòng)系的結(jié)構(gòu)參數(shù)，就可使秧針的軌跡滿足步行插秧機(jī)插秧的“海豚形”軌跡要求。
上述具體實(shí)施方式
用來解釋說明本發(fā)明，而不是對(duì)本發(fā)明進(jìn)行限制，在本發(fā)明的精神和權(quán)利要求的保護(hù)范圍內(nèi)，對(duì)本發(fā)明作出的任何修改和改變，都落入本發(fā)明的保護(hù)范圍。
權(quán)利要求
1.步行式插秧機(jī)的非圓齒輪后插旋轉(zhuǎn)式分插機(jī)構(gòu)，它包括傳動(dòng)部件和栽植臂部件；傳動(dòng)部件包括在鏈輪箱(4)內(nèi)的傳動(dòng)軸(16)上裝有主動(dòng)鏈輪(18)，經(jīng)鏈條(19)與裝在鏈輪箱(4)內(nèi)中心軸(1)上的中心鏈輪(3)連接，中心軸(1)伸出鏈輪箱(4)外的左、右兩側(cè)軸端分別固定有左、右齒輪盒(5′、5)；其特征在于所述的左、右齒輪盒(5′、5)內(nèi)的中心軸(1)上分別裝有通過左、右法蘭(2′、2)固定在鏈輪箱(4)上的左、右中心齒輪(14′、14)，左、右中心齒輪(14′、14)分別與固裝在左、右中間軸(12′、12)上的左、右中間齒輪(13′、13)、而左、右中間齒輪(13′、13)與固定在左、右行星軸(7′、7)上的左、右行星齒輪(6′、6)嚙合，左、右行星軸(7′、7)伸出左、右齒輪盒(5′、5)的一端固定有左、右栽植臂部件(8′、8)。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的步行式插秧機(jī)的非圓齒輪后插旋轉(zhuǎn)式分插機(jī)構(gòu)，其特征在于所述的左、右齒輪盒(5′、5)內(nèi)的左、右中心齒輪(14′、14)，左、右中間齒輪(13′、13)和左、右行星齒輪(6′、6)三軸齒輪行星系的三軸軸心A、B、C的相對(duì)位置成三角形排列。
3.根據(jù)權(quán)利要求1、2所述的步行式插秧機(jī)的非圓齒輪后插旋轉(zhuǎn)式分插機(jī)構(gòu)，其特征在于所述的左、右中心齒輪(14′、14)，左、右中間齒輪(13′、13)和左、右行星齒輪(6′、6)都是不包括橢圓齒輪的非圓齒輪。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的步行式插秧機(jī)的非圓齒輪后插旋轉(zhuǎn)式分插機(jī)構(gòu)，其特征在于所述的左、右栽植臂部件(8′、8)均為直臂式結(jié)構(gòu)，即撥叉對(duì)推秧?xiàng)U的作用點(diǎn)與對(duì)凸輪的作用點(diǎn)在撥叉軸的同一橫向截面內(nèi)。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的步行式插秧機(jī)的非圓齒輪后插旋轉(zhuǎn)式分插機(jī)構(gòu)，其特征在于所述的左、右栽植臂部件(8′、8)上各固定有一個(gè)“U”型的秧爪(15)，秧爪(15)的兩個(gè)分開伸出的取秧指為角鋼形狀，取秧指的下部P1處為鋒利的刀刃狀，兩秧指間的內(nèi)側(cè)P2處為平滑狀。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種步行式插秧機(jī)的非圓齒輪后插旋轉(zhuǎn)式分插機(jī)構(gòu)。鏈輪箱內(nèi)的中心鏈輪帶動(dòng)固裝在中心軸兩端的左右齒輪盒轉(zhuǎn)動(dòng)，齒輪盒內(nèi)，固定不動(dòng)的中心齒輪通過與中間非圓齒輪嚙合傳動(dòng)固定在行星軸上的行星非圓齒輪，相對(duì)于齒輪盒作非勻速轉(zhuǎn)動(dòng)。在行星軸伸出齒輪盒的一端固裝有一個(gè)栽植臂，其絕對(duì)運(yùn)動(dòng)為行星非圓齒輪相對(duì)齒輪盒的非勻速轉(zhuǎn)動(dòng)和齒輪盒相對(duì)中心軸的圓周運(yùn)動(dòng)的合成運(yùn)動(dòng)。本機(jī)構(gòu)中行星系的設(shè)計(jì)特點(diǎn)是從側(cè)面看，中心軸、中間軸、行星軸三軸的軸心A、B、C為銳角三角形布置。齒輪盒轉(zhuǎn)一圈，栽植臂插秧一次，秧爪的相對(duì)運(yùn)動(dòng)軌跡為上圓下尖，形同“海豚形”曲線，確保插秧時(shí)的插穴小，減少倒秧和漂秧。適合步行式插秧機(jī)的插秧要求。
文檔編號(hào)F16H1/02GK101066017SQ200710111779
公開日2007年11月7日 申請(qǐng)日期2007年6月7日 優(yōu)先權(quán)日2006年10月26日
發(fā)明者趙勻, 俞高紅, 張國鳳, 李革, 謝仁華 申請(qǐng)人:浙江理工大學(xué)