專利名稱：一種偏心圓齒輪—非圓齒輪行星系分插機(jī)構(gòu)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及涉及農(nóng)業(yè)機(jī)械，尤其是涉及一種偏心圓齒輪一非圓齒輪行星 系分插機(jī)構(gòu)。
背景技術(shù)：
目前，在國(guó)內(nèi)市場(chǎng)上出售的水稻機(jī)動(dòng)插秧機(jī)，其栽植機(jī)構(gòu)的形式有兩種一
種是曲柄搖桿式分插機(jī)構(gòu)，另一種是旋轉(zhuǎn)式分插機(jī)構(gòu)。前者工作頻率在200 220 次/分鐘時(shí)能正常工作，隨著插秧機(jī)頻率的增加，會(huì)使插秧機(jī)機(jī)架振動(dòng)加??；同 時(shí)栽植機(jī)構(gòu)中的秧針線速度過(guò)高，會(huì)產(chǎn)生分秧不均，傷秧率和漏秧率增加以及 栽植臂易損等缺陷，從而限制了工作效率的提高。后者如日本所開(kāi)發(fā)的為偏心 齒輪和橢圓齒輪行星系分插機(jī)構(gòu)，在齒輪盒上設(shè)置兩個(gè)栽植臂，齒輪盒旋轉(zhuǎn)一 周可插秧兩次，提高了插秧效率，降低了秧針線速度，因此傷秧率低，分秧精 度高，插秧質(zhì)量好。但日本是單季稻國(guó)家，其分插機(jī)構(gòu)主要適用于水稻秧苗的 小苗作業(yè)(早稻插秧)，在栽植雙季稻的我國(guó)南方地區(qū)只能插一季，因此其使用
范圍大大降低。 發(fā)明內(nèi)容
本實(shí)用新型的目的是提供一種偏心圓齒輪一非圓齒輪行星系分插機(jī)構(gòu)。該機(jī) 構(gòu)的結(jié)構(gòu)緊湊、傷秧小、振動(dòng)小、制造工藝簡(jiǎn)單的偏心齒非圓齒行星系分插機(jī) 構(gòu)，由五個(gè)齒輪驅(qū)動(dòng)兩個(gè)栽植臂工作。
為了達(dá)到上述目的，本實(shí)用新型采用的技術(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(guò)左、 右法蘭固定在鏈輪箱上的左、右中心偏心圓齒輪，中心軸的兩端分別用花鍵帶 動(dòng)左、右齒輪盒作旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)；左齒輪盒內(nèi)的左中心偏心圓齒輪兩側(cè)的左中間軸 上，分別對(duì)稱裝有與左中心偏心圓齒輪相互嚙合的左中間非圓齒輪，兩個(gè)左中 間非圓齒輪兩側(cè)的左行星輪軸上，分別對(duì)稱裝有與兩個(gè)左中間非圓齒輪相互嚙 合的左行星偏心圓齒輪；右齒輪盒內(nèi)的右中心偏心圓齒輪兩側(cè)的右中間軸上， 分別對(duì)稱裝有與右中心偏心圓齒輪相互嚙合的右中間非圓齒輪，兩個(gè)右中間非 圓齒輪兩側(cè)的右行星輪軸上，分別對(duì)稱裝有與兩個(gè)右中間非圓齒輪相互嚙合的
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右行星偏心圓齒輪；兩根左行星輪軸伸出左齒輪盒外的一端分別固定有左栽植 臂部件，兩根右行星輪軸伸出右齒輪盒外的一端分別固定有右栽植臂部件。
所述的兩個(gè)齒輪盒的轉(zhuǎn)動(dòng)中心、中間非圓齒輪轉(zhuǎn)動(dòng)中心和行星偏心圓齒輪 的轉(zhuǎn)動(dòng)中心在同一條直線。
所述的非圓齒輪和偏心圓齒輪的齒數(shù)、模數(shù)、節(jié)圓的周長(zhǎng)都相同。
所述的栽植臂部件為偏心在一側(cè)的拐臂式結(jié)構(gòu)，凸輪平面與齒輪盒轉(zhuǎn)動(dòng)中 心垂直，但凸輪平面與齒輪盒平面不在同一平面上。
中心偏心圓齒輪固定不動(dòng)，中心鏈輪帶動(dòng)齒輪盒轉(zhuǎn)動(dòng)，行星偏心圓齒輪相 對(duì)于齒輪盒作非勻速轉(zhuǎn)動(dòng)，其絕對(duì)運(yùn)動(dòng)為隨著齒輪盒的圓周運(yùn)動(dòng)和相對(duì)齒輪盒 非勻速轉(zhuǎn)動(dòng)的合成。在此合成運(yùn)動(dòng)的影響下，栽植臂部件中的秧針滿足取秧時(shí) 秧針角度和插秧時(shí)秧針角度的要求，其插秧靜軌跡為"腰子形"軌跡，插秧靜 軌跡是指機(jī)器靜止時(shí)秧針尖點(diǎn)所走過(guò)的軌跡，插秧后秧針向后向上移動(dòng)，避免 推倒秧苗和傷秧。
本實(shí)用新型與背景技術(shù)相比，具有的有益效果是-
(1) 傳動(dòng)機(jī)構(gòu)由五個(gè)齒輪組成，而且為單自由度機(jī)構(gòu)，結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單；
(2) 由偏心圓齒輪與非圓齒輪嚙合，實(shí)現(xiàn)非勻速比傳動(dòng)，偏心圓齒輪相對(duì)橢 圓齒輪或非圓齒輪加工方便，在理論上可實(shí)現(xiàn)無(wú)側(cè)隙嚙合傳動(dòng)。


圖1是本實(shí)用新型的機(jī)構(gòu)結(jié)構(gòu)原理示意圖。
圖2是本實(shí)用新型"偏心圓齒輪一非圓齒輪"五軸軸心為直線形排列的傳 動(dòng)原理示意圖。
圖3是本實(shí)用新型的結(jié)構(gòu)裝配示意圖。
圖4是圖3的A-A剖視圖。
圖5是本實(shí)用新型的栽植臂部件圖。
圖6是本實(shí)用新型的秧爪軌跡與行星架相對(duì)位置關(guān)系示意圖。
圖7是本實(shí)用新型的插秧軌跡圖。
圖中1、左中心偏心圓齒輪，l'、右中心偏心圓齒輪，2、左中間非圓齒 輪，2'、右中間非圓齒輪，3、左行星偏心圓齒輪，3'、右行星偏心圓齒輪，4、 左中間非圓齒輪，4'、右中間非圓齒輪，5、左行星偏心圓齒輪，5'、右行星偏 心圓齒輪，6、左齒輪盒，6'、右齒輪盒，7、主動(dòng)鏈輪，8、傳動(dòng)軸，9、鏈條， 10、左栽植臂部件，10'、右栽植臂部件，11、左栽植臂部件，11'、右栽植臂 部件，12、鏈輪箱，13、中心軸，14、中心鏈輪，15、左行星輪軸，15'、右行
星輪軸，16、左行星輪軸，16'、右行星輪軸，17、左法蘭盤(pán)，17'、右法蘭盤(pán)， 18、左中間軸，18'、右中間軸，19、左中間軸，19'、右中間軸，20、凸輪， 21、推秧?xiàng)U，22、秧針，23、撥叉，24、推秧彈簧。
具體實(shí)施方式
以下結(jié)合附圖和實(shí)施例對(duì)本實(shí)用新型作進(jìn)一步的說(shuō)明。
如圖l、圖3、圖4所示，本實(shí)用新型它包括傳動(dòng)部件和栽植臂部件；傳動(dòng) 部件包括在鏈輪箱12內(nèi)的傳動(dòng)軸8上裝有主動(dòng)鏈輪7，經(jīng)鏈條9與裝在鏈輪箱 12內(nèi)中心軸13上的中心鏈輪14連接，中心軸13伸出鏈輪箱12外的左、右兩 側(cè)軸端分別固定有左、右齒輪盒6、 6'。所述的左、右齒輪盒16、 16'內(nèi)的中 心軸13上分別裝有通過(guò)左、右法蘭17、 17'固定在鏈輪箱12上的左、右中心 偏心圓齒輪l、 T，中心軸13的兩端分別用花鍵帶動(dòng)左、右齒輪盒6、 6'作旋 轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)；左齒輪盒6內(nèi)的左中心偏心圓齒輪1兩側(cè)的左中間軸18、 19上，分別 對(duì)稱裝有與左中心偏心圓齒輪1相互嚙合的左中間非圓齒輪2、 4，兩個(gè)左中間 非圓齒輪2、 4兩側(cè)的左行星輪軸16、 15上，分別對(duì)稱裝有與兩個(gè)左中間非圓 齒輪2、 4相互嚙合的左行星偏心圓齒輪3、 5;右齒輪盒6'內(nèi)的右中心偏心圓 齒輪l'兩側(cè)的右中間軸18'、 19'上，分別對(duì)稱裝有與右中心偏心圓齒輪1' 相互嚙合的右中間非圓齒輪2'、 4'，兩個(gè)右中間非圓齒輪2'、 4'兩側(cè)的右行 星輪軸16'、 15'上，分別對(duì)稱裝有與兩個(gè)右中間非圓齒輪2'、 4'相互嚙合的 右行星偏心圓齒輪3'、 5';兩根左行星輪軸16、 15伸出左齒輪盒6外的一端分 別固定有左栽植臂部件IO、 11，兩根右行星輪軸16'、 15'伸出右齒輪盒5'、 5 外的一端分別固定有右栽植臂部件10'、 11'。
如圖2所示，所述的兩個(gè)齒輪盒的轉(zhuǎn)動(dòng)中心O，中間非圓齒輪轉(zhuǎn)動(dòng)中心ml、 m2和行星偏心圓齒輪的轉(zhuǎn)動(dòng)中心Al、 A2共五軸軸心在同一條直線。
所述的非圓齒輪(不包括橢圓齒輪)和偏心圓齒輪的齒數(shù)、模數(shù)、節(jié)圓的周長(zhǎng) 都相同。
如圖3所示，所述的栽植臂部件為偏心在一側(cè)的拐臂式結(jié)構(gòu)，凸輪平面與 齒輪盒轉(zhuǎn)動(dòng)中心垂直，但凸輪平面與齒輪盒平面不在同一平面上。
如圖l、圖2、圖3所示，分插機(jī)構(gòu)動(dòng)力由插秧機(jī)鏈輪箱主動(dòng)鏈輪7傳遞到 中心鏈輪14，中心鏈輪14與中心軸13通過(guò)鍵連接。現(xiàn)以分插機(jī)構(gòu)的左側(cè)為例 說(shuō)明各組件的連接關(guān)系中心偏心圓齒輪1通過(guò)襯套安裝在中心軸13上，中心 軸13軸端由花鍵或方軸與左齒輪盒6固結(jié)，中心偏心圓齒輪1依靠牙嵌與法蘭 盤(pán)17固定，中心偏心圓齒輪1兩側(cè)依次設(shè)置兩個(gè)中間非圓齒輪2、 4，分別與行
星偏心圓齒輪3、 5嚙合，行星偏心圓齒輪與行星輪軸依靠平鍵聯(lián)結(jié)，行星輪軸 伸出齒輪盒的一端分別與栽植臂部件10、 11通過(guò)鍵或方軸固接。
本實(shí)用新型的工作原理是中心軸13轉(zhuǎn)動(dòng)，帶動(dòng)左、右齒輪盒6、 6'轉(zhuǎn)動(dòng)， 左栽植臂部件10、 11和右栽植臂部件10'、 ll'，隨著左行星偏心圓齒輪3、 5 和右行星偏心圓齒輪3'、 5'相對(duì)左、右齒輪盒6、 6'作不等速轉(zhuǎn)動(dòng)，并隨行 星左偏心圓齒輪輪軸15、 16和右偏心圓齒輪輪軸15'、 16'繞中心軸13作圓周 運(yùn)動(dòng)。通過(guò)參數(shù)優(yōu)化，使秧針的工作軌跡、取秧角和插秧角滿足前插式插秧要 求。
如圖4、圖5所示，每一個(gè)栽植臂部件，均安裝有推秧裝置，現(xiàn)以一個(gè)為 例，包括凸輪20、撥叉23、推秧彈簧24、秧針22、推秧?xiàng)U21。凸輪20與齒 輪盒依靠法蘭固接，當(dāng)行星偏心圓齒輪相對(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23圍繞凸輪20轉(zhuǎn)動(dòng)，在取秧前撥叉23抬起，將推秧?xiàng)U21提高至最 高點(diǎn)，同時(shí)壓縮推秧彈簧24;取秧后，秧針22在插秧位置時(shí)，撥叉23轉(zhuǎn)至凸 輪20缺口，處于自由狀態(tài)，推秧彈簧24推動(dòng)推秧?xiàng)U21向下快速運(yùn)動(dòng)，將秧苗 推入土中，避免秧苗回帶。
如圖6、圖7所示，a為本分插機(jī)構(gòu)實(shí)施例中秧爪尖部的軌跡的靜軌跡即機(jī) 器不行走時(shí)的軌跡，圖7中，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為植坑寬度。
上述具體實(shí)施方式
用來(lái)解釋說(shuō)明本實(shí)用新型，而不是對(duì)本實(shí)用新型進(jìn)行限 制，在本實(shí)用新型的精神和權(quán)利要求的保護(hù)范圍內(nèi)，對(duì)本實(shí)用新型作出的任何 修改和改變，都落入本實(shí)用新型的保護(hù)范圍。
權(quán)利要求1、一種偏心圓齒輪-非圓齒輪行星系分插機(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(12)內(nèi)的傳動(dòng)軸(8)上裝有主動(dòng)鏈輪(7)，經(jīng)鏈條(9)與裝在鏈輪箱(12)內(nèi)中心軸(13)上的中心鏈輪(14)連接，中心軸(13)伸出鏈輪箱(12)外的左、右兩側(cè)軸端分別固定有左、右齒輪盒(6、6′)；其特征在于所述的左、右齒輪盒(16、16′)內(nèi)的中心軸(13)上分別裝有通過(guò)左、右法蘭(17、17′)固定在鏈輪箱(12)上的左、右中心偏心圓齒輪(1、1′)，中心軸(13)的兩端分別用花鍵帶動(dòng)左、右齒輪盒(6、6′)作旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)；左齒輪盒(6)內(nèi)的左中心偏心圓齒輪(1)兩側(cè)的左中間軸(18、19)上，分別對(duì)稱裝有與左中心偏心圓齒輪(1)相互嚙合的左中間非圓齒輪(2、4)，兩個(gè)左中間非圓齒輪(2、4)兩側(cè)的左行星輪軸(16、15)上，分別對(duì)稱裝有與兩個(gè)左中間非圓齒輪(2、4)相互嚙合的左行星偏心圓齒輪(3、5)；右齒輪盒(6′)內(nèi)的右中心偏心圓齒輪(1′)兩側(cè)的右中間軸(18′、19′)上，分別對(duì)稱裝有與右中心偏心圓齒輪(1′)相互嚙合的右中間非圓齒輪(2′、4′)，兩個(gè)右中間非圓齒輪(2′、4′)兩側(cè)的右行星輪軸(16′、15′)上，分別對(duì)稱裝有與兩個(gè)右中間非圓齒輪(2′、4′)相互嚙合的右行星偏心圓齒輪(3′、5′)；兩根左行星輪軸(16、15)伸出左齒輪盒(6)外的一端分別固定有左栽植臂部件(10、11)，兩根右行星輪軸(16′、15′)伸出右齒輪盒(5′、5)外的一端分別固定有右栽植臂部件(10′、11′)。
2、 根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種偏心圓齒輪一非圓齒輪行星系分插機(jī)構(gòu)，其 特征在于所述的兩個(gè)齒輪盒的轉(zhuǎn)動(dòng)中心、中間非圓齒輪轉(zhuǎn)動(dòng)中心和行星偏心 圓齒輪的轉(zhuǎn)動(dòng)中心在同一條直線。
3、 根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種偏心圓齒輪一非圓齒輪行星系分插機(jī)構(gòu)，其特征在于所述的非圓齒輪和偏心圓齒輪的齒數(shù)、模數(shù)、節(jié)圓的周長(zhǎng)都相同。
4、 根據(jù)權(quán)利要求l所述的一種偏心圓齒輪一非圓齒輪行星系分插機(jī)構(gòu)，其特征在于所述的栽植臂部件為偏心在一側(cè)的拐臂式結(jié)構(gòu)，凸輪平面與齒輪盒轉(zhuǎn)動(dòng)中心垂直，但凸輪平面與齒輪盒平面不在同一平面上。
專利摘要本實(shí)用新型公開(kāi)了一種偏心圓齒輪—非圓齒輪行星系分插機(jī)構(gòu)。鏈輪箱內(nèi)的中心鏈輪帶動(dòng)左右齒輪盒轉(zhuǎn)動(dòng)，齒輪盒內(nèi)的中心偏心圓齒輪固定不動(dòng)，與中心偏心圓齒輪在兩側(cè)嚙合的兩個(gè)非圓齒輪隨齒輪盒轉(zhuǎn)動(dòng)，這兩個(gè)非圓齒輪又分別與行星偏心圓齒輪嚙合，五個(gè)齒輪的轉(zhuǎn)動(dòng)中心在一條直線上，行星偏心圓齒輪一方面隨著齒輪盒作勻速轉(zhuǎn)動(dòng)，另一方面又相對(duì)于齒輪盒作非勻速轉(zhuǎn)動(dòng)。通過(guò)行星輪軸與行星偏心圓齒輪固接的一對(duì)栽植臂的絕對(duì)運(yùn)動(dòng)是非勻速擺動(dòng)，即齒輪盒的圓周運(yùn)動(dòng)與行星偏心圓齒輪相對(duì)齒輪盒的非勻速轉(zhuǎn)動(dòng)的復(fù)合運(yùn)動(dòng)，通過(guò)選擇合適的結(jié)構(gòu)參數(shù)，栽植臂上的秧針?biāo)纬傻墓ぷ鬈壽E滿足高速水稻插秧機(jī)前插式作業(yè)要求。
文檔編號(hào)A01C11/02GK201069909SQ200720110369

公開(kāi)日2008年6月11日 申請(qǐng)日期2007年6月7日 優(yōu)先權(quán)日2007年6月7日
發(fā)明者俞高紅, 張國(guó)鳳, 革 李, 勻 趙 申請(qǐng)人:浙江理工大學(xué)