專利名稱：偏心圓齒輪－非圓齒輪行星系分插機構的制作方法
技術領域：
本發明涉及涉及農業機械，尤其是涉及一種偏心圓齒輪—非圓齒輪行星系分插機構。
背景技術：
目前，在國內市場上出售的水稻機動插秧機，其栽植機構的形式有兩種一種是曲柄搖桿式分插機構，另一種是旋轉式分插機構。前者工作頻率在200～220次/分鐘時能正常工作，隨著插秧機頻率的增加，會使插秧機機架振動加?。煌瑫r栽植機構中的秧針線速度過高，會產生分秧不均，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。后者如日本所開發的為偏心齒輪和橢圓齒輪行星系分插機構，在齒輪盒上設置兩個栽植臂，齒輪盒旋轉一周可插秧兩次，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，插秧質量好。但日本是單季稻國家，其分插機構主要適用于水稻秧苗的小苗作業(早稻插秧)，在栽植雙季稻的我國南方地區只能插一季，因此其使用范圍大大降低。

發明內容
本發明的目的是提供一種偏心圓齒輪—非圓齒輪行星系分插機構。該機構的結構緊湊、傷秧小、振動小、制造工藝簡單的偏心齒非圓齒行星系分插機構，由五個齒輪驅動兩個栽植臂工作。
為了達到上述目的，本發明采用的技術方案是它包括傳動部件和栽植臂部件；傳動部件包括在鏈輪箱內的傳動軸上裝有主動鏈輪，經鏈條與裝在鏈輪箱內中心軸上的中心鏈輪連接，中心軸伸出鏈輪箱外的左、右兩側軸端分別固定有左、右齒輪盒。所述的左、右齒輪盒內的中心軸上分別裝有通過左、右法蘭固定在鏈輪箱上的左、右中心偏心圓齒輪，中心軸的兩端分別用花鍵帶動左、右齒輪盒作旋轉運動；左齒輪盒內的左中心偏心圓齒輪兩側的左中間軸上，分別對稱裝有與左中心偏心圓齒輪相互嚙合的左中間非圓齒輪，兩個左中間非圓齒輪兩側的左行星輪軸上，分別對稱裝有與兩個左中間非圓齒輪相互嚙合的左行星偏心圓齒輪；右齒輪盒內的右中心偏心圓齒輪兩側的右中間軸上，分別對稱裝有與右中心偏心圓齒輪相互嚙合的右中間非圓齒輪，兩個右中間非圓齒輪兩側的右行星輪軸上，分別對稱裝有與兩個右中間非圓齒輪相互嚙合的右行星偏心圓齒輪；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。
所述的兩個齒輪盒的轉動中心、中間非圓齒輪轉動中心和行星偏心圓齒輪的轉動中心在同一條直線。
所述的非圓齒輪和偏心圓齒輪的齒數、模數、節圓的周長都相同。
所述的栽植臂部件為偏心在一側的拐臂式結構，凸輪平面與齒輪盒轉動中心垂直，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，中心鏈輪帶動齒輪盒轉動，行星偏心圓齒輪相對于齒輪盒作非勻速轉動，其絕對運動為隨著齒輪盒的圓周運動和相對齒輪盒非勻速轉動的合成。在此合成運動的影響下，栽植臂部件中的秧針滿足取秧時秧針角度和插秧時秧針角度的要求，其插秧靜軌跡為“腰子形”軌跡，插秧靜軌跡是指機器靜止時秧針尖點所走過的軌跡，插秧后秧針向后向上移動，避免推倒秧苗和傷秧。
本發明與背景技術相比，具有的有益效果是(1)傳動機構由五個齒輪組成，而且為單自由度機構，結構簡單；(2)由偏心圓齒輪與非圓齒輪嚙合，實現非勻速比傳動，偏心圓齒輪相對橢圓齒輪或非圓齒輪加工方便，在理論上可實現無側隙嚙合傳動。


圖1是本發明的機構結構原理示意圖。
圖2是本發明“偏心圓齒輪—非圓齒輪”五軸軸心為直線形排列的傳動原理示意圖。
圖3是本發明的結構裝配示意圖。
圖4是圖3的A-A剖視圖。
圖5是本發明的栽植臂部件圖。
圖6是本發明的秧爪軌跡與行星架相對位置關系示意圖。
圖7是本發明的插秧軌跡圖。
圖中1、左中心偏心圓齒輪，1′、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、主動鏈輪，8、傳動軸，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，17′、右法蘭盤，18、左中間軸，18′、右中間軸，19、左中間軸，19′、右中間軸，20、凸輪，21、推秧桿，22、秧針，23、撥叉，24、推秧彈簧。
具體實施例方式
下面結合附圖和實施例對本發明作進一步的說明。
如圖1、圖3、圖4所示，本發明它包括傳動部件和栽植臂部件；傳動部件包括在鏈輪箱12內的傳動軸8上裝有主動鏈輪7，經鏈條9與裝在鏈輪箱12內中心軸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′內的中心軸13上分別裝有通過左、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左、右齒輪盒6、6′作旋轉運動；左齒輪盒6內的左中心偏心圓齒輪1兩側的左中間軸18、19上，分別對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、4，兩個左中間非圓齒輪2、4兩側的左行星輪軸16、15上，分別對稱裝有與兩個左中間非圓齒輪2、4相互嚙合的左行星偏心圓齒輪3、5；右齒輪盒6′內的右中心偏心圓齒輪1′兩側的右中間軸18′、19′上，分別對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′，兩個右中間非圓齒輪2′、4′兩側的右行星輪軸16′、15′上，分別對稱裝有與兩個右中間非圓齒輪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′。
如圖2所示，所述的兩個齒輪盒的轉動中心O，中間非圓齒輪轉動中心m1、m2和行星偏心圓齒輪的轉動中心A1、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、模數、節圓的周長都相同。
如圖3所示，所述的栽植臂部件為偏心在一側的拐臂式結構，凸輪平面與齒輪盒轉動中心垂直，但凸輪平面與齒輪盒平面不在同一平面上。
如圖1、圖2、圖3所示，分插機構動力由插秧機鏈輪箱主動鏈輪7傳遞到中心鏈輪14，中心鏈輪14與中心軸13通過鍵連接?，F以分插機構的左側為例說明各組件的連接關系中心偏心圓齒輪1通過襯套安裝在中心軸13上，中心軸13軸端由花鍵或方軸與左齒輪盒6固結，中心偏心圓齒輪1依靠牙嵌與法蘭盤17固定，中心偏心圓齒輪1兩側依次設置兩個中間非圓齒輪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結，行星輪軸伸出齒輪盒的一端分別與栽植臂部件10、11通過鍵或方軸固接。
本發明的工作原理是中心軸13轉動，帶動左、右齒輪盒6、6′轉動，左栽植臂部件10、11和右栽植臂部件10′、11′，隨著左行星偏心圓齒輪3、5和右行星偏心圓齒輪3′、5′相對左、右齒輪盒6、6′作不等速轉動，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作圓周運動。通過參數優化，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，每一個栽植臂部件，均安裝有推秧裝置，現以一個為例，包括凸輪20、撥叉23、推秧彈簧24、秧針22、推秧桿21。凸輪20與齒輪盒依靠法蘭固接，當行星偏心圓齒輪相對齒輪盒轉動時，帶動栽植臂轉動，牽動撥叉23圍繞凸輪20轉動，在取秧前撥叉23抬起，將推秧桿21提高至最高點，同時壓縮推秧彈簧24；取秧后，秧針22在插秧位置時，撥叉23轉至凸輪20缺口，處于自由狀態，推秧彈簧24推動推秧桿21向下快速運動，將秧苗推入土中，避免秧苗回帶。
如圖6、圖7所示，a為本分插機構實施例中秧爪尖部的軌跡的靜軌跡即機器不行走時的軌跡，圖7中，b為動軌跡即機器行走時的軌跡，c為秧苗，d為地平線，e為秧爪，s為植坑寬度。
上述具體實施方式
用來解釋說明本發明，而不是對本發明進行限制，在本發明的精神和權利要求的保護范圍內，對本發明作出的任何修改和改變，都落入本發明的保護范圍。
權利要求
1.偏心圓齒輪—非圓齒輪行星系分插機構，它包括傳動部件和栽植臂部件；傳動部件包括在鏈輪箱(12)內的傳動軸(8)上裝有主動鏈輪(7)，經鏈條(9)與裝在鏈輪箱(12)內中心軸(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′)內的中心軸(13)上分別裝有通過左、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左、右齒輪盒(6、6′)作旋轉運動；左齒輪盒(6)內的左中心偏心圓齒輪(1)兩側的左中間軸(18、19)上，分別對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)，兩個左中間非圓齒輪(2、4)兩側的左行星輪軸(16、15)上，分別對稱裝有與兩個左中間非圓齒輪(2、4)相互嚙合的左行星偏心圓齒輪(3、5)；右齒輪盒(6′)內的右中心偏心圓齒輪(1′)兩側的右中間軸(18′、19′)上，分別對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′)，兩個右中間非圓齒輪(2′、4′)兩側的右行星輪軸(16′、15′)上，分別對稱裝有與兩個右中間非圓齒輪(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.根據權利要求1所述的偏心圓齒輪—非圓齒輪行星系分插機構，其特征在于所述的兩個齒輪盒的轉動中心、中間非圓齒輪轉動中心和行星偏心圓齒輪的轉動中心在同一條直線。
3.根據權利要求1所述的偏心圓齒輪—非圓齒輪行星系分插機構，其特征在于所述的非圓齒輪和偏心圓齒輪的齒數、模數、節圓的周長都相同。
4.根據權利要求1所述的偏心圓齒輪—非圓齒輪行星系分插機構，其特征在于所述的栽植臂部件為偏心在一側的拐臂式結構，凸輪平面與齒輪盒轉動中心垂直，但凸輪平面與齒輪盒平面不在同一平面上。
全文摘要
本發明公開了一種偏心圓齒輪—非圓齒輪行星系分插機構。鏈輪箱內的中心鏈輪帶動左右齒輪盒轉動，齒輪盒內的中心偏心圓齒輪固定不動，與中心偏心圓齒輪在兩側嚙合的兩個非圓齒輪隨齒輪盒轉動，這兩個非圓齒輪又分別與行星偏心圓齒輪嚙合，五個齒輪的轉動中心在一條直線上，行星偏心圓齒輪一方面隨著齒輪盒作勻速轉動，另一方面又相對于齒輪盒作非勻速轉動。通過行星輪軸與行星偏心圓齒輪固接的一對栽植臂的絕對運動是非勻速擺動，即齒輪盒的圓周運動與行星偏心圓齒輪相對齒輪盒的非勻速轉動的復合運動，通過選擇合適的結構參數，栽植臂上的秧針所形成的工作軌跡滿足高速水稻插秧機前插式作業要求。
文檔編號A01C19/00GK101066012SQ200710069230
公開日2007年11月7日 申請日期2007年6月7日 優先權日2007年6月7日
發明者俞高紅, 趙勻, 李革, 張國鳳 申請人:浙江理工大學