專利名稱：自由二階非圓齒輪行星系高速缽苗移栽機構的制作方法
技術領域：
本發明涉及一種農業機械中的移栽機械，具體地說是涉及一種自由二階非圓齒輪行星系高速缽苗移栽機構。
背景技術：
移栽具有對氣候的補償作用和使作物生育提早的綜合效益，可以充分利用光熱資源，其經濟效益和社會效益均非常可觀。水田、旱地的缽苗移栽作業需要開發高速缽苗移栽機構。行星輪系旋轉式傳動機構在插秧機上已有應用,插秧機是針對毪狀苗一種栽植機
械，秧針無需進入缽體內，取苗通過撕裂土塊的方式，秧針軌跡是一個光滑的曲線，而缽苗移栽機需要秧針進入缽苗盤內夾持秧苗，且不能破壞缽盤和傷根，故軌跡需要一個尖銳的凸起；從秧針進入缽體到完全離開缽體，秧針的運動方向和缽體的方向保持平行，即秧針需要一段接近于直線的運動軌跡，在現有的栽植機械上應用的橢圓齒輪、偏心非圓齒輪等行星系不等速傳動機構均不能滿足上述要求，缽苗移栽機要求的特殊軌跡阻礙了旋轉式行星輪系機構在移栽機上的應用，即無法使用旋轉式分秧機構來克服現有分秧機構的缺點。

發明內容
本發明的目的是提供一種自由二階非圓齒輪行星系高速缽苗移栽機構，該機構利用特殊的自由的二階傳動比，能滿足缽苗移栽機所需的“卜形”軌跡要求，并能適應移栽機在任何轉速下的作業。為了達到上述目的，本發明采用的技術方案是
本發明的中心軸的一端與動力裝置連接，中心軸的另一端與行星架固接，自由二階中心非圓齒輪空套在中心軸上與機架固接，第一自由二階中間非圓齒輪、第二自由二階中間非圓齒輪分別通過與其銷軸聯接的第一中間軸、第二中間軸與行星架鉸鏈聯接，第一自由二階行星非圓齒輪通過與其花鍵聯接的第一行星軸與行星架鉸鏈聯接，第二自由二階行星非圓齒輪通過與其花鍵聯接的第二行星軸與行星架鉸鏈聯接，第一自由二階中間非圓齒輪和第一自由二階行星非圓齒輪、第二自由二階中間非圓齒輪和第二自由二階行星非圓齒輪分別分布在中心軸的兩側；第一自由二階中間非圓齒輪、第二自由二階中間非圓齒輪的一處分別與自由二階中心非圓齒輪齒輪副聯接，第一自由二階中間非圓齒輪、第二自由二階中間非圓齒輪的另一處分別與第一自由二階行星非圓齒輪和第一自由二階行星非圓齒輪齒輪副聯接；第一取苗爪、第一取苗爪分別于第一行星軸和第二行星軸固接。所述的自由二階中心非圓齒輪、第一自由二階行星非圓齒輪和第二自由二階行星非圓齒輪三個齒輪的節曲線參數完全一致；第一自由二階中間非圓齒輪和第二自由二階中間非圓齒輪的節曲線參數完全一致。行星架轉動一周，第一自由二階中間非圓齒輪和第二自由二階中間非圓齒輪相對行星架也做整周轉動，整周運動中第一自由二階中心非圓齒輪與第一和第二自由二階中間非圓齒輪的傳動比分為兩個相異的波動過程。經過所述的自由ニ階非圓齒輪行星系傳動，第一取苗爪、第二取苗爪周期中二次不等幅擺動，形成“卜形”軌跡，軌跡的右部形成一尖嘴。本發明具有的有益效果是
本發明在滿足行星架轉動一周，在滿足自由ニ階中間非圓齒輪相對行星架整周轉動的條件下設計自由ニ階中心非圓齒輪與自由ニ階中間非圓齒輪的傳動比規律，改變傳動比兩個波動過程的幅度和各個波動過程在運動周期所需時間所占的比例能夠靈活控制取苗爪的二次擺動規律。該分秧機構通過自由ニ階非圓齒輪行星系作為不等速傳動機構，取苗爪尖點軌跡成“卜形”，該軌跡滿足缽苗移栽機移栽農藝要求；克服了多桿機構和間歇機構的缺點，具有結構簡単，體積小，重量輕，振動小，制造成本低等優點；同時采用兩個取苗爪的布置方案，行星架轉動一次，移栽作業兩次，工作效率高，能適應移栽機在任何轉速下的水田和旱地移栽作業。


圖I是本發明的結構原理示意圖。圖2是周期中自由ニ階中心非圓齒輪與第一自由ニ階中間非圓齒輪的傳動比曲線。圖3是自由ニ階非圓齒輪行星系齒輪嚙合圖。圖4是周期中第一取苗爪擺角曲線。圖5為幾種常見非圓齒輪單個周期傳動比曲線。圖中1、中心軸，2、行星架，3、自由ニ階中心非圓齒輪，4、第一自由ニ階中間非圓齒輪，4’、第二自由ニ階中間非圓齒輪,5、第一中間軸,5’、第一中間軸,6、第一自由ニ階行星非圓齒輪，6’、第二自由ニ階行星非圓齒輪，7、第一行星軸，7’、第二行星軸，8，第一取苗爪，8’、第二取苗爪，9、“卜形”軌跡，10、單級卵形齒輪周期性傳動比曲線，11、單級橢圓齒輪周期性傳動比曲線，12、單級變形卵形齒輪周期性傳動比曲線。
具體實施例方式下面結合附圖和實施例對本發明作進ー步說明。如圖I所示，中心軸I的一端與動カ裝置連接，中心軸I的另一端與行星架2固接，自由ニ階中心非圓齒輪3空套在中心軸I上與機架固接，第一自由ニ階中間非圓齒輪4、第ニ自由ニ階中間非圓齒輪4’分別通過與其銷軸聯接的第一中間軸5、第二中間軸5’與行星架鉸鏈聯接，第一自由ニ階行星非圓齒輪(6)通過與其花鍵聯接的第一行星軸7與行星架鉸鏈聯接，第二自由ニ階行星非圓齒輪6’通過與其花鍵聯接的第二行星軸7’與行星架鉸鏈聯接，第一自由ニ階中間非圓齒輪4和第一自由ニ階行星非圓齒輪6、第二自由ニ階中間非圓齒輪4’和第二自由ニ階行星非圓齒輪6’分別分布在中心軸(I)的兩側；第一自由ニ階中間非圓齒輪4、第二自由ニ階中間非圓齒輪4’的一處分別與自由ニ階中心非圓齒輪3齒輪副聯接，第一自由ニ階中間非圓齒輪4、第二自由ニ階中間非圓齒輪4’的另ー處分別與第一自由ニ階行星非圓齒輪6和第一自由ニ階行星非圓齒輪6’齒輪副聯接；第一取苗爪8、第一取苗爪8’分別于第一行星軸7和第二行星軸7’固接。圖I所示行星架2順時針轉動，通過自由二階非圓齒輪行星系傳動，上述兩取苗爪形成“卜形”軌跡9，兩取苗爪在“卜形”軌跡9上順指針運動，在兩取苗爪由“卜形”軌跡9上部進入“卜形”軌跡9右部的伸出尖嘴段有一段近似直線，保證取苗爪能垂直插入缽苗土缽。所述的自由二階中心非圓齒輪3、第一自由二階行星非圓齒輪6和第二自由二階行星非圓齒輪6’三個齒輪的節曲線參數完全一致；第一自由二階中間非圓齒輪4和第二自由二階中間非圓齒輪4’的節曲線參數完全一致。行星架2轉動一周，第一自由二階中間非圓齒輪4和第二自由二階中間非圓齒輪4’相對行星架2也做整周轉動，整周運動中第一自由二階中心非圓齒輪3與第一和第二自由二階中間非圓齒輪4、4’的傳動比分為兩個相異的波動過程。，其周期中傳動比曲線如圖2所示，傳動比周期中二次波動，存在兩個波動的幅值和谷值，兩次 波動過程占總周期時間的比例、波動幅值和谷值可根據軌跡要求靈活設計。自由二階中心非圓齒輪3、第一自由二階行星非圓齒輪6和第二自由二階行星非圓齒輪6’三個齒輪的節曲線參數完全一致；第一自由二階中間非圓齒輪4和第二自由二階中間非圓齒輪4’的節曲線參數完全一致，所述機構的齒輪嚙合圖如圖3所示，圖3中的非圓齒輪齒廓由圖2中的傳動比規律決定，輪系的節曲線均為自由二階節曲線。 在行星架2轉動一個周期中，第一取苗爪8與水平方向夾角變化曲線如圖4所示，從圖4可見，第一取苗爪8夾角先變大，到達第一個幅值之后減小至第一個谷值，之后再增大至另一幅值，然后再減小至第二谷值，第一取苗爪8在一個周期中經歷二次不等幅擺動。圖5所示為橢圓齒輪、變形卵形齒輪和卵形齒輪的周期性傳動比規律，橢圓齒輪一個周期傳動比函數波動一次，變形卵形齒輪和卵形齒輪周期內傳動比波動兩次，但兩個波動的幅值和谷值一致，限制了周期中非勻速傳動比比規律，圖2所示的自由二階非圓齒輪傳動的周期性傳動比規律比圖5所示幾種傳動更靈活，輸出特性更利于形成缽苗移栽軌跡。本發明的工作原理如下
動力經由中心軸I傳給與中心軸I固接行星架2，帶動行星架2順時針轉動。自由二階中心非圓齒輪3空套在中心軸I上與機架固接，第一自由二階中間非圓齒輪4、第二自由二階中間非圓齒輪4’分別通過與其銷軸聯接的第一中間軸5、第二中間軸5’與行星架鉸鏈聯接，第一自由二階行星非圓齒輪6、第二自由二階行星非圓齒輪6’分別通過與其花鍵聯接的第一行星軸7、第二行星軸7’與行星架鉸鏈聯接，上述兩自由二階中間非圓齒輪和兩自由二階行星非圓齒輪分布在中心軸I的兩側；第一自由二階中間非圓齒輪4、第二自由二階中間非圓齒輪4’一處與自由二階中心非圓齒輪3齒輪副聯接，第一自由二階中間非圓齒輪
4、第二自由二階中間非圓齒輪4’的另一處分別與第一自由二階行星非圓齒輪6、第一自由二階行星非圓齒輪6’齒輪副聯接；第一取苗爪8、第一取苗爪8’分別于第一行星軸7、第二行星軸7’固接。經過所述的自由二階中心非圓齒輪行星系傳動，第一取苗爪8、第一取苗爪8’周期中二次不等幅擺動，形成“卜形”軌跡，軌跡的右部形成一尖嘴，滿足缽苗移栽作業要求。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
1.一種自由二階非圓齒輪行星系高速缽苗移栽機構，中心軸(I)的一端與動力裝置連接，中心軸(I)的另一端與行星架(2)固接，其特征在于自由二階中心非圓齒輪(3)空套在中心軸(I)上與機架固接，第一自由二階中間非圓齒輪(4)、第二自由二階中間非圓齒輪(4’)分別通過與其銷軸聯接的第一中間軸(5)、第二中間軸(5，)與行星架鉸鏈聯接，第一自由二階行星非圓齒輪(6)通過與其花鍵聯接的第一行星軸(7)與行星架鉸鏈聯接，第二自由二階行星非圓齒輪出’)通過與其花鍵聯接的第二行星軸(7’)與行星架鉸鏈聯接，第一自由二階中間非圓齒輪(4)和第一自由二階行星非圓齒輪￠)、第二自由二階中間非圓齒輪(4’)和第二自由二階行星非圓齒輪出’)分別分布在中心軸(I)的兩側；第一自由二階中間非圓齒輪(4)、第二自由二階中間非圓齒輪(4’)的一處分別與自由二階中心非圓齒輪⑶齒輪副聯接，第一自由二階中間非圓齒輪(4)、第二自由二階中間非圓齒輪(4’ )的另一處分別與第一自由二階行星非圓齒輪(6)和第一自由二階行星非圓齒輪(6’ )齒輪副聯接；第一取苗爪(8)、第一取苗爪(8’ )分別于第一行星軸(7)和第二行星軸(7’ )固接。
2.根據權利要求I所述的一種自由二階非圓齒輪行星系高速缽苗移栽機構，其特征在于所述的自由二階中心非圓齒輪(3)、第一自由二階行星非圓齒輪(6)和第二自由二階行星非圓齒輪(6’ )三個齒輪的節曲線參數完全一致；第一自由二階中間非圓齒輪(4)和第二自由二階中間非圓齒輪(4’ )的節曲線參數完全一致。
3.根據權利要求I所述的一種自由二階非圓齒輪行星系高速缽苗移栽機構，其特征在于行星架(2)轉動一周，第一自由二階中間非圓齒輪(4)和第二自由二階中間非圓齒輪(4’)相對行星架(2)也做整周轉動，整周運動中第一自由二階中心非圓齒輪(3)與第一和第二自由二階中間非圓齒輪(4)、(4’ )的傳動比分為兩個相異的波動過程。
4.根據權利要求I所述的一種自由二階非圓齒輪行星系高速缽苗移栽機構，其特征在 于經過所述的自由二階非圓齒輪行星系傳動，第一取苗爪(8)、第二取苗爪(8’)周期中二次不等幅擺動，形成“卜形”軌跡，軌跡的右部形成一尖嘴。
全文摘要
本發明公開了一種自由二階非圓齒輪行星系高速缽苗移栽機構。動力由中心軸傳給行星架，自由二階中心非圓齒輪與機架固接，兩自由二階中間非圓齒輪通過兩中間軸與行星架鉸鏈聯接，兩自由二階行星非圓齒輪通過兩行星軸與行星架鉸鏈聯接，兩自由二階中間非圓齒輪與兩自由二階中心非圓齒輪齒輪副聯接，兩自由二階行星非圓齒輪與兩自由二階中間非圓齒輪齒輪副聯接，兩自由二階行星非圓齒輪與兩行星軸花鍵聯接，兩取苗爪與兩行星軸固接。自由二階非圓齒輪的傳動形成缽苗移栽所需的“卜形”軌跡，自由二階非圓齒輪行星系高速缽苗移栽機構結構緊湊，傳動平穩，行星架轉動一周移栽兩次，效率高，滿足缽苗取苗和栽植的要求，適應水田和旱地移栽作業。
文檔編號A01C11/02GK102792814SQ201210325098
公開日2012年11月28日 申請日期2012年9月5日 優先權日2012年9月5日
發明者趙勻, 趙雄, 陳建能, 楊茂祥, 葉伊莎 申請人:浙江理工大學