本發明涉及農業機械技術領域，尤其涉及一種番茄果秧分離振動發生器。

背景技術：

目前，世界加工番茄種植區主要集中在美國加利福尼亞地區、歐洲地中海地區和中國的新疆、內蒙古、甘肅等地。加工番茄的種植面積大，機械化采收正在逐步推廣。

番茄果秧分離是番茄機械化收獲的重要環節之一，振動發生器作為其驅動部件，傳動效果直接影響番茄收獲機的工作性能。目前，國內外加工番茄果秧分離振動發生器主要采用偏心塊式，利用兩個對稱偏心塊轉動產生的對稱力偶，帶動果秧分離裝置轉動，但是，該傳動方式導致果秧分離裝置在運動過程中產生的偏心力偶，易使機架產生共振，導致機器發生故障；同時存在沖擊載荷大，易堵塞等問題，且傳動過程不可靠，難以實現精確傳動，導致分離效果不穩定。也有振動發生器通過非圓齒輪傳動，但其動力傳遞不均衡，進而影響振動發生器的使用壽命或導致設備故障。

技術實現要素：

有鑒于此，本發明實施例提供一種番茄果秧分離振動發生器，主要目的是使動力傳遞均衡，運轉平穩，延長番茄果秧分離振動發生器的使用壽命。

為達到上述目的，本發明主要提供如下技術方案：

本發明實施例提供了一種番茄果秧分離振動發生器，包括:

機架；

輸入軸，能夠轉動地設置在所述機架上；

第一非圓齒輪，固定地設置在所述機架上，所述第一非圓齒輪的中心線與所述輸入軸的軸線重合；

動力輸出機構，其包括：輸出軸和第一圓齒輪；所述輸出軸能夠轉動地設置在所述機架上；所述第一圓齒輪能夠傳動地設置在所述輸出軸上；

行星機構，其包括：輸入系桿、行星轉軸、第二非圓齒輪、第二圓齒輪和輸出系桿；

所述輸入系桿能夠傳動地設置在所述輸入軸上，用于支撐和驅動所述行星轉軸圍繞所述輸入軸轉動；

所述輸出系桿能夠轉動地設置在所述輸出軸上，用于支撐所述行星轉軸；

所述行星轉軸的兩端分別被所述輸入系桿和所述輸出系桿支撐；所述行星轉軸為三個，三個所述行星轉軸呈正三角分布；三個所述第二非圓齒輪分別能夠傳動地設置在三個所述行星轉軸上，并分別與所述第一非圓齒輪嚙合；三個所述第二圓齒輪分別能夠傳動地設置在三個所述行星轉軸上，并分別與所述第一圓齒輪嚙合。

優選地，所述輸入軸與所述輸出軸同軸設置；

所述輸入軸與所述輸出軸通過組合滾針軸承連接；

所述輸入軸套裝在所述組合滾針軸承外壁上；所述輸出軸插裝在所述組合滾針軸承的內部。

進一步地，所述組合滾針軸承由一個滾針軸承和一個深溝球軸承組成。

優選地，所述輸入系桿的套裝在所述輸入軸上，與所述輸入軸通過花鍵傳動連接；

所述輸入系桿具有呈正三角分布的三個安裝孔，用于安裝所述行星轉軸。

優選地，所述輸出系桿具有呈正三角分布的三個安裝孔，用于安裝所述行星轉軸；

所述第一圓齒輪套裝在所述輸出軸上，通過花鍵傳動連接。

優選地，所述第一非圓齒輪與所述第二非圓齒輪的極徑和等于所述第一圓齒輪與所述第二圓齒輪的極徑和。

優選地，所述第一非圓齒輪與第二非圓齒輪的節曲線方程為：

當時：

當時：

當時：

當時：

當時：

當時：

式中：r1為所述第一非圓齒輪的極徑，r2為所述第二非圓齒輪的極徑，為所述第一非圓齒輪的角位移，為所述第二非圓齒輪的角位移，為輸入角位移，為所述第一圓齒輪與所述第二圓齒輪的傳動比，a為所述第一非圓齒輪與所述第二非圓齒輪的中心距。

優選地，所述輸出軸與所述輸入軸的傳動比為i_4H，

為輸入角位移。

優選地，所述第一非圓齒輪與所述第二非圓齒輪的傳動比為其中，為所述第一圓齒輪與所述第二圓齒輪的傳動比，i_4H為所述輸出軸與所述輸入軸的傳動比。

優選地，所述第一圓齒輪與所述第二圓齒輪的傳動比為27/26。

本發明實施例提出的一種番茄果秧分離振動發生器，輸入軸勻速轉動時，輸出軸成一定規律周期性轉動，動力傳動平穩、可靠。行星機構具有均勻設置的三個行星轉軸、三個第二非圓齒輪和三個第二圓齒輪，可以平衡第一非圓齒輪和第一圓齒輪的受力，可以保證本發明實施例提供的番茄果秧分離振動發生器平穩運轉，并延長其使用壽命。

附圖說明

圖1為本發明實施例提供的一種番茄果秧分離振動發生器的示意圖；

圖2為本發明實施例提供的輸入系桿、輸出系桿和行星機構的組合示意圖；

圖3為本發明實施例提供的第一非圓齒輪、第一圓齒輪和行星機構的組合示意圖；

圖4為本發明實施例提供的輸入軸、輸出軸和組合滾針軸承的組合示意圖。

圖中所示：

1為機架，2為輸入軸，3為同步帶輪，4為外殼，5為第二非圓齒輪，6為第一非圓齒輪，7為行星轉軸，8為第二圓齒輪，9為第一圓齒輪，10為輸出軸，11為組合滾針軸承，11-1為深溝球軸承，11-2為滾針軸承，12為輸出系桿，13為輸入系桿。

具體實施方式

下面結合附圖和實施例對本發明作進一步的詳細說明。

如圖1至圖3所示，本發明實施例提供了一種番茄果秧分離振動發生器，包括:機架1、輸入軸2、第一非圓齒輪6、動力輸出機構和行星機構。

機架1用于支撐動力輸入機構、動力輸出機構；機架1連接在番茄收獲機上或其它用于番茄果秧分離的機器設備上；機架1優選成型鋼材焊接固定，以使連接可靠。

輸入軸2能夠轉動地設置在機架1上；本實施例優選輸入軸2通過帶座軸承與機架1連接，以實現輸入軸2的轉動；當然，也不排除軸承與軸承座獨立安裝，同樣可以是輸入軸2達到轉動的目的；當然也可以通過輸送軸2和固定在機架1上的軸套配合，以進行轉動，軸套與機架的固定可以通過焊接完成。

第一非圓齒輪6固定地設置在機架1上，本實施例優選第一非圓齒輪6通過螺栓固定在機架1上，便于拆卸。第一非圓齒輪6通過螺栓與機架1固定時，采用螺栓穿過設置在機架1上的通孔，再穿過設置在第一非圓齒輪6上的通孔，進而鎖緊，以將螺栓的螺紋端向內，防止出現剮蹭。當然，也可以通過焊接與機架1固定，連接可靠。第一非圓齒輪6的中心線與輸入軸2的軸線重合；本實施例優選第一非圓齒輪6套裝在輸入軸2上并通過軸承與輸入軸2連接，以使第一非圓齒輪6可以相對輸入軸2轉動。第一非圓齒輪6與輸入軸2之間通過軸承連接，使輸入軸2可以支撐第一非圓齒輪6，以使第一非圓齒輪6的固定更可靠。

動力輸出機構包括：輸出軸10和第一圓齒輪9；輸出軸10能夠轉動地設置在機架1上，本實施例優選輸出軸10通過帶座軸承與機架1連接，以實現輸出軸10的轉動；當然，也不排除軸承與軸承座獨立安裝，同樣可以是輸出軸10達到轉動的目的。

第一圓齒輪9能夠傳動地設置在輸出軸10上；本實施例優選第一圓齒輪9套裝在輸出軸10上并通過花鍵傳動連接，以傳遞動力；花鍵連接可以傳遞更大動力，避免了平鍵傳動中平鍵易損壞的風險。當然可以不排除第一圓齒輪9與輸出軸10通過平鍵傳動連接，成本較低。

行星機構包括：輸入系桿13、行星轉軸7、第二非圓齒輪5、第二圓齒輪8和輸出系桿12；

輸入系桿13能夠傳動地設置在輸入軸2上，用于支撐和驅動行星轉軸7圍繞輸入軸2轉動；輸入系桿13為板結構，呈正三角狀；輸入系桿13的每個角上設置有安裝孔，用于安裝行星轉軸7。本實施例優選輸入系桿13通過花鍵與輸入軸2傳動連接，以使在傳遞較大動力時更可靠；當然，本實施例也不排除輸入系桿13通過平鍵與輸入軸2傳動連接，加工方便，成本較低。

輸出系桿12能夠轉動地設置在輸出軸10上，用于支撐行星轉軸7；輸出系桿12為板結構，呈正三角狀；輸出系桿12的每個角上設置有安裝孔，用于安裝行星轉軸7。輸出系桿12與輸入系桿13對稱設置，分別支撐行星轉軸7的兩端。

行星轉軸7的兩端分別被輸入系桿13和輸出系桿12支撐；本實施例優選輸入系桿13和輸出系桿12分別與行星轉軸7通過軸承連接，利用孔用彈性擋圈減少軸向竄動、便于定位，輸入系桿13起到支撐和連接的作用；當然，本實施例也不排除，輸入系桿13和輸出系桿12與行星轉軸7通過帶座軸承連接。行星轉軸7為三個，三個行星轉軸7呈正三角分布，相互平行設置。三個第二非圓齒輪5分別能夠傳動地設置在三個行星轉軸7上，本實施例優選第二非圓齒輪5通過花鍵與行星轉軸7連接，使動力傳遞可靠，當然，也不排除通過平鍵連接或其它固定連接。第二非圓齒輪5分別與第一非圓齒輪6嚙合；三個第二圓齒輪8分別能夠傳動地設置在三個行星轉軸7上，本實施例優選第二圓齒輪8通過花鍵與行星轉軸7連接，使連接可靠，當然也不排除通過平鍵或其它固定連接來傳遞動力。第二圓齒輪8分別與第一圓齒輪9嚙合。每個行星轉軸7的一端設置一個第二非圓齒輪5，另一端設置一個第二圓齒輪8；三個第二非圓齒輪5沿輸入軸2圓周方向均勻分布；三個第二圓齒輪8沿輸出軸10圓周方向均勻分布。本實施例優選，輸入系桿13與輸出系桿12對稱分布，通過行星轉軸7連接并實現同步轉動；本實施例中輸入系桿13實現驅動并支撐行星轉軸7，輸出系桿12只有連接、支撐的作用，能夠有效減小行星轉軸7的受力，實現變速變向傳動。

在工作過程中，動力輸入軸2上的輸入系桿13驅動行星機構圍繞輸入軸2轉動，使固定在機架1上的第一非圓齒輪6驅動行星轉軸7上的第二非圓齒輪5；動力再通過行星轉軸7上的第二圓齒輪8傳遞至輸出軸10上的第一圓齒輪9，使輸出軸10成一定規律周期性轉動，動力傳動平穩、可靠。行星機構具有均勻設置的三個行星轉軸7、三個第二非圓齒輪5和三個第二圓齒輪8，可以平衡第一非圓齒輪6和第一圓齒輪9的受力，可以保證本發明實施例提供的番茄果秧分離振動發生器平穩運轉，并延長其使用壽命。

作為上述實施例的優選，輸入軸2與輸出軸10同軸設置；輸入軸2與輸出軸10通過組合滾針軸承11連接；輸入軸2套裝在組合滾針軸承11外壁上，與組合滾針軸承11的外圈配合；輸出軸10插裝在組合滾針軸承11的內部，與組合滾針軸承11內圈的內圈配合；輸入軸2的端部具有組合滾針軸承11，以與組合滾針軸承11配合，輸入軸2與組合滾針軸承11套優選通過焊接連接。組合滾針軸承11套的外部設置有組合滾針軸承11外壓蓋，組合滾針軸承11外壓蓋與組合滾針軸承11套通過螺栓連接，能保證接觸并有防塵作用。

當輸入軸2輸入動力時，帶動輸入系桿13、輸出系桿12和輸出軸10一起轉動，從而實現不同傳動比的運動。運作過程中會出現輸入軸2和輸出軸10偏斜的狀況，使用組合滾針軸承11不僅保證兩個軸同心，還能承受一定的載荷，輸出可靠的傳動比。

參考圖4，本實施例優選的組合滾針軸承11由一個滾針軸承11-2和一個深溝球軸承11-1組合而成，其結構緊湊體積小，旋轉精度高；組合滾針軸承11在徑向空間受到限制時，能為軸承配置定位，可在承受很高徑向負荷同時承受一定的軸向負荷。輸入軸2設置在組合滾針軸承11上具有深溝球軸承11-1的一端，輸出軸10設置在組合滾針軸承11上具有滾針軸承11-2的一端，以使輸出軸10更能抵抗振動。

作為上述實施例的優選，行星機構還具有外殼4，外殼4固定地設置在機架1上，本實施例優選通過緊固件與機架1連接。外殼4可以儲油，具有潤滑和防塵的作用。

作為上述實施例的優選，輸入系桿13的套裝在輸入軸2上，與輸入軸2通過花鍵傳動連接；

作為上述實施例的優選，第一非圓齒輪6套裝在輸入軸2上，通過軸承與輸入軸2轉動連接。輸入軸2上還設有同步帶輪3，以接收外部的動力輸入；本實施例中同步帶輪3用于與驅動電機或驅動馬達連接，以驅動輸入軸2轉動。

作為上述實施例的優選，輸入系桿13具有呈正三角分布的三個安裝孔，用于安裝行星轉軸7；

第一圓齒輪9套裝在輸出軸10上，通過花鍵傳動連接，連接可靠。

作為上述實施例的優選，第一非圓齒輪6與第二非圓齒輪5的極徑和等于第一圓齒輪9與第二圓齒輪8的極徑和。

作為上述實施例的優選，第一非圓齒輪6與第二非圓齒輪5的節曲線方程為：

當時：

當時：

當時：

當時：

當時：

當時：

式中：r1為第一非圓齒輪6的極徑，r2為第二非圓齒輪5的極徑，為第一非圓齒輪6的角位移，為第二非圓齒輪5的角位移，為輸入角位移，為第一圓齒輪9與第二圓齒輪8的傳動比，a為第一非圓齒輪6與第二非圓齒輪5的中心距。本實施例優選a為113.75mm，為-10/3，能夠更好地實現果秧分離。

作為上述實施例的優選，輸出軸10與輸入軸2的傳動比為i_4H，

為輸入角位移。此傳動比能夠更好地實現番茄的果秧分離。

作為上述實施例的優選，第一非圓齒輪6與第二非圓齒輪5的傳動比為其中，為第一圓齒輪9與第二圓齒輪8的傳動比，i_4H為輸出軸10與輸入軸2的傳動比。

作為上述實施例的優選，第一圓齒輪9與第二圓齒輪8的傳動比為27/26。本實施例優選，第二圓齒輪8齒數為52，第一圓齒輪9齒輪齒數為54，使番茄的分離效果更好。

工作時，電機或液壓馬達帶動同步帶輪3轉動，驅動輸入軸2勻速轉動，帶動輸入系桿13轉動，進而驅動輸出軸10轉動，同時，行星轉軸7圍繞輸入軸2轉動，此時第二非圓齒輪5與第一非圓齒輪6嚙合，第二圓齒輪8與第一圓齒輪9之間嚙合，將齒輪嚙合傳動比傳遞至輸出軸10，進而通過輸出軸10驅動振動裝置。本實施例提供的番茄果秧分離振動發生器將輸入軸2的勻速轉動轉變為輸出軸10的變速變向運動，帶動加工番茄植株擺動，利用加工番茄果實與莖秧質量集中度的差別，令兩者產生相對運動，產生克服果秧連接力的慣性力使果實與莖秧的分離。輸出軸10成一定規律周期性轉動，動力傳動平穩、可靠，行星機構具有均勻設置的三個行星轉軸7、三個第二非圓齒輪5和三個第二圓齒輪8，可以平衡第一非圓齒輪6和第一圓齒輪9的受力，可以保證本發明實施例提供的番茄果秧分離振動發生器平穩運轉，并延長其使用壽命。

以上所述，僅為本發明的具體實施方式，但本發明的保護范圍并不局限于此，任何熟悉本技術領域的技術人員在本發明揭露的技術范圍內，可輕易想到變化或替換，都應涵蓋在本發明的保護范圍之內。因此，本發明的保護范圍應以所述權利要求的保護范圍為準。