一種組合式不完全偏心圓—非圓齒行星輪系蔬菜取苗機構的制作方法
【專利摘要】本實用新型公開了組合式不完全偏心圓—非圓齒行星輪系蔬菜取苗機構。現有取苗機構采用鎖止弧達到取苗軌跡的傳動比大范圍改變，機構沖擊大。本實用新型的中心軸與行星架固定，中心不完全偏心圓齒輪與機架固定，中心不完全非圓齒輪與中心不完全偏心圓齒輪固定，且均空套在中心軸上；第一中間非圓齒輪與第一中間軸通過花鍵連接，第一中間不完全非圓齒輪與第一中間非圓齒輪固定；第二中間非圓齒輪與第二中間軸通過花鍵連接，第二中間不完全非圓齒輪與第二中間非圓齒輪固定；第一行星非圓齒輪與第一行星軸通過花鍵連接，第二行星非圓齒輪與第二行星軸花鍵連接；第一行星軸和第二行星軸的一端均與一個取苗爪的殼體固定。本實用新型傳動平穩、沖擊小。
【專利說明】
一種組合式不完全偏心圓一非圓齒行星輪系蔬菜取苗機構
技術領域
[0001] 本實用新型屬于農業機械領域，涉及一種蔬菜取苗機構，具體涉及一種組合式不 完全偏心圓一非圓齒行星輪系蔬菜取苗機構。
【背景技術】
[0002] 移栽具有使作物生育提早和對氣候的補償作用的綜合效益，可以充分利用光熱資 源，其經濟與社會效益均非常可觀。水田、旱地的缽苗移栽作業需要開發移栽取苗機構。
[0003] 行星輪系傳動機構在移栽機械的取苗機構中已有應用，為了完成取苗一推苗一回 程的工作過程，移栽臂尖點要完成所需要的運動軌跡，在現有的行星輪系取苗機構中都采 用了鎖止弧機構以達到取苗軌跡所需要的傳動比大范圍改變，鎖止弧傳動的傳動比相當于 無窮大，所以當鎖止弧機構在進入或脫離的時候由于傳動比的突變會產生很大的沖擊，很 不穩定，不利于提高取苗速度。
【發明內容】
[0004] 本實用新型的目的是針對現有技術的不足，提供一種組合式不完全偏心圓一非圓 齒行星輪系蔬菜取苗機構，該機構能滿足缽苗移栽機所需的特殊軌跡要求，且傳動平穩、沖 擊小。
[0005] 本實用新型包括中心軸、行星架、中心不完全偏心圓齒輪、中心不完全非圓齒輪、 第一中間軸、第二中間軸、第一中間非圓齒輪、第一中間不完全非圓齒輪、第二中間非圓齒 輪、第二中間不完全非圓齒輪、第一行星軸、第二行星軸、第一行星非圓齒輪、第二行星非圓 齒輪和取苗爪。所述中心軸的一端與動力裝置連接，另一端與行星架固定;所述的中心不完 全偏心圓齒輪與機架固定，中心不完全偏心圓齒輪與中心不完全非圓齒輪固定，且中心不 完全非圓齒輪的輪齒與中心不完全偏心圓齒輪的輪齒設置在不同側;所述的中心不完全偏 心圓齒輪和中心不完全非圓齒輪均空套在中心軸上;所述的第一中間軸和第二中間軸對稱 設置在中心軸兩側，且均與行星架通過軸承連接;所述的第一中間非圓齒輪與第一中間軸 通過花鍵連接，第一中間不完全非圓齒輪空套在第一中間軸上，并與第一中間非圓齒輪固 定;所述的第二中間非圓齒輪與第二中間軸通過花鍵連接，第二中間不完全非圓齒輪空套 在第二中間軸上，并與第二中間非圓齒輪固定;所述的第一行星軸和第二行星軸對稱設置 在行星架兩端，且均與行星架通過軸承連接;所述的第一行星非圓齒輪與第一行星軸通過 花鍵連接，第二行星非圓齒輪與第二行星軸通過花鍵連接;第一行星軸和第二行星軸的一 端均伸出行星架外，且分別與一個取苗爪的殼體固定;所述第一中間非圓齒輪的兩側分別 與中心不完全偏心圓齒輪及第一行星非圓齒輪通過齒輪副連接;第二中間非圓齒輪的兩側 分別與中心不完全偏心圓齒輪及第二行星非圓齒輪通過齒輪副連接;所述的中心不完全非 圓齒輪與第一中間不完全非圓齒輪或第二中間不完全非圓齒輪通過齒輪副連接。
[0006] 所述的中心不完全非圓齒輪與第一中間不完全非圓齒輪在進入及脫離嚙合時刻 的嚙合傳動比和中心不完全偏心圓齒輪與第一中間非圓齒輪的嚙合傳動比相等。
[0007] 所述的中心不完全非圓齒輪與第二中間不完全非圓齒輪進入及脫離嚙合時刻的 嚙合傳動比和中心不完全偏心圓齒輪與第二中間非圓齒輪的嚙合傳動比相等。
[0008] 所述的中心不完全非圓齒輪與第一中間不完全非圓齒輪嚙合的傳動比函數 /_ (爐丨）="丨,+ 4 * si η (鞏）_f * cos (>丨），其中肩為行星架的轉角，參數a〇取值范圍為1~2，ai取 值范圍為1~2，a2取值范圍為-1~1。
[0009] 所述的第一中間非圓齒輪與第二中間非圓齒輪的節曲線參數相同；第一行星非圓 齒輪與第二行星非圓齒輪的節曲線參數相同；所述的第一中間不完全非圓齒輪與第二中間 不完全非圓齒輪的節曲線參數相同。
[0010] 所述的行星架轉動，取苗爪的秧針尖點形成取苗軌跡;所述取苗軌跡的頭部設有 環扣，從頭部尖點至缽苗盤頂部為取苗段，取苗段長度為35mm。
[0011] 本實用新型的有益效果：
[0012] 1、本實用新型的不等速傳動，使取苗爪的秧針尖點形成取苗軌跡，滿足缽苗移栽 的農藝要求；
[0013] 2、本實用新型相比現有機構中的鎖止弧機構，實現了行星架轉動的整個周期內， 中心不完全非圓齒輪與中間不完全非圓齒輪在開始嚙合及分離的時刻行星系第一級齒輪 副傳動比的平緩變化，克服了現有機構中傳動不穩定、沖擊大的缺點；
[0014] 3、本實用新型能實現周期內二次傳動比波動，雙波峰比值約為3.2倍，易于形成理 想的插入穴盤的取苗段軌跡，且具有較好的推苗姿態；
[0015] 4、本實用新型結構簡單、體積小、重量輕、振動小、制造成本低；
[0016] 5、本實用新型采用兩個取苗爪的布置方案，行星架轉動一次，取苗作業兩次，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。
【附圖說明】
[0017] 圖1為本實用新型的整體結構剖視圖；
[0018] 圖2為本實用新型的工作原理示意圖；
[0019] 圖3為本實用新型中行星系的結構示意圖；
[0020] 圖4-1為本實用新型中取苗爪的內部結構剖視圖；
[0021 ]圖4-2為本實用新型中取苗爪的整體結構示意圖；
[0022]圖5-1為本實用新型中行星架轉角為0~203°時中心不完全偏心圓齒輪與第一中 間非圓齒輪嚙合的傳動比曲線圖；
[0023]圖5-2為本實用新型中行星架轉角為203~360°時中心不完全非圓齒輪與第一中 間不完全非圓齒輪嚙合的傳動比曲線圖。
[0024]圖中：1、中心軸，2、行星架，3、中心不完全偏心圓齒輪，4、中心不完全非圓齒輪，5、 第一中間軸，6、第二中間軸，7、第一中間非圓齒輪，8、第一中間不完全非圓齒輪，9、第二中 間非圓齒輪，10、第二中間不完全非圓齒輪，11、第一行星軸，12、第二行星軸，13、第一行星 非圓齒輪，14、第二行星非圓齒輪，15、取苗爪，15-1、推苗凸輪，15-2、推苗撥叉，15-3、推苗 桿，15-4、秧針，15-5、彈簧，15-6、推苗爪，16、取苗軌跡，17、缽苗。
【具體實施方式】
[0025] 下面結合附圖對本實用新型作進一步說明。
[0026] 如圖1、2和3所示，一種組合式不完全偏心圓一非圓齒行星輪系蔬菜取苗機構，包 括中心軸1、行星架2、中心不完全偏心圓齒輪3、中心不完全非圓齒輪4、第一中間軸5、第二 中間軸6、第一中間非圓齒輪7、第一中間不完全非圓齒輪8、第二中間非圓齒輪9、第二中間 不完全非圓齒輪10、第一行星軸11、第二行星軸12、第一行星非圓齒輪13、第二行星非圓齒 輪14和取苗爪15。中心軸1的一端與動力裝置連接，另一端與行星架2固定；中心不完全偏心 圓齒輪3與機架固定，中心不完全非圓齒輪4與中心不完全偏心圓齒輪3固定，且中心不完全 非圓齒輪4的輪齒與中心不完全偏心圓齒輪的輪齒設置在不同側；中心不完全偏心圓齒輪3 和中心不完全非圓齒輪4均空套在中心軸上;第一中間軸5和第二中間軸6對稱設置在中心 軸兩側，且均與行星架2通過軸承連接;第一中間非圓齒輪7與第一中間軸5通過花鍵連接， 第一中間不完全非圓齒輪8空套在第一中間軸上，并與第一中間非圓齒輪7固定;第二中間 非圓齒輪9與第二中間軸6通過花鍵連接，第二中間不完全非圓齒輪10空套在第二中間軸 上，并與第二中間非圓齒輪9固定;第一行星軸11和第二行星軸12對稱設置在行星架2兩端， 且均與行星架通過軸承連接;第一行星非圓齒輪13與第一行星軸11通過花鍵連接，第二行 星非圓齒輪14與第二行星軸12通過花鍵連接;第一行星軸11和第二行星軸12的一端均伸出 行星架2外，且分別與一個取苗爪15的殼體固定。第一中間非圓齒輪7的兩側分別與中心不 完全偏心圓齒輪3及第一行星非圓齒輪13通過齒輪副連接;第二中間非圓齒輪9的兩側分別 與中心不完全偏心圓齒輪3及第二行星非圓齒輪14通過齒輪副連接；當中心不完全偏心圓 齒輪3與第一中間非圓齒輪7開始嚙合時，中心不完全非圓齒輪4與第一中間不完全非圓齒 輪8分離，與第二中間不完全非圓齒輪10嚙合；當中心不完全偏心圓齒輪3與第二中間非圓 齒輪9開始嗤合時，中心不完全非圓齒輪4與第二中間不完全非圓齒輪10分離，與第一中間 不完全非圓齒輪8嚙合，保證傳動的連續性。
[0027] 中心不完全非圓齒輪4與第一中間不完全非圓齒輪8在進入及脫離嚙合時刻的嚙 合傳動比和中心不完全偏心圓齒輪3與第一中間非圓齒輪7的嚙合傳動比相等。
[0028] 中心不完全非圓齒輪4與第二中間不完全非圓齒輪10進入及脫離嚙合時刻的嚙合 傳動比和中心不完全偏心圓齒輪3與第二中間非圓齒輪9的嚙合傳動比相等。
[0029] 中心不完全非圓齒輪4與第一中間不完全非圓齒輪8嚙合的傳動比函數 (的）+.〇!2*.c〇S:(朽.)_，其中，灼為行星架2的轉角，參數ao= 1 · 5196、ai = 1.1873 和 a2 = -0.0419。
[0030] 第一中間非圓齒輪7與第二中間非圓齒輪9的節曲線參數相同；第一行星非圓齒輪 13與第二行星非圓齒輪14的節曲線參數相同；第一中間不完全非圓齒輪8與第二中間不完 全非圓齒輪10的節曲線參數相同。
[0031]如圖2所示，行星架2逆時針轉動，通過行星系的不等速傳動，取苗爪15的秧針尖點 形成取苗軌跡16;取苗軌跡的頭部設有環扣，從頭部尖點至缽苗盤頂部為取苗段，取苗段長 度為35mm。
[0032]如圖4 - 1和4 - 2所示，取苗爪1 5采用成熟的現有技術，例如申請號為 201210293743.3 的專利。
[0033]如圖5-1所示，行星架2轉動的一個周期內，行星架轉角為0~203°時，中心不完全 偏心圓齒輪3與第一中間非圓齒輪7嚙合，其傳動比h隨行星架轉角勢平緩變化;如圖5-2所 示，行星架轉角為203~360°時，中心不完全非圓齒輪4與第一中間不完全非圓齒輪8嚙合， 其傳動比i隨行星架轉角納出現一個峰值，且峰值相對傳動比h的變化范圍并未出現急劇 變化。可見，中心不完全非圓齒輪4與第一中間不完全非圓齒輪8嚙合引起行星系第一級齒 輪副傳動比的突變小，且在行星架轉動小角度范圍內實現了傳動比i的整個變化過程，同時 實現了行星架轉動的整個周期內，行星系第一級齒輪副傳動比較為平緩的變化，與現有技 術相比，傳動平穩，沖擊力小。出現圖5-1和5-2所示的傳動比變化趨勢是由于行星架轉角為 203°時，中心不完全偏心圓齒輪3和第一中間非圓齒輪7分離，同時中心不完全非圓齒輪4與 第一中間不完全非圓齒輪8開始嚙合;行星架轉角為360°時，中心不完全非圓齒輪4與第一 中間不完全非圓齒輪8分離，同時中心不完全偏心圓齒輪3和第一中間非圓齒輪7開始嗤合。 [0034]該組合式不完全偏心圓一非圓齒行星輪系蔬菜取苗機構的工作原理：
[0035] 動力經中心軸1傳給行星架2,帶動行星架2轉動；中心不完全偏心圓齒輪3空套在 中心軸1上并與機架固定，行星架2帶動第一中間非圓齒輪7、第二中間非圓齒輪9、第一行星 非圓齒輪13及第二行星非圓齒輪14公轉;第一中間非圓齒輪7的兩側分別與中心不完全偏 心圓齒輪3及第一行星非圓齒輪13嚙合，第二中間非圓齒輪9的兩側分別與中心不完全偏心 圓齒輪3及第二行星非圓齒輪14嚙合，實現了取苗爪15的不等速傳動；當中心不完全偏心圓 齒輪3與第一中間非圓齒輪7開始嚙合時，中心不完全非圓齒輪4與第一中間不完全非圓齒 輪8分離，與第二中間不完全非圓齒輪10嚙合；當中心不完全偏心圓齒輪3與第二中間非圓 齒輪9開始嗤合時，中心不完全非圓齒輪4與第二中間不完全非圓齒輪10分離，與第一中間 不完全非圓齒輪8嚙合，保證傳動的連續性。
[0036] 當行星架2轉動到推苗位置時，推苗凸輪15-1推動推苗撥叉15-2旋轉，推苗撥叉 15-2帶動推苗桿15-3向取苗爪15的頭部運動，推苗桿頭部的推苗爪15-6完成推苗動作，秧 針15-4在推苗桿的作用下張開，缽苗17脫落；當行星架2轉動到取苗位置時，推苗撥叉15-2 處于推苗凸輪15-1的近休止段，推苗桿15-3及推苗撥叉15-2在彈簧15-5的作用下回到初始 位置，秧針15-4在推苗爪15-6的作用下加緊缽苗盤中的缽苗17,完成取苗動作并為下一次 推苗做準備。
【主權項】
1. 一種組合式不完全偏心圓-非圓齒行星輪系蔬菜取苗機構，包括中心軸、行星架、中 心不完全偏心圓齒輪、中心不完全非圓齒輪、第一中間軸、第二中間軸、第一中間非圓齒輪、 第一中間不完全非圓齒輪、第二中間非圓齒輪、第二中間不完全非圓齒輪、第一行星軸、第 二行星軸、第一行星非圓齒輪、第二行星非圓齒輪和取苗爪，其特征在于:所述中心軸的一 端與動力裝置連接，另一端與行星架固定;所述的中心不完全偏心圓齒輪與機架固定，中心 不完全偏心圓齒輪與中心不完全非圓齒輪固定，且中心不完全非圓齒輪的輪齒與中心不完 全偏心圓齒輪的輪齒設置在不同側;所述的中心不完全偏心圓齒輪和中心不完全非圓齒輪 均空套在中心軸上;所述的第一中間軸和第二中間軸對稱設置在中心軸兩側，且均與行星 架通過軸承連接;所述的第一中間非圓齒輪與第一中間軸通過花鍵連接，第一中間不完全 非圓齒輪空套在第一中間軸上，并與第一中間非圓齒輪固定;所述的第二中間非圓齒輪與 第二中間軸通過花鍵連接，第二中間不完全非圓齒輪空套在第二中間軸上，并與第二中間 非圓齒輪固定;所述的第一行星軸和第二行星軸對稱設置在行星架兩端，且均與行星架通 過軸承連接;所述的第一行星非圓齒輪與第一行星軸通過花鍵連接，第二行星非圓齒輪與 第二行星軸通過花鍵連接;第一行星軸和第二行星軸的一端均伸出行星架外，且分別與一 個取苗爪的殼體固定;所述第一中間非圓齒輪的兩側分別與中心不完全偏心圓齒輪及第一 行星非圓齒輪通過齒輪副連接;第二中間非圓齒輪的兩側分別與中心不完全偏心圓齒輪及 第二行星非圓齒輪通過齒輪副連接;所述的中心不完全非圓齒輪與第一中間不完全非圓齒 輪或第二中間不完全非圓齒輪通過齒輪副連接； 所述的中心不完全非圓齒輪與第一中間不完全非圓齒輪在進入及脫離嚙合時刻的嚙 合傳動比和中心不完全偏心圓齒輪與第一中間非圓齒輪的嚙合傳動比相等； 所述的中心不完全非圓齒輪與第二中間不完全非圓齒輪進入及脫離嚙合時刻的嚙合 傳動比和中心不完全偏心圓齒輪與第二中間非圓齒輪的嚙合傳動比相等； 所述的中心不完全非圓齒輪與第一中間不完全非圓齒輪嚙合的傳動比函數 /_(奶）=(：/" +A *sin (奶）+ c/: *cos(奶），其中肩為行星架的轉角，參數a〇取值范圍為1~2，ai取 值范圍為1~2，a2取值范圍為-1~1。2. 根據權利要求1所述的一種組合式不完全偏心圓-非圓齒行星輪系蔬菜取苗機構，其 特征在于:所述的第一中間非圓齒輪與第二中間非圓齒輪的節曲線參數相同；第一行星非 圓齒輪與第二行星非圓齒輪的節曲線參數相同；所述的第一中間不完全非圓齒輪與第二中 間不完全非圓齒輪的節曲線參數相同。3. 根據權利要求1所述的一種組合式不完全偏心圓-非圓齒行星輪系蔬菜取苗機構，其 特征在于:所述的行星架轉動，取苗爪的秧針尖點形成取苗軌跡;所述取苗軌跡的頭部設有 環扣，從頭部尖點至缽苗盤頂部為取苗段，取苗段長度為35mm。
【文檔編號】A01C11/02GK205454556SQ201620158614
【公開日】2016年8月17日
【申請日】2016年3月2日
【發明人】葉秉良, 金學軍, 俞高紅, 張偉權, 易衛明, 高楊
【申請人】浙江理工大學