一种组合式不完全偏心圆—非圆齿行星轮系蔬菜取苗机构的制作方法
【专利摘要】本实用新型公开了组合式不完全偏心圆—非圆齿行星轮系蔬菜取苗机构。现有取苗机构采用锁止弧达到取苗轨迹的传动比大范围改变，机构冲击大。本实用新型的中心轴与行星架固定，中心不完全偏心圆齿轮与机架固定，中心不完全非圆齿轮与中心不完全偏心圆齿轮固定，且均空套在中心轴上；第一中间非圆齿轮与第一中间轴通过花键连接，第一中间不完全非圆齿轮与第一中间非圆齿轮固定；第二中间非圆齿轮与第二中间轴通过花键连接，第二中间不完全非圆齿轮与第二中间非圆齿轮固定；第一行星非圆齿轮与第一行星轴通过花键连接，第二行星非圆齿轮与第二行星轴花键连接；第一行星轴和第二行星轴的一端均与一个取苗爪的壳体固定。本实用新型传动平稳、冲击小。
【专利说明】
一种组合式不完全偏心圆一非圆齿行星轮系蔬菜取苗机构
技术领域
[0001] 本实用新型属于农业机械领域，涉及一种蔬菜取苗机构，具体涉及一种组合式不 完全偏心圆一非圆齿行星轮系蔬菜取苗机构。
【背景技术】
[0002] 移栽具有使作物生育提早和对气候的补偿作用的综合效益，可以充分利用光热资 源，其经济与社会效益均非常可观。水田、旱地的钵苗移栽作业需要开发移栽取苗机构。
[0003] 行星轮系传动机构在移栽机械的取苗机构中已有应用，为了完成取苗一推苗一回 程的工作过程，移栽臂尖点要完成所需要的运动轨迹，在现有的行星轮系取苗机构中都采 用了锁止弧机构以达到取苗轨迹所需要的传动比大范围改变，锁止弧传动的传动比相当于 无穷大，所以当锁止弧机构在进入或脱离的时候由于传动比的突变会产生很大的冲击，很 不稳定，不利于提高取苗速度。
【发明内容】
[0004] 本实用新型的目的是针对现有技术的不足，提供一种组合式不完全偏心圆一非圆 齿行星轮系蔬菜取苗机构，该机构能满足钵苗移栽机所需的特殊轨迹要求，且传动平稳、冲 击小。
[0005] 本实用新型包括中心轴、行星架、中心不完全偏心圆齿轮、中心不完全非圆齿轮、 第一中间轴、第二中间轴、第一中间非圆齿轮、第一中间不完全非圆齿轮、第二中间非圆齿 轮、第二中间不完全非圆齿轮、第一行星轴、第二行星轴、第一行星非圆齿轮、第二行星非圆 齿轮和取苗爪。所述中心轴的一端与动力装置连接，另一端与行星架固定;所述的中心不完 全偏心圆齿轮与机架固定，中心不完全偏心圆齿轮与中心不完全非圆齿轮固定，且中心不 完全非圆齿轮的轮齿与中心不完全偏心圆齿轮的轮齿设置在不同侧;所述的中心不完全偏 心圆齿轮和中心不完全非圆齿轮均空套在中心轴上;所述的第一中间轴和第二中间轴对称 设置在中心轴两侧，且均与行星架通过轴承连接;所述的第一中间非圆齿轮与第一中间轴 通过花键连接，第一中间不完全非圆齿轮空套在第一中间轴上，并与第一中间非圆齿轮固 定;所述的第二中间非圆齿轮与第二中间轴通过花键连接，第二中间不完全非圆齿轮空套 在第二中间轴上，并与第二中间非圆齿轮固定;所述的第一行星轴和第二行星轴对称设置 在行星架两端，且均与行星架通过轴承连接;所述的第一行星非圆齿轮与第一行星轴通过 花键连接，第二行星非圆齿轮与第二行星轴通过花键连接;第一行星轴和第二行星轴的一 端均伸出行星架外，且分别与一个取苗爪的壳体固定;所述第一中间非圆齿轮的两侧分别 与中心不完全偏心圆齿轮及第一行星非圆齿轮通过齿轮副连接;第二中间非圆齿轮的两侧 分别与中心不完全偏心圆齿轮及第二行星非圆齿轮通过齿轮副连接;所述的中心不完全非 圆齿轮与第一中间不完全非圆齿轮或第二中间不完全非圆齿轮通过齿轮副连接。
[0006] 所述的中心不完全非圆齿轮与第一中间不完全非圆齿轮在进入及脱离啮合时刻 的啮合传动比和中心不完全偏心圆齿轮与第一中间非圆齿轮的啮合传动比相等。
[0007] 所述的中心不完全非圆齿轮与第二中间不完全非圆齿轮进入及脱离啮合时刻的 啮合传动比和中心不完全偏心圆齿轮与第二中间非圆齿轮的啮合传动比相等。
[0008] 所述的中心不完全非圆齿轮与第一中间不完全非圆齿轮啮合的传动比函数 /_ (炉丨）="丨,+ 4 * si η (巩）_f * cos (>丨），其中肩为行星架的转角，参数a〇取值范围为1~2，ai取 值范围为1~2，a2取值范围为-1~1。
[0009] 所述的第一中间非圆齿轮与第二中间非圆齿轮的节曲线参数相同；第一行星非圆 齿轮与第二行星非圆齿轮的节曲线参数相同；所述的第一中间不完全非圆齿轮与第二中间 不完全非圆齿轮的节曲线参数相同。
[0010] 所述的行星架转动，取苗爪的秧针尖点形成取苗轨迹;所述取苗轨迹的头部设有 环扣，从头部尖点至钵苗盘顶部为取苗段，取苗段长度为35mm。
[0011] 本实用新型的有益效果：
[0012] 1、本实用新型的不等速传动，使取苗爪的秧针尖点形成取苗轨迹，满足钵苗移栽 的农艺要求；
[0013] 2、本实用新型相比现有机构中的锁止弧机构，实现了行星架转动的整个周期内， 中心不完全非圆齿轮与中间不完全非圆齿轮在开始啮合及分离的时刻行星系第一级齿轮 副传动比的平缓变化，克服了现有机构中传动不稳定、冲击大的缺点；
[0014] 3、本实用新型能实现周期内二次传动比波动，双波峰比值约为3.2倍，易于形成理 想的插入穴盘的取苗段轨迹，且具有较好的推苗姿态；
[0015] 4、本实用新型结构简单、体积小、重量轻、振动小、制造成本低；
[0016] 5、本实用新型采用两个取苗爪的布置方案，行星架转动一次，取苗作业两次，工作 效率高，能适应移栽机在任何转速下的水田和旱地移栽作业。
【附图说明】
[0017] 图1为本实用新型的整体结构剖视图；
[0018] 图2为本实用新型的工作原理示意图；
[0019] 图3为本实用新型中行星系的结构示意图；
[0020] 图4-1为本实用新型中取苗爪的内部结构剖视图；
[0021 ]图4-2为本实用新型中取苗爪的整体结构示意图；
[0022]图5-1为本实用新型中行星架转角为0~203°时中心不完全偏心圆齿轮与第一中 间非圆齿轮啮合的传动比曲线图；
[0023]图5-2为本实用新型中行星架转角为203~360°时中心不完全非圆齿轮与第一中 间不完全非圆齿轮啮合的传动比曲线图。
[0024]图中：1、中心轴，2、行星架，3、中心不完全偏心圆齿轮，4、中心不完全非圆齿轮，5、 第一中间轴，6、第二中间轴，7、第一中间非圆齿轮，8、第一中间不完全非圆齿轮，9、第二中 间非圆齿轮，10、第二中间不完全非圆齿轮，11、第一行星轴，12、第二行星轴，13、第一行星 非圆齿轮，14、第二行星非圆齿轮，15、取苗爪，15-1、推苗凸轮，15-2、推苗拨叉，15-3、推苗 杆，15-4、秧针，15-5、弹簧，15-6、推苗爪，16、取苗轨迹，17、钵苗。
【具体实施方式】
[0025] 下面结合附图对本实用新型作进一步说明。
[0026] 如图1、2和3所示，一种组合式不完全偏心圆一非圆齿行星轮系蔬菜取苗机构，包 括中心轴1、行星架2、中心不完全偏心圆齿轮3、中心不完全非圆齿轮4、第一中间轴5、第二 中间轴6、第一中间非圆齿轮7、第一中间不完全非圆齿轮8、第二中间非圆齿轮9、第二中间 不完全非圆齿轮10、第一行星轴11、第二行星轴12、第一行星非圆齿轮13、第二行星非圆齿 轮14和取苗爪15。中心轴1的一端与动力装置连接，另一端与行星架2固定；中心不完全偏心 圆齿轮3与机架固定，中心不完全非圆齿轮4与中心不完全偏心圆齿轮3固定，且中心不完全 非圆齿轮4的轮齿与中心不完全偏心圆齿轮的轮齿设置在不同侧；中心不完全偏心圆齿轮3 和中心不完全非圆齿轮4均空套在中心轴上;第一中间轴5和第二中间轴6对称设置在中心 轴两侧，且均与行星架2通过轴承连接;第一中间非圆齿轮7与第一中间轴5通过花键连接， 第一中间不完全非圆齿轮8空套在第一中间轴上，并与第一中间非圆齿轮7固定;第二中间 非圆齿轮9与第二中间轴6通过花键连接，第二中间不完全非圆齿轮10空套在第二中间轴 上，并与第二中间非圆齿轮9固定;第一行星轴11和第二行星轴12对称设置在行星架2两端， 且均与行星架通过轴承连接;第一行星非圆齿轮13与第一行星轴11通过花键连接，第二行 星非圆齿轮14与第二行星轴12通过花键连接;第一行星轴11和第二行星轴12的一端均伸出 行星架2外，且分别与一个取苗爪15的壳体固定。第一中间非圆齿轮7的两侧分别与中心不 完全偏心圆齿轮3及第一行星非圆齿轮13通过齿轮副连接;第二中间非圆齿轮9的两侧分别 与中心不完全偏心圆齿轮3及第二行星非圆齿轮14通过齿轮副连接；当中心不完全偏心圆 齿轮3与第一中间非圆齿轮7开始啮合时，中心不完全非圆齿轮4与第一中间不完全非圆齿 轮8分离，与第二中间不完全非圆齿轮10啮合；当中心不完全偏心圆齿轮3与第二中间非圆 齿轮9开始嗤合时，中心不完全非圆齿轮4与第二中间不完全非圆齿轮10分离，与第一中间 不完全非圆齿轮8啮合，保证传动的连续性。
[0027] 中心不完全非圆齿轮4与第一中间不完全非圆齿轮8在进入及脱离啮合时刻的啮 合传动比和中心不完全偏心圆齿轮3与第一中间非圆齿轮7的啮合传动比相等。
[0028] 中心不完全非圆齿轮4与第二中间不完全非圆齿轮10进入及脱离啮合时刻的啮合 传动比和中心不完全偏心圆齿轮3与第二中间非圆齿轮9的啮合传动比相等。
[0029] 中心不完全非圆齿轮4与第一中间不完全非圆齿轮8啮合的传动比函数 (的）+.〇!2*.c〇S:(朽.)_，其中，灼为行星架2的转角，参数ao= 1 · 5196、ai = 1.1873 和 a2 = -0.0419。
[0030] 第一中间非圆齿轮7与第二中间非圆齿轮9的节曲线参数相同；第一行星非圆齿轮 13与第二行星非圆齿轮14的节曲线参数相同；第一中间不完全非圆齿轮8与第二中间不完 全非圆齿轮10的节曲线参数相同。
[0031]如图2所示，行星架2逆时针转动，通过行星系的不等速传动，取苗爪15的秧针尖点 形成取苗轨迹16;取苗轨迹的头部设有环扣，从头部尖点至钵苗盘顶部为取苗段，取苗段长 度为35mm。
[0032]如图4 - 1和4 - 2所示，取苗爪1 5采用成熟的现有技术，例如申请号为 201210293743.3 的专利。
[0033]如图5-1所示，行星架2转动的一个周期内，行星架转角为0~203°时，中心不完全 偏心圆齿轮3与第一中间非圆齿轮7啮合，其传动比h随行星架转角势平缓变化;如图5-2所 示，行星架转角为203~360°时，中心不完全非圆齿轮4与第一中间不完全非圆齿轮8啮合， 其传动比i随行星架转角納出现一个峰值，且峰值相对传动比h的变化范围并未出现急剧 变化。可见，中心不完全非圆齿轮4与第一中间不完全非圆齿轮8啮合引起行星系第一级齿 轮副传动比的突变小，且在行星架转动小角度范围内实现了传动比i的整个变化过程，同时 实现了行星架转动的整个周期内，行星系第一级齿轮副传动比较为平缓的变化，与现有技 术相比，传动平稳，冲击力小。出现图5-1和5-2所示的传动比变化趋势是由于行星架转角为 203°时，中心不完全偏心圆齿轮3和第一中间非圆齿轮7分离，同时中心不完全非圆齿轮4与 第一中间不完全非圆齿轮8开始啮合;行星架转角为360°时，中心不完全非圆齿轮4与第一 中间不完全非圆齿轮8分离，同时中心不完全偏心圆齿轮3和第一中间非圆齿轮7开始嗤合。 [0034]该组合式不完全偏心圆一非圆齿行星轮系蔬菜取苗机构的工作原理：
[0035] 动力经中心轴1传给行星架2,带动行星架2转动；中心不完全偏心圆齿轮3空套在 中心轴1上并与机架固定，行星架2带动第一中间非圆齿轮7、第二中间非圆齿轮9、第一行星 非圆齿轮13及第二行星非圆齿轮14公转;第一中间非圆齿轮7的两侧分别与中心不完全偏 心圆齿轮3及第一行星非圆齿轮13啮合，第二中间非圆齿轮9的两侧分别与中心不完全偏心 圆齿轮3及第二行星非圆齿轮14啮合，实现了取苗爪15的不等速传动；当中心不完全偏心圆 齿轮3与第一中间非圆齿轮7开始啮合时，中心不完全非圆齿轮4与第一中间不完全非圆齿 轮8分离，与第二中间不完全非圆齿轮10啮合；当中心不完全偏心圆齿轮3与第二中间非圆 齿轮9开始嗤合时，中心不完全非圆齿轮4与第二中间不完全非圆齿轮10分离，与第一中间 不完全非圆齿轮8啮合，保证传动的连续性。
[0036] 当行星架2转动到推苗位置时，推苗凸轮15-1推动推苗拨叉15-2旋转，推苗拨叉 15-2带动推苗杆15-3向取苗爪15的头部运动，推苗杆头部的推苗爪15-6完成推苗动作，秧 针15-4在推苗杆的作用下张开，钵苗17脱落；当行星架2转动到取苗位置时，推苗拨叉15-2 处于推苗凸轮15-1的近休止段，推苗杆15-3及推苗拨叉15-2在弹簧15-5的作用下回到初始 位置，秧针15-4在推苗爪15-6的作用下加紧钵苗盘中的钵苗17,完成取苗动作并为下一次 推苗做准备。
【主权项】
1. 一种组合式不完全偏心圆-非圆齿行星轮系蔬菜取苗机构，包括中心轴、行星架、中 心不完全偏心圆齿轮、中心不完全非圆齿轮、第一中间轴、第二中间轴、第一中间非圆齿轮、 第一中间不完全非圆齿轮、第二中间非圆齿轮、第二中间不完全非圆齿轮、第一行星轴、第 二行星轴、第一行星非圆齿轮、第二行星非圆齿轮和取苗爪，其特征在于:所述中心轴的一 端与动力装置连接，另一端与行星架固定;所述的中心不完全偏心圆齿轮与机架固定，中心 不完全偏心圆齿轮与中心不完全非圆齿轮固定，且中心不完全非圆齿轮的轮齿与中心不完 全偏心圆齿轮的轮齿设置在不同侧;所述的中心不完全偏心圆齿轮和中心不完全非圆齿轮 均空套在中心轴上;所述的第一中间轴和第二中间轴对称设置在中心轴两侧，且均与行星 架通过轴承连接;所述的第一中间非圆齿轮与第一中间轴通过花键连接，第一中间不完全 非圆齿轮空套在第一中间轴上，并与第一中间非圆齿轮固定;所述的第二中间非圆齿轮与 第二中间轴通过花键连接，第二中间不完全非圆齿轮空套在第二中间轴上，并与第二中间 非圆齿轮固定;所述的第一行星轴和第二行星轴对称设置在行星架两端，且均与行星架通 过轴承连接;所述的第一行星非圆齿轮与第一行星轴通过花键连接，第二行星非圆齿轮与 第二行星轴通过花键连接;第一行星轴和第二行星轴的一端均伸出行星架外，且分别与一 个取苗爪的壳体固定;所述第一中间非圆齿轮的两侧分别与中心不完全偏心圆齿轮及第一 行星非圆齿轮通过齿轮副连接;第二中间非圆齿轮的两侧分别与中心不完全偏心圆齿轮及 第二行星非圆齿轮通过齿轮副连接;所述的中心不完全非圆齿轮与第一中间不完全非圆齿 轮或第二中间不完全非圆齿轮通过齿轮副连接； 所述的中心不完全非圆齿轮与第一中间不完全非圆齿轮在进入及脱离啮合时刻的啮 合传动比和中心不完全偏心圆齿轮与第一中间非圆齿轮的啮合传动比相等； 所述的中心不完全非圆齿轮与第二中间不完全非圆齿轮进入及脱离啮合时刻的啮合 传动比和中心不完全偏心圆齿轮与第二中间非圆齿轮的啮合传动比相等； 所述的中心不完全非圆齿轮与第一中间不完全非圆齿轮啮合的传动比函数 /_(奶）=(：/" +A *sin (奶）+ c/: *cos(奶），其中肩为行星架的转角，参数a〇取值范围为1~2，ai取 值范围为1~2，a2取值范围为-1~1。2. 根据权利要求1所述的一种组合式不完全偏心圆-非圆齿行星轮系蔬菜取苗机构，其 特征在于:所述的第一中间非圆齿轮与第二中间非圆齿轮的节曲线参数相同；第一行星非 圆齿轮与第二行星非圆齿轮的节曲线参数相同；所述的第一中间不完全非圆齿轮与第二中 间不完全非圆齿轮的节曲线参数相同。3. 根据权利要求1所述的一种组合式不完全偏心圆-非圆齿行星轮系蔬菜取苗机构，其 特征在于:所述的行星架转动，取苗爪的秧针尖点形成取苗轨迹;所述取苗轨迹的头部设有 环扣，从头部尖点至钵苗盘顶部为取苗段，取苗段长度为35mm。
【文档编号】A01C11/02GK205454556SQ201620158614
【公开日】2016年8月17日
【申请日】2016年3月2日
【发明人】叶秉良, 金学军, 俞高红, 张伟权, 易卫明, 高杨
【申请人】浙江理工大学