专利名称：一种高速插秧机椭圆锥齿轮—圆柱齿轮宽窄行分插机构的制作方法
技术领域：
一种高速插秧机椭圆锥齿轮一圆柱齿轮宽窄行分插机构技术领域[0001]本实用新型涉及农业机械，尤其涉及一种高速插秧机椭圆锥齿轮一圆柱齿轮宽窄行分插机构。
背景技术：
[0002]宽窄行插秧是指水稻插秧机的行间距实行一宽一窄的种植方式，这种种植方式利用作物边际优势的增产原理，通过调整插秧的行间距，改善植株间通风、透光度，减轻病害， 增加叶面积指数，延长叶片寿命，加速干物质积累，从而达到优质高产、节本增效的目的。[0003]分插机构是插秧机上实现取秧、植入田中、使秧苗成行种植的部件。以往公开的分插机构专利文献，齿轮盒中的行星齿轮传动系中，中心轴、中间轴和行星轴多为平行布置， 栽植臂上秧针在垂直于中心轴和地面的平面内运动，在现有秧箱取秧口等距分布的前提下，分插机构秧针的轨迹只能实现秧苗的等行距栽植，而不能满足秧苗宽窄行栽植的要求。发明内容[0004]本实用新型的目的是提供一种高速插秧机椭圆锥齿轮一圆柱齿轮宽窄行分插机构，采用圆柱齿轮、椭圆锥齿轮实现宽窄行插秧的要求，通过调节中间椭圆锥齿轮轴与中心椭圆锥齿轮轴之间的轴交角，优化相关机构参数，可以设计出满足不同机型、不同宽窄行农艺要求的宽窄行分插机构。[0005]为了达到上述目的，本实用新型采用的技术方案是[0006]本实用新型包括在链轮箱内的动力由安装在主动链轮轴上的主动链轮经链条传递到中心链轮上，中心链轮固接在中心轴上，中心轴两轴端分别固定有内部传动结构相同的左、右齿轮箱，伸出左、右齿轮箱外的左上、左下、右上和右下的行星轴上分别装有结构相同的左上、左下、右上和右下栽植臂部件。[0007]在左齿轮箱内的左中心椭圆锥齿轮空套在中心轴的一端，通过左牙嵌式法兰与链轮箱的一端固定联接，左中心椭圆锥齿轮与固装在左上、左下中间轴上的左上、左下中间椭圆锥齿轮相啮合，带动与左上、左下中间椭圆锥齿轮同轴安装的左上、左下中间圆柱齿轮转动，左上、左下中间圆柱齿轮与固装在左上、左下行星轴上的左上、左下行星圆柱齿轮相啮合，左上、左下行星轴伸出左齿轮箱的一端固定有左上、左下栽植臂，左上、左下栽植臂的绝对运动为左上、左下行星圆柱齿轮相对左齿轮箱的非勻速转动和左齿轮箱绕中心轴的圆周运动的合成运动；[0008]右齿轮箱内的右中心椭圆锥齿轮空套在中心轴的另一端，通过右牙嵌式法兰与链轮箱的另一端固定联接，右中心椭圆锥齿轮与固装在右上、右下中间轴上的右上、右下中间椭圆锥齿轮相啮合，带动与右上、右下中间椭圆锥齿轮同轴安装的右上、右下中间圆柱齿轮转动，右上、右下中间圆柱齿轮与固装在右上、右下行星轴上的右上、右下行星圆柱齿轮相啮合，右上、右下行星轴伸出右齿轮箱的一端固定有右上、右下栽植臂，右上、右下栽植臂的绝对运动为右上、右下行星圆柱齿轮相对右齿轮箱的非勻速转动和右齿轮箱绕中心轴的圆周运动的合成运动。[0009]所述的左、右齿轮箱内的左、右中心椭圆锥齿轮，左上、左下、右上、右下中间椭圆锥齿轮，左上、左下、右上、右下中间圆柱齿轮和左上、左下、右上、右下行星圆柱齿轮三轴齿轮行星系的三轴轴心的相对位置成直线形排列。[0010]左上、左下、右上、右下中间轴与中心轴的轴交角为不等于90度的炉角，左上、左下、右上、右下行星轴与左上、左下、右上、右下中间轴平行，由于左上、左下、 右上、右下中间轴与中心轴的轴交角P角，根据相应的宽窄行行距农艺要求调节设计，使得左上、左下、右上、右下栽植臂上的秧针在取秧后，其插秧点相对于取秧点向左或向右偏移相应距离，从而实现所插秧苗行距宽窄分布。[0011]所述的左、右中间圆柱齿轮，左、右行星圆柱齿轮都为正圆直齿轮。[0012]所述的左、右中心椭圆锥齿轮，左上、左下、右上、右下中间椭圆锥齿轮是几何参数完全相同的椭圆锥齿轮；左、右中间圆柱齿轮，左上、左下、右上、右下行星圆柱齿轮是齿轮几何参数完全相同的正圆直齿轮。[0013]本实用新型具有的有益效果是[0014]固定在中心轴上的左、右齿轮箱内设置相互啮合的左、右中心椭圆锥齿轮、左、右中间椭圆锥齿轮，同轴安装的左、右中间椭圆锥齿轮、左、右中间圆柱齿轮，相互啮合的左、 右中间圆柱齿轮、左、右行星圆柱齿轮，左、右中间椭圆锥齿轮与左、右中心椭圆锥齿轮之间的轴交角为不等于90度的一个小角P，使得栽植臂秧针在取秧后，其插秧点相对于取秧点向左或向右偏移相应距离，使得所插秧苗行距成宽窄变化，实现宽窄行插秧的农艺要求，改变轴交角P的大小，该分插机构可以满足不同的宽窄行农艺要求。
[0015]图1是本实用新型的机构示意图。[0016]图2是本实用新型的传动齿轮图，图中《角表示中间椭圆锥齿轮和中心椭圆锥齿轮之间的轴交角。[0017]图3是本实用新型的栽植臂内部结构。[0018]图4是图2的A向视图，表示本实用新型的传动齿轮布置图。[0019]图5是本实用新型安装在同一链轮箱上左右一对分插机构形成的在插秧机前进方向插秧轨迹推秧点距离大于秧门间距的原理示意图。[0020]图6是本实用新型安装在相邻链轮箱上相邻的两个分插机构形成的在插秧机前进方向插秧轨迹推秧点距离小于秧门间距的原理示意图。[0021]图中1.中心轴，2.右牙嵌式法兰，2 ‘.左牙嵌式法兰，3.右中心椭圆锥齿轮， 3 ‘.左中心椭圆锥齿轮，4.右下中间椭圆锥齿轮，4 ‘.左下中间椭圆锥齿轮，5.右齿轮箱，5 ‘.左齿轮箱，6.右下行星圆柱齿轮，6 ‘.左下行星圆柱齿轮，7.右下行星轴， 7 ’ .左下行星轴，8.右下栽植臂，8 ’ .左下栽植臂，9.右下中间圆柱齿轮，9 ’ .左下中间圆柱齿轮，10.右下中间轴，10 ‘.左下中间轴，11.右上中间椭圆锥齿轮，11 ‘.左上中间椭圆齿轮，12.右上中间轴，12 ‘.左上中间轴，13.右上中间圆柱齿轮，13 ‘左上中间圆柱齿轮，14.右上行星轴，14'.左上行星轴，15.右上行星圆柱齿轮，15 ‘.左上行星圆柱齿轮，16.右上栽植臂，16 ‘.左上栽植臂，17.中心链轮，18.链条，19.主动链轮，20.主动链轮轴，21.链轮箱，21.凸轮，22.拨叉，23.推秧杆，24，弹簧，25.秧门，26.前进方向插秧轨迹，27.地面。
具体实施方式
[0022]
以下结合附图和实施例对本实用新型作进一步说明。[0023]如图1、图2、图3所示，本实用新型包括在链轮箱21内的动力由安装在主动链轮轴20上的主动链轮19经链条18传递到中心链轮17上，中心链轮17固接在中心轴1上，中心轴1两轴端分别固定有内部传动结构相同的左、右齿轮箱5'、5，伸出左、右齿轮箱5 ‘、 5外的左上、左下、右上和右下的行星轴上分别装有结构相同的左上、左下、右上和右下栽植臂部件。[0024]在左齿轮箱5'内的左中心椭圆锥齿轮3'空套在中心轴1的一端，通过左牙嵌式法兰2'与链轮箱21的一端固定联接，左中心椭圆锥齿轮3 ‘与固装在左上、左下中间轴12' UO ‘上的左上、左下中间椭圆锥齿轮11 ‘、4'相啮合，带动与左上、左下中间椭圆锥齿轮11'、4'同轴安装的左上、左下中间圆柱齿轮13 ‘、9'转动，左上、左下中间圆柱齿轮13'、9'与固装在左上、左下行星轴14'、7'上的左上、左下行星圆柱齿轮15'、 6'相啮合，左上、左下行星轴14'、7'伸出左齿轮箱5'的一端固定有左上、左下栽植臂 16'、8'，左上、左下栽植臂16'、8'的绝对运动为左上、左下行星圆柱齿轮15 ‘、6' 相对左齿轮箱5丨的非勻速转动和左齿轮箱5丨绕中心轴1的圆周运动的合成运动；[0025]右齿轮箱5内的右中心椭圆锥齿轮3空套在中心轴1的另一端，通过右牙嵌式法兰2与链轮箱21的另一端固定联接，右中心椭圆锥齿轮3与固装在右上、右下中间轴12、10 上的右上、右下中间椭圆锥齿轮11、4相啮合，带动与右上、右下中间椭圆锥齿轮11、4同轴安装的右上、右下中间圆柱齿轮13、9转动，右上、右下中间圆柱齿轮13、9与固装在右上、右下行星轴14、7上的右上、右下行星圆柱齿轮15、6相啮合，右上、右下行星轴14、7伸出右齿轮箱5的一端固定有右上、右下栽植臂16、8，右上、右下栽植臂16、8的绝对运动为右上、右下行星圆柱齿轮15、6相对右齿轮箱5的非勻速转动和右齿轮箱5绕中心轴1的圆周运动的合成运动。[0026]所述的左、右齿轮箱5'、5内的左、右中心椭圆锥齿轮、3，左上、左下、右上、右下中间椭圆锥齿轮11' >4 ‘、11、4，左上、左下、右上、右下中间圆柱齿轮13 ‘、9 ‘、13、9 和左上、左下、右上、右下行星圆柱齿轮15'、6'、15、6三轴齿轮行星系的三轴轴心的相对位置成直线形排列。图4中仅表示右传动箱的三轴轴心的相对位置成直线形排列。[0027]左上、左下、右上、右下中间轴12 ‘ UO ‘、12、10与中心轴1的轴交角为不等于90 度的-角，左上、左下、右上、右下行星轴14'、 ‘、14、7与左上、左下、右上、右下中间轴 12' UO ‘、12、10平行，由于左上、左下、右上、右下中间轴12 ‘ UO ‘、12、10与中心轴1 的轴交角^角，根据相应的宽窄行行距农艺要求调节设计，使得左上、左下、右上、右下栽植臂16'、8'、16、8上的秧针在取秧后，其插秧点相对于取秧点向左或向右偏移相应距离， 从而实现所插秧苗行距宽窄分布。图2中仅表示右传动箱的轴交角。[0028]所述的左、右中间圆柱齿轮，左、右行星圆柱齿轮都为正圆直齿轮。[0029]所述的左、右中心椭圆锥齿轮3 ‘、3，左上、左下、右上、右下中间椭圆锥齿轮 11'、4'、11、4是几何参数完全相同的椭圆锥齿轮；左、右中间圆柱齿轮13'、9'、13、9，左上、左下、右上、右下行星圆柱齿轮15'、6'、15、6是齿轮几何参数完全相同的正圆直齿轮。[0030]如图2、图4所示，以右齿轮箱5内的齿轮为例说明左、右中间椭圆锥齿轮4、4 ‘， 11、11 ‘与左、右中心椭圆锥齿轮3、3 ‘之间的安装关系，右中间轴10、12与中心轴1之间的轴交角，并不等于常见的锥齿轮之间90度的轴交角，而是一个小角Ψ，也即右中间椭圆锥齿轮4、11与右中心椭圆锥齿轮3大端面之间的轴交角为不等于90度的一个小角“本实用新型也正是利用这个特点设计分插机构的空间插秧轨迹。通过调节右中间椭圆锥齿轮 4、11和右中心椭圆锥齿轮3之间的轴交角可以形成不同的宽窄行秧针尖点运动轨迹，如图 5所在同一链轮箱上左右一对分插机构形成的轨迹沈，取秧点间的距离小于插秧点间的距离，取秧点即在秧门25处，插秧点即插秧轨迹沈与地面27的交点；图6所示为安装在相邻链轮箱上相邻的两个分插机构形成的轨迹沈，取秧点距离大于插秧点距离。[0031]本实用新型的工作原理是分插机构动力由插秧机链轮箱21内的主动链轮19经链条18传递到中心链轮17，带动中心轴1转动，中心轴1带动左、右齿轮箱5、5 ‘转动，左、 右齿轮箱5、5'内，空套在中心轴1上，通过左、右牙嵌式法兰2、2'与链轮箱21固定的左、 右中心椭圆锥齿轮3、3'与左、右中间椭圆锥齿轮4、4 ‘，11、11'啮合，左、右中间圆柱齿轮9、9' ,13,13 ‘与左、右中间椭圆锥齿轮4、4'，11、11'同轴安装，且与左、右行星圆柱齿轮6、6' ,15,15 ‘啮合，左、右中间椭圆锥齿轮4、4 ‘，11、11'与左、右中心椭圆锥齿轮 3,3 ‘之间的轴交角为不等于90度的一个小角识。当左、右行星圆柱齿轮6、6 ‘ ,15,15 ‘ 随左、右行星轴7、7' ,14,14 ‘相对左、右齿轮箱5、5'转动时，带动左、右栽植臂8、8 ‘， 16,16 ‘转动，由于左、右中间椭圆锥齿轮4、4 ‘，11、11'与左、右中心椭圆锥齿轮8、8 ‘， 12,12 ‘之间的轴交角并不等于90度，因此左、右栽植臂3、3 ‘的转动平面与左、右齿轮箱 5,5 ‘的转动平面不是平行平面，成识的夹角，这样左、右栽植臂8、8 ‘ ,16,16 ‘上的秧针在取秧后，其插秧点相对于取秧点向左或向右偏移相应距离。左、右栽植臂8、8丨,16,16丨的转动使左、右拨叉22围绕固定的左、右凸轮21 (固定在左、右齿轮箱5、5丨上)摆动，在取秧前左、右拨叉22经过左、右凸轮21的上升段而抬起，将左、右推秧杆23提高至最高点，同时压缩推秧弹簧M ；在取秧到插秧前，左、右拨叉22处于左、右凸轮21的最高位置保持段； 当秧爪到达插秧位置，拨叉22转至凸轮21缺口，推秧弹簧M回位推动推秧杆向下快速运动，将秧苗推入土中。从而顺序完成了水稻秧苗的取秧、插秧动作，实现水稻秧苗的机械化宽窄行移栽。[0032]上述具体实施方式
用来解释说明本实用新型，而不是对本实用新型进行限制，在本实用新型的精神和权利要求的保护范围内，对本实用新型作出的任何修改和改变，都落入本实用新型的保护范围。
权利要求1.一种高速插秧机椭圆锥齿轮一圆柱齿轮宽窄行分插机构，包括在链轮箱(21)内的动力由安装在主动链轮轴(20)上的主动链轮(19)经链条(18)传递到中心链轮(17)上，中心链轮(17)固接在中心轴(1)上，中心轴(1)两轴端分别固定有内部传动结构相同的左、右齿轮箱(5'、5)，伸出左、右齿轮箱(5 ‘、5)外的左上、左下、右上和右下的行星轴上分别装有结构相同的左上、左下、右上和右下栽植臂部件；其特征在于在左齿轮箱(5 ‘)内的左中心椭圆锥齿轮(3 ‘)空套在中心轴(1)的一端，通过左牙嵌式法兰(2 ‘)与链轮箱(21)的一端固定联接，左中心椭圆锥齿轮(3 ‘)与固装在左上、左下中间轴(12' UO ‘)上的左上、左下中间椭圆锥齿轮(11 ‘、4')相啮合，带动与左上、 左下中间椭圆锥齿轮(11' >4 ‘)同轴安装的左上、左下中间圆柱齿轮(13 ‘、9 ‘)转动， 左上、左下中间圆柱齿轮(13 ‘、9')与固装在左上、左下行星轴(14 ‘、 ‘)上的左上、左下行星圆柱齿轮(15'、6')相啮合，左上、左下行星轴(14 ‘、 ‘)伸出左齿轮箱(5 ‘) 的一端固定有左上、左下栽植臂(16 ‘、8')，左上、左下栽植臂(16 ‘、8')的绝对运动为左上、左下行星圆柱齿轮(15 ‘、6')相对左齿轮箱(5 ‘)的非勻速转动和左齿轮箱(5 ‘) 绕中心轴(1)的圆周运动的合成运动；右齿轮箱(5)内的右中心椭圆锥齿轮(3)空套在中心轴(1)的另一端，通过右牙嵌式法兰(2)与链轮箱(21)的另一端固定联接，右中心椭圆锥齿轮(3)与固装在右上、右下中间轴 (12、10)上的右上、右下中间椭圆锥齿轮(11、4)相啮合，带动与右上、右下中间椭圆锥齿轮 (11、4)同轴安装的右上、右下中间圆柱齿轮(13、9)转动，右上、右下中间圆柱齿轮(13、9) 与固装在右上、右下行星轴(14、7)上的右上、右下行星圆柱齿轮(15、6)相啮合，右上、右下行星轴(14、7)伸出右齿轮箱(5)的一端固定有右上、右下栽植臂(16、8)，右上、右下栽植臂 (16、8)的绝对运动为右上、右下行星圆柱齿轮(15、6)相对右齿轮箱(5)的非勻速转动和右齿轮箱(5 )绕中心轴(1)的圆周运动的合成运动。
2.根据权利要求1所述的一种高速插秧机椭圆锥齿轮一圆柱齿轮宽窄行分插机构，其特征在于所述的左、右齿轮箱(5 ‘、5)内的左、右中心椭圆锥齿轮(3 ‘、3)，左上、左下、 右上、右下中间椭圆锥齿轮(11 ‘ >4'、11、4)，左上、左下、右上、右下中间圆柱齿轮(13'、 9 ‘、13、9)和左上、左下、右上、右下行星圆柱齿轮(15 ‘、6 ‘、15、6)三轴齿轮行星系的三轴轴心的相对位置成直线形排列。
3.根据权利要求1所述的一种高速插秧机椭圆锥齿轮一圆柱齿轮宽窄行分插机构，其特征在于左上、左下、右上、右下中间轴(12' UO'、12、10)与中心轴(1)的轴交角为不等于90度的T角，左上、左下、右上、 右下行星轴(14'、 丨、14、7)与左上、左下、右上、右下中间轴(12 ‘ UO ‘、12、10)平行， 由于左上、左下、右上、右下中间轴(12 ‘ UO ‘、12、10)与中心轴(1)的轴交角笋角，根据相应的宽窄行行距农艺要求调节设计，使得左上、左下、右上、右下栽植臂(16 ‘、8'、16、 8)上的秧针在取秧后，其插秧点相对于取秧点向左或向右偏移相应距离，从而实现所插秧苗行距宽窄分布。
4.根据权利要求1所述的一种高速插秧机椭圆锥齿轮一圆柱齿轮宽窄行分插机构，其特征在于所述的左、右中间圆柱齿轮，左、右行星圆柱齿轮都为正圆直齿轮。
5.根据权利要求1所述的一种高速插秧机椭圆锥齿轮一圆柱齿轮宽窄行分插机构，其特征在于所述的左、右中心椭圆锥齿轮(3丨、3)，左上、左下、右上、右下中间椭圆锥齿轮(11 ‘ >4 ‘、11、4)是几何参数完全相同的椭圆锥齿轮；左、右中间圆柱齿轮(13 ‘、9'、 13、9)，左上、左下、右上、右下行星圆柱齿轮(15 ‘、6'、15、6)是齿轮几何参数完全相同的正圆直齿轮。
专利摘要本实用新型公开了一种高速插秧机椭圆锥齿轮—圆柱齿轮宽窄行分插机构。中心轴两轴端固定有内部传动结构相同的左、右齿轮箱。齿轮箱内的中心椭圆锥齿轮通过牙嵌式法兰固定在链轮箱上，且与中间椭圆锥齿轮啮合，带动与中间椭圆锥齿轮同轴安装的中间圆柱齿轮转动，中间圆柱齿轮与行星圆柱齿轮啮合，行星轴伸出齿轮箱的一端固定有栽植臂部件，栽植臂的绝对运动为行星圆柱齿轮相对齿轮箱的空间非匀速转动和齿轮箱相对中心轴的圆周运动的合成运动。所述的中间轴与中心轴之间的轴交角为不等于90度的一个小角，而行星轴与中间轴平行，使得栽植臂上的秧针在取秧后，其插秧点相对于取秧点向左或向右偏移相应距离，实现宽窄行插秧的农艺要求。
文档编号F16H1/46GK202232108SQ201120255050
公开日2012年5月30日 申请日期2011年7月19日 优先权日2011年7月19日
发明者俞高红, 张国凤, 杜小强, 赵匀 申请人:浙江理工大学