专利名称：高速插秧机偏心-非圆锥锥齿轮宽窄行分插机构的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种农业机械，尤其是涉及适用于高速插秧机宽窄行插秧要求的一种高速插秧机偏心-非圆锥锥齿轮宽窄行分插机构。
背景技术：
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。宽窄行分插机构是插秧机上实现取秧、植入田中、使秧苗成宽窄行种植的部件。本发明专利采用斜齿轮、偏心锥齿轮、非圆锥锥齿轮实现宽窄行插秧的要求，通过调节中心齿轮与中间齿轮螺旋角或行星非圆锥锥齿轮轴与中间偏心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。
发明内容
本发明的目的是提供一种高速插秧机偏心-非圆锥锥齿轮宽窄行分插机构，能够实现宽窄行作业并适用于高速插秧机分插机构。为了达到上述目的，本发明采用的技术方案是
在传动箱内，动力由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冋的左、右齿轮箱；右齿轮箱的内部传动结构为右中心齿轮空套在中心轴的右侧，通过右牙嵌式法兰与链轮箱固接，右中心齿轮分别与固装在右下中间轴上的右下中间齿轮和固装在右上中间轴上的右上中间齿轮相啮合，右下中间齿轮带动与右下中间齿轮同轴安装的右下中间偏心锥齿轮转动，右上中间齿轮带动与右上中间齿轮同轴安装的右上中间偏心锥齿轮转动，右下中间偏心锥齿轮与固装在右下行星轴上的右下行星非圆锥锥齿轮相啮合，右上中间偏心锥齿轮与固装在右上行星轴上的右上行星非圆锥锥齿轮相啮合，右下行星轴和右上行星轴伸出齿轮箱的一端分别固接有右下栽植臂和右上栽植臂。所述的右齿轮箱内的右中心齿轮，右下、右上中间齿轮，右下、右上中间偏心锥齿轮和右下、右上行星非圆锥锥齿轮五轴齿轮行星系的轴心的相对位置成直线形排列或呈关于中心齿轮轴心对称的三角形布置。所述的右下、右上中间轴与中心轴呈交错布置的夹角5或呈平行布置，所述的右下、右上行星轴与右下、右上中间轴之间的轴交角根据相应的宽窄行行距农艺要求为不等于90度的夹角T所述的右传动箱内的右中心齿轮、右下、右上中间齿轮均为斜齿齿轮。所述的右传动箱内的右中心齿轮为斜齿齿轮，右下、右上中间齿轮为直齿齿轮。所述的右传动箱内的右中心齿轮为直齿齿轮，右下、右上中间齿轮为斜齿齿轮。所述的右传动箱内的右中心齿轮为直齿齿轮，右下、右上中间齿轮均为直齿齿轮。
所述的右传动箱内的右中心齿轮、右下、右上中间齿轮为椭圆齿轮、非圆齿轮、偏心齿轮或偏心_非圆齿轮、正圆齿轮。所述的椭圆齿轮为一阶椭圆齿轮、一阶变性椭圆齿轮、高阶椭圆齿轮或高阶变性椭圆齿轮。
本发明具有的有益效果是
偏心锥齿轮、非圆锥锥齿轮兼顾偏心齿轮、非圆齿轮的非匀速比传动及锥齿轮的空间传动特性，中心齿轮与中间齿轮呈交错布置^角布置或平行布置，行星非圆锥锥齿轮与中间偏心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，改变斜齿轮螺旋角β、轴交角Ψ的大小，该分插机构可以满足不同的宽窄行农艺要求。本发明分插机构采用斜齿交错和偏心锥齿轮、非圆锥锥齿轮混合传动机构，使得秧针取秧时在取秧段的偏移量a更小，更有利于均匀取出更接近方块的秧苗，且使得秧针对秧苗和秧根的伤害更小；能够得到较小的插秧小穴口，插秧后秧苗不易倒伏，更有利于秧苗的直立性。
图I是本发明的结构原理示意图。图2是本发明的栽植臂内部结构图。图3是本发明的沿轴向方向投影的行星齿轮传动示意图。图4是本发明的行星齿轮传动立体图。图5是本发明的行星非圆锥锥齿轮与中间偏心锥齿轮传动布置图，图中W角表示行星非圆锥锥齿轮和中间偏心锥齿轮之间的轴交角。图6是本发明的中心齿轮与中间齿轮有一交错角时的传动齿轮图，图中P角表不中间轴与中心之间的交错角。图7是本发明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。图8是本发明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。图9是本发明形成的插秧轨迹左侧图。图10是本发明秧针在取秧段的轨迹偏移量示意图，图中a表示秧针取秧时在取秧段的轨迹偏移量。图中1.中心链轮，2.中心轴，3.右牙嵌式法兰，3 '.左牙嵌式法兰，4.右下中间齿轮1，4'.左下中间齿轮，5.右下行星轴，5 '.左下行星轴，6.右下行星非圆锥锥齿轮，6丨.左下行星非圆锥锥齿轮，7.右下栽植臂，7丨.左下栽植臂，8.右下中间偏心锥齿轮，8 ^ .左下中间偏心锥齿轮，9.右下中间轴，9 ^ .左下中间轴，10.右上中间轴，1(Γ .左上中间轴，11.右上中间齿轮，11 ’ .左上中间齿轮，12.右上中间偏心锥齿轮，12 ;.左上中间偏心锥齿轮，13.右上行星轴，13'左上行星轴，14.右上行星非圆锥锥齿轮，14 '.左上行星非圆锥锥齿轮，15.右上栽植臂，15 ’ .左上栽植臂，16.右齿轮箱，16 ’ .左齿轮箱，17.右中心齿轮，17 '.左中心齿轮，18.链条，19.主动链轮，20.主动链轮轴，21.传动箱，22.凸轮，23.拨叉，24.推秧杆，25.弹簧，26.秧门，27.插秧轨迹，28.地面。
具体实施例方式下面结合附图和实施例对本发明作进一步说明。如图I、图2所示，在传动箱21内，动力由装在主动链轮轴20上的主动链轮19经链条18传递到中心链轮I上，中心链轮I固接在中心轴2上，中心轴2两轴端分别固定有内部传动结构相同的左、右齿轮箱16、16 ’ ;右齿轮箱16的内部传动结构为右中心齿轮17空套在中心轴2的右侧，通过右牙嵌式法兰3与链轮箱21固接，右中心齿轮17分别与固装在右下中间轴9上的右下中间齿轮4和固装在右上中间轴10上的右上中间齿轮11相啮合，右下中间齿轮4带动与右下中间齿轮4同轴安装的右下中间偏心锥齿 轮8转动，右上中间齿轮11带动与右上中间齿轮11同轴安装的右上中间偏心锥齿轮12转动，右下中间偏心锥齿轮8与固装在右下行星轴5上的右下行星非圆锥锥齿轮6相啮合，右上中间偏心锥齿轮12与固装在右上行星轴13上的右上行星非圆锥锥齿轮14相啮合，右下行星轴5和右上行星轴13伸出齿轮箱16的一端分别固接有右下栽植臂7和右上栽植臂15。右上栽植臂15、右下栽植臂7的绝对运动为右上行星非圆锥锥齿轮14、右下行星非圆锥锥齿轮6相对右齿轮箱16的非匀速转动和右齿轮箱16绕中心轴2的圆周运动的合成运动。如图3所示，所述的右齿轮箱16内的右中心齿轮17，右下、右上中间齿轮4、11，右下、右上中间偏心锥齿轮8、12和右下、右上行星非圆锥锥齿轮6、14五轴齿轮行星系的轴心的相对位置成直线形排列或呈关于中心齿轮轴心对称的三角形布置。如图4、图5、图6所示，所述的右下、右上中间轴9、10与中心轴2呈交错布置的夹角P或呈平行布置，所述的右下、右上行星轴5、13与右下、右上中间轴9、10之间的轴交角根据相应的宽窄行行距农艺要求为不等于90度的夹角A。所述的右传动箱16内的右中心齿轮17、右下、右上中间齿轮4、11均为斜齿齿轮。所述的右传动箱16内的右中心齿轮17为斜齿齿轮，右下、右上中间齿轮4、11为
直齿齿轮。所述的右传动箱16内的右中心齿轮17为直齿齿轮，右下、右上中间齿轮4、11为斜齿齿轮。所述的右传动箱16内的右中心齿轮17为直齿齿轮，右下、右上中间齿轮4、11均为直齿齿轮。所述的右传动箱16内的右中心齿轮17、右下、右上中间齿轮4、11为椭圆齿轮、非圆齿轮、偏心齿轮或偏心_非圆齿轮、正圆齿轮。所述的椭圆齿轮为一阶椭圆齿轮、一阶变性椭圆齿轮、高阶椭圆齿轮或高阶变性椭圆齿轮。如图3、图4、图5、图6所示，以右齿轮箱16内的齿轮为例说明左中心齿轮17 ’、右中心齿轮17与左上中间齿轮11 ^、左下中间齿轮4 ^、右上中间齿轮11、右下中间齿轮4，左上行星非圆锥锥齿轮14'、左下行星非圆锥锥齿轮6 '、右上行星非圆锥锥齿轮14、右下行星非圆锥锥齿轮6与左上中间偏心锥齿轮12 ^、左下中间偏心锥齿轮8 ^、右上中间偏心锥齿轮12、右下中间偏心锥齿轮8之间的安装关系。右中心齿轮17与右上中间齿轮11、右下中间齿轮4呈交错布置或平行布置，右上行星轴13、右下行星轴5与右上中间轴 10、右下中间轴9之间的轴交角，并不等于常见的锥齿轮之间90度的轴交角，而是一个小角中，也即右上行星非圆锥锥齿轮14、右下行星非圆锥锥齿轮6与右上中间偏心锥齿轮12、右下中间偏心锥齿轮8大端面之间的轴交角为不等于90度的一个小角P通过调节右中心齿轮17与右上中间齿轮11、右下中间齿轮4的螺旋角、右上行星非圆锥锥齿轮14、右下行星非圆锥锥齿轮6和右上中间偏心锥齿轮12、右下中间偏心锥齿轮8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7所示，为安装在同一链轮箱上左右一对分插机构形成的轨迹取秧点窄，插秧点宽；图8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取秧点距离比推秧点宽；图9所示为是本发明形成的插秧轨迹侧视图；如图10所示，本发明秧针取秧时在秧门26处取秧段的插秧轨迹27偏移量a更小，有利于均匀取出更近似方块的秧苗，且使得秧针对秧苗和秧根的伤害更小。本发明的工作原理是
分插机构动力由插秧机传动箱21内的主动链轮19经链条18传递到中心链轮I上,带动中心轴2转动，中心轴2带动左齿轮箱16 ’、右齿轮箱16转动，左齿轮箱16 ’、右齿轮箱16内，空套在中心轴2上与传动箱21固定的左中心齿轮17 ’、右中心齿轮17与左上中间齿轮11 ^、左下中间齿轮4 ^、右上中间齿轮11、右下中间齿轮4啮合，左上中间偏心锥齿轮12 ^、左下中间偏心锥齿轮V、右上中间偏心锥齿轮12、右下中间偏心锥齿轮8与左上中间齿轮11 '、左下中间齿轮4'、右上中间齿轮11、右下中间齿轮4同轴安装，且与左上行星非圆锥锥齿轮14'、左下行星非圆锥锥齿轮6'、右上行星非圆锥锥齿轮14、右下行星非圆锥锥齿轮6啮合，左上行星非圆锥锥齿轮14'、左下行星非圆锥锥齿轮6 '、右上行星非圆锥锥齿轮14、右下行星非圆锥锥齿轮6与左上中间偏心锥齿轮12丨、左下中间偏心锥齿轮8 '、右上中间偏心锥齿轮12、右下中间偏心锥齿轮8之间的轴交角为不等于90度的一个小角P。当左上行星非圆锥锥齿轮14 '、左下行星非圆锥锥齿轮6 '、右上行星非圆锥锥齿轮14、右下行星非圆锥锥齿轮6随左上、左下、右上、右下行星轴5、5 ' ,13,13 '相对左齿轮箱16 ’、右齿轮箱16转动时，带动左上栽植臂15 ’、左下栽植臂7 ’、右上栽植臂15、右下栽植臂7转动，由于左上中间轴10 '、左下中间轴9'、右上中间轴10、右下中间轴9与中心轴2形成一交错角及左上行星非圆锥锥齿轮14 ’、左下行星非圆锥锥齿轮6'、右上行星非圆锥锥齿轮14、右下行星非圆锥锥齿轮6与左上中间偏心锥齿轮12'、左下中间偏心锥齿轮8 ’、右上中间偏心锥齿轮12、右下中间偏心锥齿轮8之间的轴交角并不等于90度，因此左上栽植臂15丨、左下栽植臂7丨、右上栽植臂15、右下栽植臂7的转动平面与左齿轮箱16丨、右齿轮箱16的转动平面不是平行平面，引起左上栽植臂15丨、左下栽植臂7丨、右上栽植臂15、右下栽植臂7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。左上栽植臂15丨、左下栽植臂7丨、右上栽植臂15、右下栽植臂7的转动使左、右拨叉23围绕固定的左、右凸轮22 (固定在左齿轮箱16丨、右齿轮箱16上)摆动，在取秧前左、右拨叉23经过左、右凸轮22的上升段而抬起，将左、右推秧杆24提高至最高点，同时压缩推秧弹簧25 ;在取秧到插秧前，左、右拨叉23处于左、右凸轮22的最高位置保持段；当秧爪到达插秧位置，拨叉23转至凸轮22缺口，推秧弹簧25回位推动推秧杆24向下快速运动，将秧苗推入地面28即土壤中。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。 上述具体实施方式
用来解释说明本发明，而不是对本发明进行限制，在本发明的精神和权利要求的保护范围内，对本发明作出的任何修改和改变，都落入本发明的保护范 围。
权利要求
1.一种高速插秧机偏心-非圆锥锥齿轮宽窄行分插机构，在传动箱(21)内，动力由装在主动链轮轴(20)上的主动链轮(19)经链条(18)传递到中心链轮(I)上，中心链轮(I)固接在中心轴(2)上，中心轴(2)两轴端分别固定有内部传动结构相冋的左、右齿轮箱(16、16 ’ );其特征在于，右齿轮箱(16)的内部传动结构为右中心齿轮(17)空套在中心轴(2)的右侧，通过右牙嵌式法兰(3)与链轮箱(21)固接，右中心齿轮(17)分别与固装在右下中间轴(9 )上的右下中间齿轮(4 )和固装在右上中间轴(10 )上的右上中间齿轮(11)相啮合，右下中间齿轮(4)带动与右下中间齿轮(4)同轴安装的右下中间偏心锥齿轮(8)转动，右上中间齿轮(11)带动与右上中间齿轮(11)同轴安装的右上中间偏心锥齿轮(12)转动，右下中间偏心锥齿轮(8)与固装在右下行星轴(5)上的右下行星非圆锥锥齿轮(6)相啮合，右上中间偏心锥齿轮(12)与固装在右上行星轴(13)上的右上行星非圆锥锥齿轮(14)相啮合，右下行星轴(5)和右上行星轴(13)伸出齿轮箱(16)的一端分别固接有右下栽植臂(7)和右上栽植臂(15)。
2.根据权利要求I所述的一种高速插秧机偏心-非圆锥锥齿轮宽窄行分插机构，其特征在于所述的右齿轮箱(16)内的右中心齿轮(17)，右下、右上中间齿轮(4、11)，右下、右上中间偏心锥齿轮(8、12)和右下、右上行星非圆锥锥齿轮(6、14)五轴齿轮行星系的轴心的相对位置成直线形排列或呈关于中心齿轮轴心对称的三角形布置。
3.根据权利要求I所述的一种高速插秧机偏心-非圆锥锥齿轮宽窄行分插机构，其特征在于所述的右下、右上中间轴(9、10)与中心轴(2)呈交错布置的夹角5或呈平行布置，所述的右下、右上行星轴(5、13)与右下、右上中间轴(9、10)之间的轴交角根据相应的宽窄行行距农艺要求为不等于90度的夹角Ψ。
4.根据权利要求I所述的一种高速插秧机偏心-非圆锥锥齿轮宽窄行分插机构，其特征在于所述的右传动箱(16)内的右中心齿轮(17)、右下、右上中间齿轮(4、11)均为斜齿齿轮。
5.根据权利要求I所述的一种高速插秧机偏心-非圆锥锥齿轮宽窄行分插机构，其特征在于所述的右传动箱(16)内的右中心齿轮(17)为斜齿齿轮，右下、右上中间齿轮(4、11)为直齿齿轮。
6.根据权利要求I所述的一种高速插秧机偏心-非圆锥锥齿轮宽窄行分插机构，其特征在于所述的右传动箱(16)内的右中心齿轮(17)为直齿齿轮，右下、右上中间齿轮(4、11)为斜齿齿轮。
7.根据权利要求I所述的一种高速插秧机偏心-非圆锥锥齿轮宽窄行分插机构，其特征在于所述的右传动箱(16)内的右中心齿轮(17)为直齿齿轮，右下、右上中间齿轮(4、11)均为直齿齿轮。
8.根据权利要求I所述的一种高速插秧机偏心-非圆锥锥齿轮宽窄行分插机构，其特征在于所述的右传动箱(16)内的右中心齿轮(17)、右下、右上中间齿轮(4、11)为椭圆齿轮、非圆齿轮、偏心齿轮或偏心_非圆齿轮、正圆齿轮。
9.根据权利要求7所述的一种高速插秧机偏心-非圆锥锥齿轮宽窄行分插机构，其特征在于所述的椭圆齿轮为一阶椭圆齿轮、一阶变性椭圆齿轮、高阶椭圆齿轮或高阶变性椭圆齿轮。
全文摘要
本发明公开了一种高速插秧机偏心-非圆锥锥齿轮宽窄行分插机构。传动箱内，动力通过链条或锥齿轮传递到中心轴上，中心轴两轴端固定有内部传动结构相同的齿轮箱，齿轮箱内的中心齿轮通过牙嵌式法兰固定在传动箱上，且与固装在中间轴上的中间齿轮呈交错啮合布置，带动与中间齿轮同轴安装的中间偏心锥齿轮转动，中间偏心锥齿轮与行星非圆锥锥齿轮啮合，行星轴伸出齿轮箱的一端固定有栽植臂部件。所述的中间轴与中心轴交错呈交错一夹角布置或平行布置，而行星轴与中间轴之间的轴交角为不等于90度的夹角，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F16H1/30GK102640606SQ20121012792
公开日2012年8月22日 申请日期2012年4月27日 优先权日2012年4月27日
发明者孙良, 赵匀, 赵雄, 陈建能 申请人:浙江理工大学