专利名称：一种高速插秧机圆柱齿轮—椭圆锥齿轮宽窄行分插机构的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及农业机械，尤其涉及一种高速插秧机圆柱齿轮一椭圆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。在公开号为CN1442035 (圆柱齿椭圆齿行星系分插机构)、CN101530034 (可消除齿隙的圆柱齿一椭圆齿轮传动系分插机构)的插秧机分插机构文献中，由于传动箱中的椭圆齿轮均为直齿轮，中间轴和行星轴平行设置，分插机构栽植臂上的秧针仅做平行于前进方向且垂直地面的平面运动，在现有秧门等距分布前提下，插秧位置不能形成农艺要求的宽窄行距秧苗分布。
发明内容本实用新型的目的是提供一种高速插秧机圆柱齿轮一椭圆锥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，通过调节行星椭圆锥齿轮轴与中间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为了达到上述目的，本实用新型采用的技术方案是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。在左齿轮箱内的左中心圆柱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，左中心圆柱齿轮与固装在左上、左下中间轴上的左上、左下中间圆柱齿轮相啮合，带动与左上、左下中间圆柱齿轮同轴安装的左上、左下中间椭圆锥齿轮转动，左上、左下中间椭圆锥齿轮与固装在左上、左下行星轴上的左上、左下行星椭圆锥齿轮相啮合，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、左下行星椭圆锥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；在右齿轮箱内的右中心圆柱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，右中心圆柱齿轮与固装在右上、右下中间轴上的右上、右下中间圆柱齿轮相啮合，带动与右上、右下中间圆柱齿轮同轴安装的右上、右下中间椭圆锥齿轮转动，右上、右下中间椭圆锥齿轮与固装在右上、右下行星轴上的右上、右下行星椭圆锥齿轮
4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、右下行星椭圆锥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。所述的左、右齿轮箱内的左、右中心圆柱齿轮，左上、左下、右上、右下中间圆柱齿轮，左上、左下、右上、右下中间椭圆锥齿轮和左上、左下、右上、右下行星椭圆锥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。所述的左上、左下、右上、右下中间轴与中心轴平行，左上、左下、右上、右下行星轴与左上、左下、右上、右下中间轴的轴交角为不等于90度的 -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。所述的左、右齿轮箱内的左、右中心圆柱齿轮，左上、左下、右上、右下中间圆柱齿轮都是正圆直齿轮；左、右中间锥齿轮，左、右行星锥齿轮都为椭圆锥齿轮。所述的左、右中心圆柱齿轮，左上、左下、右上、右下中间圆柱齿轮是几何参数完全相同的正圆直齿轮；左上、左下、右上、右下中间椭圆锥齿轮，左、右行星椭圆锥齿轮是几何参数完全相同的椭圆锥齿轮。本实用新型具有的有益效果是固定在中心轴上的左、右齿轮箱内设置相互啮合的左、右中心圆柱齿轮、左、右中间圆柱齿轮，同轴安装的左、右中间圆柱齿轮、左、右中间椭圆锥齿轮，相互啮合的左、右中间椭圆锥齿轮、左、右行星椭圆锥齿轮，左、右行星椭圆锥齿轮与左、右中间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-的大小，该分插机构可以满足不同的宽窄行农艺要求。
图1是本实用新型的机构示意图。图2是本实用新型的传动齿轮图，图中“角表示行星椭圆锥齿轮和中间椭圆锥齿轮之间的轴交角。图3是本实用新型的栽植臂内部结构图。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。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。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。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.右下中间圆柱齿轮，4'.左下中间圆柱齿轮，5.右下行星轴，5'.左下行星轴，6.右下行星椭圆锥齿轮，6丨.左下行星椭圆锥齿轮，7.右下栽植臂，7丨.左下栽植臂，8.右下中间椭圆锥齿轮，8'.左下中间椭圆锥齿轮，9.右下中间轴，9 ‘.左下中间轴，10.右上中间轴，10 ‘. 左上中间轴，11.右上中间圆柱齿轮，11 ‘.左上中间圆柱齿轮，12.右上中间椭圆锥齿轮，12 ‘.左上中间椭圆锥齿轮，13.右上行星轴，13 ‘左上行星轴，14.右上行星椭圆锥齿轮， 14'.左上行星椭圆锥齿轮，15.右上栽植臂，15'.左上栽植臂，16.右齿轮箱，16' 左齿轮箱，17.右中心圆柱齿轮，17 ‘.左中心圆柱齿轮，18.链条，19.主动链轮，20.主动链轮轴，21.链轮箱，22.凸轮，23.拨叉，24.推秧杆，25.弹簧，26.秧门，27.插秧轨迹，28.地
具体实施方式
以下结合附图和实施例对本实用新型作进一步说明。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1上，中心链轮1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丨、16，伸出左、右齿轮箱 16 ‘、16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。在左齿轮箱16丨内的左中心圆柱齿轮17丨空套在中心轴2的一端，通过左牙嵌式法兰3'与链轮箱21的一端固定联接，左中心圆柱齿轮17'与固装在左上、左下中间轴 10'、9'上的左上、左下中间圆柱齿轮11 ‘、4'相啮合，带动与左上、左下中间圆柱齿轮 11 ‘ >4 ‘同轴安装的左上、左下中间椭圆锥齿轮12 ‘、8'转动，左上、左下中间椭圆锥齿轮12'、8'与固装在左上、左下行星轴13 ‘、5'上的左上、左下行星椭圆锥齿轮14 ‘、 6 ‘相啮合，左上、左下行星轴13 ‘、5'伸出左齿轮箱16'的一端固定有左上、左下栽植臂15'、 ‘，左上、左下栽植臂15'、 ‘的绝对运动为左上、左下行星椭圆锥齿轮14 ‘、 6'相对左齿轮箱16'的非勻速转动和左齿轮箱16'绕中心轴2的圆周运动的合成运动；在右齿轮箱16内的右中心圆柱齿轮17空套在中心轴2的另一端，通过右牙嵌式法兰3与链轮箱21的另一端固定联接，右中心圆柱齿轮17与固装在右上、右下中间轴10、 9上的右上、右下中间圆柱齿轮11、4相啮合，带动与右上、右下中间圆柱齿轮11、4同轴安装的右上、右下中间椭圆锥齿轮12、8转动，右上、右下中间椭圆锥齿轮12、8与固装在右上、 右下行星轴13、5上的右上、右下行星椭圆锥齿轮14、6相啮合，右上、右下行星轴13、5伸出右齿轮箱16的一端固定有右上、右下栽植臂15、7，右上、右下栽植臂15、7的绝对运动为右上、右下行星椭圆锥齿轮14、6相对右齿轮箱16的非勻速转动和右齿轮箱16绕中心轴2的圆周运动的合成运动。所述的左、右齿轮箱16'、16内的左、右中心圆柱齿轮17'、17，左上、左下、右上、 右下中间圆柱齿轮11' >4 ‘、11、4，左上、左下、右上、右下中间椭圆锥齿轮12 ‘、8'、12、 8和左上、左下、右上、右下行星椭圆锥齿轮14'、6'、14、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。所述的左上、左下、右上、右下中间轴10 ‘、9 ‘、10、9与中心轴2平行，左上、左下、右上、右下行星轴13 ‘、5 ‘、13、5与左上、左下、右上、右下10 ‘、9'、10、9的轴交角为不等于90度的。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15'、 '、15、7上的秧针在取秧后，其插秧点相对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。所述的左、右齿轮箱16'、16内的左、右中心圆柱齿轮17'、17，左上、左下、右上、右下中间圆柱齿轮11' >4 ‘、11、4都是正圆直齿轮；左、右中间锥齿轮，左、右行星锥齿轮都为椭圆锥齿轮。所述的左、右中心圆柱齿轮17 ‘、17，左上、左下、右上、右下中间圆柱齿轮11 ‘、 4丨、11、4是几何参数完全相同的正圆直齿轮；左上、左下、右上、右下中间椭圆锥齿轮 12'、8'、12、8，左、右行星椭圆锥齿轮14 ‘、6'、14、6是几何参数完全相同的椭圆锥齿轮。如图2、图4所示，以右齿轮箱16内的齿轮为例说明左、右行星椭圆锥齿轮6、6'， 14,14 ‘与左、右中间椭圆锥齿轮8、8 ‘ ,12,12 ‘之间的安装关系，右行星轴5、13与右中间轴9、10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W,也即右行星椭圆锥齿轮6、14与右中间椭圆锥齿轮8、12大端面之间的轴交角为不等于90度的一个小角C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。通过调节右行星椭圆锥齿轮6、14和右中间椭圆锥齿轮8、12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所示，为安装在同一链轮箱上左右一对分插机构形成的轨迹27，取秧点间的距离小于插秧点间的距离，取秧点即在秧门沈处，插秧点即插秧轨迹27与地面观的交点；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27，取秧点距离大于插秧点距离。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1上，带动中心轴2转动，中心轴2带动左、右齿轮箱16、16 ‘转动，左、右齿轮箱16、16 ‘内，空套在中心轴2上与链轮箱21固定的左、右中心圆柱齿轮17、 17'与左、右中间圆柱齿轮4、4 ‘，11、11'啮合，左、右中间椭圆锥齿轮8、8 ‘ ,12,12 ‘与左、右中间圆柱齿轮4、4'，11、11'同轴安装，且与左、右行星椭圆锥齿轮6、6' ,14,14' 啮合，左、右行星椭圆锥齿轮6、6 ‘ ,14,14 ‘与左、右中间椭圆锥齿轮8、8 ‘ ,12,12 ‘之间的轴交角为不等于90度的一个小角^。当左、右行星椭圆锥齿轮6、6 ‘ ,14,14 ‘随左、 右行星轴5、5' ,13,13 ‘相对左、右齿轮箱16、16 ‘转动时，带动左、右栽植臂7、7 ‘，15、 15'转动，由于左、右行星椭圆锥齿轮6、6 ‘ ,14,14 ‘与左、右中间椭圆锥齿轮8、8 ‘，12、 12'之间的轴交角并不等于90度，因此左、右栽植臂7、7 ‘ ,15,15 ‘的转动平面与左、右齿轮箱16、16'的转动平面不是平行平面，成识的夹角，这样左、右栽植臂7、7 ‘，15、15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7、7'， 15、15的转动使左、右拨叉23围绕固定的左、右凸轮22 (固定在左、右齿轮箱16、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M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M 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。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1.一种高速插秧机圆柱齿轮一椭圆锥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(1)上，中心链轮(1)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)，伸出左、右齿轮箱(16 ‘、16)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(16')内的左中心圆柱齿轮(17 ‘)空套在中心轴(2)的一端，通过左牙嵌式法兰(3 ‘)与链轮箱(21)的一端固定联接，左中心圆柱齿轮(17 ‘)与固装在左上、左下中间轴(10'、9 ‘)上的左上、左下中间圆柱齿轮(11 ‘、4')相啮合，带动与左上、左下中间圆柱齿轮(11' >4 ‘)同轴安装的左上、左下中间椭圆锥齿轮(12 ‘、8')转动，左上、 左下中间椭圆锥齿轮(12 ‘、8')与固装在左上、左下行星轴(13 ‘、5')上的左上、左下行星椭圆锥齿轮(14'、6')相啮合，左上、左下行星轴(13 ‘、5')伸出左齿轮箱(16') 的一端固定有左上、左下栽植臂(15 ‘、7')，左上、左下栽植臂(15 ‘、7')的绝对运动为左上、左下行星椭圆锥齿轮(14 ‘、6')相对左齿轮箱(16')的非勻速转动和左齿轮箱 (16 ‘)绕中心轴(2)的圆周运动的合成运动；在右齿轮箱(16)内的右中心圆柱齿轮(17)空套在中心轴(2)的另一端，通过右牙嵌式法兰(3)与链轮箱(21)的另一端固定联接，右中心圆柱齿轮(17)与固装在右上、右下中间轴(10、9)上的右上、右下中间圆柱齿轮(11、4)相啮合，带动与右上、右下中间圆柱齿轮(11、4)同轴安装的右上、右下中间椭圆锥齿轮(12、8)转动，右上、右下中间椭圆锥齿轮 (12、8)与固装在右上、右下行星轴(13、5)上的右上、右下行星椭圆锥齿轮(14、6)相啮合， 右上、右下行星轴(13、5)伸出右齿轮箱(16)的一端固定有右上、右下栽植臂(15、7)，右上、 右下栽植臂(15、7)的绝对运动为右上、右下行星椭圆锥齿轮(14、6)相对右齿轮箱(16)的非勻速转动和右齿轮箱(16)绕中心轴(2)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圆柱齿轮一椭圆锥齿轮宽窄行分插机构，其特征在于所述的左、右齿轮箱(16'、16)内的左、右中心圆柱齿轮(17'、17)，左上、左下、 右上、右下中间圆柱齿轮(11 ‘ >4'、11、4)，左上、左下、右上、右下中间椭圆锥齿轮(12'、 8 ‘、12、8)和左上、左下、右上、右下行星椭圆锥齿轮(14 ‘、6 ‘、14、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圆柱齿轮一椭圆锥齿轮宽窄行分插机构，其特征在于所述的左上、左下、右上、右下中间轴(10'、9'、10、9)与中心轴(2)平行，左上、 左下、右上、右下行星轴(13 ‘、5 ‘、13、5)与左上、左下、右上、右下(10 ‘、9 ‘、10、9)的轴交角为不等于90度的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(15 ‘、 ‘、15、 7)上的秧针在取秧后，其插秧点相对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圆柱齿轮一椭圆锥齿轮宽窄行分插机构，其特征在于所述的左、右齿轮箱(16'、16)内的左、右中心圆柱齿轮(17'、17)，左上、左下、 右上、右下中间圆柱齿轮(11 ‘ >4 ‘、11、4)都是正圆直齿轮。
5.根据权利要求1所述的一种高速插秧机圆柱齿轮一椭圆锥齿轮宽窄行分插机构， 其特征在于所述的左、右中心圆柱齿轮(17 ‘、17)，左上、左下、右上、右下中间圆柱齿轮(11 ‘ >4 ‘、11、4)是几何参数完全相同的正圆直齿轮；左上、左下、右上、右下中间椭圆锥齿轮(12'、8'、12、8)，左、右行星椭圆锥齿轮(14 ‘、6'、14、6)是几何参数完全相同的椭圆锥齿轮。
专利摘要本实用新型公开了一种高速插秧机圆柱齿轮—椭圆锥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齿轮箱，齿轮箱内的中心圆柱齿轮通过牙嵌式法兰固定在链轮箱上，且与固装在中间轴上的中间圆柱齿轮啮合，带动与中间圆柱齿轮同轴安装的中间椭圆锥齿轮转动，中间椭圆锥齿轮与行星椭圆锥齿轮啮合，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椭圆锥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相平行，而行星轴与中间轴之间的轴交角为不等于90度的一个小角，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F16H37/00GK202210951SQ20112025488
公开日2012年5月9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, 孙良, 赵匀 申请人:浙江理工大学