一種高速寬窄行插秧機橢圓錐齒輪行星系分插機構的製作方法

2023-06-29 02:08:16 2

專利名稱：一種高速寬窄行插秧機橢圓錐齒輪行星系分插機構的製作方法
技術領域：
本實用新型涉及農業機械，尤其涉及一種高速寬窄行插秧機橢圓錐齒輪行星系分插機構。
背景技術：
寬窄行插秧是指水稻插秧機的行間距實行一寬一窄的種植方式，這種種植方式利用作物邊際優勢的增產原理，通過調整插秧的行間距，改善植株間通風、透光度，減輕病害， 增加葉面積指數，延長葉片壽命，加速乾物質積累，從而達到優質高產、節本增效的目的。寬窄行分插機構是插秧機上實現取秧、植入田中、使秧苗成寬窄行種植的核心部件。在公開號為CN101530033 (可消除齒隙的橢圓齒輪傳動系分插機構)的插秧機分插機構文獻中，由於傳動箱中的橢圓齒輪均為直齒輪，中間軸和行星軸平行設置，分插機構栽植臂上的秧針僅做平行於前進方向且垂直地面的平面運動，在現有秧門等距分布前提下，插秧位置不能形成農藝要求的寬窄行距秧苗分布。
發明內容本實用新型的目的是提供一種高速寬窄行插秧機橢圓錐齒輪行星系分插機構，採用橢圓錐齒輪實現寬窄行插秧的要求，通過調節中間橢圓錐齒輪與中心橢圓錐齒輪及行星橢圓錐齒輪與中間橢圓錐齒輪之間的軸交角，優化相關機構參數，可以設計出滿足不同機型、不同寬窄行農藝要求的寬窄行分插機構。為了達到上述目的，本實用新型採用的技術方案是本實用新型包括在鏈輪箱內的動力由安裝在主動鏈輪軸上的主動鏈輪經鏈條傳遞到中心鏈輪上，中心鏈輪固接在中心軸上，中心軸兩軸端分別固定有內部傳動結構相同的左、右齒輪箱，伸出左、右齒輪箱外的左上、左下、右上和右下的行星軸上分別裝有結構相同的左上、左下、右上和右下栽植臂部件。在左齒輪箱內的左中心橢圓錐齒輪空套在中心軸的一端，通過左牙嵌式法蘭與鏈輪箱的一端固定聯接，在左中心橢圓錐齒輪的兩側，對稱布置著固定在左上、 左下中間軸上的左上、左下中間橢圓錐齒輪，左上、左下中間橢圓錐齒輪分別與固定在左上、左下行星軸上的左上、左下行星橢圓錐齒輪嚙合，左上、左下行星軸伸出左齒輪箱外的一端固定有左上、左下栽植臂，分插機構工作時，由於左上、左下中間軸與中心軸及左上、左下行星軸與左上、左下中間軸之間的軸交角均為不等於90度的零，根據相應的寬窄行行距農藝要求調節設計，使得左上、左下栽植臂上的秧針在取秧後， 其插秧點相對於取秧點向左或右偏移相應距離，從而實現所插秧苗行距寬窄分布；在右齒輪箱內的右中心橢圓錐齒輪空套在中心軸的一端，通過右牙嵌式法蘭與鏈輪箱的一端固定聯接，在右中心橢圓錐齒輪的兩側，對稱布置著固定在右上、右下中間軸上的右上、右下中間橢圓錐齒輪，右上、右下中間橢圓錐齒輪分別與固定在右上、右下行星軸上的右上、右下行星橢圓錐齒輪嚙合，右上、右下行星軸伸出右齒輪箱外的一端固定有右上、右下栽植臂，分插機構工作時，由於右上、右下中間軸與中心軸及右上、右下行星軸與右上、右下中間軸之間的軸交角均為不等於90度的P角，根據相應的寬窄行行距農藝要求調節設計，使得右上、右下栽植臂上的秧針在取秧後，其插秧點相對於取秧點向左或右偏移相應距離，從而實現所插秧苗行距寬窄分布。所述的左、右中心橢圓錐齒輪，左上、左下、右上、右下中間橢圓錐齒輪、左上、左下、右上、右下行星橢圓錐齒輪是齒輪幾何參數完全相同的橢圓錐齒輪。所述的左、右齒輪箱內的左、右中心橢圓錐齒輪，左上、左下、右上、右下中間橢圓錐齒輪和左上、左下、右上、右下行星橢圓錐齒輪三軸齒輪行星系的三軸軸心的相對位置成直線形排列。本實用新型具有的有益效果是固定在中心軸上的左、右齒輪箱內設置相互嚙合的左、右中心橢圓錐齒輪、左、右中間橢圓錐齒輪和左、右行星橢圓錐齒輪，左、右中間橢圓錐齒輪與左、右中心橢圓錐齒輪及左、右行星橢圓錐齒輪與左、右中間橢圓錐齒輪之間的軸交角力W並不等於90度，使得栽植臂秧針在取秧後，其插秧點相對於取秧點向左或向右偏移相應距離，使得所插秧苗行距成寬窄變化，實現寬窄行插秧的農藝要求，改變軸交角fP的大小，該分插機構即可滿足不同的寬窄行農藝要求。

圖1是本實用新型的結構原理示意圖。圖2是本實用新型的傳動齒輪圖，圖中Μ角表示行星橢圓錐齒輪和中間橢圓錐齒輪之間、中間橢圓錐齒輪和中心橢圓錐齒輪之間的軸交角。圖3是本實用新型的栽植臂內部結構圖。圖4是圖2的A向視圖，表示本實用新型的傳動齒輪布置圖。圖5是本實用新型安裝在同一鏈輪箱上左右一對分插機構形成的在插秧機前進方向插秧軌跡推秧點距離大於秧門間距的原理示意圖。圖6是本實用新型安裝在相鄰鏈輪箱上相鄰的兩個分插機構形成的在插秧機前進方向插秧軌跡推秧點距離小於秧門間距的原理示意圖。圖中1.中心軸，2.右法蘭，2 『.左法蘭，3.右下行星橢圓錐齒輪，3 『.左下行星橢圓錐齒輪，4.右下行星軸，4 』 .左下行星軸，5.右下中間橢圓錐齒輪，5 』 .左下中間橢圓錐齒輪，6.右下中間軸，6丨.左下中間軸，7.右下栽植臂，7丨.左下栽植臂，8.右齒輪箱，8 『.左齒輪箱，9.右中心橢圓錐齒輪，9 『.左中心橢圓錐齒輪，10.右上中間軸， 10丨.左上中間軸，11.右上中間橢圓錐齒輪，11丨.左上中間橢圓錐齒輪，12.右上行星軸，12丨.左上行星軸，13.右上行星橢圓錐齒輪，13丨.左上行星橢圓錐齒輪，14.右上栽植臂，14'.左上栽植臂，15.中心鏈輪，16.鏈條，17.主動鏈輪，18.主動鏈輪軸，19.鏈輪箱，20.凸輪，21.撥叉，22.推秧杆，23.彈簧，24.秧門，25.前進方向插秧軌跡，26.地面。
具體實施方式
以下結合附圖和實施例對本實用新型作進一步說明。如圖1、圖2、圖3所示，本實用新型包括在鏈輪箱19內的動力由安裝在主動鏈輪軸18上的主動鏈輪17經鏈條16傳遞到中心鏈輪15上，中心鏈輪15固接在中心軸1上，中心軸1兩軸端分別固定有內部傳動結構相同的左、右齒輪箱8 『、8，伸出左、右齒輪箱8 『、 8外的左上、左下、右上和右下的行星軸上分別裝有結構相同的左上、左下、右上和右下栽植臂部件。在左齒輪箱8'內的左中心橢圓錐齒輪9'空套在中心軸的一端，通過左牙嵌式法蘭2'與鏈輪箱19的一端固定聯接，在左中心橢圓錐齒輪9 『的兩側，對稱布置著固定在左上、左下中間軸10'、6'上的左上、左下中間橢圓錐齒輪11 『、5'，左上、左下中間橢圓錐齒輪11' >5 『分別與固定在左上、左下行星軸12 『、4'上的左上、左下行星橢圓錐齒輪13'、3'嚙合，左上、左下行星軸12 『、4'伸出左齒輪箱8'外的一端固定有左上、左下栽植臂14'、 『，分插機構工作時，由於左上、左下中間軸10 『、6'與中心軸1 及左上、左下行星軸12'、4'與左上、左下中間軸10'、6'之間的軸交角均為不等於90 度的 <，根據相應的寬窄行行距農藝要求調節設計，使得左上、左下栽植臂14'、 『上的秧針在取秧後，其插秧點相對於取秧點向左或右偏移相應距離，從而實現所插秧苗行距寬窄分布。在右齒輪箱8內的右中心橢圓錐齒輪9空套在中心軸的一端，通過右牙嵌式法蘭2 與鏈輪箱19的一端固定聯接，在右中心橢圓錐齒輪9的兩側，對稱布置著固定在右上、右下中間軸10、6上的右上、右下中間橢圓錐齒輪11、5，右上、右下中間橢圓錐齒輪11、5分別與固定在右上、右下行星軸12、4上的右上、右下行星橢圓錐齒輪13、3嚙合，右上、右下行星軸
12、4伸出右齒輪箱8外的一端固定有右上、右下栽植臂14、7，分插機構工作時，由於右上、 右下中間軸10、6與中心軸1及右上、右下行星軸12、4與右上、右下中間軸10、6之間的軸交角均為不等於90度的P角，根據相應的寬窄行行距農藝要求調節設計，使得右上、右下栽植臂14、7上的秧針在取秧後，其插秧點相對於取秧點向左或右偏移相應距離，從而實現所插秧苗行距寬窄分布。圖2中僅表示右傳動箱的軸交角。所述的左、右中心橢圓錐齒輪9 『、9，左上、左下、右上、右下中間橢圓錐齒輪 11 『 >5 『、11、5、左上、左下、右上、右下行星橢圓錐齒輪13 『、3'、13、3是齒輪幾何參數完全相同的橢圓錐齒輪。所述的左、右齒輪箱8'、8內的左、右中心橢圓錐齒輪、9，左上、左下、右上、右下中間橢圓錐齒輪11' >5 『、11、5和左上、左下、右上、右下行星橢圓錐齒輪13 『、3'、
13、3三軸齒輪行星系的三軸軸心的相對位置成直線形排列。圖4中僅表示右傳動箱的三軸軸心的相對位置成直線形排列。如圖2、圖4所示，以右齒輪箱8內的齒輪11、13為例說明行星橢圓錐齒輪3、3 『 及13、13'與中間橢圓錐齒輪5、5'及11、11'之間的安裝位置關係，中間橢圓錐齒輪5、 5'及11、11'與中心橢圓錐齒輪9、9'之間有相同的安裝位置關係。右中間軸10與中心軸1及右行星軸12與右中間軸10之間的軸交角，並不等於常見的錐齒輪之間90度的軸交角，而是一個小角W也即右中間橢圓錐齒輪11與右中心橢圓錐齒輪9及右行星橢圓錐齒輪13與右中間橢圓錐齒輪11大端面之間的軸交角為不等於90度的一個小角4 本實用新型也正是利用這個特點設計分插機構的空間插秧軌跡。通過調節右行星橢圓錐齒輪13 和右中間橢圓錐齒輪11、右中間橢圓錐齒輪11和右中心橢圓錐齒輪9之間的軸交角可以形成不同的寬窄行秧針尖點運動軌跡，如圖5所示，圖為安裝在同一鏈輪箱上左右一對分插機構形成的軌跡25，取秧點間的距離小於插秧點間的距離，取秧點即在秧門M處，插秧點即插秧軌跡25與地面沈的交點；圖6所示為安裝在相鄰鏈輪箱上相鄰的兩個分插機構形成的軌跡25，取秧點距離大於插秧點距離。本實用新型的工作原理是分插機構動力由插秧機鏈輪箱19內主動鏈輪17經鏈條16傳遞到中心鏈輪15上，帶動中心軸1轉動，中心軸1帶動左、右齒輪箱8、8'轉動，左、 右齒輪箱8、8'內，空套在中心軸1上與鏈輪箱19固定的左、右中心橢圓錐齒輪9、9'與固定在左、右中間軸6、6 『及10、10'上的左、右中間橢圓錐齒輪5、5 『及11、11'嚙合， 左、右中間橢圓錐齒輪5、5 『及11、11'分別與固定在左、右行星軸4、4'及12、12'上的行星橢圓錐齒輪3、3'及13、13'相嚙合，其中左、右中間橢圓錐齒輪5、5 『及11、11'與左、右中心橢圓錐齒輪9、9及行星橢圓錐齒輪3、3 『及13、13'與中間橢圓錐齒輪5、5' 及11、11'之間的軸交角為不等於90度的一個小角Φ。當左、右行星橢圓錐齒輪3、3 『 及13、13'隨左、右行星軸4、4'及12、12'相對齒輪箱8、8 『轉動時，帶動左、右栽植臂 、 丨及14、14'轉動，由於左、右中間橢圓錐齒輪5、5 『及11、11'與左、右中心橢圓錐齒輪9、9及左、右行星橢圓錐齒輪3、3 『及13、13'與左、右中間橢圓錐齒輪5、5 『及11、 11'之間的軸交角並不等於90度，為一個小角使得左、右栽植臂7、7 『及14、14'的轉動平面與左、右齒輪箱8、8 『的轉動平面不是平行平面，成2 P的夾角，這樣左、右栽植臂 、 丨及14、14'上的秧針在取秧後，其插秧點相對於取秧點向左或向右偏移相應距離，使所插秧苗行距成寬窄變化。左、右栽植臂7、7'及14、14'的轉動使左、右撥叉21圍繞固定的左、右凸輪20 (固定在左、右齒輪箱8、8 『上)擺動，在取秧前左、右撥叉21經過左、右凸輪20的上升段而抬起，將左、右推秧杆22提高至最高點，同時壓縮推秧彈簧23 ；在取秧到插秧前，左、右撥叉21處於左、右凸輪20的最高位置保持段；當秧爪到達插秧位置，左、右撥叉21轉至左、右凸輪20缺口，推秧彈簧23回位推動左、右推秧杆22向下快速運動，將秧苗推入土中。從而順利完成了水稻秧苗的取秧、插秧動作，實現水稻秧苗的機械化寬窄行移栽。上述具體實施方式
用來解釋說明本實用新型，而不是對本實用新型進行限制，在本實用新型的精神和權利要求的保護範圍內，對本實用新型作出的任何修改和改變，都落入本實用新型的保護範圍。
權利要求1.一種高速寬窄行插秧機橢圓錐齒輪行星系分插機構，包括在鏈輪箱(19)內的動力由安裝在主動鏈輪軸(18)上的主動鏈輪(17)經鏈條(16)傳遞到中心鏈輪(15)上，中心鏈輪(15)固接在中心軸(1)上，中心軸(1)兩軸端分別固定有內部傳動結構相同的左、右齒輪箱(8'、8)，伸出左、右齒輪箱(8 『、8)外的左上、左下、右上和右下的行星軸上分別裝有結構相同的左上、左下、右上和右下栽植臂部件；其特徵在於在左齒輪箱(8 『)內的左中心橢圓錐齒輪(9 『)空套在中心軸的一端，通過左牙嵌式法蘭(2')與鏈輪箱(19)的一端固定聯接，在左中心橢圓錐齒輪(9 『)的兩側，對稱布置著固定在左上、左下中間軸(10'、6')上的左上、左下中間橢圓錐齒輪(11 『、5')，左上、左下中間橢圓錐齒輪(1」 >5')分別與固定在左上、左下行星軸(12'、4')上的左上、左下行星橢圓錐齒輪(13'、3')嚙合，左上、左下行星軸(12 『、4')伸出左齒輪箱(8 『)外的一端固定有左上、左下栽植臂(14'、 ')，分插機構工作時，由於左上、左下中間軸(10'、 6 『)與中心軸(1)及左上、左下行星軸(12 『、4')與左上、左下中間軸(10 『、6')之間的軸交角均為不等於90度的Ψ，根據相應的寬窄行行距農藝要求調節設計，使得左上、左下栽植臂(14 『、7')上的秧針在取秧後，其插秧點相對於取秧點向左或右偏移相應距離，從而實現所插秧苗行距寬窄分布；在右齒輪箱(8)內的右中心橢圓錐齒輪(9)空套在中心軸的一端，通過右牙嵌式法蘭 (2)與鏈輪箱(19)的一端固定聯接，在右中心橢圓錐齒輪(9)的兩側，對稱布置著固定在右上、右下中間軸(10、6)上的右上、右下中間橢圓錐齒輪(11、5)，右上、右下中間橢圓錐齒輪 (11、5)分別與固定在右上、右下行星軸(12、4)上的右上、右下行星橢圓錐齒輪(13、3)嚙合，右上、右下行星軸(12,4)伸出右齒輪箱(8)外的一端固定有右上、右下栽植臂(14,7), 分插機構工作時，由於右上、右下中間軸(10、6)與中心軸(1)及右上、右下行星軸(12、4)與右上、右下中間軸(10、6)之間的軸交角均為不等於90度的「角，根據相應的寬窄行行距農藝要求調節設計，使得右上、右下栽植臂(14、7)上的秧針在取秧後，其插秧點相對於取秧點向左或右偏移相應距離，從而實現所插秧苗行距寬窄分布。
2.根據權利要求1所述的一種高速寬窄行插秧機橢圓錐齒輪行星系分插機構，其特徵在於所述的左、右中心橢圓錐齒輪(9 『、9)，左上、左下、右上、右下中間橢圓錐齒輪 (11 『 >5 『、11、5)、左上、左下、右上、右下行星橢圓錐齒輪(13 『、3 『、13、3)是齒輪幾何參數完全相同的橢圓錐齒輪。
3.根據權利要求1所述的一種高速寬窄行插秧機橢圓錐齒輪行星系分插機構，其特徵在於所述的左、右齒輪箱(8 『、8)內的左、右中心橢圓錐齒輪(9 『、9)，左上、左下、右上、 右下中間橢圓錐齒輪(11 『 >5 『、11、5)和左上、左下、右上、右下行星橢圓錐齒輪(13 『、 3 『、13、3)三軸齒輪行星系的三軸軸心的相對位置成直線形排列。
專利摘要本實用新型公開了一種高速寬窄行插秧機橢圓錐齒輪行星系分插機構。中心軸伸出鏈輪箱外的兩側軸端固定有內部傳動結構相同的左、右齒輪箱，齒輪箱內的中心橢圓錐齒輪通過牙嵌式法蘭固定在鏈輪箱上，且與中間橢圓錐齒輪嚙合，而中間橢圓錐齒輪與固定在行星軸上的行星橢圓錐齒輪嚙合，行星軸伸出齒輪箱的一端固定有栽植臂部件，栽植臂的絕對運動為行星橢圓錐齒輪相對齒輪箱的非勻速轉動和齒輪箱相對中心軸的圓周運動的合成運動。因行星軸與中間軸、中間軸與中心軸之間的軸交角為不等於90度的一個小角，使得栽植臂秧針在取秧後，其插秧點相對於取秧點向左或向右偏移相應距離，使所插秧苗行距成寬窄變化，實現寬窄行插秧的農藝要求。
文檔編號A01C11/02GK202210952SQ20112025509
公開日2012年5月9日 申請日期2011年7月19日 優先權日2011年7月19日
發明者俞高紅, 姚佳明, 孫良, 趙勻 申請人:浙江理工大學