橢圓齒輪傳動后插旋轉式分插機構設計

李永波 張劍鋒 張瑞宏 繆 宏 于 虹 奚小波

0 引言

水稻插秧機是由多個部件組成的機械系統，而分插機構是組成該系統的關鍵部件。它是插秧機插秧動作的主要執行部件，其性能優劣對插秧機的可靠性、插秧效率以及插秧質量的影響很大。因此，一直以來分插機構都是插秧機領域的重點研究對象。開發一種使用后插式分插機構的步行式水稻插秧機將顯著提升栽插性能和插秧效率，大幅地降低作業成本，對發展水稻種植機械化有重要意義。

1 橢圓齒輪傳動后插旋轉式分插機構工作原理和結構特點

1.1 橢圓齒輪傳動后插旋轉式分插機構的工作原理

橢圓齒輪傳動后插旋轉式分插結構如圖1所示。它由三個全等的橢圓齒輪組成，且皆以橢圓齒輪中的兩個焦點中的一個作為轉軸。安裝時，應確保齒輪1和齒輪2在相同的初始相位，中心齒輪1固定在機架上，齒輪2、齒輪3鉸接在行星架的相應位置上，并通過鍵將栽植臂4與齒輪3連接在一起。工作時，中心齒輪1先轉動，接著由它帶動齒輪2、齒輪3各自轉動，齒輪2轉動將帶動行星架繞中心齒輪1的轉軸轉動。由于該機構是以橢圓齒輪作為傳動元件，傳動比是不定的，因此，傳動系統中各齒輪將作不等速轉動。最終在齒輪2、齒輪3的共同作用下栽植臂4將按要求姿態(軌跡和角位移)往復運動,通過調整結構參數，最后得到插秧要求的取秧角、推秧角和工作軌跡。

1.2 橢圓齒輪傳動后插旋轉式分插機構的結構特點

橢圓齒輪傳動后插旋轉式分插機構是一種旋轉式分插機構，機構主軸旋轉一個周期完成一次插秧，適用于步行式插秧機，與現有機構相比，有以下特點：