本文關(guān)鍵詞：基于多函數(shù)分傳動比假設(shè)的旋轉(zhuǎn)式分插機構(gòu)求解

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【摘要】：旋轉(zhuǎn)式分插機構(gòu)是高速插秧機的執(zhí)行部件,其非圓齒輪行星輪系的傳動比決定了秧針的運動軌跡、姿態(tài)和插秧效果,本文提出了一種根據(jù)理想秧針靜軌跡求解非圓齒輪行星輪系的傳動比,從而設(shè)計分插機構(gòu)的方法;根據(jù)水稻插秧的農(nóng)藝要求和插秧機的工作特點,優(yōu)選一種插秧性能優(yōu)良的秧針運動靜軌跡,運用數(shù)值解法求解出非圓齒輪行星輪系的總傳動比,并利用本文提出的多函數(shù)分傳動比假設(shè)方法,得到分插機構(gòu)非圓齒輪行星輪系的各個分傳動比,求解出分插機構(gòu)的太陽輪、中間輪和行星輪節(jié)曲線,制作出物理樣機。樣機的仿真分析和田間試驗證明了利用多函數(shù)分傳動比假設(shè)求解非圓齒輪行星輪系傳動比方法的正確性。本文主要的研究工作和成果如下:1)綜述了國內(nèi)外旋轉(zhuǎn)式分插機構(gòu)的研究現(xiàn)狀,分析了目前旋轉(zhuǎn)式分插機構(gòu)設(shè)計中存在的問題;研究了旋轉(zhuǎn)式分插機構(gòu)的工作原理和工作特點,建立了非圓齒輪行星輪系分插機構(gòu)的運動學(xué)模型;2)利用數(shù)值求解方法由理想秧針靜軌跡求解出可以形成該軌跡的分插機構(gòu)非圓齒輪行星輪系總傳動比,提出了先擬合總傳動比再進行傳動比的分配的設(shè)計思想;利用本文提出的線性函數(shù)和三角函數(shù)的多函數(shù)假設(shè)求解非圓齒輪行星輪系的分傳動比,生成非圓齒輪,建立旋轉(zhuǎn)式分插機構(gòu)的三維模型,并通過ADAMS虛擬樣機仿真驗證了求解出的旋轉(zhuǎn)式分插機構(gòu)秧針靜軌跡與理想的秧針靜軌跡差異很小,可以滿足插秧要求。3)針對由秧針靜軌跡求解旋轉(zhuǎn)式分插機構(gòu)的計算過程復(fù)雜,開發(fā)了分插機構(gòu)的人機交互輔助分析優(yōu)化軟件,對求出的分插機構(gòu)進行實時的靜軌跡和動軌跡仿真分析和優(yōu)化。同時,借助該軟件中的非圓齒輪的齒廓生成窗口,能快速的生成非圓齒輪齒廓,提高了計算效率。4)完成了物理樣機的制作,通過田間插秧試驗,驗證了本文提出的根據(jù)秧針靜軌跡求解旋轉(zhuǎn)式分插機構(gòu)設(shè)計方法的正確性。
【關(guān)鍵詞】：高速插秧機 旋轉(zhuǎn)式分插機構(gòu) 非圓齒輪 高斯擬合 傅里葉 運動仿真
【學(xué)位授予單位】：浙江理工大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2016
【分類號】：S223.91;TH132.41
【目錄】：

• 摘要4-5
• Abstract5-10
• 第一章 緒論10-18
• 1.1 分插機構(gòu)研究的目的和意義10-11
• 1.2 國內(nèi)外分插機構(gòu)研究的概況11-14
• 1.2.1 國外研究現(xiàn)狀11
• 1.2.2 國內(nèi)研究現(xiàn)狀11-14
• 1.3 旋轉(zhuǎn)式非圓齒輪系分插機構(gòu)的特點14-15
• 1.4 非圓齒輪行星輪系分插機構(gòu)的逆向求解研究15-16
• 1.5 由秧針靜軌跡求解分插機構(gòu)的研究16
• 1.6 課題的主要研究內(nèi)容16-17
• 1.7 本章小結(jié)17-18
• 第二章 由多函數(shù)分傳動比假設(shè)求解非圓齒輪行星輪系傳動比18-47
• 2.1 旋轉(zhuǎn)式非圓齒輪行星輪系分插機構(gòu)的工作原理18-19
• 2.2 由秧針靜軌跡求解分插機構(gòu)的總傳動比19-25
• 2.3 非圓齒輪行星輪系分插機構(gòu)各級齒輪副間傳動比的分配25-43
• 2.3.1 分插機構(gòu)非圓齒輪行星輪系傳動特性25-29
• 2.3.2 非圓齒輪系分傳動比假設(shè)29-30
• 2.3.3 非圓齒輪系分傳動比的三角函數(shù)假設(shè)30-32
• 2.3.4 非圓齒輪系分傳動比的線性假設(shè)32-41
• 2.3.5 對分傳動比在1f180°= 光滑性驗證41-43
• 2.4 虛擬樣機驗證43-45
• 2.5 本章小節(jié)45-47
• 第三章 非圓齒輪行星輪系分插機構(gòu)的運動分析與程序設(shè)計47-56
• 3.1 非圓齒輪行星輪系分插機構(gòu)的運動學(xué)分析47-50
• 3.1.1 秧針尖點的位移方程48-49
• 3.1.2 秧針尖點的速度方程49
• 3.1.3 秧針尖點的加速度方程49-50
• 3.2 分插機構(gòu)運動分析優(yōu)化軟件50-51
• 3.2.1 軟件的功能50
• 3.2.2 軟件的用戶界面50-51
• 3.3 分插機構(gòu)運動分析優(yōu)化軟件的使用說明51-55
• 3.3.1 軟件的使用說明51-53
• 3.3.2 軟件優(yōu)化功能的使用說明53-54
• 3.3.3 數(shù)據(jù)的導(dǎo)出與保存54-55
• 3.4 軟件的結(jié)果分析55
• 3.5 本章小結(jié)55-56
• 第四章 研究方法的試驗驗證56-74
• 4.1 高速攝影技術(shù)介紹56
• 4.2 理想秧針靜軌跡的獲取56-58
• 4.3 由秧針靜軌跡求解非圓齒輪系分插機構(gòu)的傳動比58-61
• 4.3.1 由秧針靜軌跡求解總傳動比58-59
• 4.3.2 分傳動比的假設(shè)59-61
• 4.3.3 由分傳動比計算非圓齒輪節(jié)曲線和齒廓61
• 4.4 由運動分析優(yōu)化軟件對驗證實驗分插機構(gòu)的求解61-63
• 4.5 分插機構(gòu)的關(guān)鍵零件設(shè)計63-64
• 4.5.1 非圓齒輪的三維建模63
• 4.5.2 分插機構(gòu)部分零件的三維建模63-64
• 4.6 分插機構(gòu)的虛擬樣機仿真64-68
• 4.6.1 零件材料零件約束及驅(qū)動的設(shè)定65-66
• 4.6.2 仿真結(jié)果分析66
• 4.6.3 秧針靜軌跡對比分析66-67
• 4.6.4 秧針尖點的速度對比分析67-68
• 4.7 分插機構(gòu)的樣機制作與試驗臺設(shè)計68-71
• 4.7.1 非圓齒輪的加工68-69
• 4.7.2 分插機構(gòu)試驗臺的設(shè)計69-71
• 4.8 田間插秧試驗71-72
• 4.9 本章小節(jié)72-74
• 第五章 總結(jié)與展望74-76
• 5.1 總結(jié)74
• 5.2 展望74-76
• 參考文獻76-79
• 致謝79-80
• 攻讀學(xué)位論文期間的研究成果80

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本文編號：1031746