CN102726152B - 一种双控差动行星系分插机构 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种双控差动行星系分插机构，属于农业机械技术领域。该机构包括具有动力输入轴、过渡轴和输出中心轴的固定箱体以及位于固定箱体两侧的回转箱体，回转箱体的悬臂轴与栽植臂传动连接，固定箱体的动力输入轴通过固连于过渡轴上的非圆主动齿轮与固连于输出中心轴上的非圆从动齿轮传动连接，过渡轴还通过两端的主动圆齿轮分别与活套在输出中心轴外的回转箱体驱动齿轮传动连接，输出中心轴的两端分别装有位于回转箱体内的中心圆齿轮，中心圆齿轮通过过渡齿轮组与悬臂轴圆齿轮传动连接。采用本发明后，大大降低了生产制造成本和难度，且非圆齿轮的减少还显著降低了传动过程中产生的振动。

Description

一种双控差动行星系分插机构
技术领域
本发明涉及一种水稻插秧机的分插机构，尤其是一种双控差动行星系分插机构，属于农业机械技术领域。
技术背景
分插机构是水稻插秧机的核心工作部件，其性能决定了插秧机的栽植质量和效率。目前，国内市场上的机动式水稻插秧机栽植臂的形式主要有两种：一种是曲柄摇杆式分插机构，另一种是旋转式分插机构。前者由于其自身结构特点及推秧装置的存在，使该机构工作时产生振动，影响插秧质量。当工作转速超过270r/min后随着转速的增加振动加剧，以致无法正常工作，从而限制了工作效率的提高。后者如日本开发的偏心齿轮分插机构、浙江理工大学开发的椭圆齿轮行星系分插机构、巴斯噶蜗线齿轮行星系分插机构和差动式分插机构等，在栽植臂回转箱单侧设置两个栽植臂，回转箱体旋转一周可以插秧两次，提高插秧效率的同时使插秧线速度减少了一半，极大的提高了分插机构的作业效率。
为了满足栽植臂取秧动作要求，当前旋转式分插机构的栽植臂回转箱内均设置多组非圆齿轮组。多组非圆齿轮组不仅使机构大大复杂，且增加了生产制造成本和难度。
中国专利ZL98247516.0公开了一种双控制分插机构，回转箱体内为正圆齿轮，通过曲柄与插秧机传动轴连接，摇杆与行星齿轮中的太阳轮连接，从而获得满足插秧要求的栽插轨迹。其缺点是采用曲柄摇杆机构，影响了分插机构的高速性能。中国专利ZL99120522.7公开了一种差速分插机构 ，每个回转箱体采用3个椭圆齿轮，中心椭圆齿轮与回转箱体差速转动实现栽植臂不等速运动，有效的减少了非圆齿轮的个数，但每个栽植臂回转箱体的非圆齿轮个数至少要达到3个，因此机构复杂，工艺性差。
发明内容
本发明的目的在于：针对上述现有技术存在的缺点，提供一种无需曲柄摇杆机构以及多个非圆齿轮的双控差动行星系分插机构，从而在保证其运动性能的前提下，大大降低生产制造成本和难度。
为了达到上述目的，本发明采用的技术方案是：包括具有动力输入轴、过渡轴和输出中心轴的固定箱体以及位于固定箱体两侧的回转箱体，所述回转箱体的悬臂轴与栽植臂传动连接，所述固定箱体的动力输入轴通过固连于过渡轴上的非圆主动齿轮与固连于输出中心轴上的非圆从动齿轮传动连接，所述过渡轴还通过两端的主动圆齿轮分别与活套在输出中心轴外的回转箱体驱动齿轮传动连接，所述输出中心轴的两端分别装有位于回转箱体内的中心圆齿轮，所述中心圆齿轮通过过渡齿轮组与悬臂轴圆齿轮传动连接。
进一步，所述固定箱体的两侧分别安置一回转箱体，所述回转箱体的端面延伸出活套在输出中心轴外且支撑在固定箱体上的牙嵌齿，并通过压嵌齿与所述回转箱体驱动齿轮的端面齿啮合。
再进一步，所述中心圆齿轮通过两侧的过渡齿轮组分别与位于回转箱体两端的悬臂轴的圆齿轮传动连接。
更进一步，主动圆齿轮与回转箱体驱动齿轮的齿数比为1：2。
本发明后，理论和实践均证明，栽植臂的运动轨迹完全可以满足栽插要求，由于回转箱内全部是正圆齿轮组成的差动轮系，只有一对位于固定箱体内的非圆齿轮控制左右回转箱内的中心齿轮，因此大大降低了生产制造成本和难度，且非圆齿轮的减少还显著降低了传动过程中产生的振动。
附图说明
    下面结合附图对本发明作进一步的说明。
图1为本发明一个实施例的结构示意图。
图2为图1实施例的机构简图。
图3为图1实施例栽植臂的运动轨迹示意图。
具体实施方式
实施例一
本实施例的双控差动行星系分插机构如图1、2所示，固定箱体9一端的动力输入轴通过链传动10与支撑在另一端的过渡轴14传动连接，再通过固连于过渡轴14上的非圆主动齿轮1与固连于输出中心轴12上的非圆从动齿轮2传动连接。此两非圆齿轮为一对齿数相等的椭圆齿轮，椭圆齿轮的偏心率为0.4，齿数21。过渡轴14两端的主动圆齿轮3分别与活套在输出中心轴12外的回转箱体驱动齿轮4传动连接，两齿轮的齿数比为1：2。一对回转箱体5分别位于固定箱体9的两侧，其端面延伸出活套在输出中心轴12外且支撑在固定箱体9上的牙嵌齿13，并通过压嵌齿13与回转箱体驱动齿轮4的端面齿啮合。输出中心轴12的两端分别装有位于回转箱体5内的中心圆齿轮11，该中心圆齿轮通过两侧的过渡齿轮组分别与位于回转箱体两端的悬臂轴7的圆齿轮6传动连接。一个回转箱体内共设置了7个齿数相等的正圆齿轮（也可为3、5个等，只要满足中心齿轮的转动方向与位于回转箱体两端的悬臂轴7的圆齿轮6转动方向相同即可）。悬臂轴7与栽植臂8传动连接。 
工作时，固定箱体输入轴通过链传动带动过渡轴，过渡轴在通过圆齿轮带动端面牙嵌齿轮转动的同时，还通过非圆齿轮带动输出中心轴转动变速旋转，进而带动回转箱体匀速旋转，而回转箱体两端的悬臂轴则通过过渡齿轮组的传动，变速转动，进而不仅使栽植臂实现图3所示的所需栽插轨迹，而且在运动过程中的运动速度也满足要求——慢速取秧而快速插秧。
归纳起来，本实施例与现有技术相比具有的有益效果是：
1）避免了曲柄摇杆式机构，能适应高速插秧的要求。
2）只需一对非圆齿轮控制2个回转箱体，极大减少了非圆齿轮的个数，降低了制造装配难度以及由于非圆齿轮传动引起的振动。
3）只有一对非圆齿轮，其他均为正圆齿轮，因此只需更改变非圆齿轮的参数即能实现对栽插轨迹的调整，便于优化设计。
除上述实施例外，本发明还可以有其他实施方式。凡采用等同替换或等效变换形成的技术方案，均落在本发明要求的保护范围。

Claims (4)

1.一种双控差动行星系分插机构，包括具有动力输入轴、过渡轴和输出中心轴的固定箱体以及位于固定箱体两侧的回转箱体，所述回转箱体的悬臂轴与栽植臂传动连接，其特征在于：所述固定箱体的动力输入轴通过固连于过渡轴上的非圆主动齿轮与固连于输出中心轴上的非圆从动齿轮传动连接，所述过渡轴还通过两端的主动圆齿轮分别与活套在输出中心轴外的回转箱体驱动齿轮传动连接，所述输出中心轴的两端分别装有位于回转箱体内的中心圆齿轮，所述中心圆齿轮通过过渡齿轮组与悬臂轴圆齿轮传动连接；所述固定箱体的两侧分别安置一回转箱体，所述回转箱体的端面延伸出活套在输出中心轴外且支撑在固定箱体上的牙嵌齿，并通过牙嵌齿与所述回转箱体驱动齿轮的端面齿啮合。
2.根据权利要求1所述的双控差动行星系分插机构，其特征在于：所述中心圆齿轮通过两侧的过渡齿轮组分别与位于回转箱体两端的悬臂轴的圆齿轮传动连接。
3.根据权利要求2所述的双控差动行星系分插机构，其特征在于：非圆齿轮为一对齿数相等的椭圆齿轮。
4.根据权利要求3所述的双控差动行星系分插机构，其特征在于：所述主动圆齿轮与回转箱体驱动齿轮的齿数比为1：2。
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