CN103430667A

CN103430667A - 步行式插秧机两级非圆锥锥齿轮传动宽窄行分插机构

Info

Publication number: CN103430667A
Application number: CN2013103176222A
Authority: CN
Inventors: 孙良; 祝宇; 赵匀
Original assignee: Zhejiang Sci Tech University ZSTU
Current assignee: Zhejiang Sci Tech University ZSTU; Zhejiang University of Science and Technology ZUST
Priority date: 2013-07-24
Filing date: 2013-07-24
Publication date: 2013-12-11

Abstract

本发明公开了一种步行式插秧机两级非圆锥锥齿轮传动宽窄行分插机构。链轮箱内，动力通过链条传递到中心轴上，中心轴两侧轴端固定有内部传动结构相同的齿轮箱，齿轮箱内的中心非圆锥锥齿轮通过牙嵌式法兰固定在传动箱上，且与固装在中间轴上的中间非圆锥锥齿轮啮合，带动与中间非圆锥锥齿轮同轴安装的另一中间非圆锥锥齿轮转动，另一中间非圆锥锥齿轮与行星非圆锥锥齿轮啮合，行星轴伸出齿轮箱的一端固定有栽植臂部件。所述的中间轴与中心轴交角为

而行星轴与中间轴之间的轴交角为

本发明秧针的宽窄行插秧轨迹和取秧、插秧姿态更利于获得精准方块直取秧、小的插秧穴口，且具有体积小、结构简单的优点。

Description

步行式插秧机两级非圆锥锥齿轮传动宽窄行分插机构

技术领域

本发明涉及农业机械，尤其涉及适合于插秧机宽窄行插秧要求的一种步行式插秧机两级非圆锥锥齿轮传动宽窄行分插机构。

背景技术

宽窄行插秧是指水稻插秧机所插秧苗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。

宽窄行分插机构是在不改变现有插秧机秧箱结构的基础上实现秧苗宽窄行不等行距种植的部件。在公开号为CN102640602A的文献中公开了一种步行式插秧机非圆锥锥齿轮混合传动宽窄行分插机构，但该文献中的中心齿轮及与其啮合的中间齿轮均为圆柱类齿轮，包括斜齿和直齿，中间轴和中心轴有一夹角或呈平行布置，由于该夹角为水平面内的交错角，因此，虽然该角度有利于调整取秧点和插秧点，但对于取秧时的秧爪姿态调整却不利，易造成取秧不准确及碰秧门；另外，由于该分插机构中间轴和中心轴在水平面内交错布置，行星轴与中间轴在铅垂面内有一交角，而即便当中间轴和中心轴呈平行布置时，行星轴与中间轴在铅垂面内的交角就要变大，使得整个分插机构空间体积变大，易与插秧机其他部件干涉。

发明内容

本发明的目的在于提供一种步行式插秧机两级非圆锥锥齿轮传动宽窄行分插机构，能够实现精准方块直取秧、插秧穴口小、体积小、结构简单的分插机构，该分插机构适用于步行式插秧机。

为了达到上述目的，本发明采用的技术方案是：

在链轮箱内，动力由主动链轮经链条传递到中心链轮上，中心链轮固定在中心轴上，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，左、右齿轮箱内的左、右中心非圆锥锥齿轮空套在中心轴上，通过左、右牙嵌式法兰与链轮箱固定联接，左、右行星轴伸出左、右齿轮箱的一端固定有左、右栽植臂。

在左、右齿轮箱内，左、右中心非圆锥锥齿轮分别与固装在左、右中间轴上的左、右中间非圆锥锥齿轮相啮合，带动与左、右中间非圆锥锥齿轮同轴安装的另一左、右中间非圆锥锥齿轮转动，另一左、右中间非圆锥锥齿轮分别与固装在左、右行星轴上的左、右行星非圆锥锥齿轮相啮合。

所述的左、右中间轴与中心轴的夹角为

所述的左、右行星轴与左、右中间轴之间的轴交角为

均为锐角。

所述的左、右齿轮箱内的左、右中心非圆锥锥齿轮，左、右中间非圆锥锥齿轮和左、右行星非圆锥锥齿轮三轴齿轮行星系的轴心的相对位置成三角形排列。

所述的非圆锥锥齿轮为一阶非圆锥锥齿轮、高阶非圆锥锥齿轮、偏心锥齿轮、偏心-非圆锥锥齿轮或变性非圆锥锥齿轮。

所述的左、右传动箱内的中心非圆锥锥齿轮和中间非圆锥锥齿轮传动比为i₁，另一中间非圆锥锥齿轮，左、右行星非圆锥锥齿轮的传动比为i₂，其中i₁＝i₂。

所述的左、右传动箱内的中心非圆锥锥齿轮和中间非圆锥锥齿轮传动比为i₁，另一中间非圆锥锥齿轮，左、右行星非圆锥锥齿轮的传动比为i₂，其中i₁≠i₂。

本发明的有益效果是：

非圆锥齿轮兼有高阶变性椭圆齿轮的非匀速比传动及锥齿轮的空间传动特性，采用中心非圆锥锥齿轮与中间非圆锥锥齿轮、另一中间非圆锥锥齿轮与行星非圆锥锥齿轮两级非圆锥锥齿轮传动，使中间轴与中心轴、行星轴与中间轴之间均有夹角，分别为

中间轴与中心轴、行星轴与中间轴既可布置在同一铅垂面内，也可以不在同一铅垂面内，通过调整中心齿轮轴与中间齿轮轴交角

行星齿轮与中间齿轮之间的轴交角

的大小及相对位置，可以使得栽植臂秧针的宽窄行插秧轨迹和取秧、插秧姿态更利于获得精准方块直取秧、小的插秧穴口，且具有体积小、结构简单的优点。

附图说明

图1是本发明的机构示意图。

图2是本发明的栽植臂内部结构图。

图3是本发明的齿轮传动布置视图。

图4是本发明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，图中l表示秧针尖点形成的侧向插秧穴口值。

图5是本发明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l表示秧针尖点形成的侧向插秧穴口值。

图6是本发明形成的“空间海豚型”静轨迹图。

图7是本发明的三维装配图。

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.右中心齿轮，4＇.左中心齿轮，5.右齿轮箱，5＇.左齿轮箱，6.右中间齿轮，6＇.左中间齿轮，7.右中间轴，7＇.左中间轴，8.右中间非圆锥齿轮1，8＇.左中间非圆锥齿轮1，9.右行星非圆锥齿轮，9＇.左行星非圆锥齿轮，10.右行星轴，10＇.左行星轴，11.右栽植臂，11＇.左栽植臂，12.链条，13.主动链轮，14.主动链轮轴，15.链轮箱，16.凸轮，17.拨叉，18.推秧杆，19.弹簧，20.秧门，21.前进方向插秧轨迹，22.地面。

具体实施方式

下面结合附图和实施例对本发明作进一步说明。

如图1、图2、图3所示，在链轮箱15内，动力由主动链轮13经链条12传递到中心链轮1上，中心链轮1固定在中心轴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5、5＇，左、右齿轮箱5、5＇内的左、右中心齿轮4、4＇空套在中心轴2上，通过左、右牙嵌式法兰3、3＇与链轮箱15固定联接，左、右行星轴10、10＇伸出左、右齿轮箱5、5＇的一端固定有左、右栽植臂11、11＇。在左、右齿轮箱5、5＇内，左、右中心非圆锥锥齿轮4、4＇分别与固装在左、右中间轴7、7＇上的左、右中间非圆锥锥齿轮6、6＇相啮合，带动与左、右中间非圆锥锥齿轮6、6＇同轴安装的另一左、右中间非圆锥锥齿轮8、8＇转动，另一左、右中间非圆锥锥齿轮8、8＇分别与固装在左、右行星轴10、10＇上的左、右行星非圆锥锥齿轮9、9＇相啮合；左、右栽植臂11、11＇的绝对运动为左、右行星非圆锥锥齿轮9、9＇相对左、右齿轮箱5、5＇的非匀速转动和左、右齿轮箱5、5＇绕中心轴2的圆周运动的合成运动。

所述的左、右中间轴7、7＇与中心轴2的夹角为

所述的左、右行星轴10、10＇与左、右中间轴7、7＇之间的轴交角为

均为锐角。可根据相应的宽窄行行距农艺要求调节设计。

所述的左、右齿轮箱5、5＇内的左、右中心非圆锥锥齿轮4、4＇，左、右中间非圆锥锥齿轮6、6＇和左、右行星非圆锥锥齿轮9、9＇三轴齿轮行星系的轴心的相对位置成三角形排列。

所述的非圆锥锥齿轮为一阶非圆锥锥齿轮、高阶非圆锥锥齿轮、偏心锥齿轮、偏心-非圆锥锥齿轮或变性非圆锥锥齿轮；相啮合的非圆锥锥齿轮为同一类型的齿轮。

所述的左、右传动箱5、5＇内的中心非圆锥锥齿轮4、4＇和中间非圆锥锥齿轮6、6＇传动比为i₁，另一中间非圆锥锥齿轮8、8＇，左、右行星非圆锥锥齿轮9、9＇的传动比为i₂，其中i₁＝i₂。

所述的左、右传动箱5、5＇内的中心非圆锥锥齿轮4、4＇和中间非圆锥锥齿轮6、6＇传动比为i₁，另一中间非圆锥锥齿轮8、8＇，左、右行星非圆锥锥齿轮9、9＇的传动比为i₂，其中i₁≠i₂。

如图3、图4、图5、图6所示，以右齿轮箱5内的齿轮为例说明左、右中心齿轮4、4＇与左、右中间齿轮6、6＇，左、右行星非圆锥锥齿轮9、9＇与左、右中间非圆锥锥齿轮8、8＇之间的安装关系。右中心齿轮4与右中间齿轮6为非圆锥齿轮，右中间轴7与中心轴2的夹角为锐角，一般为0～45度，右行星轴10与右中间轴7之间的轴交角

为锐角，一般为0～45度。通过调节右中心齿轮4与右中间齿轮6的轴夹角

右行星非圆锥齿轮9和另一右中间非圆锥锥齿轮8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4所示，为安装在同一链轮箱上左右一对分插机构形成的插秧轨迹21取秧点（秧门20处）宽，插秧点（地面22处）窄；图5所示为安装在相邻链轮箱上相邻的两个分插机构形成的插秧轨迹21取秧点（秧门20处）距离比推秧点窄。从图4、图5可以看出，本发明机构形成的侧向穴口（图中用l表示）较小。图6为本发明机构形成的“空间海豚形”静轨迹。图7为本发明的三维模型图。

本发明的工作原理是：

分插机构动力由插秧机链轮箱15内的主动链轮13经链条12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5、5＇转动，左、右齿轮箱5、5＇内，空套在中心轴2上与链轮箱15固定的左、右中心齿轮4、4＇与左、右中间齿轮6、6＇啮合，另一左、右中间非圆锥锥齿轮8、8＇与左、右中间齿轮6、6＇同轴安装，且与左、右行星非圆锥锥齿轮9、9＇啮合，左、右中心齿轮4、4＇与左、右中间齿轮6、6＇之间的轴交角为

左、右行星非圆锥锥齿轮9、9＇与另一左、右中间非圆锥锥齿轮8、8＇之间的轴交角为

一般为0～45度的锐角，可根据相应的宽窄行行距农艺要求调节设计。当左、右行星非圆锥锥齿轮9、9＇随左、右行星轴10、10＇相对左、右齿轮箱5、5＇转动时，带动左、右栽植臂11、11＇转动，左、右栽植臂11、11＇的转动使左、右拨叉17、17＇围绕固定的左、右凸轮16、16＇（固定在左、右齿轮箱5、5＇上）摆动，在取秧前左、右拨叉17、17＇经过左、右凸轮16、16＇的上升段而抬起，将左、右推秧杆18、18＇提高至最高点，同时压缩推秧弹簧19、19＇；在取秧到插秧前，左、右拨叉17、17＇处于左、右凸轮16、16＇的最高位置保持段；当秧爪到达插秧位置，拨叉17、17＇转至凸轮16、16＇缺口，推秧弹簧19、19＇回位推动推秧杆19、19＇向下快速运动，将秧苗推入地面22中，从而顺序完成了水稻秧苗的取秧、插秧动作。由于左、右行星非圆锥锥齿轮9、9＇与另一左、右中间非圆锥锥齿轮8、8＇之间及左、右中间齿轮6、6＇与左、右中心齿轮4、4＇之间的轴交角均不为零，因此左、右栽植臂11、11＇的转动平面与左、右齿轮箱5、5＇的转动平面不是平行平面，这样左、右栽植臂11、11＇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，由此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发明，而不是对本发明进行限制，在本发明的精神和权利要求的保护范围内，对本发明作出的任何修改和改变，都落入本发明的保护范围。

Claims

1.一种步行式插秧机两级非圆锥锥齿轮传动宽窄行分插机构，在链轮箱内，动力由主动链轮（13）经链条（12）传递到中心链轮（1）上，中心链轮（1）固定在中心轴（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（5、5＇），左、右齿轮箱（5、5＇）内的左、右中心非圆锥锥齿轮（4、4＇）空套在中心轴（2）上，通过左、右牙嵌式法兰（3、3＇）与链轮箱（15）固定联接，左、右行星轴（10、10＇）伸出左、右齿轮箱（5、5＇）的一端固定有左、右栽植臂（11、11＇）；其特征在于：

在左、右齿轮箱（5、5＇）内，左、右中心非圆锥锥齿轮（4、4＇）分别与固装在左、右中间轴（7、7＇）上的左、右中间非圆锥锥齿轮（6、6＇）相啮合，带动与左、右中间非圆锥锥齿轮（6、6＇）同轴安装的另一左、右中间非圆锥锥齿轮（8、8＇）转动，另一左、右中间非圆锥锥齿轮（8、8＇）分别与固装在左、右行星轴（10、10＇）上的左、右行星非圆锥锥齿轮（9、9＇）相啮合；所述的左、右中间轴（7、7＇）与中心轴（2）的夹角为

所述的左、右行星轴（10、10＇）与左、右中间轴（7、7＇）之间的轴交角为

均为锐角。

2.根据权利要求1所述的一种步行式插秧机两级非圆锥锥齿轮传动宽窄行分插机构，其特征在于：所述的左、右齿轮箱（5、5＇）内的左、右中心非圆锥锥齿轮（4、4＇），左、右中间非圆锥锥齿轮（6、6＇）和左、右行星非圆锥锥齿轮（9、9＇）三轴齿轮行星系的轴心的相对位置成三角形排列。

3.根据权利要求1所述的一种步行式插秧机两级非圆锥锥齿轮传动宽窄行分插机构，其特征在于：所述的非圆锥锥齿轮为一阶非圆锥锥齿轮、高阶非圆锥锥齿轮、偏心锥齿轮、偏心-非圆锥锥齿轮或变性非圆锥锥齿轮。

4.根据权利要求1所述的一种步行式插秧机两级非圆锥锥齿轮传动宽窄行分插机构，其特征在于：所述的左、右传动箱（5、5＇）内的中心非圆锥锥齿轮（4、4＇）和中间非圆锥锥齿轮（6、6＇）传动比为i₁，另一中间非圆锥锥齿轮（8、8＇），左、右行星非圆锥锥齿轮（9、9＇）的传动比为i₂，其中i₁＝i₂。

5.根据权利要求1所述的一种步行式插秧机两级非圆锥锥齿轮传动宽窄行分插机构，其特征在于：所述的左、右传动箱（5、5＇）内的中心非圆锥锥齿轮（4、4＇）和中间非圆锥锥齿轮（6、6＇）传动比为i₁，另一中间非圆锥锥齿轮（8、8＇），左、右行星非圆锥锥齿轮（9、9＇）的传动比为i₂，其中i₁≠i₂。