CN201069909Y - 一种偏心圆齿轮-非圆齿轮行星系分插机构 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种偏心圆齿轮-非圆齿轮行星系分插机构。链轮箱内的中心链轮带动左右齿轮盒转动，齿轮盒内的中心偏心圆齿轮固定不动，与中心偏心圆齿轮在两侧啮合的两个非圆齿轮随齿轮盒转动，这两个非圆齿轮又分别与行星偏心圆齿轮啮合，五个齿轮的转动中心在一条直线上，行星偏心圆齿轮一方面随着齿轮盒作匀速转动，另一方面又相对于齿轮盒作非匀速转动。通过行星轮轴与行星偏心圆齿轮固接的一对栽植臂的绝对运动是非匀速摆动，即齿轮盒的圆周运动与行星偏心圆齿轮相对齿轮盒的非匀速转动的复合运动，通过选择合适的结构参数，栽植臂上的秧针所形成的工作轨迹满足高速水稻插秧机前插式作业要求。

Description

一种偏心圆齿轮-非圆齿轮行星系分插机构

技术领域

本实用新型涉及涉及农业机械，尤其是涉及一种偏心圆齿轮-非圆齿轮行星系分插机构。

背景技术

目前，在国内市场上出售的水稻机动插秧机，其栽植机构的形式有两种：一种是曲柄摇杆式分插机构，另一种是旋转式分插机构。前者工作频率在200～220次/分钟时能正常工作，随着插秧机频率的增加，会使插秧机机架振动加剧；同时栽植机构中的秧针线速度过高，会产生分秧不均，伤秧率和漏秧率增加以及栽植臂易损等缺陷，从而限制了工作效率的提高。后者如日本所开发的为偏心齿轮和椭圆齿轮行星系分插机构，在齿轮盒上设置两个栽植臂，齿轮盒旋转一周可插秧两次，提高了插秧效率，降低了秧针线速度，因此伤秧率低，分秧精度高，插秧质量好。但日本是单季稻国家，其分插机构主要适用于水稻秧苗的小苗作业(早稻插秧)，在栽植双季稻的我国南方地区只能插一季，因此其使用范围大大降低。

发明内容

本实用新型的目的是提供一种偏心圆齿轮-非圆齿轮行星系分插机构。该机构的结构紧凑、伤秧小、振动小、制造工艺简单的偏心齿非圆齿行星系分插机构，由五个齿轮驱动两个栽植臂工作。

为了达到上述目的，本实用新型采用的技术方案是：它包括传动部件和栽植臂部件；传动部件包括在链轮箱内的传动轴上装有主动链轮，经链条与装在链轮箱内中心轴上的中心链轮连接，中心轴伸出链轮箱外的左、右两侧轴端分别固定有左、右齿轮盒。所述的左、右齿轮盒内的中心轴上分别装有通过左、右法兰固定在链轮箱上的左、右中心偏心圆齿轮，中心轴的两端分别用花键带动左、右齿轮盒作旋转运动；左齿轮盒内的左中心偏心圆齿轮两侧的左中间轴上，分别对称装有与左中心偏心圆齿轮相互啮合的左中间非圆齿轮，两个左中间非圆齿轮两侧的左行星轮轴上，分别对称装有与两个左中间非圆齿轮相互啮合的左行星偏心圆齿轮；右齿轮盒内的右中心偏心圆齿轮两侧的右中间轴上，分别对称装有与右中心偏心圆齿轮相互啮合的右中间非圆齿轮，两个右中间非圆齿轮两侧的右行星轮轴上，分别对称装有与两个右中间非圆齿轮相互啮合的右行星偏心圆齿轮；两根左行星轮轴伸出左齿轮盒外的一端分别固定有左栽植臂部件，两根右行星轮轴伸出右齿轮盒外的一端分别固定有右栽植臂部件。

所述的两个齿轮盒的转动中心、中间非圆齿轮转动中心和行星偏心圆齿轮的转动中心在同一条直线。

所述的非圆齿轮和偏心圆齿轮的齿数、模数、节圆的周长都相同。

所述的栽植臂部件为偏心在一侧的拐臂式结构，凸轮平面与齿轮盒转动中心垂直，但凸轮平面与齿轮盒平面不在同一平面上。

中心偏心圆齿轮固定不动，中心链轮带动齿轮盒转动，行星偏心圆齿轮相对于齿轮盒作非匀速转动，其绝对运动为随着齿轮盒的圆周运动和相对齿轮盒非匀速转动的合成。在此合成运动的影响下，栽植臂部件中的秧针满足取秧时秧针角度和插秧时秧针角度的要求，其插秧静轨迹为“腰子形”轨迹，插秧静轨迹是指机器静止时秧针尖点所走过的轨迹，插秧后秧针向后向上移动，避免推倒秧苗和伤秧。

本实用新型与背景技术相比，具有的有益效果是：

(1)传动机构由五个齿轮组成，而且为单自由度机构，结构简单；

(2)由偏心圆齿轮与非圆齿轮啮合，实现非匀速比传动，偏心圆齿轮相对椭圆齿轮或非圆齿轮加工方便，在理论上可实现无侧隙啮合传动。

附图说明

图1是本实用新型的机构结构原理示意图。

图2是本实用新型“偏心圆齿轮-非圆齿轮”五轴轴心为直线形排列的传动原理示意图。

图3是本实用新型的结构装配示意图。

图4是图3的A-A剖视图。

图5是本实用新型的栽植臂部件图。

图6是本实用新型的秧爪轨迹与行星架相对位置关系示意图。

图7是本实用新型的插秧轨迹图。

图中：1、左中心偏心圆齿轮，1′、右中心偏心圆齿轮，2、左中间非圆齿轮，2′、右中间非圆齿轮，3、左行星偏心圆齿轮，3′、右行星偏心圆齿轮，4、左中间非圆齿轮，4′、右中间非圆齿轮，5、左行星偏心圆齿轮，5′、右行星偏心圆齿轮，6、左齿轮盒，6′、右齿轮盒，7、主动链轮，8、传动轴，9、链条，10、左栽植臂部件，10′、右栽植臂部件，11、左栽植臂部件，11′、右栽植臂部件，12、链轮箱，13、中心轴，14、中心链轮，15、左行星轮轴，15′、右行星轮轴，16、左行星轮轴，16′、右行星轮轴，17、左法兰盘，17′、右法兰盘，18、左中间轴，18′、右中间轴，19、左中间轴，19′、右中间轴，20、凸轮，21、推秧杆，22、秧针，23、拨叉，24、推秧弹簧。

具体实施方式

下面结合附图和实施例对本实用新型作进一步的说明。

如图1、图3、图4所示，本实用新型它包括传动部件和栽植臂部件；传动部件包括在链轮箱12内的传动轴8上装有主动链轮7，经链条9与装在链轮箱12内中心轴13上的中心链轮14连接，中心轴13伸出链轮箱12外的左、右两侧轴端分别固定有左、右齿轮盒6、6′。所述的左、右齿轮盒16、16′内的中心轴13上分别装有通过左、右法兰17、17′固定在链轮箱12上的左、右中心偏心圆齿轮1、1′，中心轴13的两端分别用花键带动左、右齿轮盒6、6′作旋转运动；左齿轮盒6内的左中心偏心圆齿轮1两侧的左中间轴18、19上，分别对称装有与左中心偏心圆齿轮1相互啮合的左中间非圆齿轮2、4，两个左中间非圆齿轮2、4两侧的左行星轮轴16、15上，分别对称装有与两个左中间非圆齿轮2、4相互啮合的左行星偏心圆齿轮3、5；右齿轮盒6′内的右中心偏心圆齿轮1′两侧的右中间轴18′、19′上，分别对称装有与右中心偏心圆齿轮1′相互啮合的右中间非圆齿轮2′、4′，两个右中间非圆齿轮2′、4′两侧的右行星轮轴16′、15′上，分别对称装有与两个右中间非圆齿轮2′、4′相互啮合的右行星偏心圆齿轮3′、5′；两根左行星轮轴16、15伸出左齿轮盒6外的一端分别固定有左栽植臂部件10、11，两根右行星轮轴16′、15′伸出右齿轮盒5′、5外的一端分别固定有右栽植臂部件10′、11′。

如图2所示，所述的两个齿轮盒的转动中心O，中间非圆齿轮转动中心ml、m2和行星偏心圆齿轮的转动中心A1、A2共五轴轴心在同一条直线。

所述的非圆齿轮(不包括椭圆齿轮)和偏心圆齿轮的齿数、模数、节圆的周长都相同。

如图3所示，所述的栽植臂部件为偏心在一侧的拐臂式结构，凸轮平面与齿轮盒转动中心垂直，但凸轮平面与齿轮盒平面不在同一平面上。

如图1、图2、图3所示，分插机构动力由插秧机链轮箱主动链轮7传递到中心链轮14，中心链轮14与中心轴13通过键连接。现以分插机构的左侧为例说明各组件的连接关系：中心偏心圆齿轮1通过衬套安装在中心轴13上，中心轴13轴端由花键或方轴与左齿轮盒6固结，中心偏心圆齿轮1依靠牙嵌与法兰盘17固定，中心偏心圆齿轮1两侧依次设置两个中间非圆齿轮2、4，分别与行星偏心圆齿轮3、5啮合，行星偏心圆齿轮与行星轮轴依靠平键联结，行星轮轴伸出齿轮盒的一端分别与栽植臂部件10、11通过键或方轴固接。

本实用新型的工作原理是：中心轴13转动，带动左、右齿轮盒6、6′转动，左栽植臂部件10、11和右栽植臂部件10′、11′，随着左行星偏心圆齿轮3、5和右行星偏心圆齿轮3′、5′相对左、右齿轮盒6、6′作不等速转动，并随行星左偏心圆齿轮轮轴15、16和右偏心圆齿轮轮轴15′、16′绕中心轴13作圆周运动。通过参数优化，使秧针的工作轨迹、取秧角和插秧角满足前插式插秧要求。

如图4、图5所示，每一个栽植臂部件，均安装有推秧装置，现以一个为例，包括：凸轮20、拨叉23、推秧弹簧24、秧针22、推秧杆21。凸轮20与齿轮盒依靠法兰固接，当行星偏心圆齿轮相对齿轮盒转动时，带动栽植臂转动，牵动拨叉23围绕凸轮20转动，在取秧前拨叉23抬起，将推秧杆21提高至最高点，同时压缩推秧弹簧24；取秧后，秧针22在插秧位置时，拨叉23转至凸轮20缺口，处于自由状态，推秧弹簧24推动推秧杆21向下快速运动，将秧苗推入土中，避免秧苗回带。

如图6、图7所示，a为本分插机构实施例中秧爪尖部的轨迹的静轨迹即机器不行走时的轨迹，图7中，  b为动轨迹即机器行走时的轨迹，c为秧苗，d为地平线，e为秧爪，s为植坑宽度。

上述具体实施方式用来解释说明本实用新型，而不是对本实用新型进行限制，在本实用新型的精神和权利要求的保护范围内，对本实用新型作出的任何修改和改变，都落入本实用新型的保护范围。

Claims (4)

1.一种偏心圆齿轮-非圆齿轮行星系分插机构，它包括传动部件和栽植臂部件；传动部件包括在链轮箱(12)内的传动轴(8)上装有主动链轮(7)，经链条(9)与装在链轮箱(12)内中心轴(13)上的中心链轮(14)连接，中心轴(13)伸出链轮箱(12)外的左、右两侧轴端分别固定有左、右齿轮盒(6、6′)；其特征在于：所述的左、右齿轮盒(16、16′)内的中心轴(13)上分别装有通过左、右法兰(17、17′)固定在链轮箱(12)上的左、右中心偏心圆齿轮(1、1′)，中心轴(13)的两端分别用花键带动左、右齿轮盒(6、6′)作旋转运动；左齿轮盒(6)内的左中心偏心圆齿轮(1)两侧的左中间轴(18、19)上，分别对称装有与左中心偏心圆齿轮(1)相互啮合的左中间非圆齿轮(2、4)，两个左中间非圆齿轮(2、4)两侧的左行星轮轴(16、15)上，分别对称装有与两个左中间非圆齿轮(2、4)相互啮合的左行星偏心圆齿轮(3、5)；右齿轮盒(6′)内的右中心偏心圆齿轮(1′)两侧的右中间轴(18′、19′)上，分别对称装有与右中心偏心圆齿轮(1′)相互啮合的右中间非圆齿轮(2′、4′)，两个右中间非圆齿轮(2′、4′)两侧的右行星轮轴(16′、15′)上，分别对称装有与两个右中间非圆齿轮(2′、4′)相互啮合的右行星偏心圆齿轮(3′、5′)；两根左行星轮轴(16、15)伸出左齿轮盒(6)外的一端分别固定有左栽植臂部件(10、11)，两根右行星轮轴(16′、15′)伸出右齿轮盒(5′、5)外的一端分别固定有右栽植臂部件(10′、11′)。

2.根据权利要求1所述的一种偏心圆齿轮-非圆齿轮行星系分插机构，其特征在于：所述的两个齿轮盒的转动中心、中间非圆齿轮转动中心和行星偏心圆齿轮的转动中心在同一条直线。

3.根据权利要求1所述的一种偏心圆齿轮-非圆齿轮行星系分插机构，其特征在于：所述的非圆齿轮和偏心圆齿轮的齿数、模数、节圆的周长都相同。

4.根据权利要求1所述的一种偏心圆齿轮-非圆齿轮行星系分插机构，其特征在于：所述的栽植臂部件为偏心在一侧的拐臂式结构，凸轮平面与齿轮盒转动中心垂直，但凸轮平面与齿轮盒平面不在同一平面上。

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