CN202232119U - 一种非圆齿轮-不完全非圆齿轮行星轮系穴盘苗取苗机构 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种非圆齿轮-不完全非圆齿轮行星轮系穴盘苗取苗机构。链轮箱内的动力传递到中心轴上，其一端固定有齿轮箱，齿轮箱内安装有上下对称的行星轮系齿轮机构，伸出齿轮箱外的上下行星轴上分别装有结构相同的取苗臂。在齿轮箱内的不完全非圆齿轮固定在链轮箱的一侧，不完全非圆齿轮分别与上下中间非圆齿轮相啮合，上下中间非圆齿轮分别与上下行星非圆齿轮相啮合；不完全非圆齿轮同轴固接有凸锁止弧，上下中间非圆齿轮同轴均分别固接有上下凹锁止弧，凸锁止弧分别与上下凹锁止弧相配合。本实用新型的相对中心轮有二组行星轮系齿轮传动，每组带动一个取苗臂运动，齿轮箱转一圈，实现2次取苗，工作效率较高，结构简单，体积小，重量轻，振动小。

Description

一种非圆齿轮-不完全非圆齿轮行星轮系穴盘苗取苗机构

技术领域

本实用新型涉及农业机械，尤其是涉及穴盘苗自动取苗机的一种非圆齿轮-不完全非圆齿轮行星轮系穴盘苗取苗机构。 

背景技术

目前，国内外的穴盘苗移栽机都是以半自动的为主，半自动穴盘苗移栽机靠人工喂苗，工作效率不高，当栽植速度偏高时，漏苗、缺苗率大大增加。而自动穴盘苗移栽机具有自动给苗、取苗，较为自动化和省力化，工作效率高。虽然自动穴盘苗移栽机结构相对复杂，但是在科技日新月异的今天，自动穴盘苗移栽机必将是今后移栽机发展的主要趋势。如果在半自动穴盘苗移栽机上加装这套自动穴盘苗取苗机构就是自动穴盘苗移栽机。如果土质较松软（如水稻田），这套机构就是一套全自动穴盘苗移栽机，即从取苗到栽植苗都由这套机构完成。 

发明内容

本实用新型的目的是提供一种非圆齿轮-不完全非圆齿轮行星轮系穴盘苗取苗机构，该机构的结构尺寸相对较小，结构相对简单，振动也小。 

为了达到上述目的，本实用新型采用的技术方案是： 

链轮箱内的动力由安装在传动轴上的主动链轮经链条传递到中心链轮上，中心链轮与中心轴固接，中心轴的一端固定有齿轮箱，齿轮箱内安装有上下对称的行星轮系齿轮机构，伸出齿轮箱外的上行星轴和下行星轴上分别装有结构相同的上取苗臂和下取苗臂；其特征在于：在齿轮箱内的不完全非圆齿轮通过法兰固定在链轮箱的一侧，不完全非圆齿轮分别与固装在上、下中间轴上的上、下中间非圆齿轮相啮合，上、下中间非圆齿轮分别与固装在上、下行星轴上的上、下行星非圆齿轮相啮合；不完全非圆齿轮的外侧面同轴固接有凸锁止弧，上、下中间非圆齿轮的外侧面同轴均分别固接有上、下凹锁止弧，不完全非圆齿轮上的凸锁止弧分别与上、下中间非圆齿轮上的上、下凹锁止弧相配合。

结构1：所述的上取苗臂和下取苗臂结构相同，均包括取苗臂壳体、凸轮、拨叉、弹簧、推苗杆、左、右取苗针、“V”形推苗爪和弹簧座；凸轮固接在齿轮箱的外侧上，弹簧座与推苗杆固接，弹簧套在推苗杆中，拨叉安装在取苗臂壳体的轴上，拨叉的一端压在弹簧座中，拨叉的另一端能与凸轮相接触；推苗时，凸轮拨动拨叉转动，弹簧在拨叉的作用下被弹簧座压缩，同时拨叉也推动与弹簧座固接的推苗杆向下运动，弹簧座带动与推苗杆固接的“V”形推苗爪一起向下运动，使得左、右取苗针张开，实现推苗与落苗，同时为下一次取苗做准备；夹苗时，拨叉和凸轮脱离接触，弹簧复位，复位过程中弹簧推动弹簧座向上运动，此时与弹簧座固接的推苗杆也向上运动，弹簧座带动与推苗杆固接的“V”形推苗爪一起向上运动，使得左、右取苗针夹紧，实现夹苗。 

结构2：所述的上取苗臂和下取苗臂结构相同，均包括取苗臂壳体、凸轮、拨叉、弹簧、推苗杆、左、右取苗片、“U”形推苗爪和弹簧座；凸轮固接在齿轮箱的外侧上，弹簧座与推苗杆固接，弹簧套在推苗杆中，拨叉安装在取苗臂壳体的轴上，拨叉的一端压在弹簧座中，拨叉的另一端能与凸轮相接触；推苗时，凸轮拨动拨叉转动，弹簧在拨叉的作用下被弹簧座压缩，同时拨叉也推动与弹簧座固接的推苗杆向下运动，弹簧座带动与推苗杆固接的“U”形推苗爪一起向下运动，左、右取苗片在自身具有的弹性下复位，使得取苗片张开，实现推苗与落苗，同时为下一次取苗做准备；夹苗时，拨叉和凸轮脱离接触，弹簧复位，复位过程中弹簧推动弹簧座向上运动，此时与弹簧座固接的推苗杆也向上运动，弹簧座带动与推苗杆固接的“U”形推苗爪一起向上运动，使得左、右取苗片夹紧，实现夹苗。 

所述的上、下中间非圆齿轮是椭圆齿轮、巴斯噶蜗线非圆齿轮、变性椭圆齿轮或者凸封闭节曲线的普通非圆齿轮；上、下行星非圆齿轮与上、下中间非圆齿轮共轭啮合，上、下中间非圆齿轮的节曲线长度与上、下行星非圆齿轮的节曲线长度相等，并与不完全非圆齿轮有齿部分圆心角所对应的节曲线长度相等。 

所述的上、下行星非圆齿轮与上、下中间非圆齿轮啮合实现该取苗机构的非匀速传动；上、下中间非圆齿轮与不完全非圆齿轮啮合实现该机构的非匀速间歇传动。 

所述的中心轴的一端固定有齿轮箱，齿轮箱内安装有上下对称结构的传动系统；同时在中心轴的另一端固定有另一齿轮箱，另一齿轮箱内安装有另一上下对称结构的传动系统。 

本实用新型具有的有益效果是： 

该取苗机构的齿轮箱内相对中心轮有二组行星轮系齿轮传动，每组行星系齿轮传动带动一个取苗臂运动，齿轮箱转一圈，实现2次取苗，工作效率较高，结构简单，体积小，重量轻，振动小。

附图说明

图1是本实用新型的机构原理示意图； 

图2是本实用新型的传动原理示意图；

图3是本实用新型的三维传动原理示意图；

图4是本实用新型的三维装配示意图；

图5是本实用新型的一种取苗臂部件夹持苗时机构位置图正视图；

图6是本实用新型的一种取苗臂部件夹持苗时机构位置图侧视图；

图7是图6的A-A剖视图；

图8是本实用新型的一种取苗臂部件放苗时机构位置图正视图；

图9是本实用新型的一种取苗臂部件放苗时机构位置图侧视图；

图10是图9的B-B剖视图；

图11是本实用新型的另一种取苗臂部件夹持苗时机构位置图正视图；

图12是本实用新型的另一种取苗臂部件夹持苗时机构位置图侧视图；

图13是本实用新型的另一种取苗臂部件所采用的贴有橡胶的取苗片；

图14是本实用新型的另一种取苗臂部件放苗时机构位置图正视图；

图15是本实用新型的另一种取苗臂部件放苗时机构位置图侧视图；

图16是图15的A-A视图；

图17是本实用新型机构的取苗轨迹运动模拟图。

图中：1.下行星轮轴， 2.下行星非圆齿轮，3.下中间轴， 4.下中间非圆齿轮， 5.中心轴，6.不完全非圆齿轮， 7.齿轮箱， 8.上中间轴， 9.上中间非圆齿轮，10.上行星非圆齿轮， 11.上行星轮轴，12.上取苗臂， 13.传动轴，14.上凹锁止弧，15.凸锁止弧， 16.下凹锁止弧， 17.法兰， 18.下取苗臂，19.中心链轮，20.链条，21.链轮箱，22.主动链轮，23.钵苗盘，24.取苗针，25.取苗片，26.弹簧，27.拨叉，28.凸轮，29.推苗杆，30.取苗针， 31.取苗臂壳体，32.“V”形推苗爪，33.弹簧座，34.取苗片，35.“U”形推苗爪。 

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说明。 

如图1、图2、图3、图4、所示，动力由链轮箱21内安装在传动轴13上的主动链轮22经链条20传递到中心链轮19上，中心链轮19与中心轴5固接，中心轴5的一端固定有齿轮箱7，齿轮箱7内安装有上下对称的行星轮系齿轮机构，伸出齿轮箱7外的上行星轴11和下行星轴1上分别装有结构相同的上取苗臂12和下取苗臂18；在齿轮箱7内的不完全非圆齿轮6通过法兰17固定在链轮箱21的一侧，不完全非圆齿轮6分别与固装在上、下中间轴8、3上的上、下中间非圆齿轮9、4相啮合，上、下中间非圆齿轮9、4分别与固装在上、下行星轴11、1上的上、下行星非圆齿轮10、2相啮合；不完全非圆齿轮6的外侧面同轴固接有凸锁止弧15，上、下中间非圆齿轮9、4的外侧面同轴均分别固接有上、下凹锁止弧14、16，不完全非圆齿轮6上的凸锁止弧15能分别与上、下中间非圆齿轮9、4上的上、下凹锁止弧14、16相配合。 

如图5至图10所示，所述的上取苗臂12和下取苗臂18结构相同，均包括弹簧26、拨叉27、凸轮28、推苗杆29、左、右取苗针30、24、取苗臂壳体31、“V”形推苗爪32和弹簧座33；凸轮28固接在齿轮箱7的外侧上，弹簧座33与推苗杆29固接，弹簧26套在推苗杆29中，拨叉27安装在取苗臂壳体31的轴上，拨叉27的一端压在弹簧座33中，拨叉27的另一端能与凸轮28相接触；推苗时，凸轮28拨动拨叉27转动，弹簧26在拨叉27的作用下被弹簧座33压缩，同时拨叉27也推动与弹簧座33固接的推苗杆29向下运动，弹簧座33带动与推苗杆29固接的“V”形推苗爪32一起向下运动，使得左、右取苗针30、24张开，实现落苗与推苗，同时为下一次取苗做准备；夹苗时，拨叉27和凸轮28脱离接触，弹簧26复位，复位过程中弹簧26推动弹簧座33向上运动，此时与弹簧座33固接的推苗杆29也向上运动，弹簧座33带动与推苗杆29固接的“V”形推苗爪32一起向上运动，使得左、右取苗针30、24夹紧，实现夹苗。 

如图11至图16所示，所述的上取苗臂12和下取苗臂18结构相同，均包括弹簧26、拨叉27、凸轮28、推苗杆29、左、右取苗片34、25、取苗臂壳体31、“U”形推苗爪32和弹簧座33；凸轮28固接在齿轮箱7的外侧上，弹簧座33与推苗杆29固接，弹簧26套在推苗杆29中，拨叉27安装在取苗臂壳体31的轴上，拨叉27的一端压在弹簧座33中，拨叉27的另一端能与凸轮28相接触；推苗时，凸轮28拨动拨叉27转动，弹簧26在拨叉27的作用下被弹簧座33压缩，同时拨叉27也推动与弹簧座33固接的推苗杆29向下运动，弹簧座33带动与推苗杆29固接的“U”形推苗爪32一起向下运动，左、右取苗片34、25在自身具有的弹性下复位，使得取苗片34、25张开，实现落苗与推苗，同时为下一次取苗做准备；夹苗时，拨叉27和凸轮28脱离接触，弹簧26复位，复位过程中弹簧26推动弹簧座33向上运动，此时与弹簧座33固接的推苗杆29也向上运动，弹簧座33带动与推苗杆29固接的“U”形推苗爪32一起向上运动，使得左、右取苗片34、25夹紧，实现夹苗。 

如图2所示，所述的上、下中间非圆齿轮9、4是椭圆齿轮、巴斯噶蜗线非圆齿轮、变性椭圆齿轮或者凸封闭节曲线的普通非圆齿轮；上、下行星非圆齿轮10、2与上、下中间非圆齿轮9、4共轭啮合，上、下中间非圆齿轮9、4的节曲线长度与上、下行星非圆齿轮10、2的节曲线长度相等，并与不完全非圆齿轮6有齿部分圆心角所对应的节曲线长度相等。 

所述的上、下行星非圆齿轮10、2与上、下中间非圆齿轮9、4啮合实现该取苗机构的非匀速传动；上、下中间非圆齿轮9、4与不完全非圆齿轮6啮合实现该机构的非匀速间歇传动。 

所述的中心轴5的一端固定有齿轮箱7，齿轮箱7内安装有上下对称结构的传动系统；同时在中心轴5的另一端固定有另一齿轮箱，另一齿轮箱7内安装有另一上下对称结构的传动系统（因结构与工作原理相同，图1中未画出）。 

如图1、图2、图3所示，不完全非圆齿轮6中心 与上、下中间非圆齿轮9、4旋转中心

、三者在同一直线上，上、下中间非圆齿轮9、4与上、下行星非圆齿轮10、2连线

、

平行，连线

、

可以相对于连线转过一定角度，当齿轮箱7绕着中心轴5（即取苗臂驱动轴）逆时针方向回转一周时，上、下行星轮轴11、1相对齿轮箱7以反方向(即顺时针方向)回转1周，当上、下行星非圆齿轮10、2与上、下中间非圆齿轮9、4的速比（传动齿轮比）处于最大值附近时，两个取苗针30、24或两个取苗片34、25进入钵苗盘23夹持苗，形成取苗轨迹A2；在齿轮箱7从速比的最大位置到最小位置时，形成夹持苗的取苗爪轨迹A3，在上、下取苗臂12、18从最低点位置到苗针进入钵苗盘23这一过程中，凸锁止弧15与上、下凹锁止弧14、16配合，上、下行星轮轴11、1相对齿轮箱7没有转动，上、下取苗臂12、18随着齿轮箱7共同绕着中心轴5转动，形成以中心轴5为中心使上、下取苗臂12、18上升到钵苗盘的返回轨迹A1。齿轮箱7转一圈，上、下取苗臂12、18取苗一次。通过优化结构参数，使两个取苗针30、24或两个取苗片34、25尖点的运动轨迹满足穴盘苗自动取苗机构工作的角度和运动轨迹要求，其取苗针30、24或取苗片34、25尖点的相对运动轨迹为类似于“啄木鸟”形状的相对运动轨迹，确保穴盘苗自动取苗的可靠进行。 

如图1、图2、图3、图4所示，穴盘苗自动取苗机构的输入动力由取苗机构链轮箱21内的主动链轮22传递到中心链轮19，中心链轮19与中心轴5通过键连接。穴盘苗自动取苗机构各组件的连接关系：不完全非圆齿轮6通过衬套安装在中心轴5上，中心轴5轴端由花键或方键与齿轮箱7固接，不完全非圆齿轮6依靠牙嵌式法兰盘23固定在链轮箱21上，不完全非圆齿轮6上固接有凸锁止弧15，不完全非圆齿轮6的两侧依次设置上、下中间非圆齿轮9、4，上、下中间非圆齿轮9、4的右侧分别有与凸锁止弧15实现配合的上、下凹锁止弧14、16，上、下中间非圆齿轮9、4通过上、下中间轴8、3固接，分别与上、下行星非圆齿轮10、2啮合，上、下行星非圆齿轮10、2与行星轮轴11、1依靠花键联结，上、下行星轮轴11、1伸出齿轮箱7的一端分别与上、下取苗臂部件12、18通过键或方轴固接。 

本实用新型的工作原理是： 

中心轴5转动，带动齿轮箱7转动，上、下取苗臂部件12、18随着上、下行星非圆齿轮10、2相对齿轮箱7作非匀速间歇转动，并随上、下行星轮轴11、1绕中心轴5作非匀速间歇的圆周运动。通过参数优化，使得两个取苗针30、24或两个取苗片34、25尖点的工作轨迹满足穴盘苗自动取苗的要求。

如图17所示，是该机构所实现的绝对运动轨迹与相对运动轨迹。A为本穴盘苗自动取苗机构取苗针尖点的静轨迹，即机器不行走时的轨迹，B为动轨迹，即机器行走时取苗针尖点的轨迹，C为穴盘苗落苗位置，D为推苗时取苗针位置，E为地平线。 

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 (6)

1.一种非圆齿轮-不完全非圆齿轮行星轮系穴盘苗取苗机构，传动部分的动力由链轮箱(21)内安装在传动轴(13)上的主动链轮(22)经链条(20)传递到中心链轮(19)上，中心链轮(19)与中心轴(5)固接，中心轴(5)的一端固定有齿轮箱(7)，齿轮箱(7)内安装有上下对称结构的行星轮系齿轮机构，伸出齿轮箱(7)外的上行星轴(11)和下行星轴(1)上分别装有结构相同的上取苗臂(12)和下取苗臂(18)；其特征在于：在齿轮箱(7)内的不完全非圆齿轮(6)通过法兰(17)固定在链轮箱(21)的一侧，不完全非圆齿轮(6)分别与固装在上、下中间轴(8、3)上的上、下中间非圆齿轮(9、4)相啮合，上、下中间非圆齿轮(9、4)分别与固装在上、下行星轴(11、1)上的上、下行星非圆齿轮(10、2)相啮合；不完全非圆齿轮(6)的外侧面同轴固接有凸锁止弧(15)，上、下中间非圆齿轮(9、4)的外侧面同轴均分别固接有上、下凹锁止弧(14、16)，不完全非圆齿轮(6)上的凸锁止弧(15)能分别与上、下中间非圆齿轮(9、4)上的上、下凹锁止弧(14、16)相配合。

2.根据权利要求1所述的一种非圆齿轮-不完全非圆齿轮行星轮系穴盘苗取苗机构，其特征在于：所述的上取苗臂(12)和下取苗臂(18)结构相同，均包括取苗臂壳体(31)、凸轮(28)、拨叉(27)、弹簧(26)、推苗杆(29)、左、右取苗针（30、24）、“V”形推苗爪(32)和弹簧座(33)；凸轮(28)固接在齿轮箱(7)的外侧上，弹簧座(33)与推苗杆(29)固接，弹簧(26)推苗杆(29)中，拨叉(27)安装在取苗臂壳体(31)的轴上，拨叉(27)的一端压在弹簧座(33)中，拨叉(27)的另一端能与凸轮(28)相接触；推苗时，凸轮(28)拨动拨叉(27)转动，弹簧(26)在拨叉(27)的作用下被弹簧座(33)压缩，同时拨叉(27)也推动与弹簧座(33)固接的推苗杆(29)向下运动，弹簧座(33)带动与推苗杆(29)固接的“V”形推苗爪(32)一起向下运动，使得左、右取苗针（30、24）张开，实现推苗与落苗，同时为下一次取苗做准备；夹苗时，拨叉(27)和凸轮(28)脱离接触，弹簧(26)复位，复位过程中弹簧(26)推动弹簧座(33)向上运动，此时与弹簧座(33)固接的推苗杆(29)也向上运动，弹簧座(33)带动与推苗杆(29)固接的“V”形推苗爪(32)一起向上运动，使得左、右取苗针（30、24）夹紧，实现夹苗。

3.根据权利要求1所述的一种非圆齿轮-不完全非圆齿轮行星轮系穴盘苗取苗机构，其特征在于：所述的上取苗臂(12)和下取苗臂(18)结构相同，均包括壳体(31)、凸轮(28)、拨叉(27)、弹簧(26)、推苗杆(29)、左、右取苗片(34、25)、“U”形推苗爪(32)和弹簧座(33)；凸轮(28)固接在齿轮箱(7)的外侧上，弹簧座(33)与推苗杆(29)固接，弹簧(26)推苗杆(29)中，拨叉(27)安装在取苗臂壳体(31)的轴上，拨叉(27)的一端压在弹簧座(33)中，拨叉(27)的另一端能与凸轮(28)相接触；推苗时，凸轮(28)拨动拨叉(27)转动，弹簧(26)在拨叉(27)的作用下被弹簧座(33)压缩，同时拨叉(27)也推动与弹簧座(33)固接的推苗杆(29)向下运动，弹簧座(33)带动与推苗杆(29)固接的“U”形推苗爪(32)一起向下运动，左、右取苗片（34、25）在自身具有的弹性下复位，使得取苗片(34、25)张开，实现推苗与落苗，同时为下一次取苗做准备；夹苗时，拨叉(27)和凸轮(28)脱离接触，弹簧(26)复位，复位过程中弹簧(26)推动弹簧座(33)向上运动，此时与弹簧座(33)固接的推苗杆(29)也向上运动，弹簧座(33)带动与推苗杆(29)固接的“U”形推苗爪(32)一起向上运动，使得左、右取苗片（34、25）夹紧，实现夹苗。

4.根据权利要求1所述的一种非圆齿轮-不完全非圆齿轮行星轮系穴盘苗取苗机构，其特征在于：所述的上、下中间非圆齿轮(9、4)是椭圆齿轮、巴斯噶蜗线非圆齿轮、变性椭圆齿轮或者凸封闭节曲线的普通非圆齿轮；上、下行星非圆齿轮(10、2)与上、下中间非圆齿轮(9、4)共轭啮合，上、下中间非圆齿轮(9、4)的节曲线长度与上、下行星非圆齿轮(10、2)的节曲线长度相等，并与不完全非圆齿轮(6)有齿部分圆心角所对应的节曲线长度相等。

5.根据权利要求1所述的一种非圆齿轮-不完全非圆齿轮行星轮系穴盘苗取苗机构，其特征在于：所述的上、下行星非圆齿轮(10、2)与上、下中间非圆齿轮(9、4)啮合实现该取苗机构的非匀速传动；上、下中间非圆齿轮(9、4)与不完全非圆齿轮(6)啮合实现该机构的非匀速间歇传动。

6.根据权利要求1所述的一种非圆齿轮-不完全非圆齿轮行星轮系穴盘苗取苗机构，其特征在于：所述的中心轴(5)的一端固定有齿轮箱(7)，齿轮箱(7)内安装有上下对称结构的行星轮系齿轮机构；同时在中心轴(5)的另一端固定有另一齿轮箱，另一齿轮箱(7)内安装有另一上下对称结构的行星轮系齿轮机构。

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