非圓-傅立葉齒輪行星輪系取苗機(jī)構(gòu)的機(jī)理分析及參數(shù)優(yōu)化.pdf

1、蔬菜移栽種植能有效利用土地資源，具有充分利用光熱資源的優(yōu)勢(shì)，并能使作物增產(chǎn)。尤其是利用穴盤進(jìn)行缽苗移栽，更是便于進(jìn)行移栽前的苗期管理，培育壯苗，綜合效益非常明顯。在農(nóng)村產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)的調(diào)整和農(nóng)業(yè)機(jī)械化的不斷推進(jìn)下，機(jī)械移栽取代人工移栽成為必然。本文在分析國內(nèi)外研究現(xiàn)狀基礎(chǔ)上，提出一種新型的取苗機(jī)構(gòu)，編程開發(fā)的優(yōu)化分析軟件，通過交互式界面，對(duì)取苗機(jī)構(gòu)各個(gè)關(guān)鍵分部件進(jìn)行優(yōu)化設(shè)計(jì)。本文采用理論計(jì)算、三維建模、虛擬試驗(yàn)仿真進(jìn)行驗(yàn)證新型取苗機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)的合

2、理性，為旋轉(zhuǎn)式非圓齒輪行星輪系取苗機(jī)構(gòu)的進(jìn)一步研究提供借鑒意義。
　　研究基本內(nèi)容和結(jié)果概括如下：
　　1）分析缽苗蔬菜機(jī)械移栽的技術(shù)特點(diǎn)和農(nóng)藝要求，結(jié)合國內(nèi)外現(xiàn)有取苗機(jī)構(gòu)的研究現(xiàn)狀，提出一種由多個(gè)非圓齒輪組成的行星輪系旋轉(zhuǎn)式取苗機(jī)構(gòu)。根據(jù)其工作環(huán)境和設(shè)計(jì)要求，進(jìn)行各關(guān)鍵分部件的方案設(shè)計(jì)，進(jìn)而確定其整體機(jī)構(gòu)形式為非圓齒輪行星系取苗機(jī)構(gòu)。
　　2）研究一種新型非圓齒輪節(jié)曲線構(gòu)造法，反求非圓齒輪傳動(dòng)的中心距。分析其實(shí)現(xiàn)的可

3、行性和優(yōu)勢(shì)，確定非圓-傅立葉齒輪行星系取苗機(jī)構(gòu)的基本結(jié)構(gòu)形式，進(jìn)而對(duì)其工作原理進(jìn)行分析，建立機(jī)構(gòu)運(yùn)動(dòng)學(xué)模型；
　　3）基于建立的運(yùn)動(dòng)學(xué)數(shù)學(xué)模型，采用MATLAB軟件，自主開發(fā)出新型取苗機(jī)構(gòu)的界面友好、人機(jī)交互的優(yōu)化軟件。利用該軟件對(duì)取苗機(jī)構(gòu)核心部件進(jìn)行理論計(jì)算和仿真分析，輸出目標(biāo)參數(shù)。通過該軟件分析各設(shè)計(jì)變量對(duì)取苗機(jī)構(gòu)工作性能的影響，如取苗工作軌跡等，進(jìn)而完成主要機(jī)構(gòu)尺寸和相對(duì)安裝位置的參數(shù)優(yōu)化；
　　4）對(duì)取苗機(jī)構(gòu)移栽臂（

4、執(zhí)行部件）進(jìn)行改進(jìn)了設(shè)計(jì)。分析現(xiàn)有蔬菜缽苗移栽臂存在的不足，提出一種“快速夾苗、快速推苗”的新型移栽臂。利用ADAMS軟件的仿真包絡(luò)功能，進(jìn)行移栽臂凸輪機(jī)構(gòu)的設(shè)計(jì)，完成新型夾苗片的設(shè)計(jì)及整體移栽臂的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)。
　　5）基于CREO3.0平臺(tái)完成取苗機(jī)構(gòu)整體的三維建模及虛擬裝配，運(yùn)用ADAMS軟件對(duì)其進(jìn)行虛擬樣機(jī)仿真分析。通過對(duì)比ADAMS仿真分析和MATLAB理論計(jì)算所得到的各運(yùn)動(dòng)學(xué)結(jié)果，如夾苗片尖點(diǎn)工作軌跡等重要曲線，驗(yàn)證新型取