四非圓錐齒輪行星輪系玉米寬窄行斜z字形移栽機構的制作方法
【專利摘要】本實用新型公開了一種四非圓錐齒輪行星輪系玉米寬窄行斜Z字形移栽機構?，F(xiàn)有玉米缽苗移栽植株間通風、透光度能改善。本實用新型實現(xiàn)的玉米種植為寬窄行種植及斜Z字形種植的組合；本實用新型中栽植部件包括中心錐齒輪、第一中間錐齒輪、第二中間錐齒輪、中間軸、行星錐齒輪、行星軸、移栽臂和齒輪箱；兩個中心錐齒輪分別空套在中心軸的兩端，每個中心錐齒輪通過一個牙嵌式法蘭與傳動箱固定連接；中間軸上固定有第一中間錐齒輪和第二中間錐齒輪；行星軸的一端伸出齒輪箱的外側(cè)殼體并與移栽臂的殼體固定連接，中部固定設置有行星錐齒輪；中心錐齒輪與第一中間錐齒輪嚙合，第二中間錐齒輪與行星錐齒輪嚙合。本實用新型可改善植株間通風、透光度。
【專利說明】四非圓錐齒輪行星輪系玉米寬窄行斜Z字形移栽機構
【技術領域】
[0001]本實用新型屬于農(nóng)業(yè)機械【技術領域】，涉及高速玉米寬窄行移栽機的移栽機構，具體涉及一種四非圓錐齒輪行星輪系玉米寬窄行斜Z字形移栽機構。
【背景技術】
[0002]中國地少人多，移栽可以充分利用土地資源，大田糧食作物的移栽尤為急需，玉米缽苗移栽是提高玉米產(chǎn)量的重要措施，可提高產(chǎn)量15?20%。除此之外，玉米缽苗移栽可以解決北方春旱年頭播種后大面積缺苗問題。但是目前國際市場的移栽機，結(jié)構復雜、造價過高、效率低，價格低廉的糧食作物移栽難以承擔，因而開發(fā)高效、低價的全自動玉米移栽機，成為當務之急。
[0003]寬窄行種植是指玉米苗之間列向間距實行一寬一窄的種植方式，這種種植方式利用作物邊際優(yōu)勢的增產(chǎn)原理，通過調(diào)整玉米苗之間列向間距，改善植株間通風、透光度，減輕病害，從而達到優(yōu)質(zhì)高產(chǎn)、節(jié)本增效的目的。
[0004]寬窄行種植能夠改變玉米苗之間列向間距，但是每一列中相鄰玉米苗之間距離是相等的，所以植株間通風、透光度還能進一步改善。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005]本實用新型的目的是針對現(xiàn)有技術的不足，提供一種四非圓錐齒輪行星輪系玉米寬窄行斜Z字形移栽機構，實現(xiàn)玉米苗寬窄行斜Z字形種植的要求，通過調(diào)節(jié)中心軸與中間軸及行星軸與中間軸之間的軸線夾角，優(yōu)化相關機構參數(shù)，可以設計出滿足不同機型、不同寬窄行農(nóng)藝要求的四非圓錐齒輪行星輪系玉米寬窄行斜Z字形移栽機構。這對提高玉米
產(chǎn)量具有重大意義。
[0006]本實用新型實現(xiàn)的玉米種植為寬窄行種植及斜Z字形種植的組合。所述的斜Z字形種植為種植后沿著移栽機構前進方向，一顆玉米苗、同行相鄰列的玉米苗、同列相鄰行的玉米苗及相鄰列相鄰行的玉米苗之間順序連線呈斜Z字形。
[0007]本實用新型包括動力傳動部件、牙嵌式法蘭和栽植部件；兩個栽植部件分別設置在動力傳動部件的兩側(cè)。
[0008]所述的動力傳動部件包括中心鏈輪、中心軸、鏈條、主動鏈輪、主動鏈輪軸和傳動箱；中心鏈輪、中心軸、鏈條、主動鏈輪和主動鏈輪軸整體設置在傳動箱內(nèi)；主動鏈輪和主動鏈輪軸設置在傳動箱的尾部，主動鏈輪軸的兩端均通過軸承與傳動箱連接，主動鏈輪固定設置在主動鏈輪軸的中部；中心鏈輪和中心軸設置在傳動箱的頭部，中心軸與傳動箱之間通過軸承連接，中心軸的兩端分別伸出傳動箱的兩側(cè)壁外，中心鏈輪固定設置在中心軸的中部；中心鏈輪與主動鏈輪之間通過鏈條連接。
[0009]所述的栽植部件包括中心錐齒輪、第一中間錐齒輪、第二中間錐齒輪、中間軸、行星錐齒輪、行星軸、移栽臂和齒輪箱。
[0010]所述的齒輪箱整體可為三角形或長條形，內(nèi)部開設有行星錐齒輪安裝腔、中間錐齒輪安裝腔和中心錐齒輪安裝腔；中間錐齒輪安裝腔的頂部與行星錐齒輪安裝腔貫通設置，底部與中心錐齒輪安裝腔貫通設置；若齒輪箱呈三角形，行星錐齒輪安裝腔、中間錐齒輪安裝腔和中心錐齒輪安裝腔分別設置在齒輪箱的一個角所在位置處。
[0011]所述中心軸的兩端頭部分別伸入一個齒輪箱的中心錐齒輪安裝腔內(nèi)，并分別與對應的齒輪箱固定連接；兩個齒輪箱的安裝相位角相差160?190°。
[0012]所述的兩個中心錐齒輪分別空套在中心軸的兩端，每個中心錐齒輪通過一個牙嵌式法蘭與傳動箱固定連接；中間軸設置在齒輪箱的中間錐齒輪安裝腔內(nèi)，且通過軸承與齒輪箱連接；中間軸的中部依次固定設置有第一中間錐齒輪和第二中間錐齒輪；行星軸設置在齒輪箱的行星錐齒輪安裝腔內(nèi)，并通過軸承與齒輪箱連接；行星軸的一端伸出齒輪箱的外側(cè)殼體并與移栽臂固定連接，中部固定設置有行星錐齒輪；中心錐齒輪與第一中間錐齒輪嚙合，第二中間錐齒輪與行星錐齒輪嚙合。
[0013]通過中心錐齒輪與第一中間錐齒輪的嚙合及第二中間錐齒輪與行星錐齒輪的嚙合實現(xiàn)總傳動比函數(shù)曲線，使得移栽機構形成8字形空間運動軌跡，總傳動比函數(shù)曲線上有兩個波峰。
[0014]所述的中心軸與中間軸的軸線夾角為2?45°，取值根據(jù)寬窄行行距農(nóng)藝要求調(diào)節(jié)設計；中間軸與行星軸的軸線夾角為2?45°，取值根據(jù)寬窄行行距農(nóng)藝要求調(diào)節(jié)設計。
[0015]所述的中心錐齒輪和第一中間錐齒輪可同時為一階橢圓錐齒輪、一階變性橢圓錐齒輪、高階橢圓錐齒輪、高階變性橢圓錐齒輪、一階非圓錐齒輪、高階非圓錐齒輪、偏心-非圓錐齒輪或變性非圓錐齒輪中的一種；
[0016]所述的第二中間錐齒輪和行星錐齒輪可同時為一階橢圓錐齒輪、一階變性橢圓錐齒輪、高階橢圓錐齒輪、高階變性橢圓錐齒輪、一階非圓錐齒輪、高階非圓錐齒輪、偏心-非圓錐齒輪或變性非圓錐齒輪中的一種。
[0017]所述的移栽臂采用成熟的現(xiàn)有技術，例如申請?zhí)枮?01110164729.9的專利。
[0018]本實用新型具有的有益效果是:
[0019]非圓錐齒輪兼具非圓齒輪副的非勻速傳動及錐齒輪副的空間傳動特性，中心軸與中間軸以及行星軸與中間軸之間的軸線夾角均不等于90°，根據(jù)相應的寬窄行行距農(nóng)藝要求調(diào)節(jié)設計，使得移栽臂上的取苗爪在取苗后，其推苗點相對于取苗點在豎直方向上發(fā)生偏移，從而使得所移栽玉米苗的行距成寬窄變化，實現(xiàn)寬窄行種植的農(nóng)藝要求。改變軸線夾角的大小，該移栽機構可以滿足不同的寬窄行農(nóng)藝要求。同時兩級齒輪嚙合總傳動比函數(shù)曲線要求有兩個波峰，通過機構參數(shù)優(yōu)化獲得8字形種植靜軌跡。由于兩個齒輪箱的初始安裝角度不同，使得兩側(cè)移栽臂上的取苗爪移栽過程不同步，實現(xiàn)玉米苗斜Z字形種植。
[0020]本實用新型傳動機構工作穩(wěn)定，機械化程度高，能實現(xiàn)玉米苗之間列向間距實行一寬一窄的種植和相鄰兩行玉米苗錯開種植。這兩種種植方式相結(jié)合，充分利用作物邊際優(yōu)勢的增產(chǎn)原理，通過調(diào)整玉米苗之間的行向和列向間距，改善植株間通風、透光度，減輕病害，從而達到優(yōu)質(zhì)高產(chǎn)、節(jié)本增效的目的。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0021]圖1為本實用新型分別安裝在移栽機的相鄰兩個傳動箱上時移栽機前進方向形成的8字形空間運動軌跡圖；[0022]圖2為玉米寬窄行斜Z字形種植形成的玉米苗分布示意圖；
[0023]圖3為本實用新型的機構運動簡圖；
[0024]圖4為本實用新型中兩個齒輪箱之間的裝配結(jié)構示意圖；
[0025]圖5為本實用新型中齒輪箱內(nèi)行星輪系的機構運動簡圖；
[0026]圖6為本實用新型中齒輪箱內(nèi)行星輪系的裝配結(jié)構立體圖；
[0027]圖7為本實用新型中移栽臂的取苗爪形成的8字形空間運動軌跡對應的兩級齒輪嚙合總傳動比函數(shù)曲線圖；
[0028]圖8為本實用新型中移栽臂的取苗爪形成的8字形空間運動軌跡的側(cè)視圖；
[0029]圖9為本實用新型的中心軸與中間軸的裝配結(jié)構局部立體圖；
[0030]圖10為本實用新型的中間軸與行星軸的裝配結(jié)構立體圖；
[0031]圖11為本實用新型中移栽臂的內(nèi)部結(jié)構剖視圖；
[0032]圖12為本實用新型中移栽臂的外部結(jié)構立體圖。
【具體實施方式】
[0033]下面結(jié)合附圖及實施例對本實用新型作進一步說明。
[0034]如圖1和圖2所示，四非圓錐齒輪行星輪系玉米寬窄行斜Z字形移栽機構實現(xiàn)的玉米種植為寬窄行種植及斜Z字形種植的組合。斜Z字形種植為種植后沿著移栽機構前進方向，即圖2的箭頭方向，一顆玉米苗q1、同行相鄰列的玉米苗q2、同列相鄰行的玉米苗q3及相鄰列相鄰行的玉米苗q4之間順序連線呈斜Z字形。
[0035]如圖3、圖4、圖5和圖6所示,該四非圓錐齒輪行星輪系玉米寬窄行斜Z字形移栽機構包括動力傳動部件、牙嵌式法蘭I和栽植部件；兩個栽植部件分別設置在動力傳動部件的兩側(cè)。
[0036]動力傳動部件包括中心鏈輪2、中心軸3、鏈條4、主動鏈輪5、主動鏈輪軸6和傳動箱7 ;中心鏈輪2、中心軸3、鏈條4、主動鏈輪5和主動鏈輪軸6整體設置在傳動箱7內(nèi)；主動鏈輪5和主動鏈輪軸6設置在傳動箱7的尾部，主動鏈輪軸6的兩端均通過軸承與傳動箱7連接，主動鏈輪5固定設置在主動鏈輪軸的中部；中心鏈輪2和中心軸3設置在傳動箱7的頭部，中心軸3與傳動箱7之間通過軸承連接，中心軸3的兩端分別伸出傳動箱7的兩側(cè)壁外，中心鏈輪2固定設置在中心軸3的中部；中心鏈輪2與主動鏈輪5之間通過鏈條4連接。
[0037]栽植部件包括中心錐齒輪8、第一中間錐齒輪9、第二中間錐齒輪10、中間軸11、行星錐齒輪12、行星軸13、移栽臂14和齒輪箱15。
[0038]齒輪箱15整體呈三角形，內(nèi)部開設有行星錐齒輪安裝腔15-1、中間錐齒輪安裝腔15-2和中心錐齒輪安裝腔15-3 ;行星錐齒輪安裝腔15-1、中間錐齒輪安裝腔15_2和中心錐齒輪安裝腔15-3分別設置在齒輪箱15的一個角所在位置處；中間錐齒輪安裝腔15-2的頂部與行星錐齒輪安裝腔15-1貫通設置，底部與中心錐齒輪安裝腔15-3貫通設置。
[0039]中心軸3的兩端頭部分別伸入一個齒輪箱15的中心錐齒輪安裝腔15-3內(nèi)，并分別與對應的齒輪箱15固定連接；兩個齒輪箱15的安裝相位角相差β , β' 為 180°。
[0040]兩個中心錐齒輪8分別空套在中心軸3的兩端，每個中心錐齒輪8通過一個牙嵌式法蘭I與傳動箱7固定連接；中間軸11設置在齒輪箱的中間錐齒輪安裝腔15-2內(nèi)，且通過軸承與齒輪箱15連接；中間軸11的中部依次固定設置有第一中間錐齒輪9和第二中間錐齒輪10 ;行星軸13設置在齒輪箱的行星錐齒輪安裝腔15-1內(nèi)，并通過軸承與齒輪箱連接；行星軸13的一端伸出齒輪箱的外側(cè)殼體并與移栽臂14固定連接，中部固定設置有行星錐齒輪12 ;中心錐齒輪8與第一中間錐齒輪9嚙合，第二中間錐齒輪10與行星錐齒輪12嚙
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[0041]如圖6、圖7和圖8所示，通過中心錐齒輪8與第一中間錐齒輪9的嚙合及第二中間錐齒輪10與行星錐齒輪12的嚙合實現(xiàn)總傳動比函數(shù)曲線16，使得移栽機構形成8字形空間運動軌跡17，總傳動比函數(shù)曲線16上有兩個波峰。
[0042]如圖9和圖10所示，中心軸3與中間軸11的軸線夾角為為9° ;中間軸11與行星軸13的軸線夾角為供，爐為7° 、爐的取值根據(jù)寬窄行行距農(nóng)藝要求調(diào)節(jié)設計。
[0043]如圖5和圖6所示，中心錐齒輪8、第一中間錐齒輪9、第二中間錐齒輪10、和行星錐齒輪12均為一階非圓錐齒輪。
[0044]如圖11和圖12所示，移栽臂14采用成熟的現(xiàn)有技術，例如申請?zhí)枮?01110164729.9 的專利。
[0045]該四非圓錐齒輪行星輪系玉米寬窄行斜Z字形移栽機構的工作原理:
[0046]移栽機構動力由移栽機的傳動箱7內(nèi)的主動鏈輪5經(jīng)鏈條4傳遞到中心鏈輪2上，帶動中心軸3轉(zhuǎn)動，中心軸3帶動齒輪箱15轉(zhuǎn)動，齒輪箱15內(nèi)，空套在中心軸3上并與傳動箱7固定的中心錐齒輪8與第一中間錐齒輪9嚙合，第二中間錐齒輪10與第一中間錐齒輪9同軸安裝，且與行星錐齒輪12嚙合；當行星錐齒輪12隨行星軸13相對齒輪箱15轉(zhuǎn)動時，行星軸13帶動移栽臂14轉(zhuǎn)動，由于中間軸11與中心軸3的軸線交角及中間軸11與行星軸13的軸線交角均不等于90°，因此移栽臂14的轉(zhuǎn)動平面與齒輪箱15的轉(zhuǎn)動平面不是平行平面，引起移栽臂14上的取苗爪18在取苗后，其推苗點C、D相對于取苗點A、B在豎直方向上發(fā)生偏移。移栽臂14的轉(zhuǎn)動使撥叉19圍繞固定在齒輪箱15上的凸輪20擺動，取苗前取苗爪18前段相接觸，推苗后取苗爪18前段撐開，撥叉19經(jīng)過凸輪20的第一個上升段而抬起，將推苗桿21提高至一定位置點，同時壓縮彈簧23，取苗爪18前端張口收縮至約15mm ;在取苗爪18接近玉米苗24時，撥叉19經(jīng)過凸輪20的第二個上升段而抬起，將推苗桿21提高至最高點，推苗爪22后端擠壓取苗爪18，完成夾取玉米苗24的過程；當取苗爪18到達玉米穴口上方位置時，撥叉19轉(zhuǎn)至凸輪20缺口，彈簧23回位推動推苗桿21向下快速運動，推苗爪22會撐開取苗爪18，同時推苗爪22將玉米苗24推入玉米穴中，從而順序完成了玉米苗24的取、推動作。兩個齒輪箱15初始安裝角度相差180°，使兩側(cè)的移栽臂14移栽動作不同步，從而實現(xiàn)玉米苗24的機械化寬窄行斜Z字形移栽。
【權利要求】
1.四非圓錐齒輪行星輪系玉米寬窄行斜Z字形移栽機構，實現(xiàn)的玉米種植為寬窄行種植及斜Z字形種植的組合，其特征在于: 所述的斜Z字形種植為種植后沿著移栽機構前進方向，一顆玉米苗、同行相鄰列的玉米苗、同列相鄰行的玉米苗及相鄰列相鄰行的玉米苗之間順序連線呈斜Z字形； 該移栽機構包括動力傳動部件、牙嵌式法蘭和栽植部件；兩個栽植部件分別設置在動力傳動部件的兩側(cè)； 所述的動力傳動部件包括中心鏈輪、中心軸、鏈條、主動鏈輪、主動鏈輪軸和傳動箱；中心鏈輪、中心軸、鏈條、主動鏈輪和主動鏈輪軸整體設置在傳動箱內(nèi)；主動鏈輪和主動鏈輪軸設置在傳動箱的尾部，主動鏈輪軸的兩端均通過軸承與傳動箱連接，主動鏈輪固定設置在主動鏈輪軸的中部；中心鏈輪和中心軸設置在傳動箱的頭部，中心軸與傳動箱之間通過軸承連接，中心軸的兩端分別伸出傳動箱的兩側(cè)壁外，中心鏈輪固定設置在中心軸的中部；中心鏈輪與主動鏈輪之間通過鏈條連接； 所述的栽植部件包括中心錐齒輪、第一中間錐齒輪、第二中間錐齒輪、中間軸、行星錐齒輪、行星軸、移栽臂和齒輪箱； 所述的齒輪箱內(nèi)部開設有行星錐齒輪安裝腔、中間錐齒輪安裝腔和中心錐齒輪安裝腔；中間錐齒輪安裝腔的頂部與行星錐齒輪安裝腔貫通設置，底部與中心錐齒輪安裝腔貫通設置； 所述中心軸的兩端頭部分別伸入一個齒輪箱的中心錐齒輪安裝腔內(nèi)，并分別與對應的齒輪箱固定連接；兩個齒輪箱的安裝相位角相差160~190° ； 所述的兩個中心錐齒輪分別空套在中心軸的兩端，每個中心錐齒輪通過一個牙嵌式法蘭與傳動箱固定連接；中間軸設置在齒輪箱的中間錐齒輪安裝腔內(nèi)，且通過軸承與齒輪箱連接；中間軸的中部依次固定設置有第一中間錐齒輪和第二中間錐齒輪；行星軸設置在齒輪箱的行星錐齒輪安裝腔內(nèi)，并通過軸承與齒輪箱連接；行星軸的一端伸出齒輪箱的外側(cè)殼體并與移栽臂固定連接，中部固定設置有行星錐齒輪；中心錐齒輪與第一中間錐齒輪嚙合，第二中間錐齒輪與行星錐齒輪嚙合。
2.根據(jù)權利要求1所述的四非圓錐齒輪行星輪系玉米寬窄行斜Z字形移栽機構，其特征在于:所述的齒輪箱整體可為三角形或長條形，若齒輪箱呈三角形，行星錐齒輪安裝腔、中間錐齒輪安裝腔和中心錐齒輪安裝腔分別設置在齒輪箱的一個角所在位置處。
3.根據(jù)權利要求1所述的四非圓錐齒輪行星輪系玉米寬窄行斜Z字形移栽機構，其特征在于:通過中心錐齒輪與第一中間錐齒輪的嚙合及第二中間錐齒輪與行星錐齒輪的嚙合實現(xiàn)總傳動比函數(shù)曲線，使得移栽機構形成8字形空間運動軌跡，總傳動比函數(shù)曲線上有兩個波峰。
4.根據(jù)權利要求1所述的四非圓錐齒輪行星輪系玉米寬窄行斜Z字形移栽機構，其特征在于:所述的中心軸與中間軸的軸線夾角為2~45°，取值根據(jù)寬窄行行距農(nóng)藝要求調(diào)節(jié)設計；中間軸與行星軸的軸線夾角為2~45°，取值根據(jù)寬窄行行距農(nóng)藝要求調(diào)節(jié)設計。
5.根據(jù)權利要求1所述的四非圓錐齒輪行星輪系玉米寬窄行斜Z字形移栽機構，其特征在于:所述的中心錐齒輪和第一中間錐齒輪可同時為一階橢圓錐齒輪、一階變性橢圓錐齒輪、高階橢圓錐齒輪、高階變性橢圓錐齒輪、一階非圓錐齒輪、高階非圓錐齒輪、偏心-非圓錐齒輪或變性非圓錐齒輪中的一種。
6.根據(jù)權利要求1所述的四非圓錐齒輪行星輪系玉米寬窄行斜Z字形移栽機構，其特征在于:所述的第二中間錐齒輪和行星錐齒輪可同時為一階橢圓錐齒輪、一階變性橢圓錐齒輪、高階橢圓錐齒輪、高階變性橢圓錐齒輪、一階非圓錐齒輪、高階非圓錐齒輪、偏心-非圓錐齒輪或變性非圓錐齒輪中的一種。
【文檔編號】A01C11/02GK203537812SQ201320596203
【公開日】2014年4月16日 申請日期:2013年9月24日 優(yōu)先權日:2013年9月24日
【發(fā)明者】劉曉龍, 趙勻, 陳建能 申請人:浙江理工大學