应用了最新的材料和工艺，有效地减轻了机器的振动增加了插秧的可靠性，使得插秧频率达到次，但是机构较为复杂，加工制造要求高，而且有时会出现分秧不均的缺陷。高速插秧机世纪年代中期，日本成功研制出了对称布置的行星齿轮式分插机构，该类分插机构具有性能稳定可靠振动小等特点，并且插秧质量较好，采用对称式结构使得栽植臂的驱动轴每旋转周可以插秧两次，极大地提高了插秧效率，据实验记载，该机构的分插频率能达到次，在当时，这种成果在水稻插秧机高速化方面的研究取得了突破性的进步。时至今日，日本依然在高速水稻插秧机的研制技术方面领先于世界，日本国内的久保田井关洋马等农机企业的研发团队庞大经验丰富，他们研制出的高速插秧机性能稳定可靠行驶机动灵活插秧效果好，并且乘坐舒适操纵方便，深受广大农户的好评。高速插秧机的结构组成高速插秧机的结构复杂，是集机电液体的技术组合，台性能优越的高速插秧机不仅要在结构功能方面满足要求，保证易操作且插秧性能稳定可靠，同样在整机的外观设计上也应满足现代美学的要求，这样才能在同类品牌中脱颖而出，占据定的市场份额。当然，结构功能方面的高品质始终是高速插秧机在研发过程中的重点和难点，要加以重视。高速插秧机的整机结构布局图如图所示高速插秧机在结构上主要是由发动机变速系统液压系统插值系统行走装置液压转向装置操纵机构拉锁电装面罩机架浮板苗架等部分组成。其中最为核心的技术是插值系统部分，作为高速插秧机的关键部件，它决定着插秧的效果和质量，为此，国内外但凡与高速插秧机研究相关的课题，大多数与插值系统有关，而对高速插秧机中其它结构部分的研究资料却很少。在高速插秧机的研发过程中，除了插值系统以外，其传动系统的设计也颇具难度，高速插秧机的传动系统主要由变速系统插值变速器前轮和后轮等部分组成，通过变速系统将发动机的动力分配到高速插秧机的插值变速器前轮后轮等部分，保证整台机器在田能够稳定的工作。高速插秧机的液压系统主要包括齿轮泵液压转向装置以及液压升降装置等部分，在整台插秧机实现功能性的过程中具有重要的作用。高速插秧机的插值系统主要由插值链轮箱栽植臂等部分组成，其中栽植臂预备载苗架插秧机面罩方向盘变速系统驾驶座操纵机构机架部分液压升降装置苗架插值链轮箱浮板栽植臂前桥及前轮发动机后桥及后轮图高速插秧机整机结构图插秧机机械变速箱设计的结构复杂，在实际插秧时，栽植臂按照既定的轨迹完成插秧动作，将秧苗插入田中，因此其运转时的轨迹曲线决定着插秧的实际效果。拉锁电装机架浮板苗架等装置，对于高速插秧机实现些特定的功能起着很重要的辅助作用。高速插秧机中常用的几种变速方式高速插秧机主要有三种变速方式，分别采用机械式组合变速器式组合变速器和式组合变速器，这三种变速器各自的功能特点如下机械式组合变速器机械式变速器的结构简单工作可靠传动效率高制造成本低，比其他类型的变速器历史悠久技术更为成熟，主要由齿轮机构传动轴和操纵机构等部分组成，有些机械式变速器中还有离合器，在汽车行业应用比较广泛。机械式变速器在工作中对环境变化和污染程度的反应比较迟钝，不会因为环境的过大变化而影响整机的功能特性。相对而言，机械式变速器的操纵机构设计和装配难度较大，通常比较巧妙。对于本文中高速插秧机所采用的三轴式机械式变速器，档位主要由个前进挡个倒档和个空挡组成，操纵机构设计结构巧妙，机械传递效率高达以上。式组合变速器静液压无极变速器,简称也叫液压变速箱，主要是由柱塞马达柱塞泵壳体以及操纵机构等组合而成的种液压装置。它的作用主要是在整机的传动系统中承担变速器的全部或者部分调速功能。由于系统具有很好的制动性能，它的操纵机构没有机械式变速器那么复杂，并且与发动机的匹配性较好，可以很容易的匹配不同规格的发动机。泵和马达作为的关键部件，传递总效率却只有左右，远低于机械式变速器，这限制了它的应用范围。在些要求操纵简单对油耗不敏感的小型机械上使用的较多。目前，在日本的井关农机公司生产的高速插秧机中通常使用和主变速器组合而成的变速系统，这使高速机的操纵方便，作业效率较高。式组合变速器液压机械无极变速器，简称，是种兼顾机械传递的高效性和液压传动的操控性的种变速器，它可以实现无极变速，通常应用于需要传递较大功率的场合，其中液压传递部分大约占，其余的功率通过机械传动实现，在日本洋马公司生产的高速插秧机应用较多。如图所示为的工作原理简图，般与发动机之间通过带传动的方式得到大力，主要由由变量马达变量泵以及行星差速器等部分组合而成，通过机械传动和液压回路的分流方式将发动机的动力汇集在行星差速器中，通过行星差速器将所得动力汇合输出。在工作时，通过操纵装置来控制变量泵的排量，进而改变行星差速器中行星架的速度大小和旋转方向，实现插秧机前进停车的功能。般通过这种传动方式可以得到机械液压并联传动机械挡直接挡纯液压传动等分和压紧机构是保证离合器处于接合状态并能传动动力的基本结构，而离合器的操纵机构主要是使离合器分离的装置。在分离过程中，踩下离合器踏板，在自由行程内首先消除离合器的自由间隙，然后在工作行程内产生分离间隙，离合器分离。在接合过程中，逐渐松开离合器踏板，压盘在压紧弹簧的作用下向前移动，首先消除分离间隙，并在压盘从动盘和飞轮工作表面上作用足够的压紧力之后分离轴承在复位弹簧的作用下向后移动，产生自由间隙，离合器接合。摩擦片式离合器原理所谓离合器，顾名思义就是说利用离与合来传递适量的动力。离合器由摩擦片弹簧片压盘以及动力输出轴组成它位于发动机与变速箱之间，用来将发动机飞轮上储存的力矩传递给变速箱，以保证车辆在不同的行驶状况下传递给驱动轮适量的驱动力和扭矩，属于动力总成的范畴，在半联动的时候，离合器的动力输入端与动力输出端允许有转速差，也就是通过其转速差来实现传递适量的动力。离合器分为三个工作状态，即踩下离合器的不联动，不踩下离合器的全联动，以及踩下离合器的半联动。当车辆起步时，司机踩下离合器，离合器踏板的运动拉动压盘向后靠，也就是压盘与摩擦片分离，此时压盘与飞轮完全不接触，也就不存在相对摩擦。当车辆在正常行驶时，压盘是紧紧挤靠在飞轮的摩擦片上的，此时压盘与摩擦片之间的摩擦力最大，输入轴和输出轴之间保持相对静摩擦，二者转速相同。最后种是离合器的半联动状态，压盘与摩擦片的摩擦力小于全联动状态。此时，离合器压盘与飞轮上的摩擦片插秧机机械变速箱设计之间是滑动摩擦状态，飞轮的转速大于输出轴的转速，从飞轮传输出来的动力部分传递给变速箱。这种状态下，发动机与驱动轮之间相当于种软连接的状态。般来说，离合器是在车辆起步和换挡时发挥作用，此时变速箱的轴与二轴之间存在转速差，档位挂进以后，再通过离合器将轴与发动机的动力结合，使动力继续得以传输。在离合器中，还有个不可或缺的缓冲装置。它由两个类似于飞轮的圆盘对在起，在圆盘上有矩形凹槽，在凹槽内部布置弹簧，在遇到冲击时，两个圆盘之间的弹簧相互发生弹性作用，缓冲外界刺激，有效的保护了发动机和离合器。在离合器的各个配件中，压紧弹簧的强度，摩擦片的摩擦系数离合器的直径摩擦片的位置以及离合器的数目是决定离合器性能的关键因素。弹簧的刚度越大，摩擦片的摩擦系数越高，离合器的直径越大，离合器性能越好。摩擦片式离合器主从动件设计如图所示，主离合器外壳上的内花键与输入轴上的外花键相配合，当欲使离合器工作时，驾驶员给离合器外壳以力的作用，使得与离合器外壳相连的主动摩擦片转动并向后靠与从动摩擦片相接触，内摩擦片为了有效散热，上面设计有油槽结构，借助摩擦力的作用外摩擦片将动力传递给内摩擦片，由于内摩擦片上的内花键与离合器内套啮合，故可将动力传递给离合器内套，离合器内套的的渐开线内花键又与双联齿轮上的外花键相啮合，将动力传递给齿轮。图离合器零部件图摩擦片式离合器装配主要结构图离合器装配图插秧机机械变速箱设计第六章操纵系统及箱体相关设计操纵系统设计主要内容机械式变速器的操纵机构主要包括两部分部分是主离合器的操纵机构，另部分是换挡操纵装置。主离合器的操纵机构主要功能是实现主从摩擦片的分离。换挡装置在设计中要防止自动脱档和自动换挡等意外情况的发生，主要由Ⅱ轴拨叉Ⅱ轴拨叉和锁止机构等结构组成，其中锁止机构主要由锁止弹簧和定位球组成，装在变速器的上下箱体上，起限制定位个拨叉位置的作用，可以防止高速插秧机在田间工作时，由于振动或者较小的轴向力的作用而脱档，如图所示图拨叉及锁止机构图操纵系统相关装配上图所示拨叉轴与输出轴低速双联齿轮相配合，达到操纵滑移的目的，上图所示拨叉轴与输出轴高速双联齿轮相配合，达到操纵滑移的目的，上图所示与主离合器相配合，达到操纵离合器启停的目的，上图所示图钢珠顶在拨叉轴的圆弧凹槽内，达到限位的目的，另端依靠螺栓与机箱相固定，达到锁紧的目的。箱体的加工及实物图机械式变速器的箱体结构复杂，样件的加工需要在数控加工中心中才能完成，并且为了防止箱体外部表面锈蚀，加工完成以后要做喷漆处理，下图为在数控加工中心中加工出来的机械式变速器上下箱体样件。图箱体样件图插秧机机械变速箱设计第七章总结与展望论文总结我国高速插秧机的技术水平与日韩等发达国家相比还有很大差距，高速插秧机的设计是目前我国农业机械化发展所急需的技术，其变速系统结构复杂，要求高，设计难度比较大，本文在对变速系统采用模块化设计的基础上，设计机械式变速器的传动机构，并对主离合器的结构进行优化，建立模型并加工出机械式变速器的样件。本文阐述了我国水稻种植的历史及现状，阐述了插秧机的在国内外的发展情况，并分析了我国推广水稻种植机械可以带来的巨大经济效益以及未来高速插秧机市场的发展趋势。同时详细说明了高速插秧机的结构特点和几种变速方式的工作原理，提出了变速系统的模块化设计理念，提出应该对机械式离合器中的主离合器的结构进行优化设计，从而提高我国高速插秧机的技术研究水平。确定了高速插秧机传动系统的设计方案，由于技术水平和成本控制方面的原因，选择机械式变速器作为副变速器的变速方式，并对两轴式变速器和三轴式变速器的结构特点进行分析，确定了机械式变速器的传动方案，并设计了操纵机构。阐述了机械式变速器中齿轮轴的设计理论，提出齿轮基本参数选择以及结构尺寸的方法，同时对轴的设计原则进行分析，建立了轴的校核模型，为机械