结第三章旋转式水稻钵苗移栽机构辅助分析与优化软件的运用优化软件的运用思路旋转式水稻钵苗移栽机构的优化软件界面本章小结第四章旋转式水稻钵苗移栽机构的结构设计旋转式水稻钵苗移栽机构的整体结构设计驱动部分设计移栽臂组成零件的设计本章小结第五章旋转式水稻钵苗移栽机构的三维建模椭圆齿轮与非圆齿轮的实体建模其他零部件的三维建模本章小结第六章总结总结参考文献浙江理工大学本科毕业设计论文第章绪论本文研究目的与意义水稻是我国第大粮食作物，在粮食安全中占有非常重要的地位，在全国范围内将近有的人口以水稻为主食。我国水稻的常年种植面积约占全国谷物种植面积的，占世界水稻种植面积的，面积约为万公顷稻谷每年的总产量近万吨，其重量占世界稻谷总产的，占全国粮食总产的但是在主要粮食作物生产中，水稻的移栽劳动强度较大，水稻种植机械化水平最低。水稻的移栽是种植过程中的重要环节，移栽充分利用了光热资源，对秧苗有气候的补偿作用，同时有使作物生育提早的综合效益，因此，水稻移栽产生的经济效益和社会效益非常可观。与其他国家和地区相比，我国水稻种植机械化程度较低，绝大部分是移栽作业与国内水稻生产的其他工艺流程相比，机械化程度也是最低的收获机械化以上，种植机械化约。目前，水稻移栽机械主要有水稻抛秧机插秧机钵苗栽植机，相应的移栽技术分别为抛秧插秧和钵苗栽植。其中，水稻抛秧技术栽植浅植伤轻返苗快分蘖早分蘖节位低浅层根分布广，提早成熟，且增产增收，但是抛秧容易使秧苗倒伏直立性不好，影响缓苗，进而影响产量与抛秧技术相比，水稻插秧方式可以保证栽植秧苗有较好直立性，但与抛秧移栽采用钵盘育秧不同，插秧技术采用毯状秧苗，毯状苗几乎不能保留秧苗的成长土质及营养物质，插秧时秧苗断根多，缓苗期较长，要天左右而水稻钵苗栽植技术也采用钵盘育秧，综合了以上两种水稻移栽方式的所有优点，克服了不利的因素，钵苗栽植直立性好，无缓苗期，增产明显，成为当今水稻机械化移栽技术的研究重点。另外，目前超级稻种植都是采用手工移栽，要求每穴种植到株秧苗，用现有的毯状苗插秧种植方式根本无法满足此精准移栽要求用水稻抛秧移栽技术，难以保证移栽秧苗的直立性，影响产量而用本课题提出的水稻钵苗移栽技术，即可以解决超级稻机械化种植需要每穴到株苗，又可以保证移栽秧苗的直立性要求，有利于超级稻种植的推广。水稻钵苗移栽是种高产的水稻移栽技术。具有壮苗浅栽缓苗快分蘖旋转式水稻钵苗移栽机构的设计早分蘖节位低有效分蘖多根系发达提早成熟增产增收等优点，直以来深受农民欢迎。水稻钵苗移栽在保证移栽钵苗的直立度后与水平面夹角不低于度，钵苗移栽方式较插秧方式增产，因此增产效果明显。日本研究出的水稻钵苗移栽机又称水稻钵苗摆栽机价格昂贵结构复杂，而且又是采用半硬塑胶穴盘，成本高，育苗要求也高，使想迫切改变手工劳作并提高稻谷产量的广大农村农民望而却步，黑龙江垦区五年前曾引进日本的两种水稻钵苗摆栽机进行试验，到现在直对齿轮盒内的各传动部件与移栽臂进行工作原理的阐述与二维图的设计确定了该旋转式水稻钵苗移栽机构的钵盘的选取。旋转式水稻钵苗移栽机构的设计第五章旋转式水稻钵苗移栽机构的三维建模通过第四章旋转式水稻钵苗移栽机构的结构设计，己经明确了各零部件的形状与尺寸，为了进步分析该机构的实体结构特征，模拟水稻钵苗移栽机构的运动轨迹，检验该移栽机构的可行性，有必要进行三维的实体建模。本章把水稻钵苗移栽机构的各零部件通过软件进行三维实体建模装配。椭圆齿轮与非圆齿轮的实体建模椭圆齿轮的三维建模运用二维软件，可以直接生成普通圆柱齿轮的齿廓，但是椭圆齿轮的齿廓不能由二维绘图软件直接得出，因此是水稻钵苗移栽机构建模的个难点。本文借助课题组开发的齿轮齿廓生成软件基于编程平台，导出椭圆齿轮齿廓的数据点，再在中通过数据点进行齿廓曲线的生成，实现椭圆齿轮的实体建模。其具体步骤如下中间椭圆齿轮三维建模流程如图所示利用齿轮齿廓生成软件得到椭圆齿轮齿廓的数据点数据点的格式为打开三维实体建模软件，在建模环境下选择操作命令样条，把齿廓的数据点导入，生成椭圆齿轮的齿廓，再经过拉伸等命令得到精确的椭圆齿轮三维模型。非圆齿轮的三维建模本文运用椭圆不完全非圆齿轮行星轮系水稻钵苗移栽机构辅助分析与优化软件基于可视化编程平台导出不完全非圆齿轮节曲线的数据点，通过完成二维齿廓的建模，并把二维齿廓导入到中，进行拉伸，可得到不完全非圆齿轮的三维实体模型，具体操作步骤如下建模流程如图所示浙江理工大学本科毕业设计论文通过椭圆不完全非圆齿轮行星轮系水稻钵苗移栽机构辅助分析与优化软件，导出不完全非圆齿轮节曲线的数据点数据格式为用打开中导出的数据文件，并把非圆齿轮节曲线的数据点整理成，格式打开，选择样条命令，复制所有的，格式的数据，粘贴到命令窗口，绘制出不完全非圆齿轮的节曲线，保存用打开保存的节曲线，把节曲线等分为份，测量等分点处曲率半径的大小，布置相应位置的齿轮，得到不完全非圆齿轮的齿廓，保存为格式图不完全非圆齿轮三维建模流程旋转式水稻钵苗移栽机构的设计打开，导入不完全非圆齿轮的齿廓曲线，利用拉伸命令及其他的操作得到不完全非圆齿轮的三维实体模型。其他零部件的三维建模行星椭圆齿轮凸锁止弧凹锁止弧摆杆移栽臂壳体拨叉凸轮弹簧片图主要零件三维模型通过对水稻钵苗移栽机构进行三维建模，为机构的装配与虚拟样机拭验做好准备。为了使该机构的虚拟仿真能相对准确的反应在实际工作中移栽的工作情况，本文严格按照各个零件的二维设计形状与尺寸进行三维实体建模。根据第五章水稻钵苗移栽机构的二维结构设计，利用软件对水稻钵苗移栽机构各个零件进行建模。主要的零件包括行星椭圆齿轮左齿轮盒右齿轮盒凸锁止弧凹锁止弧太阳轮缓冲弧中间轮缓冲弧凸轮消除齿隙装置摆杆移栽臂壳体拨叉凸轮推秧爪弹簧片等，对于各零件具体的建模方法和步骤，由于篇幅的原因本文将不进行详细介绍。如图为水稻钵苗移栽机构中部分零件的三维实体模型。浙江理工大学本科毕业设计论文图三维模型本章小结介绍了水稻钵苗移栽机构零件的加工方法及各种零件图做出了水稻钵苗移栽机构三维模型。旋转式水稻钵苗移栽机构的设计第六章总结总结本文通过对国内外的水稻钵苗移栽机构进行了总结分析，指出国内水稻钵苗移栽机效率低的特点以及国外移栽摆栽机价格昂贵，因此本文提出了种能实现高效率水稻移栽的移载机构椭圆不完全非圆齿轮行星轮系水稻钵苗移栽机构。该旋转式水稻钵苗移栽机构由齿轮盒驱动机构与移栽臂两部分构成，其中齿轮盒内由非匀速传动机构非匀速间歇传动机构组成。本研究的创新之处在于根据我国水稻钵苗移栽的农艺要求，运用人机交互式的优化方法，提出了水稻钵苗移栽机构的参数优化的目标和参数，自主开发了椭圆不完全非圆齿轮行星轮系水稻钵苗移栽机构的辅助分析与优化软件。通过该软件可以方便的分析了参数变化对水稻钵苗移栽机构运动特性的影响，优化出水稻钵移栽机构的结构参数。本研究在非匀速间歇传动的基础上，为齿轮盒内添加了组缓冲装置，减小间歇传动机构在传动过程的突然脱离造成的振动，使机构能准确的实现推秧，提高移栽的成功率同时，为减小行星轮与中间轮的间隙，机构能够更好的平稳取秧，在齿轮盒内设计了两套消除齿隙装置，使机构的取秧得到了优化。浙江理工大学本科毕业设计论文参考文献张冬梅，汪春水稻钵育机械化栽培技术研究现状及发展趋势长春理工大学吕亚洲我国水稻栽插机械发展介绍农业机械，孙春梅，张山泉，钟平，等直播稻与机插秧优缺点分析现代农业科技吴海荣，赵霁霞水稻钵育摆栽机应用中应注意的几个问题现代化农业李建桥，张国凤，陈建能，等钵苗有序移栽机构的研究进展及应用展望农机化研究傅雷鸣水稻插秧机推广现状分析江苏农机化，杨坚，阳潮声，陈兆耀，等电磁振动式小型水稻钵苗移栽机的研究农业工程学报宋建农，刘小伟，庄乃生，等水稻钵苗行栽机试验江苏大学学报修德龙，范淼两种日本水稻钵育摆栽机在垦区的对比试验现代化农业成永芳日本型水稻钵苗移栽机引进试验简报农机与食品机械张国凤，陈建能，李建桥，等水稻钵苗有序抛秧机顶出机构的参数优化江苏大学学报李宝筏，郭海立沈阳农学院农机系日本型水稻插秧机工作原理及分插机构分析粮油加工与食品机械伊藤尚胜，清水修，和田俊郎，等移植机日本专利，宋建农，黄育仕，魏文军，等水稻钵苗对辊式拔秧机构江苏大学学报宋建农，王苹，魏文军，等水稻秧苗抗拉力学特性及穴盘拔秧性能的力学试验研究农业工程学报宋建农水稻钵苗行栽机的试验研究中国农业大学学位论文，陈恒高，田金和，宋来田机械手式水稻抛秧机的研究农业机械学报旋转式水稻钵苗移栽机构的设计肖丽萍基于空间机构的水稻钵苗精准栽植机构的研究中国农业大学学位论文，陈邦仁，陈宗凯水稻钵苗移栽机中国专利，潘显武，孔令有钵苗水稻插秧机中国专利，陈志威基于椭圆不完全非圆齿轮传动的蔬菜钵苗取苗机构的优化和设计浙江理工大学硕士学位论文，赵匀农业机械分析与综合北京机械工业出版社，和丽，许纪倩，周娜，等非圆齿轮行星系分插机构运动分析农业机械学报吴序堂，王贵海非圆齿轮及非匀速比传动北京机械工业出版社，陈建能椭圆齿轮行星系分插机构的动力学性能分析参数优化及实验验证杭州浙江大学生物系统工程与食品科学学院，俞高红圆柱齿椭圆齿行星系分插机构的动力学分析与优化杭州浙江大学生物系统工程与食品科学学院，林丹基于遗传算法求解约束优化问题的种算法软件学报赵匀农业机械计算机辅助分析和设计北京清华大学出版社，俞高红，孙良，赵匀混合齿轮行星系分插机构的人机交互参数优化农业机械学报武传宇，赵匀等水稻插秧机分插机构人机交互可视化优化设计农业机械学报俞高红，何琰等旋转式分插机构运动学多目标非劣解群自动寻求农业机械学报瞿彬，王凤林程序设计全程指南北京电子工业出版社，柴欣，李惠然程序设计实验教程北京中国铁道出版社，陈秀宁，陈宗农，顾大强机械设计基础杭州浙江大学出版社，浙江理工大学本科毕业设计论文濮良贵，纪名刚机械设计北京高等教育出版社曾向阳，谢国明，王学平，等基础及应用教程北京电子工业出版社，冯辉，钱峻英基础教程北京人民邮电出版社，光耀，李达蕾，谢龙汉三维造型设计及制图陈德虎，陈大治系统应用技巧北京清华大学出版社，李增刚入门详解与实例北京国防工业出版社，范成建，熊光明，周明飞应用与提高北京机械工业