高速水稻插秧机行走变速装置的研究
高速水稻插秧机移箱机构优化设计的开题报告
高速水稻插秧机移箱机构优化设计的开题报告一、研究背景随着人口的不断增长以及农业发展的推进，粮食的需求量也在不断增加。
为了提高粮食生产的效率和产量，高速水稻插秧机已经成为现代农业生产中不可或缺的一环。
高速水稻插秧机的移箱机构是其重要组成部分，它能够实现移植嫁接并高效率完成水稻的移栽工作。
然而，由于各种原因，如设备结构和工作方式等方面，移箱机构需要不断优化才能更好地适应实际工作需求。
二、研究目的本研究旨在对高速水稻插秧机移箱机构进行优化设计，以提高机器的稳定性、机械效率和工作效率，从而提升高速水稻插秧机的整体性能。
具体研究目的如下：1.分析移箱机构现有设计的不足之处，明确优化设计的目标。
2.设计新的移箱机构方案，优化移箱机构螺旋杆、切割刀片等部件的结构与数值，并利用CAD等软件进行整体设计。
3.进行有限元分析，验证新的移箱机构方案的可行性和稳定性。
4.制造、安装和测试优化后的移箱机构，并对其性能进行实际测试和评估。
三、研究方法本研究采用如下研究方法：1.文献分析法：分析移箱机构现有设计的不足之处，全面理解移箱机构的机理和性能。
2.工程设计法：根据实际的工作需求，设计新的移箱机构方案，明确结构和零件的尺寸及各部分的运动关系，实现优化设计的目标。
3.有限元分析法：利用有限元分析软件，对新的移箱机构方案进行有限元分析，验证其可行性和稳定性。
4.制造、安装和测试法：制造新的移箱机构，安装到高速水稻插秧机上，并进行实际测试和评估。
四、研究内容本研究主要涉及以下内容：1.高速水稻插秧机移箱机构的结构和工作原理分析。
2.对移箱机构现有设计的不足之处进行分析和总结。
3.综合实际工作需求，设计新的移箱机构方案。
4.利用CAD等软件进行移箱机构的整体设计和结构优化，并进行有限元分析验证。
5.制造、安装和测试新的移箱机构，评估其性能和稳定性。
五、预期成果1.得到一种新的移箱机构设计，使高速水稻插秧机能够更快更准确地完成水稻移栽工作。
高速插秧机主变速器多目标优化设计
高速插秧机主变速器多目标优化设计
胡晓明;朱为国
【期刊名称】《机械传动》
【年(卷),期】2012(36)8
【摘要】以某高速插秧机的主变速器为例,根据高速插秧机对质量和传动的平稳性要求,以主变速器中齿轮系体积最小和齿轮传动重合度最大为优化目标,根据变速器的设计准则和性能要求建立约束条件,建立高速插秧机主变速器多目标优化设计数学模型,并运用MATLAB优化工具箱进行了优化计算。
结果表明:优化后主变速器的体积减小了9.01%,重合度增加了5.85%,取得了良好的优化效果。
【总页数】4页(P48-50)
【关键词】高速插秧机;多目标优化;变速器;MATLAB
【作者】胡晓明;朱为国
【作者单位】淮阴工学院;同济大学机械工程学院
【正文语种】中文
【中图分类】TH122
【相关文献】
1.肘杆式高速压力机主运动机构的多目标优化设计 [J], 孔俊超;顾猛;陈世雨;王硕
2.车辆机械式变速器多目标可靠性优化设计 [J], 解云
3.汽车机械式变速器多目标可靠性优化设计 [J], 李哲
4.基于多目标规划的变速器优化设计 [J], 徐甜子
5.汽车机械式变速器多目标可靠性优化设计 [J], 陈康
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最新可调行距高速水稻插秧机移箱机构设计
可调行距高速水稻插秧机移箱机构设计安徽农业大学毕业论文（设计）论文题目可调行距高速水稻插秧机移箱机构设计姓名xx学号xxx院系 xxx专业xxxxxxxxxxxxxxx指导教师xxx职称 xxxx中国·合肥二o一五年五月目录Abstract (18)可调行距高速水稻插秧机移箱机构设计作者：xxx 指导老师：xxx（xxxx大学工学院 11级农业机械化及其自动化合肥 230036）下载须知：本文档是独立自主完成的毕业设计，只可用于学习交流，不可用于商业活动。
另外：有需要电子档的同学可以加我2353118036，我保留着毕设的全套资料，旨在互相帮助，共同进步，建设社会主义和谐社会。
摘要：水稻是我国主要的粮食作物，在解决人口温饱以及粮食安全问题中起到了举足轻重的作用。
但随着农村人口老龄化水平慢慢提升和年轻劳动力的行业转移的提升，传统种植人工移栽方式劳动强度大、效率低，因此，发展机械化移栽迫在眉睫。
但目前国内生产上使用的高速插秧机行距固定，而我国各个地区的地域条件不一样，对水稻植株之间的行距要求也不尽相同。
为保证不同的水稻品种能在合适的行距下种植，提高插秧能力，水稻产量达到最大，故需研制一种可调宽窄行高速插秧机。
移箱机构是可调宽窄行高速插秧机核心机构，故设计一种可调宽窄行高速插秧机移箱机构。
本文在主体机械的基础上，对移箱机构进行结构的优化与设计。
通过参数优化，增强螺旋轴等零部件的耐磨性和实用性。
根据可调宽窄行高速插秧机和功能工作性能要求，提出了总体设计方案，对主要零部件进行详细设计，并进行校核，保证设计的合理性。
关键词：可调行距高速插秧机移箱螺旋轴1 绪论人多地少是我国的基本国情。
如何在有限的土体上实现产量最大化一直是众多科学界工作者追求的目标，也是捍卫我国粮食安全问题的重要举措。
在众多农作物中，水稻因其单产最高、种植面积最大、总产量最高毋庸置疑在我国是最主要的粮食作物。
在解决全国人口的温饱问题中起到了不容忽视的重要作用。
水稻插秧机质量现状分析
度 低 ，看 不懂 使 用 说 明书 ，造 成 插 秧 机 作 业质 量 下 降和 故 障 频 发 。 如有 的用 户 往 发 动 机 油 箱 中加 机 油 ， 导 致 发 动 机 损 坏 ；有 的 用 户 不 懂 育 秧 技 术 ，育 出的秧 苗 均 匀 度 差 ，空 格 率 高 ，机 插 时漏 插 率 较 高 ；有 的用 户 在 插 秧 时 ， 田面 水深 超 过 了 插 秧 机 的适 用 范 围 ，造 成 漂 秧 等 等 。因 此对 购 机 农 户 要 加 强 技 术 培 训 ，使 机 手 会 操 作 ，懂 技术 ， 会 管 理 。用 户 培 训 应包 括 育 秧 技 术 、插秧 机操 作
（ ）高速 乘 座 式插 秧 机 重 心 设计 存 在缺 陷 。 ２
主 要 工 作 部件 置 于 后 端 ，导致 机 身 前 部 轻 、 后 部 重 ，在通 过 田埂 以及 上下 陡坡 时 ，容 易翻倾 。 （ ）有 的插 秧 机 行距 设 计 存 在缺 陷 。栽 植行 ３
过 近 几 年 的 消化 和 吸收 ， 目前 大 部 分 零部 件 已经
分 零 部 件 如 栽 植 臂 、轴 、轴 套 和 轴 承 等 存 在 不 同 程 度 的质量 问题 。 ２ ３ 部 分 产 品 的使 用 说 明 书和 “ 包 凭证 ”存 在 ． 三
问题
是 推 广 机 插 技术 的 关键 ，尤 其 要 重 视 育秧 技术 的 培 训 ，要 让用 户 熟 悉育 秧 方 式 和 育 秧 生产 流程 ，
（ ）有 的插秧 机 摆 秧 位 置 设 计在 前 部 ，操 作 ７
不 方 便 ，很 多机 手将 秧 苗 放 在 后 、侧 部 ，但 在 机 器 转 弯 或 倒 退 时 易将 秧 苗 甩 出 。设 计 时 适 当 增 加
插秧机
水稻机械化插秧技术特点
1
机械插秧前的 准备
2
秧苗的装置工 作
3
的深度调整
4
选择适宜的插 秧路线
5
插秧作业的质 量要求
机械插秧前的准备
当前形势下,水稻机械化插秧在我国得到了普及的发展。因此在水稻插秧前,负责插秧机的操作人员应该提前 对插秧机进行全面的检查与调试,主要针对各运行零部件之间的转动是否灵活以及其各零部件之间是否存在卡带的 情况出现。待一切检查工作结束后,要及时的给转动部件适当的加注润滑油,从而保证插秧机能够正常的进行运行, 保证整个插秧工作的顺利进行。
日本于1898年,发表第一个水稻插秧机专利;意大利于1915年开始研究拔秧苗的水稻插秧机，至50年代已有 拖拉机配套的商品出售,但都由于结构复杂、造价高，作业时需用辅助劳力多而未能推广。日本于60年代研制带 土小苗的栽植技术和相应的水稻插秧机。1966年后，工厂化水稻育秧设备研制成功，促进了插秧机械化的迅速发 展。
秧箱
主要功能是承载秧苗，并与送秧机构、分插秧机构配合，完成送秧和分秧作业。主要有箱体、箱架、秧门 (包括秧帘)和秧刷等组成。在横向移箱机构作用下，使秧箱横向移动，从而使秧苗移向秧门，以配合取秧器有规 律的取秧栽插。
分插秧机构
是水稻插秧机的主要工作部件，由取秧器及其驱动机构和轨迹控制机构组成。取秧器在驱动机构的驱动和轨 迹控制机构的控制下，按照一定的轨迹从秧箱中分取一定数量的秧苗并将其插入土中，然后返回原始位置开始下 一次循环动作。按分秧动作，有横分和纵分两种。①横分取秧器有适于拔取苗栽插的秧夹和适于带土苗栽插的切 扒式秧爪，两者根据需要可互换使用。秧夹由活动夹片和固定夹片构成，其张开度根据秧苗的粗细和秧苗数量进 行调节；切扒式秧爪带有脱秧片，使带土秧苗从秧爪上顺利脱出。
高速插秧机的作业操作及调整
高速插秧机的作业操作及调整龚爱峰N o n g y e j i x i e高速插秧机可以有效的控制秧苗的入土深度，提高秧苗成活率和分蘖效果，其工作特性的好坏将直接影响插秧机的整机性能。
本文以洋马VP6高速插秧机为例，首先从驾驶作业前的各部件调整入手，然后介绍发动机启动与停止，起步、变速、停车等具体驾驶方法，并就插秧作业中进出田块、田间作业、转弯换行、田埂边的插植方法以及秧苗补给等操作及相关调整过程进行阐述。
一、驾驶作业前的调整为了驾驶舒适、良好的作业性能，洋马VP6插秧机设计了如下作业前有关调整部件：驾驶座位的位置可通过平头销的孔位和前后调节杆的调节进行；变速踏板的角度可通过平头销进行2档调节；方向盘位置可通过方向盘倾斜调节手柄进行2档调节；将载秧台移至中央，把秧规固定在取苗口上，用手转动回转箱，确认秧爪头部是否对准秧规上的刻线；用手转动回转箱，确认当推杆位于秧爪的头部时，推杆与秧爪的间隙为0.1-0.6mm ；秧爪磨损超过3-3.5mm 以上，必须更换秧爪。
二、驾驶方法1、发动机启动·停止方法（1）发动机启动：插入钥匙，拨至[入]位置，将刹车踏板踩到底，然后把钥匙开关转至[启动]位置，发动机启动。
发动机启动后，手离开钥匙开关，钥匙开关自动回至[入]位置。
观察发动机状态，推入风门手柄。
（2）发动机停止：把主变速手柄位于[补苗]位置，插植手柄位于[中立]位置，油门手柄置于[低速]位置，钥匙开关置于[切]位置，发动机停止。
2、起步·变速·停车方法（1）起步方法：启动发动机，把油门手柄置于[作业]位置，插植手柄置于[上]位置，插植部升至最高位置后再置于[中立]位置，油压锁止手柄置于[锁止]位置，主变速手柄置于与作业相适宜的位置，解除刹车锁止，缓慢踩入变速踏板后，插秧机起步。
（2）变速方法：将机身停下，用主变速手柄进行变速。
若在坡道上变速时，请将刹车踏板踩到底，并挂上刹车锁止；此外，请把主变速手柄置于[中立]或[补苗]位置；否则，插秧机会滑动引起事故。
插秧机原理及操作使用技术(袁钊和)
￭
多轮驱动底盘具有良好的水田通过性能，较小的滚动阻
力，防壅泥、壅水功能，有灵活轻便的操作功能。
步行机——双轮
乘座机——四轮
￭具有液压仿形系统
￭具有较高的使用寿命及使用可靠性，采用重量轻、强度高的合金 材料，充分应用了压铸、精密锻压、数控等现代工业制造技术。
NAME 材料
变速箱（前）
变速箱（后）
赤根空稻种 （幼苗） 晨光 （中苗） 晨光 （中等苗）
24日
32日
32日
1) 靠得最近的2株之间的距离。
2) 由于栽插迟3，保存了1周时间。 3) 用试插机栽插的方式。 4) 调查记录，缺株率各区200-800棵，一株根数，栽插深度各区为64-200株。
四、典型结构示例
（一）横向与纵向送秧机构 横向送秧机构是由带有左旋与右旋的螺旋轴带动秧箱左右往复运 动，每一个行程所切块的次数，决定小秧块的横向尺寸。切块次数通 过齿轮配比所决定的，一般有三个档：“20”、“24”、“26”。“20” 是指秧块的横向28cm在一个行程内切成20小块，这个小块的横向尺寸 为28：20=14mm。以此类推，相应的为14、11.7、10.8mm。 纵向送秧是当秧箱运动到任一端时，标志前一排秧取完后，即进 行纵向送秧。
步行式 机动插秧机
乘坐式
（二）按插秧机构分曲柄连杆式与双排回转式两类。
•曲柄连杆机构在步行式及普通乘座式插秧机上采用。由于机 构惯性力的限制，插秧频率被限制在300次/分左右，平衡机构 设计较好时，也可以提高。
按插秧机前进方向分为正向与反向两大类。正向机构用于 乘座式插秧机上，反向机构用于步行式插秧机。反向机随株距 加大，插孔变大，正向机则相反。
插秧机原理及操作使用技术
扬州大学科技成果——行距无级快调钵苗栽秧机及其制造关键技术研究与开发
扬州大学科技成果——行距无级快调缽苗栽秧机及其制造关键技术研究与开发成果简介本项目针对我国插秧机械长期照搬日、韩栽植参数体制导致我国水稻种植体制未能按照我国国情发展这一基本事实。
创新研制一种分秧与放秧分离的行距可快调的新型缽苗栽秧机。
解决我国多少年一贯制的不论品种、不论土壤肥水条件、不分地域、千篇一律的固定行距机械种植模式问题，形成原创技术。
创新点1、快速无级调节行距的钵苗栽秧机。
（1）抓秧、放秧分离式栽秧机构；该机构从秧箱抓取秧苗后放入集秧斗，由集秧斗下滑至放秧器，由放秧器将秧苗栽入田中。
（2）无级快速可调放秧装置。
（3）智能化高频伸缩振动强制输秧装置。
（4）推送式缽苗抓取分苗装置。
（5）智能化对于地面绝对速度为零的纵向伸缩控制式放秧系统。
（6）电-液压组合控制自动换行起落系统。
（7）分秧针金刚石涂层工艺及技术。
（8）凸轮、丝杆仿形快速挤压成型及TD扩散超硬化处理工艺及技术。
（9）壳体件表面处理抗疲劳强化工艺及技术。
2、水稻无公差准确粒数播种盘式缽苗育秧装备。
（1）振动式矩阵排列微管气吸充种气吹放种装置。
（2）图像处理智能化机械手去重、补缺系统。
关键技术1、快速无级调节行距的钵苗栽秧机。
（1）采用抓秧、放秧分离的方法实现调行距不必改变往复行程、栽植的作业及秧箱秧盘变质的突破。
（2）采用电-液压组合控制技术，实现起落系统自动换行。
（3）采用智能化控制技术，实现放秧系统对于地面绝对速度为零的纵向伸缩智能化控制。
（4）采用金刚石涂层工艺，对插秧机分秧针进行金刚石涂层，提高分秧针的耐磨性能。
（5）采用快速仿形挤压与表面超硬化处理技术，对插秧机凸轮、丝杆进行仿形挤压加工及表面超硬化处理，提高凸轮、丝杆的强度及耐磨性能。
（6）采用抗疲劳加工技术，对插秧机壳体件表面进行抗疲劳强化处理，提高壳体件的表面性能。
2、水稻无公差准确粒数播种盘式缽苗育秧装备。
（1）采用电磁振动式矩阵排列微管气吸充种气吹放种装置实现精量播种（1粒/穴）、少伤种的技术要求。
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摘
要 ： 根 据高 速 水 稻插 秧 机 的工 作 特 点 和要 求 ， 论 述 了 目前 国 内外 高 速水 稻 插 秧 机 行 走 变 速装 置 的类 型 及 特
点， 并 对 主要 结 构 和工 作 原 理进 行 了分析 研 究 ， 指 出 了在 设 计 和 选 择 高 速 水 稻 插 秧 机 的变 速 装 置 时 应 该 着 重 考
和 １ 个 倒挡 。齿 轮 １和 齿 轮 ２啮合 为 Ｉ挡 ； 齿 轮 ３和 齿 轮 ４啮合 为 Ⅱ挡 ； 齿 轮 ５和 齿轮 ６啮合 为 ３Ⅲ挡 ； 齿
１ 机 械 有 级 变 速 器
机 械有 级式 变 速 装 置 是 一 种 传 统 的有 级 变 速 装 置， 广泛 应用 于各类 车 辆 和 农 业 机 械 中 ， 主 要 由齿 轮 、 轴 及操 纵装 置 组成 。
有 良好 的动力 性 、 经 济性和加速 性 ， 该 变 速 装 置 共 设
置 了４个前进挡（ 其中 ３个为插植工作挡 ， １ 个为高速
行驶挡） 和 １个倒 退 挡 。
齿轮泵动力输入齿轮
力输入轴
‘
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２ ７
同时 ， 由于机器 的作业 环境恶 劣 ， 又要求 机器配置较 大的功率 ； 在变速装 置的传动 比方 面 ， 由于插秧机 是 在泥脚深的地里行走 ， 要求较一般农机有更大的传动 比， 但是为了满 足高速插秧 的行 走工作 ， 变速箱 的传 动 比又要 较 小 。所 以 ， 高 速水 稻 插 秧 机 的行 走 变 速 装
０ 引言
高速水稻插秧机 的田间插植 速度要求大 于 １ ｍ ／ Ｓ ， 在设计和性 能上不 同于其 他 的大 田作 业机械 。由 于是 在 泥泞 的 田间 作 业 ， 轮辙要 窄， 不 能 影 响 水 稻 插 秧对地面的平 整要求 ， 驱 动轮采用 窄钢轮 ， 轮子走在 犁底 层 ， 接地压力 大 ， 行 走 阻 力 较 大 。为 了 减 少 机 器
２ ０ １ ３年 ８月
农 机 化 研 究
第 ８期
高 速 水 稻 插 秧 机 行 走 变 速 装 置 的 研 究
陈小 亮 ，李 革 ，徐 岳平。 ，魏 学 文 ，鲍俊 峰 ，张 继钊 ，李 明杰
（ １ ． 浙江 理 工 大学 机 械 与 自动 控 制学 院 ，杭州 ３ １ Ｏ ０ １ ８；２ ． 浙 江小 精农 机制 造 有 限公 司 ，浙江 绍 兴 ３ １ ２ ３ ０ ０）
基金项 目：国家现代农业技术体 系建设专项 （ １ ｌ １ ３ ３ １ Ａ ４ Ｃ ０ ９ ３ １ ３ ）
作者简 介 ：陈 小亮 （ １ ９ ８ ５一 ）， 男， 河南鹤 壁人 ， 硕士 研究 生 ， （ Ｅ— ｍａ ｉ ｌ ）
ｅ ｘ ｌｃ ｎ＠ １ ６ ３． ｃ ｏ ｍ。
—
级式变速装置 的操 纵机构是 比较 复杂 的。但机械 变 速器具有结构简单 、 传动效率高 、 制造 成本低 和工作 可靠等优点 ， 传 动效率一 般 ＞ １９ ０ ％， 机械传动对 环境
虑 的 问题 。
关键词 ：高速水稻插秧机 ；无级变速器 ；变速装置 ；Ｈ ＭＴ ； Ｈ Ｓ Ｔ
中 图分 类 号 ：￥ ２ ２ ３ ． ９ １ 文 献 标 识 码 ：Ａ 文 章 编 号 ：１ ０ ０ ３ — １ ８ ８ Ｘ（ ２ ０ １ ３ 】 ０ ８ — ０ ２ ２ ８ — ０ ４
的 行走 阻力 和 实现 多 携 带 秧 苗 ， 变 速 装 置应 尽 量 采用 轻 型材 料 和 结 构 轻 量 化 设 计 ， 以减 轻 插 秧 机 的 质 量 ；
图 １是 Ｅ ｌ 本 洋 马农 业 机 械 公 司研 制 的 Ｒ Ｒ ６型 高
速水稻插秧机 的变 速箱机构 的传 动简 图。由于高 速 水稻插秧机使 用条件复杂 ， 环境 恶劣 ， 欲保 证插秧 机
收 稿 日期 ：２ ０ １ ２ — ０ ８ — ２ ｌ
轮７ 、 齿轮 ８和齿轮 ９啮合为倒挡 。其前进挡时 的机
械 传 动系 统 的效率 为
卵输出轴
＝
叼齿轮 ‘ 滚动轴承 叩滚动轴承
０ ． ９ ８ ｘ ０ ． ９ ９ ｘ ０ ． ９ ９ ＝ ０ ． ９ ６
（ １ ）
由以上 分 析可 以看 出 ， 高 速水 稻插 秧 机 的机 械有
装 置 可分 为 机 械 有 级 变 速 式 、 带式无级变 速式、 静 液 压 无级 变 速 式 以及 液压 一 机 械无 级 变速 式 等 ４种 。
图 １ Ｒ Ｒ ６型 商速 水 稻 插 秧 机 变 速 箱 机 构 传 动 简 图
图２ 为久保 田 ２ Ｚ Ｇ Ｑ一 ８ Ｂ （ Ｎ Ｓ Ｄ ８ ） 型号 的高速水 稻插秧机的机 械变速箱 的传 动简 图。有 ３个前进挡
及污 染 情 况 不 敏 感 。 缺 点 是 挡 位 较 多 ， 要 设 置 离 合
通讯作者 ：李
革（ １ ９ ５ ８一） ， 男， 河南 洛 阳人 ， 教授， 博士， （ Ｅ— ｍａ ｉ ｌ ）
ｌ ｉ ｇ ｅ ９ １ ８ ＠ｙ ａ ｈ ｏ ｏ ．ｅ ｏ ｍ． １ ２ １ １ 。
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Ｉ ２ 工 １ Ｉ ２ ３ Ｉ ２ ５ ｎ
接插植离台器
于走变速轴
．
行走动力 输出轴
计和性能上提出了更高 的要求 ， 也是 目前我 国在 高速 水 稻插 秧 机设 计 和研 究 中亟待解 决 的难题 。 根据传动原理的不同， 高速水稻插秧机行走变速
置 与其 他 的农 业 机械 行 走 变 速 装 置 相 比 ， 在 结 构 的 设
中间轴 １
中间轴２
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山 １ ９
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