1、水稻插秧机水稻插秧机 1水稻插秧机设计要求水稻插秧机设计要求 水稻插秧机是用于栽植水稻秧苗的机具。 结构简单、 体积小， 使用寿命长。它主要包括送秧机构、传动机构、分插机构、机架 和船体等组成。本设计主要完成分插机构和送秧机构的设计。 设计要求：设计要求： 1）水稻插秧机应包括连杆机构、凸轮机构等常用机构。 2）插秧频率 120 次/min。 3）插秧深度 1025mm之间。 4）发动机功率 2.42kw，转速 2600r/min,传动机构始末传动比 i=26。 5) 对移箱机构（送秧机构）的设计要求： a.每次移箱距离应与秧爪每次取秧宽度相配合， 要求保证取 秧准确、均匀。 b.移箱的时间应
2、与秧爪的运动相配合。 c.传动平稳，结构简单，加工方便，必须使用可靠、耐久。 2. 工作原理及其动作分解工作原理及其动作分解 分插机构分插机构 是水稻插秧机的主要工作部件，由取秧器（栽 植臂和秧爪） ，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。 秧爪在栽植臂的带动下完成取秧和插秧工作， 图 1 中虚线给 出秧爪的静轨迹图，h 为插秧深度。 图图 1 送秧机构送秧机构 的作用是按时、定量地把秧苗送到秧门处，使秧 爪每次获得需要的秧苗。按照送秧方向的不同，送秧机构分为
3、纵 向送秧机构和横向送秧机构。横向送秧机构，其送秧方向同机器 行进方向垂直，采用的是移动秧箱法。因此，又称移箱机构。本 设计采用横向送秧箱机构。 工艺动作分解：工艺动作分解： 1） 秧爪按照特定静轨迹（如 图图 1 所示）做往复运动。 2） 秧箱做横向直线往复运动。 （在秧爪取秧过程中，秧箱 需保持连续不断的匀速运动；在移至两端极限位置后，秧 箱自动换向。 ） 3分插机构，送秧机构运动方案设计及确定分插机构，送秧机构运动方案设计及确定 1) 分插机构的设计方案 方案甲方案甲： 评价：采用曲柄摇杆机构，主动件为曲柄，使秧爪按照特定轨迹 运动。此机构设计简单，传动准确，快速。 方案乙方案乙： 评价
4、：本机构采用连杆机构，利用油缸作为主动件，来实现秧爪 的特定轨迹运动。此机构设计简单，但是需要额外的液压油路。 结论：方案甲：方案甲 结构简单，制造方便，符合设计要求，故 分插机分插机 构构 选用 方案甲方案甲。 2）送秧机构的方案设计 方案方案 A： 评价：采用凸轮机构，通过凸轮的回转运动，实现从动件（秧箱）的 横向直线往复运动。 本机构结构简单， 传力小， 传动准确， 运动灵活。 但凸轮廓线的设计较复杂。 方案方案 B： 评价：此系统以电动机为驱动元件，通过 PLC 控制系统，来控 制齿轮的转动，从而影响齿条的运动，使齿条进行直线往复运动。此 机构设计简单，传动平稳，效率高，传动比准确，可
5、靠。但此方案需 要 PLC 控制设备，成本较高。 结论： 方案方案 A 采用凸轮机构， 结构简单， 传动平稳， 成本较低， 故 送秧机构送秧机构 选择 方案方案 A。 3）方案设计的确定方案设计的确定 综上所述，考虑到插秧机的设计要求（水稻插秧机应包括连杆 机构、凸轮机构等常用机构，送秧机构传动平稳，结构简单，加工方 便，必须使用可靠、耐久。 ）以及自身所学知识，本设计的 分插机构分插机构 选择 方案甲方案甲 ，送秧机构送秧机构 选择 方案方案 A 。 如图如图 ： 运动仿真图运动仿真图： 4机构尺寸的设计机构尺寸的设计 1）送秧机构送秧机构 在设计要求中，电动机电动机 的 转速转速 为 26
6、00r rminmin。 由于 传动机构 始末传动比 i = 26 ， 故 皮带轮皮带轮 与 齿轮齿轮 1 的 转速转速 为 100r rmin min 。 在设计要求中， 插秧频率 为 120 次次/min ， 故 齿轮齿轮 2 的 转速转速 为 120r rminmin ， 即 齿轮齿轮 1 1 与 齿轮齿轮 2 2 的 传动比传动比 为 5:6 5:6 。 两齿轮的设计如下： 名称 齿轮齿轮 1 1 齿轮齿轮 2 2 模数 m 3 齿数 36 30 分度圆直径 d 108 90 齿顶高 ha 6 6 齿根高 hf 7.5 7.5 基圆直径 db 100 84 传动比 i 5：6 啮合角 22.19 22.19 齿轮齿轮 1 与 齿轮齿轮 2 之间的中心距为 99 mm 。 齿轮传动齿轮传动 如图： 连杆机构：连杆机构： 杆 AB 为 曲柄，杆 CD 为 摇杆，BE 与 连杆 BC 固结。本设计的要 求中，点 E 的轨迹如 图图 1 中所示。 假设AB长为10mm， BC长为30mm， CD长为20mm， AD长为30mm， BE 长为
