組合式非圓齒輪行星輪系取苗機構(gòu)的動力學(xué)分析與試驗.pdf

1、我國是世界上重要的油菜和蔬菜生產(chǎn)國。育苗移栽作為蔬菜等旱地經(jīng)濟作物的主要種植方式，有利于提高生產(chǎn)綜合效益，但是與之適應(yīng)的旱地缽苗移栽機發(fā)展緩慢。農(nóng)業(yè)裝備被列為《中國制造2025》十大重點突破領(lǐng)域之一。因此，大力推進旱地缽苗移栽機的研發(fā)工作已經(jīng)越來越為迫切，而且對我國順利實施制造強國建設(shè)戰(zhàn)略也具有重要的意義。
　　本文以課題組已經(jīng)發(fā)明的一種新型旋轉(zhuǎn)式取苗機構(gòu)——組合式不完全偏心圓-非圓齒輪行星輪系取苗機構(gòu)為研究對象，完善機構(gòu)運動學(xué)模

2、型，建立機構(gòu)動力學(xué)模型，開展機構(gòu)的運動學(xué)和動力學(xué)分析、動力學(xué)仿真和性能優(yōu)化以及相關(guān)試驗研究，為今后研發(fā)具有自主知識產(chǎn)權(quán)、性能更為優(yōu)越的旱地缽苗移栽機提供理論和試驗基礎(chǔ)。主要的研究內(nèi)容和結(jié)果如下:
　　1)在前期研究基礎(chǔ)上，對取苗機構(gòu)的中心不完全非圓齒輪和中間不完全非圓齒輪嚙合段的齒廓曲線進行曲線擬合，得到齒廓曲線方程，建立了取苗機構(gòu)各關(guān)鍵點的位移、速度、加速度數(shù)學(xué)方程，完善了機構(gòu)運動學(xué)模型，并通過編程求解得到了機構(gòu)的運動學(xué)理論分析

3、結(jié)果。
　　2)采用動態(tài)靜力學(xué)分析法和動力學(xué)方程組序列求解法對機構(gòu)進行了動力學(xué)建模和分析研究了機構(gòu)的動力學(xué)特性。自主編制機構(gòu)動力學(xué)輔助分析軟件求出了各運動構(gòu)件受力及運動副的受力，結(jié)合機構(gòu)的運動情況就動力學(xué)理論分析結(jié)果進行了分析說明，并將機構(gòu)的理論分析結(jié)果與課題組之前發(fā)明的另一種取苗機構(gòu)進行比較和分析。
　　3)建立取苗機構(gòu)虛擬樣機，利用Adams軟件開展機構(gòu)動力學(xué)仿真，并將仿真結(jié)果與理論分析結(jié)果進行比較，驗證了取苗機構(gòu)的動力

4、學(xué)建模和理論分析的正確性。
　　4)設(shè)計取苗機構(gòu)動力學(xué)試驗方案，搭建試驗臺，對機構(gòu)進行動力學(xué)試驗，研究了機構(gòu)樣機的動力學(xué)特性。測試得到了機構(gòu)轉(zhuǎn)速為60r/min時其支座在x、y方向的受力，將機構(gòu)動力學(xué)試驗結(jié)果與理論結(jié)果進行比較和分析。與課題組所設(shè)計另一種取苗機構(gòu)動力學(xué)性能的比較和分析，表明了本文機構(gòu)具有較好的動力學(xué)性能。
　　5)提出一種通過添加配重的方式改善取苗機構(gòu)動力學(xué)性能的方案，計算確定了配重質(zhì)量。開展機構(gòu)Adams動