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目前,国内外对水稻插秧机分插机构的研究已相当成熟,但一直停留于等行距水稻插秧机分插机构的研究。近年来中国农艺专家根据我国南北方水稻种植差异,通过多年的研究与试验,提出一种新型增产、保质的水稻种植方式—宽窄行插秧。本文先针对偏心齿轮行星轮系分插机构在运动周期内,齿隙会发生周期性变化,在速度较高的工况下,会引起较大振动的问题,设计一种偏心圆齿轮-偏心变位齿轮(简称偏心-变位齿轮)行星轮系分插机构,达到消除偏心齿轮传动中的齿侧间隙,减小振动的效果。再结合宽窄行插秧的农艺要求,特别是针对目前国内外还未出现步行式宽窄行水稻插秧机的现状,成功研制了一种锥齿轮斜置式步行偏心-变位齿轮行星轮系宽窄行分插机构,本文具体研究方法及研究过程如下:1)通过分析现有等行距步行式插秧机插秧轨迹(“海豚形”静轨迹)的工作原理,采用偏心-变位齿轮行星轮系作为分插机构的传动部件实现不等速传动,并满足等行距步行式插秧机插秧要求。2)分析该分插机构的运动学特性,包括偏心-变位齿轮的传动特性、分插机构的组成、工作原理和结构特点,并建立了运动学模型。3)根据建立的分插机构运动学模型,基于VB6.0软件自主开发步行式偏心-变位齿轮行星轮系分插机构辅助分析与优化软件,通过人机交互方式,得到一组适合步行式插秧机插秧要求的结构参数,并完成了分插机构的结构设计。4)针对宽窄行插秧的农艺要求,结合已设计的分插机构,设计了一种锥齿轮斜置式步行宽窄行分插机构,包括宽窄行插秧实现方案、传动系统结构的设计和宽窄行分插机构运动学分析。5)利用UG、ADAMS软件建立宽窄行分插机构的虚拟样机模型,进行虚拟样机的运动学仿真试验。将得到的仿真结果与理论计算结果进行比较分析,验证理论建模的正确性及分插机构是否满足宽窄行插秧要求。6)宽窄行分插机构物理样机的研制、运动学测试及田间试验,包括在物理样机上测试分插机构的运动学特性,田间试验,并将与理论分析结果进行比较,得出结论,并提出进一步的改进措施。本文研制的锥齿轮斜置式步行宽窄行分插机构包括传动系统和偏心-变位齿轮行星轮系分插机构。传动系统由一对圆柱直齿轮和三对锥齿轮(其中两对为非正交啮合即斜置),偏心圆齿轮-偏心变位分插机构的传动部件由两个全等的偏心圆齿轮和一个与其共轭的偏心变位齿轮构成。通过参数优化得到一组满足步行式插秧机插秧要求的参数:e=4mm, m=2.25, z=17, a0=-95°,δ0=71°,0=13°, S=180m m, H=160mm。该分插机构能够实现宽窄行插秧的农艺要求。田间试验的结果为:宽行403mm,窄行197mm。虚拟样机试验、物理样机运动学测试和田间试验的结果与理论分析结果基本一致,验证了理论模型的准确性及分插机构实际工作的可靠性。结果表明:该分插机构满足步行式水稻插秧机宽窄行插秧的工作要求。