基于SolidWorks插秧机纵向进给机构动态仿真设计[三维SW]【12张CAD图纸和说明书】

摘要

本文根据目前我学院插秧机的研究现状，结合国内外插秧机进给机构，提出两套纵向进给机构的设计与仿真。使用专业CAD软件SolidWorks先按照预定的轨迹，设计出进给机构。然后根据机构设置具体零件，再装配调试，并最终得到两套设计方案。使用SolidWorks分别建立两套方案的装配文件及爆炸视图。分别对两套进给机构进行Animator仿真与COSMOSMotion仿真，最后使用COSMOSMotion分析整个设计机构，提出分析意见。本设计需要用SolidWorks Office Premium（SW完全版 3.42GB）才能进行COSMOSMotion仿真，文中多处介绍COSMOSMotion仿真工具的用法。要完美的模拟仿真，还要用到Microsoft.NET Framework 2.0和DirectX 9.0c。本设计是以我学院自行设计的插秧机基础进行研究的，许多基础数据来自假设。设计结果仅作为插秧机进给机构的一种参考。

关键词：进给机构，插秧机，动画仿真，SolidWorks

目录

1. 绪论 - 1 -

1.1 选题的意义 - 1 -

1.2 插秧机进给机构研究的现状 - 1 -

1.2.1 纵向进给机构的结构设计 - 1 -

1.2.2 纵向进给机构的工作原理 - 2 -

1.2.3 双向螺旋进给机构的设计 - 3 -

1.2.4 学院知识产权现状 - 3 -

1.3 研究插秧机进给机构的步骤 - 3 -

1.4 论文的主要研究方法 - 4 -

2. SolidWorks动画仿真与运动分析简介 - 5 -

2.1 产品数字化变革与仿真设计发展 - 5 -

2.2 SolidWorks简介 - 6 -

2.3 Animator插件功能及特点 - 7 -

2.4 模拟工具简介 - 8 -

2.5 COSMOSMotion基本知识 - 8 -

3.插秧机纵向进给机构设计 - 11 -

3.1 要解决的问题： - 11 -

3.2 解决方案分析 - 11 -

3.2.1 初步分析 - 11 -

3.2.2 具体分析 - 11 -

3.3 直线型从动摆臂机构的设计（方案1） - 12 -

3.3.1设计的前提条件 - 12 -

3.3.2 机构原理图及运动分析 - 12 -

3.3.3 直线型从动摆臂机构主要零件的设计 - 13 -

3.3.4 直线型从动摆臂机构的装配关系 - 19 -

3.4 圆弧型从动摆臂机构的设计（方案2） - 22 -

3.4.1 设计的前提条件 - 22 -

3.4.2 机构原理图及运动分析 - 22 -

3.4.3 圆弧型从动摆臂机构主要零件的设计 - 23 -

3.4.4圆弧型从动摆臂机构的装配关系 - 24 -

4. 插秧机进给机构的动画仿真与运动分析 - 26 -

4.1 直线型从动摆臂机构动画仿真 - 26 -

4.1.1 直线型从动摆臂机构的Animator仿真 - 26 -

4.1.2 直线型从动摆臂机构的COSMOSMotion分析 - 28 -

4.2 直线型从动摆臂机构动运动分析 - 31 -

4.3 圆弧型从动摆臂机构动画仿真 - 32 -

4.3.1 圆弧型从动摆臂机构的Animator仿真 - 32 -

4.3.2圆弧型从动摆臂机构的COSMOSMotion分析 - 32 -

4.4 圆弧型从动摆臂机构动运动分析 - 33 -

4.5 方案1与方案2对比分析 - 34 -

4.6结论 - 35 -

5.结束语 - 36 -

参考文献 - 37 -

1. 绪论

1.1 选题的意义

水稻是我国种植面积最大、单产最高、总产最多的主要粮食作物， 其常年种植面积和总产约占我国粮食作物的28%和40%， 种植方式主要为传统的人工插秧。虽然我国在20 世纪60 年代已开始水稻种植机械化研究， 对插秧机关键部件的设计与研究有所突破， 但使用成本高， 可操作性差， 远不及水稻生产机械化中的耕作机械和收获机械， 与我国经济社会的发展状况不协调， 严重制约了我国水稻生产的发展， 成为制约水稻生产全程机械化的瓶颈， 也限制了我国水稻生产的规模化、专业化、商品和现代化的发展。

国内对机插秧技术的设计与开发手段还较为传统， 很大一部分是借凭经验进行类比设计， 一般只进行静态分析而不注重动态特征分析。不像汽车制造、工程机械、航空航天等工业产品应用先进虚拟样机技术进行研发。基于SolidWorks三维设计软件虚拟样机技术解决方案，对水稻栽秧机器进给机构的模拟设计，运动仿真，具体解决其在运动中的运动直观图，运用虚拟样机技术可以较好地解决复杂的水稻插秧机的设计、动力学分析和参数优化， 可大大减少研发成本和物理样机制造、试验的周期， 具有巨大的工程实用价值,对我国水稻插秧机设计水平的提高有极大的促进作用。加快水稻插秧机关键技术的研发步伐， 对推动我国水稻种植机械化的发展， 对促进规模化生产、农业结构调整、农村劳动力转移、新农村建设和实现农业现代化具有重要的意义。

 在设计阶段中，熟悉掌握SolidWorks产品基本造型方法，必将对以后的工作与学习有巨大帮助。

1.2 插秧机进给机构研究的现状

我国目前普遍使用的插秧机对其纵向进给机构、横向进给机构、分秧机构进行了改进研制成与该技术配套的植质水稻钵育栽植机。我院研究插秧机器已经很多年，在研究过程中已获得很多技术突破和关键性的成果。纸盘水稻钵秧栽植机的工作过程是将早地里育好的水稻纸盘钵秧苗盘整体地置于栽植机秧箱上的栅板橡胶带式纵向进给机构中, 纵、横向进给机构与栽植育协调工作, 共同完成分秧并通过栽植份最终将钵秧苗植人田间。