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椭圆齿轮行星系大株距植苗机构的设计【含有三维PROE】【CAD图纸】【答辩毕业资料】

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摘要

移植是蔬菜生产过程中的重要环节之一,移植具有对气候的补偿作用和使作物生育提早的综合效益,可以充分的利用光热资源,其经济效益和社会效益都非常可观。当前,国内正在应用的移植机械大多为半自动移植机,半自动移栽机靠手工送苗,效率低,劳动强度大,而国内自动移栽机的研究才刚刚起步,自动移栽机从取苗到植苗都由机械自动完成,效率高。国外虽有一些自动移栽机应用于生产,但还处于不断研究与推广阶段。植苗机构是将秧苗植入大田的最终机构,是旱田移栽机的核心工作部件。因此,植苗机构的设计对自动移栽机的发展至关重要。
 本文主要的研究内容如下:
1.根据植苗的技术特点和农艺要求,设计非圆齿轮行星系大株距植苗机构,满足机械植苗特殊的工作轨迹要求。
2.论述了该植苗机构的工作原理以及结构特点。
3.以建立的运动学模型为基础,基于可视化开发平台VB6.0,借用植苗机构辅助分析与优化软件,介绍了该软件的人机交互界面及功能,基于该软件,解决了该机构运动学分析难点。
   4.进行植苗机构的总体设计,讨论了设计中应该注意的问题,最后在CAD2008下完成装配图和各零件的设计。
5.建立植苗机构的三维实体模型,对其进行虚拟装配。
关键词:大株距;椭圆齿轮;行星轮系植苗机构;工作机理;设计



Design of Large Spacing Transplanting Mechanism with Oval Gear for Planetary Gears
Abstract
Transplanting is an important process of vegetable procreating, which has the function of compensating varying climate and shifting the procreating of plants to an earlier time. It helps the plants to use the source of light and temperature sufficiently, which will make considerable economical and social benefits. At present, most transplanting machines are semi-automatic transplanting machines ,they need pick up plug seedling by man ,which have high work intensity and low work efficiency ,and domestic research on automatic transplanting machine is just beginning . Automatic transplanting machine can pick up plug seedling and transplanting plug seedling by themselves which have low work intensity and high work efficiency. The overseas have automatic transplanting machine be applied in production but the application and research on automatic transplanting machine is developing Thus the pick up plug seedling machine is the key issues which restricted the development of automatic transplanting machine and at same time ,which is also restricted the development of the plants of vegetable . So it's a pressing requirement to design a new kind of pick up plug seedling machine. Transplanting mechanism is the ultimate mechanism to transplant seedlings into the field and the nuclear working component of dry farmland transplanter. Therefore, design of transplanting mechanism is important for the development of automatic transplanting machine.
The major research contents of this paper are as follows:
1. According to the technological characteristics and agricultural requirements, design of large spacing transplanting mechanism with Non-circular gear for planetary gears, which can satisfy the special working trajectory requirements of fetching and pick up plug seedlings automatically.
2. The working principle and structural features of this automatic vegetable plug seedling pick-up mechanism has been discussed.
3. Based on the established kinematic mathematical model and Visual Basic 6.0, develop the kinematic aided analytical of the transplanting mechanism. Introduce the human-computer interactive interface and functions of this software. By this software, the difficulty of optimization with multiple kinematic objects of this mechanism can be solved.
4. Design the ensemble of the vegetable plug seedling pick-up mechanism; discuss the problems which should be noticed in the process of designing. Finally finish the design of parts and the assembly drawing basing on CAD2008.
   5. Establish the solid model of all parts of this vegetable plug seedling pick-up mechanism in Proe5.0 and then carry out the virtual assemble.

Keywords: Large spacing; Oval gear;Planetary gears transplanting mechanism; Work principle; Design





目  录
摘  要
Abstract
第1章绪论
1.1 论文的研究背景及意义.................................................................................................1
   1.2 我国移栽机发展概况.....................................................................................................1
       1.2.1我国蔬菜钵苗移栽机存在的问题......................................................................2
       1.2.2我国蔬菜钵苗移栽机存在问题解决途径分析..................................................2
       1.2.3蔬菜钵苗移栽机发展方向..................................................................................3
  1.3 国内外植苗机构研究现状及分析.................................................................................4
       1.3.1 旋转式机构.........................................................................................................4
       1.3.2 滑道式机构.........................................................................................................7
   1.4 本文的研究目标..............................................................................................................8
   1.5 本文的主要工作及内容安排..........................................................................................8
   1.6 本章小结..........................................................................................................................9
第2章 椭圆齿轮行星系大株距植苗机构的总体设计及分析
   2.1 椭圆齿轮行星系大株距植苗机构工作原理..................................................................10
   2.2 椭圆齿轮行星系大株距植苗机构的运动学分析..........................................................11
       2.2.1 椭圆齿轮的啮合特性及优点的分析..................................................................11
       2.2.2 椭圆齿轮的角位移、角速度和传动比的分析..................................................12
       2.2.3运动学分析符合的说明.......................................................................................14
       2.2.4 植苗机构栽植嘴位移分析..................................................................................15
       2.2.5 栽植嘴上各点位移方程和各构件角位移方程..................................................17
       2.2.6 机构上各点的速度方程和各构件角速度方程..................................................19
       2.2.7 栽植嘴上各点的速度方程和各构件角加速度方程..........................................20
   2.3 本章小结..........................................................................................................................21
第3章基于VB6.0的行星系大株距植苗机构运动学分析
   3.1 运动学仿真与优化软件开发语言选择..........................................................................22
   3.2 人机交互简介..................................................................................................................22
   3.3 运动学仿真与优化软件的功能......................................................................................23
       3.3.1椭圆齿轮参数计算...............................................................................................24
       3.3.2植苗机构参数确定...............................................................................................24
       3.3.3 速度分析..............................................................................................................25
3.4 本章小结................................................................................................................................26
第4章 重要零件的设计
   4.1 椭圆齿轮的设计 ...........................................................................................................27
       4.1.1 椭圆齿轮的选择..................................................................................................27
       4.1.2 椭圆齿轮的参数设计..........................................................................................27
   4.2 箱体的设计......................................................................................................................29
   4.3 其他零件的二维图及三维图..........................................................................................30
   4.4 重要零件的连接情况......................................................................................................32
       4.4.1 凸轮与摆动齿轮(左)的连接情况......................................................................32
       4.4.2 摆动齿轮(左)和摆动齿轮(右)的连接......................................................34
     4.4.3 椭圆齿轮的啮合情况..........................................................................................34
   4.5 本章小结..........................................................................................................................35
第5章 总结与展望
   5.1 总结 ................................................................................................................................36
5.2 展望..................................................................................................................................37
致  谢..........................................................................................................................................38参考文献....................................................................................................................................39附录一.........................................................................................................................................41


第1章 绪论
1.1 论文的研究背景及意义
据FAO统计,2006年中国已成为世界上最大的蔬菜生产国,蔬菜产量约占世界总产量的49.6%[1]。20世纪80年代中期以来,随着蔬菜产销体制改革和种植业结构调整步伐的加快,全国蔬菜


内容简介:
浙江理工大学本科毕业设计(论文)文献综述报告班 级09机制(4)班姓 名杨海龙课题名称椭圆齿轮行星系大株距植苗机构的设计文献综述报告(包括国内外本课题及相关研究的现状、分析及参考文献目录,理工类要求不少于2000字)目 录1 前言2 国外植苗机构发展历史及研究成果3 国内植苗机构发展历史及研究成果4 植苗机构研究动态与趋势5 总结参考文献指导教师审批意见签名: 年 月 日椭圆齿轮行星系大株距植苗机构的设计杨海龙(09机制4班 B09300424)1.前言据FAO统计,2006年中国已成为世界上最大的蔬菜生产国,蔬菜产量约占世界总产量的49.61。改革开放以来,我国蔬菜产量每年呈持续增长的势头,发展迅猛。据中国农业统计资料显示,我国蔬菜播种面积在上世纪80年代年均增长近10%,90年代年均增长14.5%,本世纪前7年平均增长1.9%,到2007年达到2.94亿亩,总产量6.41亿吨。其中,蔬菜2.6亿亩,5.65亿吨,人均占有量427公斤。蔬菜已经成为我国农业中仅次于粮食的第二重要农产品,近年来,浙江省在种植业结构调整和效益农业的发展上取得了显著成效,蔬菜生产面积、总产量、总产值逐年增加。浙江省已成为长江三角洲地区重要的蔬菜生产基地,基本培育形成沿杭州湾两岸及沿海设施出口蔬菜产业带。同时,蔬菜种植业也逐步成为发展我国和我省农村经济的重要组成部分2。实现蔬菜顺利移植是蔬菜生产过程中的重要环节之一。目前,我国约有60蔬菜是采用育苗移植方式种植的3-4,但是由于我国蔬菜栽植机械的发展滞后,栽植作业仍以人工为主,而钵苗手工栽植需要弯腰和肢体屈伸。从蔬菜移植整个工序的劳动强度来看,手工移植蔬菜是仅次于收获作业的一项劳动强度非常大的农事活动,它占作物从种植到收获所需总劳动量的20左右。不仅劳动强度大、生产效率低,而且栽植质量低、生产成本高,难以实现大面积移植,从而限制了生产规模的扩大和生产效益的提高,制约了我国蔬菜生产的发展。由此可见,实现蔬菜移植机械化已成为我国蔬菜生产的迫切需要5-7。另一方面,在我国使用的绝大部分蔬菜移植为半自动移植机,半自动移植机构需要手工实现分苗和取苗,即手工喂苗,植苗操作则由植苗器完成,每行的移植效率仅为3040株/分钟。近年来,自动蔬菜移植机的研究在国内外已引起农机专家和相关企业的重视。自动移植机构一般由取苗机构和植苗机构组成,从分苗、取苗到植苗操作都是由机械自动完成,不仅工作效率高,而且大大降低了工人的劳动强度。2. 国外植苗机构发展历史及研究成果20世纪处,欧洲一些国家开始大量种植蔬菜和经济作物,出现了早期的近代秧苗栽植机具。这些极具仍为手动栽植,只是减轻了栽秧者肢体反复屈伸的繁重劳动。自20世纪50年代开始,国外很多国家开展土钵育及移栽的生产技术研究,研制出多种不同结构型式的半自动移栽机。日本在1963年发明的BTP-2型甜菜移栽机;美国Roth在1973研制了带式喂入移栽机等。国外起步较早,发展快,种类较多,移栽器型式不同通用性都比较强,其移栽机已十分成熟,多品种多系列,性能稳定,可靠性高,通用性好。但是操作复杂,匹配动力大,很难适应中国国情。3. 国内植苗机构发展历史及研究成果在国内植苗机构也有了相当程度的发展,1979年山西省运城地区农机所研制了2Zmb-2型钵苗移栽机,1997年黑龙江省八五零农场研制了2ZB-6型钵苗移栽机,钵苗直立率达96%。1995年北京农业大学研制了2Z-4型移栽样机,1999年吉林工业大学研制了2ZT型移栽机,应用单独秧夹,伤苗率小于5%。4.植苗机构研究动态与趋势90年代以来,日本高速插秧机主要优点是在高速作业(每分钟插400次)情况下,保持良好的作业质量 在方田化的大块水稻田作业时,可以充分发挥作业效率高的特点。它的主要创新是 用旋转式分插机构取代了传统的曲柄摇杆式分插机构 旋转式机构惯性力小,旋转一周插秧2次,在插次提高一倍的情况下,秧爪的线速度基本保持不变,因而伤秧率没有变化 旋转式分插机构分为两种,一种为偏心齿轮行星系分插机构,另一种为椭圆齿轮行星系分插机构,都被引进到中国,其高速作业性能良好。5.小结 本文是通过对10多篇中外文献的阅读归纳而来。通过对文献的阅读,了解了国内外植苗机构的研发历史和各国研究人员对植苗机构的发展所做出的贡献,并对植苗机构研制现状有了一定认识,了解到植苗机构的研发方向和前景。参考文献1 许文奎,韩文华,张国良.辽宁蔬菜产业的现状、问题及持续发展的对策J辽宁农业科学,2003,(02):15172 国家发展改革委员会农业部全国蔬菜产业发展规划(20112020年)J中国蔬菜,2012,(5):1123 冷杨,王娟娟,张真和中国入世十年蔬菜进出口贸易比较分析J中国蔬菜,2012,(17):174 于修刚,袁文胜,吴崇友我国油菜移栽机研发现状与链夹式移栽机的改进J农机化研究,2011,(1):2322345 王君玲,高玉芝,李成华旱地钵苗移栽机械化生产的现状及发展趋势J中国农机化,2003,(6):12146 王君玲,高玉芝,李成华蔬菜移栽生产机械化现状与发展方向J农机化研究,2004,(02):22287 高玉芝,王君玲,李成华我国旱地育苗移栽机械化面临的问题及应对措施J沈阳农业大学学报,2004,35(2):1451478 封俊,顾世康,曾爱军,等中国玉米育苗栽植机械化的现状与问题J农业工程学报,1998,14(1):103l079 Shaw, L. N. Automatic transplanter for vegetablesJ. Proceedings of Florida State Horticultural Society,1997, 110:262263.10 封俊,顾世康,曾爱军,等栽植机的性能评价指标与检测方法J农业工程学报,1998,14(2):737711 张波屏现代种植机械工程M北京:机械工业出版社,1997:27528512 武科,陈永成,毕新胜几种典型的移栽机J新疆农机化,2009,3:121413 陈明蔬菜移栽机的发展概况及结构特性J农村牧区机械化,2010,(1):293014 Satpathy, S. K., Garg, I. K. Effect of selected parameters on the
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