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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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椭圆齿轮行星系大株距植苗机构的设计【含全套CAD图纸】【答辩毕业资料】.rar

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关键词：: 椭圆齿轮行星株距植苗机构设计全套 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

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内容简介：: 浙江理工大学本科毕业设计(论文) Z S T UZhejiang Sci-Tech University学士学位论文BACHELORS THESIS论文题目: 椭圆齿轮行星系大株距植苗机构的设计作者姓名：杨海龙指导教师：俞高红教授浙江理工大学机械与自动控制学院毕业设计诚信声明我谨在此保证：本人所做的毕业设计，凡引用他人的研究成果均已在参考文献或注释中列出。设计说明书与图纸均由本人独立完成，没有抄袭、剽窃他人已经发表或未发表的研究成果行为。如出现以上违反知识产权的情况，本人愿意承担相应的责任。声明人（签名）：年月日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 GearsAbstractTransplanting 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 its 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 .365.2 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49.61。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，全国蔬菜生产规模不断扩大，到2010年播种面积达到2.3亿亩，总产量5亿吨，人均占有量370千克，常年生产的蔬菜达14大类150多个品种2。蔬菜也是我国主要出口创汇商品之一，2011年我国蔬菜出口量973.4万吨，与2001年相比增长近1.5倍，年均增长9.4%；贸易顺差114.2亿美元，与2001年相比增长4.1倍，年均增长17.6%3。蔬菜已经成为我国农业中仅次于粮食的第二重要农产品。同时，蔬菜种植业也逐步成为发展我国农村经济的重要组成部分。旱地移栽机是一种将达到秧龄的秧苗移栽到大田中的机器。不管是半自动移栽机（人工取苗并将其喂入栽植嘴，植苗机构将栽植嘴内的秧苗植入大田）还是全自动移栽机（取苗和植苗分别由取苗机构和植苗机构完成）都有一套植苗机构，它是将秧苗植入大田的最终机构，直接影响移栽后秧苗的立苗率和伤苗率，从而影响成活率和产量，因此植苗机构的性能直接影响整台移栽机的作业性能和竞争力。1.2 我国移栽机发展概况我国的旱地栽植机械的研究开始于 20世纪60年代，但农机和农艺明显脱节，忽略了综合经济效益，更没有科学地分析育苗移栽机械化过程的种种技术难题，从而使这一技术搁浅。近年来，栽植机械伴随着旱地育苗移栽技术的研究和推广而发展起来，已成为科研和生产部门关注的问题之一，又有多种新型栽植机械出现。但总体来讲，我国研制使用的栽植机械目前仍处于起步阶段，以半自动为主。目前，移栽机按栽植器型式可分为钳夹式、链夹式、吊杯式、导苗管式及挠性圆盘式移栽机。不同型式的移栽机有其各自的特点，适合不同作物移栽的要求。目前国内已有的移栽机主要适用于秧苗株高小于30 cm，株距大于大于20 cm的玉米、甜菜和烟草等作物的移栽。 1.2.1我国蔬菜钵苗移栽机存在的问题我国栽植机械的研究开发方面虽然已有四十年的历史，并随着育苗技术的发展，以及劳动力成本的上升，在移栽机的研制方面取得了较大的进展，并逐步转向自动移栽机方面的研究，但目前仍然处于起步阶段，研制的移栽机都没有得到大面积推广应用11。蔬菜移栽机械研究刚起步，主要体现在以下几方面12。1、蔬菜移栽的品种、育苗方式、苗龄、行距、株距、种植密度及深度等方面在我国各地区存在很大的差异，对蔬菜栽植机械的开发提出了挑战。2、蔬菜育苗仍然以育苗床或营养土方式为主，所育秧苗不适合机械化移栽，栽植机械与育苗技术脱节，移栽机与秧苗不配套。3、蔬菜的温室种植面积逐步增加，露地种植面积在减小，产均种植规模小，不利于蔬菜栽植机械的发展。4、日前蔬菜移栽机以半自动为主，采用手工喂苗的方式，栽植频率受限于工人的喂苗能力，一般栽植频率不能超过40株分，导致移栽机作业效率低。5、对不同种类栽植机械与作物钵苗相适应性的研究工作进行得不充分，对栽植机械工作原理以及机械与作物生长要求相适应性研究不足。6、机器的性能和成本及农民的经济条件限制移栽机的推广。1.2.2我国蔬菜钵苗移栽机存在问题解决途径分析设计适合我国蔬菜移栽农艺要求，开提高移栽机自动化程度和机具性能。针对我国蔬菜移栽机存在的问题，找出解决问题的应对措施。主要做好以下几个方面13-15。1、建立育苗移栽技术体系，生产各环节形成一套规范化管理。建立适宜机械化作业的育苗移栽技术体系，涉及到品种选育、土壤肥料、作物栽培、机械设计与制造和自动控制等领域，还将涉及到病虫害防治、塑料工业、太阳能利用、温室技术等方面。使农机和农艺相适应，加强从育苗到移栽整个系统的研究，使育苗和移栽有机地结合。生产的各个环节都建立了一整套的规范化的操作管理制度，使育苗过程实现机械化、工厂化和设施化，使其作物的生产实现了商品化、系列化。2、制定统一技术标准和评价方法，形成产品标准化、系列化和规格化。我国没有制定统一的技术标准，各种移栽机难以标准化，不利于其发展。应该由国家制定统一的技术标准，形成产品标准化、系列化和规格化。目前没有形成统一的评价方法，如何科学地评价栽植机的性能，是目前亟待解决的一个重要问题。3、改变单钵输送方式，提高移栽机自动化程度。目前，栽植机械的喂入方式主要以人工喂入为主，工作效益低下。这就需要改变以往以人工喂入单钵的方式，采用成盘钵苗的输送方式，设计专门的切盘机构，在机器上把钵苗盘切成单钵再投钵，提高其工作效率，实现全自动化。4、根据某些作物移栽的特殊要求，设计特色机型。某些作物对移栽有特殊的要求，如大葱和韭菜需要较小的株距：有些蔬菜需要较窄的行距。但目前国内缺乏适合这些特殊要求的栽植机，可以为它们单独设计性能卓越的栽植机。5、农机部门适时引导，国家政策宏观调控。虽然移栽机械使种植方式发生了重大的变化，其可行性和经济性已得到了论证，但是，农民的认识水平毕竟有一定的局限性，对于移栽机械的推广和应用不可能很快地全面接受。所以，农机部门要适时对其进行引导。1.2.3蔬菜钵苗移栽机发展方向蔬菜育苗移栽机械化是一个系统工程，应加强从育苗到移栽整个系统的研究，进一步完善与移栽配套的育苗设施及相应的配套技术，使育苗过程实现机械化、工厂化和设施化。制定统一技术标准利评价方法，形成产品标准化、系列化和规格化。研究解决钵苗整钵、断根、装盘和运输等中间环节工作过程的机械化自动化问题，使育苗和移栽有机的结合，研制出多种适合我国蔬菜农艺要求的全自动移栽机，实现我国蔬菜的育苗工厂化生产和移栽机械化作业的生产模式。提高我国蔬菜种植机械化水平，促进我国蔬菜生产的快速发展，改善人们生活水平18。目前国内外的蔬菜移栽机都是以没有取苗机构的半自动的为主，从已有的取苗机构来看，这些机器的取苗机构要么结构复杂，设计制造成本高，要么工作可靠性差，最关键的是，日本的取苗机构在中国都申请了专利保护。目前在我国，蔬菜取苗机构的应用还处于空白，而针对蔬菜取苗机构的研究才刚刚起步，未见系统的理论研究，这将制约我国具有自主知识产权的蔬菜取苗机构的开发。而且，实现蔬菜钵苗顺利并可靠的自动取苗是一项系统工程，建立适宜的系统化蔬菜钵苗自动取苗技术体系，将涉及多个研究领域，如园艺、植保、农学、机械设计与制造、自动控制等，这就需要进行多学科的联合攻关。从我国国情及农村状况考虑，要形成我国特有的蔬菜钵苗取苗技术体系，需要将农机与农艺、栽植机械与育苗技术相结合，应对蔬菜钵苗栽培工艺的规范化、标准化，深入研究取苗机构工作原理及与蔬菜钵苗相适应性的关系，而不能仅限于仿制国外引进的取苗机械。我们应该积极发展全自动蔬菜移植器械，同时走专用的蔬菜钵苗取苗机械与通用的蔬菜钵苗取苗机械相结合的发展道路，以通用蔬菜钵苗取苗机械为主，并向标准化、系列化、规格化方向发展，同时机构结构简单、成本低廉、秧苗栽植质量可靠19。实现取苗作业机械化已成为我国蔬菜种植迫切需要解决的问题。蔬菜育苗取苗机械化是推广普及蔬菜育苗移栽技术，提高蔬菜产量和季节性供应蔬菜，以及提高蔬菜经济作物经济效益和社会效益的必要途径。通过提高种植技术的机械化水平，达到进一步完善与取苗机械相配套的育苗设施及相应的配套技术，使育苗和取苗有机的结合，就可以降低种植成本，达到增加产量，提高经济效益的目的20。因此，从长远看，蔬菜取苗机械具有良好的发展趋势和广阔的发展前景。1.3 国内外植苗机构研究现状及分析植苗机构一个作业循环可以分为接苗、运苗、植苗和回程4个阶段。植苗机构根据能否在膜上打孔实现铺膜移栽，分膜下移栽（不能在塑料薄膜上打孔移栽，开沟器事先开沟，秧苗被栽植嘴植入沟中并由后续的覆土镇压轮定植，栽植嘴主要有钳夹、链夹、挠性圆盘和导苗管）和膜上移栽（可在事先铺好的塑料薄膜上打孔移栽，无需开沟器，秧苗被植入穴口（栽植嘴从进入到退出垄面过程中在垄面以下包络出来的凹坑）中，栽植嘴通常为对开的鸭嘴）。根据作业方式还可分为旋转式机构（包括钳夹式、链夹式、挠性圆盘式和吊杯式植苗机构）、往复式机构（七杆式和多杆式植苗机构）和滑道式机构（四连杆滑道式和行星轮滑道式植苗机构）。1.3.1 旋转式机构1、钳夹式植苗机构：如图1.1，由人工将秧苗放入转动的钳夹上，随栽植盘转动，到达苗沟时，钳夹在滑道开关控制下打开，秧苗因自身重落入苗沟，然后镇压轮覆土，完成移栽。该植苗机构，株距调节困难，钳夹容易伤苗，高速时漏苗增加。 1.横向输送链 2.钳夹 3.机架 4.栽植盘 5.镇压轮 6.开沟器图1.1 钳夹式植苗机构2、链夹式植苗机构：如图1.2，钳夹安装在环形链上，随环形链转动到上方水平位置时，人工将秧苗放入钳夹内；转入滑道后受力夹紧秧苗；到达苗床时恰好垂直于地面，此时钳夹脱离滑道控制自动打开，秧苗落人苗沟中，然后完成覆土、镇压。该植苗机构移栽稳定，但效率低，易漏苗、伤苗。 1.开沟器2.机架3.滑道 4.秧苗5.环形链 6.钳夹7.地轮 8.传动链 9.镇压轮图1.2 链夹式植苗机构3、挠性圆盘式植苗机构：如图1.3，人工将秧苗放入输送带的槽内，输送带将秧苗喂入可以开启的挠性圆盘内，秧苗随着圆盘转动，达到垂直状态时进行栽植。该植苗机构不受秧夹数量的限制，对株距的适应性好，但挠盘的材料选择难度大，容易老化，寿命较短，栽植的秧苗易倾倒，立苗率低。学者们对挠性圆盘式植苗机构的运动轨迹、特征参数及钵苗运动进行分析，以提高立苗率，但把钵苗当刚体来分析。1.秧苗 2.输送带 3.开沟器 4.挠性圆盘 5.覆土镇压轮图1.3 挠性圆盘式植苗机构4、吊杯式植苗机构：如图1.4，也称吊篮式植苗机构，由栽植圆盘、驱动圆盘、吊杯和开启凸轮等工作部件组成。驱动圆盘驱动栽植圆盘转动，吊杯随栽植圆盘转动，并始终垂直于地面。当吊杯转到最高位置时，人工将秧苗放入吊杯中；转到最低位置时，开启凸轮将吊杯鸭嘴打开，秧苗自由落人开沟器开出的沟内，随后覆土，镇压完成栽植。中国农大、沈阳农大和石河子大学等的学者对该植苗机构轨迹和姿态进行分析：栽植嘴在作业过程中始终直立向下，静轨迹是圆，动轨迹是类摆线（包括余摆线、摆线和短摆线，钳夹式、链夹式、挠性圆盘式植苗机构栽植嘴的动轨迹也是类摆线），如图1.4。该动轨迹回程过于前倾导致栽植嘴容易与植入穴中的钵苗干涉，甚至会回带钵苗，影响直立度并损伤钵苗。如果用于膜上移栽，摆线或短摆线的轨迹还会导致栽植嘴挖出的穴口太大，影响直立度 1.栽植圆盘 2.吊杯 3.驱动圆盘 4.开启凸轮图1.4 吊杯式植苗机构 1.3.2 滑道式机构1、四连杆滑道式植苗机构：如图1.5，工作时由人工将秧苗放在苗夹上，在四连杆机构和滑道的共同作用下，将秧苗按设计的轨迹和姿态植入到开沟器开出的苗沟内。四杆机构作业惯性力大，滑道磨损厉害且不便加工。 1.苗夹 2.四连杆机构 3.滑道图1.5 四连杆滑道式植苗机构2、行星轮滑道式植苗机构：如图1.6，由行星轮系1、连杆2和3、滑道4和栽植嘴5组成，栽植嘴的轨迹和姿态由行星轮系1和滑道4共同控制，用于洋马公司的步行式单行全自动蔬菜移栽机。该植苗机构滑道易磨损，存在振动，轨迹不连续（如图1.6）；且只有单个栽植嘴，作业效率低，每分钟60次左右。图1.6 行星轮滑道式植苗机构的机构简图对以上各种不同类型的植苗机构的介绍和分析,是我们对植苗机构有了更深的认识,对各自的优缺点得以了解,给我以下要进行的设计提供了参考方案和显示出了要注意的细节。1.4 本文的研究目标针对目前植苗机构工作效率低、立苗率低等缺点，以及日韩等发达国家的植苗机构的复杂结构、高制造成本、以及在我国申请了专利保护等问题。本文将在对现有植苗机构的分析研究基础上设计一种稳定性高、效率高的植苗机构，以满足大株距植苗的机械自动化。本文将设计拥有三个栽植嘴的椭圆齿轮行星系大株距植苗机构，相对于两个栽植嘴的植苗机构而言，本文设计的植苗机构在不提高转速的情况下将极大的增加工作效率。1.5 本文的主要工作及内容安排第一章论述了国内外钵苗移栽机植苗机构的研究现状，分析了各植苗机构的优缺点。第二章论述了椭圆齿轮植苗机构的工作原理和整体结构分析，对机构进行运动学分析。第三章利用VB6.0对机构进行分析，得到机构栽植嘴的运动轨迹及速度变化曲线。第四章论述对重要零件的设计，应用CAD2008和Proe5.0分别画零件的二维图和三维图。1.6 本章小结1、介绍了论文的研究背景及意义；2、论述了国内外钵苗移栽机植苗机构的研究现状，分析了各植苗机构的优缺点； 3、指出本文的研究目标；4、介绍了论文的主要工作及内容安排。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基于对各种植苗机构的优缺点分析,提出非圆齿轮行星系大株距植苗机构的设计方案,并利用VB平台编写该植苗机构的运动学仿真,以确保植苗特殊的轨迹要求。2.1 椭圆齿轮行星系大株距植苗机构工作原理图2.1 为非圆齿轮行星系大株距植苗机构二维装配图。作业时太阳齿轮16固定不动，中心轴1带动右箱体13匀速转动。通过太阳齿轮16、中间轮6 和行星轮3 的啮合，使得行星轮轴2相对右箱体13做反方向非匀速转动，由于鸭嘴型栽植器固定在左、右摆动齿轮上，左、右摆动齿轮连接在右定位法兰(左)8上，右定位法兰(左)8通过右定位法兰(右)9以及行星轴定位销5固定在行星轮轴2上,所以就形成了鸭嘴型栽植器的随箱体转动的特殊植苗轨迹。行星轮轴2相对右箱体13做反方向非匀速转动,行星轮轴2和右箱体13的相对运动,使得固定在右箱体13上的凸轮14挤压摆动齿轮(左)17使其摆动,由于摆动齿轮(左)17摆动齿轮(右)18啮合, 鸭嘴型栽植器固定在左、右摆动齿轮上, 左、右摆动齿轮通过复位弹簧11连接,所以就形成了鸭嘴型栽植器的开、合运动，使秧苗通过重力落入穴口，形成植苗过程。植苗机构旋转一周植苗3次，效率高，振动较小。1. 中心轴 2.行星轮轴 3.行星轮 4.中心轴固定销 5.行星轴定位销6.中间轮 7.中间轴 8.右定位法兰(左) 9. 右定位法兰(右) 10.鸭嘴型栽植器 11.复位弹簧 12.左箱体 13.右箱体 14.凸轮 15.牙嵌式法兰 16.太阳轮 17.摆动齿轮(左) 18. 摆动齿轮(右)图2.1 椭圆齿轮行星系大株距植苗机构装配图2.2 椭圆齿轮行星系大株距植苗机构的运动学分析2.2.1 椭圆齿轮的啮合特性及优点的分析要对椭圆齿轮行星系进行运动学分析，我们必须对椭圆齿轮的特性有所了解，首先来分析椭圆齿轮的啮合特性。椭圆齿轮转动中心为椭圆的焦点，如图2.2中的O1和O2分别为椭圆齿轮和的焦点，均为椭圆齿轮轴心，两齿轮初始相位相同（如图2.2-a) ，轮和轮长轴共线）。设为两轴心O1O2距离，为椭圆齿轮上的另一焦点，P0为起始位置的啮合点，则有：，所以。由椭圆的性质可知，也为椭圆两焦点到圆周上任意一点的距离之和。在任意位置，设啮合点为，。(a)初始位置 (b)某时刻位置图2.2 椭圆齿轮节曲线从图2.2- a)位置转到图2.3-b)位置，两齿轮啮合齿数相等，故，所以。因此O1Pi和O2Pi共线，为任意啮合点。即啮合点位置处于的连线上，所以两齿轮在任意位置啮合时，既不会分离也不会切入，传动平稳，这是椭圆齿轮啮合的最大优点。由上分析可知椭圆齿轮传动有3个特点：1、齿轮节点在两椭圆齿轮轴心的连线上；2、啮合点到两椭圆齿轮轴心距离之和保持不变，说明椭圆齿轮啮合没有齿侧间隙变化，故传动比较平稳；3、由于啮合点在O1O2连线上变化，故传动比随着齿轮角位移的变化而变化。2.2.2 椭圆齿轮的角位移、角速度和传动比的分析如图2.3所示为两个完全相同的椭圆齿轮，长半轴为a，短半轴为b，轮1和轮2各绕其一焦点转动，并且正确安装，即两椭圆齿轮的中心距等于椭圆的长轴2a。这样一对椭圆就能够满足纯滚动的条件。图2.3 椭圆齿轮啮合初始位置当椭圆齿轮传动的主动轮1匀速顺时针转动时，从动轮2作逆时针变速转动。设主动轮1转过角（以中心线为始边，沿着逆时针方向转动），从动轮2转过角（中心线为始边，沿着顺时针方向转动），这时两椭圆瞬心线在、接触（重合）。经推导得： (0 ) (2-1)式(2.1)中为椭圆的短长轴之比，；c为椭圆半焦矩，。 (0 ) (2-2)由椭圆齿轮的传动特性得： (2-3)故有： (2-4)即： (2-5)由式(2.5)可确定从动轮角位移与主动轮角位移之间的关系。传动比为： (2-6)因此，椭圆齿轮2的角速度为： (2-7)当时，即两轮在图2.2位置啮合时，值最大：当时，即两轮在、置啮合时，值最小：图2.4为主动轮转角与传动比的关系（只与k的大小有关）。图2.4 主动轮转角与传动比的关系2.2.3运动学分析符合的说明为方便分析，将运动学分析所涉及到的相关变量和常量列表于2.1。表2.1 运动学分析符号说明符号意义备注符号意义备注椭圆的长半轴已知常量椭圆的短长轴之比已知常量某一时刻行星架转过的角位移(0)已知常量B点与E点连线对BD线的角位移(0)已知常量B点与行星轮(包括取苗臂)质心C连线对BD线的角位移(0)已知常量行星架中心连线与行星轮轴心与取苗片尖点D连线的初始夹角(0)变量行星架相对行星轮的角位移(0)变量2.2.4 植苗机构栽植嘴位移分析椭圆齿轮行星轮系植苗机构栽植嘴的初始安装位置如图2.5。齿轮长半轴为，短半轴为，为太阳轮转动中心，也是行星架转动中心，为齿轮（中间轮）转动中心。和分别为椭圆齿轮和的焦点，和分别为椭圆齿轮和对应的另一焦点。中心轮（太阳轮）固定于机架，在工作中保持静止。设长轴作为行星架转动初始边，与x轴角度为（初始安装角），行星架转角为，相对于初始边逆时针转动时为正，顺时针转动时为负。图2.5 植苗机构初始安装位置结构简图以为行星架的始边，行星架顺时针转动，用极坐标方程表示椭圆齿轮和啮合位置，则：，此时，P为椭圆齿轮和的啮合点。以为行星架的始边，行星架相对轮长轴转过，则有：，当在0之间时，在0之间；当在之间时，在之间。可根据或0确定的唯一角。，以为行星架的始边，行星架相对轮长轴转过，则有：，当在0之间时，在0之间；当在之间时，在之间。同样可根据或0确定的唯一角。从上分析可知，植苗机构栽植嘴旋转1周，其中间轮和行星轮相对行星架的转角可以唯一确定。2.2.5 栽植嘴上各点位移方程和各构件角位移方程对栽植嘴进行运动学和动力学分析，首先要求出各点的位移、速度和加速度及和各构件的角位移、角速度和角加速度方程。图2.6为椭圆齿轮行星系植苗机构栽植嘴简图，建立如图所示的直角坐标系，各点的位移方程为（由于取苗机械手是对称的，3个栽植嘴没两个之间都相差120,因此只分析一个栽植嘴）：令：太阳轮和中间轮啮合点P： (2-8)行星轮与中间轮啮合点Q： (2-9)中间轮轴心A： (2-10) 行星轮轴心B：（2-11）图2.6 椭圆齿轮行星系植苗机构栽植嘴简图由于箱体旋转1周植苗3次，蔬菜钵苗移栽机前进3个株距，故行星轮轴心的绝对运动方程为： (2-12) 令：中间轮质心： (2-13)令：植苗臂质心C(包含与其固结的行星轮轴和行星轮)： (2-14)令：栽植嘴尖D点的相对运动方程为： (2-15)栽植嘴尖D点的绝对运动方程为： (2-16)令：拨叉旋转中心E： (2-17)其中：， 2.2.6 机构上各点的速度方程和各构件角速度方程根据各点的运动方程，可得其运动速度的参数方程和转动角速度方程:太阳轮和中间轮啮合点P： (2-18)行星轮与中间轮啮合点Q： (2-19)中间轮轴心A： (2-20)行星轮轴心B： (2-21)由于箱体旋转1周植苗3次，蔬菜钵苗移栽机前进3个株距，故行星轮轴心的绝对速度方程为： (2-22)令：中间轮质心： (2-23)令：植苗臂质心C(包含与其固结的行星轮轴和行星轮)： (2-24) 取苗片尖D点的相对运动速度： (2-25)取苗片尖D点的绝对运动速度： (2-26)拨叉旋转中心E： (2-27)下面计算行星架相对中间轮的角速度，由反转法可得：，由于椭圆齿轮固定，所以,则： (2-28)式(2-28)中：同理，计算行星架相对行星轮的角速度，由反转法可得：则：(2-29)式(2-29)中：2.2.7 栽植嘴上各点的速度方程和各构件角加速度方程由速度和角速度方程分别对时间t求导各点加速度和角加速度方程：太阳轮和中间轮啮合点P： (2-30)行星轮与中间轮啮合点Q：(2-31) 中间轮轴心A： (2-32)行星轮轴心B： (2-33)中间轮质心： (2-34)植苗臂质心C(包含与其固结的行星轮轴和行星轮)： (2-35)栽植嘴尖D点的相对运动加速度： (2-36)栽植嘴旋转中心E： (2-37)中间轮的角加速度由(2-28)对时间求导得： (2-38)其中，行星轮的角加速度由(2-29)对时间求导得: (2-39)其中，2.3本章小结1、描述非圆齿轮行星系大株距植苗机构的工作原理及组成部分。2、对机构进行运动学分析，分析机构各部件的速度和加速度。第3章基于VB6.0的行星系大株距植苗机构运动学分析为使该植苗机构具有优良的作业性能，本文以穴口形状、栽植嘴回程轨迹和栽植嘴植苗姿态等因素为目标进行机构参数优化。采用常规的优化方法寻找一组最优机构参数，必须建立数学模型进行优化设计，建模过程包括选定设计变量、确定约束条件（包括性能约束和边界约束）、以及建立包含上述多个优化目标的多目标函数。但是影响栽植嘴轨迹和姿态的参数较多，且具有强耦合性和非线性，很难收敛到一组最优解。因此，这些常规的多目标优化方法不适用于解决植苗机构这样复杂的工程设计。3.1 运动学仿真与优化软件开发语言选择人机交互优化方法充分利用软件的人机交互，实现智能互补，分析各变量对各优化目标影响的显著性以及变量间的相关性，找出变量对优化目标的影响规律。VB 是一种面向对象的可视化编程语言，简单易学、界面友好，可以高效地开发图形界面丰富的应用软件系统，是人机交互优化的最佳平台。对于变形椭圆齿轮行星系植苗机构的复杂多目标优化问题，利用这种人机交互优化方法就能很好地解决。3.2 人机交互简介人机交互、人机互动（英文：HumanComputer Interaction或HumanMachine Interaction，简称HCI或HMI），是一门研究系统与用户之间的交互关系的学问。系统可以是各种各样的机机器，也可以是计算机化的系统和软件。人机交互界面通常是指用户可见的部分。用户通过人机交互界面与系统交流，并进行操作。小如收音机的播放按键，大至飞机上的仪表板、或是发电厂的控制室。人机交互界面的设计要包含用户对系统的理解（即心智模型），那是为了系统的可用性或者用户友好性。操作系统的人机交互功能是决定计算机系统 “友善性”的一个重要因素。人机交互功能主要靠可输入输出的外部设备和相应的软件来完成。可供人机交互使用的设备主要有键盘显示、鼠标、各种模式识别设备等。与这些设备相应的软件就是操作系统提供人机交互功能的部分。人机交互部分的主要作用是控制有关设备的运行和理解并执行通过人机交互设备传来的有关的各种命令和要求。早期的人机交互设施是键盘显示器。操作员通过键盘打入命令，操作系统接到命令后立即执行并将结果通过显示器显示。打入的命令可以有不同方式，但每一条命令的解释是清楚的，唯一的。随着计算机技术的发展，操作命令也越来越多，功能也越来越强。随着模式识别，如语音识别、汉字识别等输入设备的发展，操作员和计算机在类似于自然语言或受限制的自然语言这一级上进行交互成为可能。此外，通过图形进行人机交互也吸引着人们去进行研究。这些人机交互可称为智能化的人机交互。这方面的研究工作正在积极开展。3.3 运动学仿真与优化软件的功能根据建立的运动学模型，借用基于Visual Basic 6.0 编写的椭圆齿轮行星系大株距植苗机构运动学仿真与优化软件。通过人机对话，在数据输入框中输入一组参数，然后单击“轨迹运动分析”菜单中的“相对运动模拟”或“绝对运动模拟”，对机构进行运动模拟，并输出栽植嘴的运动学曲线。通过调整各参数值，包括椭圆齿轮长半轴、椭圆齿轮偏心率、椭圆齿轮变形系数、行星架初始安装角、栽植嘴与行星轮长轴的初始夹角、行星架转速和株距等，求得一组满意的机构参数，使其对应的栽植嘴轨迹姿态及穴口形状等作业性能满足高立苗率对栽植嘴运动特性的要求，并具有较小的速度和加速度。钵苗移栽机变形椭圆齿轮行星系植苗机构的运动学仿真，就是通过改变钵苗移栽机变形椭圆齿轮行星系植苗机构的机构参数，使得栽植嘴轨迹姿态及穴口形状等作业性能满足高立苗率对栽植嘴运动特性的要求，并根据栽植嘴张闭时刻凸轮转角，反求凸轮廓线。因此，可在数据输入区中输入一组初始参数，然后点击功能模块选择区的菜单“轨迹运动分析”，在运动模拟区中输出栽植嘴当前参数下的静轨迹和动轨迹，并通过不断调整数据输入区中各参数值，观察栽植嘴轨迹姿态和数据输出区中各参数值，直至其符合要求。通过这种人机交互，实现参数的优化，从而使钵苗移栽机变形椭圆齿轮行星系植苗机构满足移栽农艺要求。如图3.1所示，数据输入区中的可调参数包括：变形椭圆齿轮行星系的参数（椭圆齿轮长半轴a、椭圆齿轮偏心率e、变形系数m1、栽植嘴与行星轮长轴夹角a0 、行星架初始安装位置角0 ），株距H ，端面凸轮参数（平均圆柱半径rm 、滚子半径rr 、近休止角01 、推程运动角02 、远休止角03 、滚子行程h1），行星轮轴心到栽植嘴栽植点的距离h2 ，穴口深度h3 ，转速n。图3.1 软件初始界面3.3.1椭圆齿轮参数计算该取苗机构辅助分析与优化软件包含椭圆齿轮参数计算模块，主要是通过数值计算的方法来计算椭圆齿轮的各个参数。需要输入的已知参数有：椭圆长半轴、椭圆短长轴之比、齿轮模数等参数,点击Calculate按钮，可以求得计算结果有：椭圆齿轮模数、齿数、椭圆齿轮长半轴、椭圆齿轮短半轴、椭圆齿轮半焦距及椭圆齿轮节曲线长度等参数（如图3.2所示），在此计算模块中还具有保存计算结果以及打开已保存结果的功能。3.3.2植苗机构参数确定通过以上分析，获知各参数变化对栽植嘴尖点的轨迹和各目标值得影响规律，根据以下步骤，通过人机交互的方式，确定一组较优的参数： 1、初取各参数的初始值，获得初始工作轨迹和目标值；2、根据各参数变化对目标值得影响规律，并借助知道老师经验，不断调上述各参数值，使各个目标值逐步符合优化的目标结构；3、微调椭圆的结构参数和，然后相应地微调其余参数。得到其运动轨迹如图3.2所示。图3.2 植苗机构运动轨迹由于两个栽植嘴的植苗机构和三个栽植嘴的植苗机构的栽植嘴运动轨迹相同，切两个栽植嘴的植苗机构的轨迹相对简单，轨迹相对清晰，所以这里采用两个栽植嘴的植苗机构进行轨迹分析，不影响分析结果。3.3.3 速度分析通过该软件还可以得到栽植嘴尖点的速度分析图形，如图3.3。 (a) 秧尖点X方向速度变化曲线 (b) 秧尖点Y方向速度变化曲线图3.3 秧尖点速度变化曲线3.4 本章小结 1、对植苗机构进行运动学仿真与优化软件开发语言的选择，简单介绍人机交互。2、利用软件对植苗机构进行运动学分析，得到了植苗机构的运动轨迹和栽植嘴的速度变化曲线。第4章重要零件的设计椭圆齿轮、行星架、中心轴、行星轴和凸轮是非圆齿轮大株距植苗机构的重要零件，其设计的合理性直接影响整个机构的可装配性和实际作业时零件的可靠性，所以对这些零件的设计必须合理精确,以下对植苗机构重要零件的结构设计过程做简要说明。4.1 椭圆齿轮的设计齿轮是椭圆圆齿轮大株距植苗机构的重要零件之一,其设计的合理性关乎整个机构的实际合理性。4.1.1 椭圆齿轮的选择齿轮的选择一般有两种选择:一种为偏心齿轮行星系；一种是椭圆齿轮行星系。两种行星系植苗机构工作性能是相近的,但椭圆齿轮传动平稳性优于偏心齿轮,所以本文选择椭圆齿轮。4.1.2 椭圆齿轮的参数设计根据上文分析得到的变形椭圆齿轮行星系植苗机构参数，取变形椭圆齿轮离心率e=0.0948、变形系数 m =1.6、模数m = 2.5，借助椭圆齿廓生成程序，计算求得椭圆齿轮长半轴a =26.55、齿数Z = 23，并得到变形椭圆齿轮的齿廓曲线坐标。将齿廓曲线坐标数据导入AutoCAD 2008，便可生成齿廓二维图。图3.1 所示为太阳轮，中间轮和行星轮的二维结构图，上中间变形椭圆齿轮与下中间变形椭圆齿轮及上行星变形椭圆齿轮与下行星变形椭圆齿轮仅直径为f2的安装孔设计位置不同。安装孔用于确定各变形椭圆齿轮的初始安装位置，保证齿轮轮齿正确啮合，安装孔位置角可上节中变形椭圆齿轮行星系植苗机构运动学仿真与优化软件根据优选参数计算求得，使得栽植嘴栽植点轨迹满足高立苗率的移栽农艺要求。 (a) 太阳轮 (b) 行星轮 (c) 中间轮图4.1 椭圆齿轮二维结构图( (a) 太阳轮 (b) 中间轮 (c) 行星轮图4.2 椭圆齿轮的三维图4.2箱体的设计由于椭圆齿轮长半轴a = 26.55，为保证行星架转动时各变形椭圆齿轮准确、可靠啮合，行星架的中心轴安装孔与中间轴安装孔及中间轴安装孔与行星轴安装孔间距应为53.1，设计时需保证这个值在较小的公差范围内；通过保证各轴安装孔轴心线与行星架壳体内端面的垂直度使得各轴安装孔轴心线尽量相互平行，以增大轮齿啮合接触面积，减小啮合时对轮齿的冲击力和各轴的轴向力。图3.3 所示为箱体的二维结构图。(a) 左箱体(b) 右箱体图4.3 箱体二维结构图4.3 其他零件的二维图及三维图 (a) 凸轮 (b) 右定位法兰(右） (c) 右定位法兰（左） (d) 摆动齿轮(左）图4.4 植苗机构零件二维结构图 (a) 摆动齿轮(左） (b) 摆动齿轮(右） (c) 凸轮 (d) 栽植嘴（左） (e) 左箱体图4.5 植苗机构零件三维图4.4 重要零件的连接情况4.4.1 凸轮与摆动齿轮(左)的连接情况凸轮的转动引起摆动齿轮（左）的摆动，关系着鸭嘴型栽植器的张开运动,凸轮和摆动齿轮（左）的相对位置决定着鸭嘴型栽植器的张开位置,而鸭嘴型栽植器的张开位置是有特定要求的,所以凸轮与摆动齿轮的连接很重要。凸轮与摆动齿轮(左)的连接如图4.6。 1.凸轮 2. 摆动齿轮（左）图4.6 凸轮与摆动齿轮(左)的连接简图由VB软件分析可知，植苗机构的初始安装位置的角度是-58，行星架顺时针转动190时，栽植嘴开始张开，此时凸轮刚开始挤压摆动齿轮(左)；行星架顺时针继续转动60时，栽植嘴张开到最大，此时凸轮对摆动齿轮(左)的挤压达到最大；行星架顺时针继续转动70时，栽植嘴完全关闭，此时凸轮对摆动齿轮(左)将分离。 (a）（b）图4.7 凸轮转角分析图4.8 栽植嘴简图图4.7中O(O1)是凸轮转动中心，A(A1)是左、右栽植嘴始终相连的点，B(B1)是栽植嘴顶且左右栽植嘴闭合是相连的点。图4.7（a）是栽植嘴刚刚要张开时的情况，图4.7（b)是栽植嘴张开到最大时的情况。在图4.7（a）中OA和OB垂直，OA已知为6.0cm，AB为15.7cm，所以可以求出为70。设计要求栽植顶嘴张开最大为4.0cm,由此可知图4.7（b)中B1C为4.0cm的一半2.0cm，由于O1A1和A1B1同图4.7（a）中一样，所以也可以利用CAD求出1为77。由此可知凸轮的转角为：77 70=74.4.2摆动齿轮（左）和摆动齿轮（右）的连接摆动齿轮（左）和摆动齿轮（右）的连接是两个啮合的部分齿轮的连接,连接时两者间必须啮合。摆动齿轮（左）和摆动齿轮（右）的啮合直接控制着鸭嘴型栽植器的张开，复位弹簧连接着摆动齿轮（左）和摆动齿轮（右），使两者合并。如图4.7。 1. 摆动齿轮（左） 2. 摆动齿轮（右） 3. 复位弹簧图4.9 摆动齿轮（左）和摆动齿轮（右）的连接简图 4.4.3椭圆齿轮的啮合情况本机构中，七个相同的椭圆齿轮相互啮合组成行星轮系，是椭圆齿轮行星系大株距植苗机构的最重要组成之一，本机构中椭圆齿轮的啮合如图4.8。图4.10 椭圆齿轮的啮合结构图 4.11 椭圆齿轮行星系大株距植苗机构三维装配图4.5 本章小结1. 椭圆齿轮的选择和设计，确定齿轮参数并画出二维图和三维图。2. 对箱体的结构进行设计，确定数据并画出二维图和三维图。3. 重要零件的设计及植苗机构零件二维图和三维图。第5章总结与展望5.1 总结毕业日子就要到来，毕业设计也即将完成。在此时，我感慨良多。在做毕业设计以前觉得毕业设计只是对这几年来所学知识的单纯总结，但是通过这次做毕业设计发现自己的看法有点太片面。毕业设计不仅是对前面所学知识的一种检验，而且也是对自己能力的一种提高。通过这次毕业设计使我明白了自己掌握的知识还比较欠缺，总有很多东西不懂或掌握不全面。自己要学习的东西还太多，以前老是觉得自己什么东西都会，什么东西都懂，有点眼高手低。通过这次毕业设计，我才明白学习是一个长期积累的过程，在以后的工作、生活中都应该不断的学习，努力提高自己知识和综合素质。在这次毕业设计中，指导老师耐心指导，不厌其烦的解释各种问题，同学之间互相帮助、互相讨论，对我完成毕业设计起了重要作用。在接受了不同的见解和指导下，我终于完成了我的毕业设计，在此也感谢我的指导老师和同学们。在这次毕业设计中，我完成了椭圆齿轮行星系大株距植苗机构的设计，在指导老师和学长、同学的帮助下设计出来一套具有一定实际可行性的植苗机构，此机构由七个椭圆齿轮组成的行星轮系及三个栽植嘴组成，是一个行星架转一圈植苗3次的三爪植苗机构，相比以前的两爪植苗机构，在不提高转速的情况下提升了工作效率。在本次设计中我主要完成了以下工作： 1.深入分析了国内外钵苗移栽机植苗机构，指出存在的问题，为我的设计打下基础。 2.提出了带有三个栽植嘴的椭圆齿轮行星系植苗机构，详细介绍了其工作原理，并进行了椭圆齿轮的简单分析。 3.基于VB6.0分析了栽植嘴的运动轨迹及速度分析。 4.绘制出机构零件的二维图和三维图，并进行了虚拟装配。通过这次毕业设计的洗礼，我对大学所学知识有了更深刻的理解，对大学所学知识进行了更细致的梳理，我相信这不管是对我以后的学习还是工作都有非常重要的意义。使我对学习也有了更深刻的理解。总之，不管学会的还是学不会的的确觉得困难比较多，真是万事开头难，不知道如何入手。最后终于做完了有种如释重负的感觉。此外，还得出一个结论：知识必须通过应用才能实现其价值！有些东西以为学会了，但真正到用的时候才发现是两回事，所以我认为只有到真正会用的时候才是真的学会了。毕业设计终于完成了，在此要感谢我的指导老师俞高红教授对我的指导和帮助。但同时，在毕业设计中自学是很重要的一种手段，只有通过不断的自学才能把别人的变成自己的，把不会的变成会的，最终你才会拥有足够的本领去笑对人生。5.2 展望在本次毕业设计中我虽然学了很多知识，解决了一下难题。但是，你了解的更多，你会发现你不了解的越多。我认为我的设计有以下待解决的问题：首先，本次设计中，我设计了椭圆齿轮行星系大株距植苗机构，但由于时间关系和技术问题，并没有对对该机构的三维模型进行仿真，不知道设计是否有干涉。当然，通过理论计算是没有干涉的，但难免有我没考虑到的地方和我能力范围以外的方面。其次，我的设计只是停留在理论方面，由于条件限制，很多实际数据和条件都不得而知，其实用性也有待确认。最后，我希望我以后有机会对本机构进行更深入的研究，设计出具有实用性的产品来，为我国蔬菜移栽自动化做一些贡献。致谢能够完成这篇毕业论文，我有很多感激言语,首先，要感谢我的导师俞高红教授和许乐辉学长，是他们的直接指导让我顺利完成了论

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