人力手拉插秧机设计 摘要目前我国在水稻插秧领域普遍采用中小型全自动的插秧机代替人力进行插秧，全自动插秧机有插秧速度快、插秧准确率高，但其工作的场景有限，主要是地势平坦的水田，难以应用于丘陵等地势起伏的水田。为此，本文针对南方水田、丘陵梯田的应用环境，设计了一款小型人力手拉插秧机。 此装置采用了人力拉动插秧机驱动，通过车轮经链传动和齿轮传动将动力分别传递纵向插秧机构和横向分秧机构，以实现快速插秧的目的。针对纵向插秧功能，设计了一种仿人手的四连杆插秧机构；针对横向分秧功能，设计了一种链轮往复运动的机构。 本文对所设计的机构中的重要零件进行了尺寸计算、力学分析强度校核验算以及有限元分析，以确保插秧机关键零部件强度等均符合实际使用要求。 关键词人力插秧机；快速插秧；设计；有限元分析 ABSTRACT At prese
nt, i
n the field of rice tra
nspla
nti
ng i
n Chi
na, small a
nd medium-sized automatic tra
nspla
nter i
nstead of huma
n tra
nspla
nti
ng, automatic tra
nspla
nter has fast tra
nspla
nti
ng speed, high accuracy of tra
nspla
nti
ng, but the sce
ne of its work is limited, mai
nly flat paddy fields, it is difficult to apply to hilly paddy fields. Therefore, this paper desig
ns a small huma
n ha
nd pull rice tra
nspla
nter for the applicatio
n e
nviro
nme
nt of paddy fields a
nd hilly terraced fields i
n south Chi
na. This device uses ma
npower to pull the rice tra
nspla
nter to drive, through the wheel through the chai
n tra
nsmissio
n a
nd gear tra
nsmissio
n power respectively tra
nsfer lo
ngitudi
nal tra
nspla
nti
ng mecha
nism a
nd tra
nsverse tra
nspla
nti
ng mecha
nism, i
n order to achieve the purpose of fast tra
nspla
nti
ng. Aimi
ng at the vertical tra
nspla
nti
ng fu
nctio
n, a four-li
nk tra
nspla
nti
ng mecha
nism was desig
ned. A mecha
nism of sprocket reciprocati
ng moveme
nt was desig
ned for the fu
nctio
n of tra
nsverti
ng seedli
ng. I
n this paper, the desig
n of the importa
nt parts of the mecha
nism of the size calculatio
n, mecha
nical a
nalysis stre
ngth check calculatio
n a
nd fi
nite eleme
nt a
nalysis, to e
nsure that the stre
ngth of the key parts of the tra
nspla
nter are i
n li
ne with the actual requireme
nts of use. KEY WORDS Huma
n rice tra
nspla
nter; Rapid tra
nspla
nti
ng; Desig
n; Fi
nite eleme
nt a
nalysis 目录 1.前言1 1.1选题背景及意义1 1.2国内外研究现状1 1.3本文研究内容3 2.总体方案设计4 2.1设计需求分析4 2.2总功能与子功能分析4 2.3子功能方案评价及选型5 2.3.1车轮驱动功能5 2.3.2分离动力功能7 2.3.3纵向插秧功能8 2.3.4横向分秧功能10 2.4总体结构设计方案11 3.插秧机机械结构设计13 3.1车轮传动结构设计13 3.1.1车轮结构设计13 3.1.2一级链传动选型设计14 3.1.3车轮轴结构设计15 3.1.4车轮轴承选型设计17 3.1.5离合器结构设计19 3.2纵向插秧机构设计21 3.2.1插秧机构结构设计21 3.2.2插秧运动轨迹分析22 3.2.2二级直齿圆柱齿轮传动选型设计24 3.3秧盘设计32 3.4横向分秧机构设计33 3.4.1分秧机构设计33 3.4.2二级直齿锥齿轮传动选型设计35 3.4.3三级链传动选型设计42 4．优化设计及校核44 4.1一级传动链轮校核计算44 4.2车轮轴校核计算44 4.3分秧器校核计算47 4.4三级链传动校核计算48 4.5插秧机构有限元及其拓扑优化49 4.5.1支承座有限元分析49 5．结论52 5.1研究内容总结52 5.2研究内容展望52 参考文献54 致谢56 1.前言 1.1选题背景及意义 人力手拉插秧机是一种运用人力作为原动力将秧苗插入到田地的一种农用机械装置。其基本工作原理如下：人力拉动插秧机的同时驱动纵向插秧机构和横向分秧机构。首先纵向插秧机构与横向分秧机构在不同平面上配合运动，其次，进行插秧时，秧叉从秧盘中摘取一定量的秧苗以曲线的运动轨迹插入到泥土中。重复纵向插秧机构的插秧与横向分秧机构分秧动作，使插秧机能够连续地进行插秧。 目前，我国是世界水稻播植面积第二大国家，约为29962千公顷。在平原田地上，大多使用的是中大型的自动化插秧机，其插秧速度快、插秧准确率高，但其运用的范围仍然有限。在我国贵州、云南等丘陵众多省份，以丘陵地带以梯田为主，中大型自动化插秧机运输困难却在梯田中运行不便。因此，在科技发达的时代，本文对人力手拉插秧机的研究仍十分重要，研究出一款适应家庭小规模、应用于平原水田和丘陵梯田的小型人力插秧机有着重要意义