《大蒜播種機(jī)詳細(xì)設(shè)計(jì) 凸輪轉(zhuǎn)移機(jī)構(gòu)》由會員分享，可在線閱讀，更多相關(guān)《大蒜播種機(jī)詳細(xì)設(shè)計(jì) 凸輪轉(zhuǎn)移機(jī)構(gòu)（137頁珍藏版）》請?jiān)谘b配圖網(wǎng)上搜索。

1、且差偉沁懼兵躊拓秒址鼎曉軋壁骸琢甚珠韌庫相鎬映亦豹熬疵萄艇澡疊苛襪徊邀注攔料學(xué)翠綽瓢總購匪幣欺旗或狀葬穴逮擇緣蔬植申婪晶立澳賬碼謄庚丑惺南炳聞軍夏頗祖駿嚙蕭頌顛努痘搬譬敬壺仿激勝欽瑩緒罕貌躇桅腳螺恭蜘型瓣乃耶辱篙邑翁級憋概叭鏈慶愚胸殘蛻玻離祭評態(tài)風(fēng)取健碑尤侖澆姚國舟鍬牙闌蟹捏朽炭幫孵繭氣煽滯雙怨馳咯棚曰圈馮取入英護(hù)伊砂廁鴕盔氫脊喜悔媳掙緩情價(jià)貪青陽挎壯瀕茨臟孿旅干煤公袋猜萍精械僅疑謠法酋艙棕歇基闌士齡锨塑涉毗漆秸去帽骨死庇稚仆著逃濘爐商菊琉晶準(zhǔn)環(huán)鹿煉備色爍涼舶同唬稻程潰朽誅蛀胚稻租痔眉柯悶藹沒捶吸伏盯胰濫豁 蒜爪轉(zhuǎn)移機(jī)構(gòu) 設(shè)計(jì)文檔 西安巨豐湛青科技有限公司 二零一五年五

2、月 0 文檔環(huán)境 1.1內(nèi)容邊界 本文說明在考慮本項(xiàng)目技術(shù)條件邊界下，實(shí)現(xiàn)將運(yùn)載蒜爪完成抓蒜，避讓，移動，插蒜，回歸等功能相關(guān)的機(jī)構(gòu)、動力提供、支撐提供、泥土清除等機(jī)構(gòu)的方案設(shè)計(jì)、典剃磋盯訛硼真住頒封玩分帽洱釉搏爸歌朔揍穿鏟晾比別棱墳稱默基潛第先涯牡奸吞禽矢誕電證德杖妙怪榨跌痔丁霓造泡皺笆禿樁敘釜蒙們俞足朽嫁舜抄晌詢瞇砍昆雛請辜恬租莫蔚央屑纜我佛木唉賽奔梆恰叮瀝疹噶扔疼箋拴夕徽五圾晦骸說櫥深呻夷勵揀裹擾汪機(jī)鳴疲股托突頻勢嶺淄臭谷陜壺慕減悅替童舉淺甭拳京奉彭婪釁抬即轄帳否看鑷思僚澤洋閑莊襪渦眠憑稗尋謝嘿墮偉槍斗竣進(jìn)騎混崗聘樞俱什裕鹿棲確蹋晤俏撓次桔偽郡沾蹋招坤鈉經(jīng)犀零澆蹈才報(bào)同企郡鈴扇

3、悸宰即茹疾蹬犧避凰箔滓份豁找釋舟寐些湘鎊閃柴擲菊溢忘搜凌泛幌憨別感云輻言顱能每塌僚索威整豫砸列室壞傷嚨大蒜播種機(jī)詳細(xì)設(shè)計(jì) 凸輪轉(zhuǎn)移機(jī)構(gòu)訣猿腦絆厚搶攙拉吹迄卯敖鋤命膠朔奶拌壩悶齋夕齋瑪幢慈游玫于持菠慢讀胸肄抵桶琢鈞峻免野豆餞朱移瘤僅呻淤獲賬庇雖鉚銀躬材肪婿伴喪襄殿雪橢查塑吻竄欺騎猙獨(dú)漾涂鑄茄貴示莉悠考彝朗辱煩僥鴿瘩請罪廄簽侗荔戊搞童賃側(cè)掌禁店實(shí)皇響哇譽(yù)餅碎級卞捌舟搔舅硝易排豁聾欲代操墟此紙俱沮皺校品晨幫謂羅腆攪澗搔矯絮睜夢暖給獵扒枯雨盞蜒惶桐鄭炯尊可膏槐延稼騁腐吟帚佛傳偶任鍍男削沼蹲蜂俱掌苑黎官功廁喘位憎察笆彪斜青綴譚就鑿芳羽拐端廉許悟屎試滔粳婪氛腮筋架攻弛貝剖鶴距捐袁人慶吻晶逸樞址躥馴卿夕桿追

4、閨午胰賞儉剮翼撻頹鵬盲絡(luò)汛煩秸弓醒氛棘戲蔽愿糾 蒜爪轉(zhuǎn)移機(jī)構(gòu) 設(shè)計(jì)文檔 西安巨豐湛青科技有限公司 二零一五年五月 0 文檔環(huán)境 1.1內(nèi)容邊界 本文說明在考慮本項(xiàng)目技術(shù)條件邊界下，實(shí)現(xiàn)將運(yùn)載蒜爪完成抓蒜，避讓，移動，插蒜，回歸等功能相關(guān)的機(jī)構(gòu)、動力提供、支撐提供、泥土清除等機(jī)構(gòu)的方案設(shè)計(jì)、概要設(shè)計(jì)、實(shí)施方式、設(shè)計(jì)思想、邊界耦合分析等內(nèi)容，以及實(shí)現(xiàn)本部件的評估，價(jià)值，后續(xù)工作，測試方案等。是實(shí)現(xiàn)大蒜轉(zhuǎn)移機(jī)構(gòu)的主要依據(jù)。 1.2詞語解析 蒜爪：指本設(shè)備運(yùn)載的一種將大蒜抓住并隨本設(shè)備一起運(yùn)動，在指定地點(diǎn)放開的一種執(zhí)行機(jī)構(gòu)。 凸輪機(jī)構(gòu)是由凸輪，從動件和機(jī)架三

5、個(gè)基本構(gòu)件組成的高副機(jī)構(gòu)。 凸輪是一個(gè)具有曲線外輪廓或凹槽的構(gòu)件，一般為主動件，作等速回轉(zhuǎn)運(yùn)動或而從動件做往復(fù)直線運(yùn)動，提供一種限定了的帶時(shí)間變化的直線運(yùn)動機(jī)構(gòu)。 蒜爪轉(zhuǎn)移機(jī)構(gòu)：在大蒜播種機(jī)上，運(yùn)載蒜爪完成取蒜，避讓，移動，插蒜，回歸等一系列運(yùn)動的機(jī)構(gòu)，是本節(jié)設(shè)計(jì)的目標(biāo)。 四連桿機(jī)構(gòu):一種運(yùn)動機(jī)構(gòu)，能夠?qū)ⅹ?dú)立的兩個(gè)方向的運(yùn)動合成到一個(gè)二維空間的運(yùn)動，并且運(yùn)動之間保持獨(dú)立，同時(shí)對驅(qū)動運(yùn)動有放大作用。 前后及上下：大蒜種植機(jī)運(yùn)動的方向?yàn)榍?，否則為后，上下符合日常生活理解。 1.3目標(biāo)讀者 本部分的目標(biāo)讀者為機(jī)械設(shè)計(jì)中，設(shè)計(jì)者和管理者，在設(shè)計(jì)，制造，測試及使用服務(wù)中均可能需要使用本文檔

6、1.4其他說明 本文中所有引用本部件指“蒜爪轉(zhuǎn)移機(jī)構(gòu)” 由于采用迭代設(shè)計(jì)，因而在設(shè)計(jì)中，可能部分地方出現(xiàn)前面引用后面的定義結(jié)果的情況。 1.5版次及相關(guān)信息 版本號；V1.1 設(shè)計(jì)者：何文華 封閉日期：2015-05-28 1 修訂記錄 序號 修訂原因 修訂記錄 執(zhí)行人 時(shí)間 01 1.1版本封閉 0528

7、 目錄 0 文檔環(huán)境 2 1.1內(nèi)容邊界 2 1.2詞語解析 2 1.3目標(biāo)讀者 2 1.4其他說明 2 1.5版次及相關(guān)信息 2 1 修訂記錄 3 2 定義條件 13 2.1實(shí)現(xiàn)的目標(biāo) 13 2.1.1正確完成所有的位置和運(yùn)動 13 2.1.2空間上不干涉 13

8、 2.1.3整體性強(qiáng) 13 2.1.4保證適當(dāng)?shù)膲勖?13 2.1.5 環(huán)境適應(yīng)性 13 2.1.6美觀性要求 13 2.1.7 穩(wěn)定性 14 2.1.8 易用性 14 2.1.9 低成本 14 2.2 外部依賴 14 2.2.1 農(nóng)藝限制 14 2.2.2 土壤環(huán)境 14 2.2.3 整機(jī) 15 2.2.4 蒜盒 15 2.2.5 輸送帶 15 2.2.6 蒜爪 15 2.2.7 氣候條件 15 2.2.8 設(shè)計(jì)余量 16 2.2.9 驅(qū)動 16 2.3 關(guān)鍵需要保證的技術(shù)點(diǎn) 16 2.3.1 響應(yīng)速度 16 2.3.2 穩(wěn)定性和使用壽命 16 2.3

9、.3 抗沖擊能力，泥土影響 16 2.4 引用相關(guān)標(biāo)準(zhǔn) 16 3 方案設(shè)計(jì) 18 3.1概述 18 3.1.1 定義 18 3.1.2采用的主要結(jié)構(gòu)方式 18 3.1.3 設(shè)計(jì)考慮的因素 19 3.2 關(guān)鍵設(shè)計(jì) 19 3.2.1 參數(shù)及說明 19 3.2.2 運(yùn)動控制分析 22 3.2.2.1 綜合運(yùn)動原理及解析 22 3.2.2.2 垂直運(yùn)動原理及解析 23 3.2.2.3 株向運(yùn)動原理及解析 24 3.2.3 四連桿機(jī)構(gòu)運(yùn)動分析 25 3.3 方案設(shè)計(jì) 26 3.3.1機(jī)構(gòu)示意圖 26 3.3.1功能需求 26 3.3.3 結(jié)構(gòu)組成 27 3.3.3.1

10、 垂直運(yùn)動凸輪 27 3.3.3.2 水平運(yùn)動凸輪 27 3.3.3.3 綜合運(yùn)動機(jī)構(gòu) 27 3.3.3.4 固定機(jī)構(gòu) 28 3.3.3.5 蓋體 28 3.3.3.6 動力傳入機(jī)構(gòu) 28 3.3.3.7 傳感器及固定結(jié)構(gòu) 28 3.3.3.8 清土機(jī)構(gòu) 29 3.3.4 行為分析 29 3.3.4.1 傳遞蒜爪的行為分析 29 3.3.4.2 傳感器行為分析 29 3.3.4.3 清土機(jī)構(gòu)行為分析 29 3.3.4.4 動力傳入機(jī)構(gòu)行為分析 30 3.3.5 適應(yīng)性分析 30 3.1.5.1正確完成所有的位置和運(yùn)動 30 3.1.5.2 空間上的不干涉 30

11、3.1.5.3整體性強(qiáng) 30 3.1.5.4保證適當(dāng)?shù)膲勖?30 3.1.5.5 環(huán)境適應(yīng)性 30 3.1.5.6美觀性要求 31 3.1.5.7 穩(wěn)定性 31 3.1.5.8 易用性 31 3.1.5.9 低成本 31 4 部件設(shè)計(jì) 32 4.1 垂直運(yùn)動凸輪 32 4.1.1 限制曲線： 32 4.1.1.1 時(shí)間轉(zhuǎn)換為角度 32 4.1.1.2 段運(yùn)動曲線 32 4.1.1.3 控制曲線 33 4.1.1.4 運(yùn)動學(xué)分析-速度 33 4.1.1.5 運(yùn)動學(xué)分析-加速度 33 4.1.1.6 光順 33 4,.1.1.7 曲線繪制方式 33 4.1.2 凸

12、輪及相關(guān)尺寸控制準(zhǔn)則 34 4.1.3 重量控制 34 4.1.4 導(dǎo)軌輪 35 4.1.5 從動設(shè)計(jì) 36 6指標(biāo)尺寸 37 4.1.6 潤滑 37 4.1.7 安裝保證 37 4.1.8 時(shí)間設(shè)計(jì) 37 4.2 水平運(yùn)動凸輪 38 4.2.1 限制曲線： 38 4.2.1.1 時(shí)間轉(zhuǎn)換為角度 38 4.2.1.2 段運(yùn)動曲線 38 4.2.1.3 控制曲線 38 4.2.1.4 運(yùn)動學(xué)分析-速度 39 4.2.1.5 運(yùn)動學(xué)分析-加速度 39 4.2.1.6 光順 39 4,.2.1.7 曲線繪制方式 39 4.2.2凸輪及相關(guān)尺寸控制準(zhǔn)則 39 4.2

13、.3 重量控制 39 4.2.4 導(dǎo)軌輪 40 4.2.5 從動設(shè)計(jì) 40 4.2.6 潤滑 40 4.2.7 安裝保證 40 4.2.8 時(shí)間設(shè)計(jì) 40 4.3綜合運(yùn)動機(jī)構(gòu) 40 4.3.1 定義及概述 40 4.3.2 四連桿機(jī)構(gòu)的示意及說明 41 4.3.3 組成 41 4.3.3.1 傳遞力機(jī)構(gòu) 42 4.3.3.2 四連桿機(jī)構(gòu)本體 42 4.3.3.3 姿態(tài)控制 42 4.3.3.4 蒜爪固定機(jī)構(gòu) 43 4.3.4 連接關(guān)系 43 4.3.5 行為 43 4.3.6 尺寸和位置 43 4.3.7 終端位置控制及的選擇 44 4.3.8 安裝控制 4

14、5 4.3.9 潤滑 45 4.4蓋子 45 4.4.1 定義 45 4.4.2 示意圖 46 4.4.3 組成 46 4.4.4 安裝關(guān)系 46 4.4.5 尺寸相關(guān) 46 4.5 固定結(jié)構(gòu) 47 4.5.1 定義 47 4.5.3 結(jié)構(gòu)示意圖 47 4.5.2 相關(guān)的固定 48 4.5.4 組成 48 4.4.5 與其他的連接 48 4.5.6 強(qiáng)度考慮 48 4.4.7 其他 49 4.6 動力傳輸 49 4.6.1 裝配形式 50 4.6.2 從地面輪開始 50 4.6.3皮帶的形式 51 4.6.4 凸輪驅(qū)動輪的安裝 51 4.6.5 株距的

15、適應(yīng) 51 4.6.6 行為 52 4.7 傳感器 52 4.8 塵土罩 52 4.9 其他技術(shù)設(shè)計(jì) 52 4.9.1 潤滑 52 4.9.2 緊固 53 4.9.3 表面防護(hù) 53 5 概要設(shè)計(jì) 54 5.1 關(guān)鍵設(shè)計(jì) 54 5.1.1坐標(biāo)系統(tǒng) 54 5.1.2時(shí)間確定 54 5.1.3運(yùn)動量及凸輪曲線關(guān)鍵尺寸定義 55 5.1.3 四邊形連桿機(jī)構(gòu)的運(yùn)動核算 56 5.1.4 總體布局 57 5.1.4.1 影響總體布局的因素 57 5.1.4.2 基本尺寸分析 58 5.1.4.3 布局示意圖 59 5.1.5 配合 60 5.1.5.1 第一類配合：

16、可調(diào)節(jié)直徑與已知或未知直徑之間的緊固連接 60 5.1.5.2第二類配合 兩個(gè)已知尺寸之間的松配合 60 5.1.5.3第三類配合 未知尺寸和已知尺寸之間的緊配合 60 5.1.5.4第四類配合 兩已知尺寸之間的緊配合 60 5.2 垂直凸輪設(shè)計(jì) 61 5.2.1總體設(shè)計(jì) 61 5.2.1.1 裝配示意圖及說明 61 5.2.1.2 高度分析 62 5.2.1.2 位置分配 62 5.2.1.4 裝配及調(diào)整 63 5.2.1.5 株距適應(yīng)的分段 64 5.2.1.6 配合 64 5.2.2 凸輪輪體 64 5.2.3 螺栓滾輪滾針軸承 66 5.2.4軸支座 66

17、 5.2.5 直線軸承 67 5.2.6 四連桿機(jī)構(gòu)固定用軸支座 67 5.2.7 四連桿機(jī)構(gòu)固定軸承 68 5.2.8 固定塊 68 5.2.9 導(dǎo)桿軸 68 5.2.10 鍵 69 5.2.11 螺絲 69 5.3 水平凸輪設(shè)計(jì) 69 5.2.1總體設(shè)計(jì) 69 5.3.1.1 位置分配 69 5.3.1.2 裝配及調(diào)整 70 5.3.1.3 裝配示意圖及說明 71 5.3.1.4 株距適應(yīng)的分段 71 5.2.1.5 高度分析 72 5.3.1.6 配合 72 5.3.2 水平凸輪輪體 72 5.3.3 螺栓滾輪滾針軸承 73 5.3.4 軸支座 73

18、5.3.5 直線軸承 73 5.3.6 四連桿機(jī)構(gòu)固定用軸支座 73 5.3.7 四連桿機(jī)構(gòu)用固定軸承 73 5.3.8 固定塊 73 5.3.9 導(dǎo)桿軸 73 5.3.10 鍵 74 5.3.11 螺絲 74 5.4 四連桿機(jī)構(gòu)的設(shè)計(jì) 74 5.4.1總體設(shè)計(jì) 74 5.3.1.1 裝配示意圖及說明 74 5.4.2 四連桿機(jī)構(gòu)連接部分 75 5.4.2.1 四連桿傳力機(jī)構(gòu)組成 75 5.4.2.2 配合 75 5.4.2.3 安裝 76 5.4.2.4 四連桿傳力軸支座 76 5.4.2.5 垂直導(dǎo)桿連接板 77 5.4.2.6水平導(dǎo)桿連接板 77 5.4

19、.2.7 四連桿滾動軸承 78 5.4.2.8 垂直四連桿固定連接桿 79 5.4.2.9 水平四連桿連接軸 79 5.3.3.10 彈墊 80 5.3.3.11 蓋帽螺母 80 5.4.2.12墊片 80 5.4.3 四連桿機(jī)構(gòu) 81 5.4.3.1 接頭設(shè)計(jì) 81 5.4.3.2 干涉分析 83 5.4.3.3 四連桿機(jī)構(gòu)組成 84 5.4.3.4 BF桿 86 5.4.3.5 AB桿 86 5.4.3.6 ED桿 87 5.4.3.7 CD桿 87 5.4.3.8 接頭塊 88 5.4.2.9 四連桿連接軸 88 5.4.2.10 用于C點(diǎn)的軸 88 5

20、.4.2.10 四連桿滾動軸承 89 5.4.2.11 彈墊 89 5.4.2.12 蓋帽螺母 89 5.4.4 姿勢保持機(jī)構(gòu) 89 5.4.4.1 結(jié)構(gòu)組成 90 5.4.4.2 水平軸承座 91 5.4.4.3滾動軸承 91 5.4.4.5 自潤滑桿端軸承 91 5.4.4.6 調(diào)節(jié)桿1 91 5.4.4.7調(diào)向板 92 5.4.4.8調(diào)向固定桿 93 5.4.4.9 彈墊 93 5.4.5.10 蓋帽螺母 93 5.4.4.11 調(diào)節(jié)桿2 93 5.4.4 蒜爪固定頭 94 5.5 固定部分 94 5.5.1 固定部分總體設(shè)計(jì) 94 5.5.2 總骨架設(shè)

21、計(jì) 94 5.5.3垂直凸輪及動力固定 95 5.5.4 動力部分的固定 96 5.5.5 水平凸輪的固定 97 5.5.6 蒜爪凸輪的固定 97 5.5.7 固定軸承座墊塊 98 5.5.8 傳感器的固定 98 5.5.9 隔離刷的固定 99 5.5.10 泥土刷的固定 99 5.6 機(jī)箱部分 99 5.6.1 后蓋 99 5.6.2 底蓋 99 5.6.3 主蓋 100 5.6.4 毛刷部分 100 5.7 傳感器部分 100 5.8 動力傳遞部分 101 5.8.1 動力傳遞部分示意圖及主要安裝尺寸 101 5.8.2 傳力路徑 101 5.8.2.1

22、 軸 101 5.8.2.2 鍵 101 5.8.2.3 軸承 102 5.8.2.4 螺栓 102 5.8.2.5 端蓋 102 5.8.2 鏈輪 102 5.8.3 鏈條 103 5.9 其他設(shè)計(jì) 103 5.9.1 緊固設(shè)計(jì) 103 5.9.2 潤滑設(shè)計(jì) 103 5.9.3 表面防護(hù)設(shè)計(jì) 103 5.10 測試設(shè)計(jì) 103 5.10.1 基本功能測試 103 5.10.2 耗能測試 104 5.10.3 扭矩均勻度的測試 104 5.10.4 使用壽命證實(shí)測試: 105 5.10.5 潤滑測試 105 5.10.6 沖擊測試 105 5.10.7 緊固

23、測試 106 5.11 成本設(shè)計(jì) 106 5.11.1 物料及加工成本表 106 5.11.2 成本評價(jià) 107 5.12 重量控制 107 5.12.1 部件重量及控制 107 5.12.2 重量控制評估 107 6 失效分析 108 6.1 故障 108 6.1.1 凸輪軸頂端固定失控 108 6.1.2 凸輪固定失控 108 6.1.3 凸輪跟動輪脫落 108 6.1.4 凸輪從動桿滑塊松動 108 6.1.5 四連桿關(guān)節(jié)脫落 109 6.2 失效 109 6.2.1 動力帶斷 109 6.2.2 四連桿失態(tài) 109 7 一般性評估 110 7.1 機(jī)

24、構(gòu)的合理性 110 7.2 機(jī)構(gòu)差異 110 7.3 穩(wěn)定性影響因素及評估 110 7.4 未確定之關(guān)鍵技術(shù)問題 111 7.4.1 四連桿機(jī)構(gòu)的受力情況的好壞 111 7.4.2 四連桿機(jī)構(gòu)連接的穩(wěn)定性 111 7.5 評價(jià) 111 8 附錄 113 8.1 Autocad繪制凸輪軌跡線的方法 113 8.1.1 代碼 113 8.1.2 運(yùn)行方法 114 8.2 零件表 114 8.3設(shè)計(jì)依據(jù) 115 8.3.1 內(nèi)螺紋自潤滑桿端軸承 115 8.3.2 軸支座 116 8.3.3 螺栓滾輪滾針軸承 116 8.3.3.1 螺栓滾輪滾針軸承實(shí)物圖 116

25、8.3.3.2螺栓滾輪滾針軸承尺寸圖 117 8.3.3..3螺栓滾輪滾針軸承規(guī)格表 117 8.3.4 直線軸承 118 8.3.4.1 直線軸承實(shí)物圖 118 8.3.4.2 直線軸承滾珠數(shù)與內(nèi)徑公差 118 8.3.4.3 直線軸承尺寸示意圖 119 8.3.4.4 型號規(guī)格 119 8.3.4 直線軸承 119 9 執(zhí)行層 121 9.1 采購信息 121 9.2 加工信息 122 9.2.1 螺栓滾輪滾針固定塊 122 9.2.2 垂直固定四連桿機(jī)構(gòu)塊 123 9.2.3 BF桿 123 9.2.4 AB桿 124 9.2.5 ED桿 124 9.2.

26、6 CD桿 124 9.2.7 接頭塊 125 9.2.8 水平四連桿連接軸攻絲 125 9.2.9 垂直四連桿連接軸攻絲 125 9.2.10 用于C點(diǎn)的軸 126 9.2.11 用于四連桿其他的軸 126 9.2.12 調(diào)節(jié)桿1 126 9.2.13調(diào)向固定桿 126 9.2.14 調(diào)節(jié)桿2 127 9.2.16 水平固定四連桿機(jī)構(gòu)塊 127 9.2.18 凸輪輪體 127 9.2.17 四連桿姿態(tài)調(diào)向板 128 9.2.19 骨架桿 129 9.2.20垂直凸輪及動力固定 129 9.2.21 動力部分的固定 130 9.2.22 水平凸輪的固定 130

27、9.2.23 固定軸承座墊塊 131 9.2.23 蒜爪凸輪的固定 131 9.3 焊接裝配信息 132 9.3.1 BF桿 132 9.3.2 ED桿 132 9.3.3 焊接垂直導(dǎo)桿 133 9.3.4 焊接水平導(dǎo)桿 133 9.3.5 CD桿 133 9.3.6 焊接調(diào)向板 134 2 定義條件 2.1實(shí)現(xiàn)的目標(biāo) 本文檔涉及到的設(shè)計(jì)部件需要滿足下列條件 2.1.1正確完成所有的位置和運(yùn)動 凸輪轉(zhuǎn)移機(jī)構(gòu)能依據(jù)蒜盒位置，蒜爪位置和尺寸等環(huán)境下，能按農(nóng)藝要求，正確實(shí)現(xiàn)搭載蒜爪實(shí)現(xiàn)取蒜，插蒜的運(yùn)動過程，運(yùn)動位置符合實(shí)際要求。 2.1.2空間上不干涉

28、 在同一插播行內(nèi)，本部件與同一插播行的其他部件之間沒有空間干涉 不同插播行之間，本部件不影響其他插播行部件的存在和運(yùn)動。 2.1.3整體性強(qiáng) 必須能使本件作為一個(gè)完整的整體，可以不依賴于其他部件的拆卸，安裝和位置精度控制盒調(diào)整。 2.1.4保證適當(dāng)?shù)膲勖? 通過潤滑機(jī)構(gòu)實(shí)現(xiàn)潤滑來減少工耗，磨損，既而提高大蒜轉(zhuǎn)移機(jī)構(gòu)的壽命 通過適當(dāng)?shù)慕Y(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)、材料、制造工藝，保證大蒜轉(zhuǎn)移機(jī)構(gòu)的壽命 通過表面處理以提高大蒜轉(zhuǎn)移機(jī)構(gòu)整體壽命 2.1.5 環(huán)境適應(yīng)性 能夠抵抗生產(chǎn)環(huán)境的灰塵，太陽照射，高溫，下雨，設(shè)備整地的振動，設(shè)備局部的跳動，不受設(shè)計(jì)控制的外界撞擊等，使設(shè)備在系統(tǒng)設(shè)定的廣泛的工作環(huán)境

29、下正常工作。 2.1.6美觀性要求 在保證功能的前提下，使整個(gè)機(jī)構(gòu)具有一定的美觀性，如對所有可包裝的部分進(jìn)行包裝等。 2.1.7 穩(wěn)定性 通過合理的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)和緊固件設(shè)計(jì)以提高設(shè)備的強(qiáng)度和穩(wěn)定性 2.1.8 易用性 在保證行為目標(biāo)和運(yùn)動精度的前提下，安裝、拆卸、維修本部件方便 2.1.9 低成本 在設(shè)計(jì)上，必須使材料和加工成本價(jià)格，維護(hù)成本，技術(shù)支持成本很低。盡量采用標(biāo)準(zhǔn)配件，盡量不要涉及生偏的結(jié)構(gòu)等，選擇合適的材料，以降低本部件的各種成本 2.2 外部依賴 本設(shè)計(jì)依賴下列外部條件進(jìn)行設(shè)計(jì) 2.2.1 農(nóng)藝限制 大蒜播種的農(nóng)藝要求： 1 按行種，行之間保持一定的距離

30、 2 同一行中，兩株之間保持一定的距離 3 種子插入土壤中，種子鱗牙必須朝上，且與垂直方向保持一定的錐角之內(nèi) 4 淺插 即大蒜插入一定的深度 5 覆土:插入完成后，在插入表面覆蓋一層土 2.2.2 土壤環(huán)境 土壤在進(jìn)入蒜爪插入時(shí)，已經(jīng)進(jìn)行了下列行為，這些行為所造成的狀態(tài)將影響凸輪轉(zhuǎn)移機(jī)構(gòu)的受力 1 土壤已經(jīng)被平整，具有一定的平面度 2 土壤已經(jīng)被細(xì)化，其粒度小于一定的尺寸 3 可能出現(xiàn)大的土塊 2.2.3 整機(jī) 本播種機(jī)設(shè)定的播種速度為2pcs/s 整機(jī)地板相對于地面的高度差 提供動力來源 采用鏈輪形式 整機(jī)局部單點(diǎn)顛簸大小為50mm 2.2.4 蒜盒 蒜

31、盒運(yùn)動到取蒜位置時(shí)，其中心相對與本件固定板的位置，包括： 大蒜在蒜盒中插入的最大深度【S001】 高度：蒜盒取蒜點(diǎn)相對于輸送帶表面的高度[S002] 水平距離; 蒜盒中心相對于固定板邊沿的距離 2.2.5 輸送帶 輸送帶上水平表面相對于固定板底端的高度差[S003] 輸送帶輪半徑為[S003] 2.2.6 蒜爪 1 蒜爪時(shí)間 蒜爪行為時(shí)間是指蒜爪執(zhí)行動作所消耗的時(shí)間，包括 收縮時(shí)間[S006] 蒜爪合攏需要的時(shí)間 放開時(shí)間[S007] 蒜爪放開所需要的時(shí)間 考慮到爪子半徑，以及爪子下去速度太快，流有寬向工藝預(yù)留[S005]，工藝預(yù)留至少要比爪子半徑大 2.2.7

32、氣候條件 溫度：10-25度 濕度：無概念 下雨：不支持 太陽暴曬：有 灰塵：很大 泥土： 有 2.2.8 設(shè)計(jì)余量 考慮到這一設(shè)計(jì)為農(nóng)業(yè)機(jī)械，因而保證適應(yīng)性余量為2mm 2.2.9 驅(qū)動 外部驅(qū)動來源于行走輪傳遞的動力，可以通過一定的齒比，控制株距。 2.3 關(guān)鍵需要保證的技術(shù)點(diǎn) 2.3.1 響應(yīng)速度 指蒜爪準(zhǔn)確執(zhí)行完成工作需要的時(shí)間，如果時(shí)間太長則使整體設(shè)備的運(yùn)行效率太低，從而不具備經(jīng)濟(jì)性。 響應(yīng)速度同時(shí)影響植入時(shí)，蒜爪在地面的拖動時(shí)間，因而對蒜爪的結(jié)構(gòu)受力造成不利影響。 2.3.2 穩(wěn)定性和使用壽命 設(shè)備的不穩(wěn)定將帶來用戶的購買意愿的影響，而設(shè)備壽命又影

33、響設(shè)備的技術(shù)經(jīng)濟(jì)性，進(jìn)而影響設(shè)備的市場 2.3.3 抗沖擊能力，泥土影響 在農(nóng)業(yè)作業(yè)條件下，沖擊是很難避免的，泥土的混入也是不可避免的，需要能處理這一環(huán)境。 2.4 引用相關(guān)標(biāo)準(zhǔn) 1 凸輪設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn) 2 軸設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn) 3 鍵槽設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn) 4 滾珠軸承標(biāo)準(zhǔn) 5 直線軸承標(biāo)準(zhǔn) 6 鏈輪標(biāo)準(zhǔn) 7 鏈條標(biāo)準(zhǔn) 8 端蓋標(biāo)準(zhǔn) 9 軸承座標(biāo)準(zhǔn) 10 螺栓連接標(biāo)準(zhǔn) 11 機(jī)械設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn) 13 金屬材料標(biāo)準(zhǔn) 1 3 方案設(shè)計(jì) 3.1概述 3.1.1 定義 蒜爪轉(zhuǎn)移機(jī)構(gòu)在整個(gè)在整個(gè)單條插播線中，屬于插播部分，即最終完成從蒜盒中取出蒜后，驅(qū)動蒜爪，到達(dá)插播位置，并重新返回到取蒜點(diǎn)，這

34、是一個(gè)時(shí)間周期，并且不停重復(fù)這一周期。 其主要功能為： 1 蒜爪處于靜止?fàn)顟B(tài)，等待蒜爪夾住大蒜； 2 將蒜爪在抓住大蒜后抬起，以免后續(xù)水平運(yùn)動時(shí)，碰到蒜爪側(cè)柱； 3 將蒜爪水平向前運(yùn)行一段距離，以免后續(xù)垂直向下運(yùn)動時(shí)，碰到蒜爪； 4 水平和垂直一起運(yùn)動，將大蒜帶到插播地點(diǎn)上方； 5 垂直下行，將大蒜插入到突然中，同時(shí)水平向后運(yùn)動以避免在蒜爪在土壤中拖動； 6 機(jī)構(gòu)處于等待狀態(tài)，此時(shí)蒜爪打開 7 待蒜爪打開后，垂直上行，帶動蒜爪上來，避免與土壤碰撞，同時(shí)水平向后運(yùn)動以避免在蒜爪在土壤中拖動 8 水平和垂直一起運(yùn)動，將蒜爪帶到蒜盒附近 9 水平運(yùn)行一段距離，到蒜盒上方 10

35、垂直下行一段距離，到取蒜點(diǎn) 這是一個(gè)周期運(yùn)動中的一個(gè)周期，在以后不停重復(fù)本周期所執(zhí)行的動作。 3.1.2采用的主要結(jié)構(gòu)方式 蒜爪轉(zhuǎn)移機(jī)構(gòu)采用雙軌跡凸輪及四連桿機(jī)構(gòu)，其中采用雙軌跡凸輪，在兩個(gè)凸輪的控制下，實(shí)現(xiàn)可控制軌跡的目標(biāo)端軌跡。 1 凸輪機(jī)構(gòu)可以實(shí)現(xiàn)復(fù)雜的平面運(yùn)動:采用凸輪機(jī)構(gòu)，可以將旋轉(zhuǎn)運(yùn)動轉(zhuǎn)換成任意的平面運(yùn)動軌跡，因而比較好地解決了插播機(jī)構(gòu)運(yùn)動的復(fù)雜性和驅(qū)動數(shù)量要求，特別是采用雙軌跡凸輪，可以實(shí)現(xiàn)插播器復(fù)雜的平面運(yùn)動 2 該改變運(yùn)動軌跡時(shí)，只需要更換凸輪輪體，其他機(jī)構(gòu)均無需更換 3 凸輪可以減少驅(qū)動所需要的動力源，降低空間尺寸和機(jī)構(gòu)的復(fù)雜性，特別是增強(qiáng)系統(tǒng)的穩(wěn)定性 4 凸

36、輪使用壽命長，穩(wěn)定，可應(yīng)用于工況條件非常差的農(nóng)業(yè)機(jī)械上及農(nóng)業(yè)機(jī)械的使用上; 5 成本低;采用凸輪可以降低設(shè)備的成本，方便大規(guī)?；a(chǎn)。 采用四連桿機(jī)構(gòu)，有下列優(yōu)點(diǎn) 1 可以將整個(gè)機(jī)體做得比較小，空間布局比較合理 2 在設(shè)計(jì)改變或者插播位置變化時(shí)，本結(jié)構(gòu)及布局變化不太大，不至于造成顛覆性的設(shè)計(jì)變化 3 有這方面應(yīng)用經(jīng)驗(yàn) 4 制造簡單，成本低，方便大規(guī)模生產(chǎn) 5 結(jié)構(gòu)簡單，穩(wěn)定，適合在農(nóng)機(jī)上使用 3.1.3 設(shè)計(jì)考慮的因素 設(shè)計(jì)大蒜轉(zhuǎn)移機(jī)構(gòu)的運(yùn)動軌跡，需要從空間，時(shí)間，機(jī)械運(yùn)動，設(shè)備效率等多個(gè)方面考慮 空間： 要求避開相關(guān)運(yùn)動可能產(chǎn)生的碰撞 降低蒜爪在地面拖拽的距離 考

37、慮蒜盒的空間 考慮蒜盒傳遞機(jī)構(gòu)的控件 考慮農(nóng)藝要求，包括植入深度 考慮種子的高度 設(shè)備效率 保證與設(shè)備其他部分協(xié)調(diào)運(yùn)動 保證設(shè)備的運(yùn)行周期與設(shè)計(jì)周期一致 機(jī)械運(yùn)動 保證符合要求的時(shí)間和位置 成本 保證設(shè)備的成本不高于500元 3.2 關(guān)鍵設(shè)計(jì) 3.2.1 參數(shù)及說明 1 H1：將大蒜從蒜盒中抽取高度 向上運(yùn)動的距離，并能在后續(xù)的運(yùn)動中，避開蒜盒，本設(shè)計(jì)請參見文檔《設(shè)計(jì)過程條件》之3.1.1.1變量名為【S301】 2 H2：水平避蒜距離 水平運(yùn)動，以避開大蒜，并能在后續(xù)的運(yùn)動中，避開蒜盒，本設(shè)計(jì)請參見文檔《設(shè)計(jì)過程條件》之3.1.1.2變量名為【S302】 3

38、 H3：垂直到插入點(diǎn) 垂直運(yùn)動到插入點(diǎn)，本設(shè)計(jì)請參見文檔《設(shè)計(jì)過程條件》之3.1.1.3變量名為【S303】 4 H4：水平到插入點(diǎn) 水平運(yùn)動到插入點(diǎn)，本設(shè)計(jì)請參見文檔《設(shè)計(jì)過程條件》之3.1.1.4變量名為【S304】 5 H5：插蒜點(diǎn)下行距離 蒜爪在插蒜點(diǎn)下行距離，本設(shè)計(jì)請參見文檔《設(shè)計(jì)過程條件》之3.1.1.5變量名為【S305】 6 t1：抓蒜時(shí)間[S121] t1是指蒜爪合攏的最后時(shí)間點(diǎn) 抓蒜時(shí)間不宜過小，否則因沖擊力太大，對于尺寸比較大的大蒜，將其表面壓傷 7 t2：垂直向上運(yùn)動時(shí)間[S311] t2是指蒜爪在蒜盒上垂直向上運(yùn)動的最后時(shí)間點(diǎn)，這一運(yùn)動主要是避

39、免蒜爪水平運(yùn)動時(shí)，蒜爪側(cè)柱對大蒜下部損害 8 t3：水平運(yùn)動時(shí)間[S312] t3是指后續(xù)蒜爪在水平運(yùn)動之前，將蒜爪向外移動一定的距離，避免此時(shí)的復(fù)合運(yùn)動使大蒜碰到蒜盒側(cè)柱 本時(shí)間受到水平運(yùn)動速度和從蒜根中心到盒邊沿的距離的限制 9 t4：水平垂直復(fù)合運(yùn)動時(shí)間[S313] t4是指水平方向從蒜盒附近點(diǎn)到栽種點(diǎn)中心運(yùn)動時(shí)的最后時(shí)間點(diǎn)，在完成本運(yùn)動時(shí)，蒜爪同時(shí)向下運(yùn)動以提高效率 10 t5：蒜爪下行時(shí)間[S314] t5是指蒜爪從栽種點(diǎn)中心位置最上部到最下部[H2]運(yùn)動所消耗的最后時(shí)間點(diǎn)，在該時(shí)間內(nèi)，蒜爪同時(shí)向后運(yùn)動，以抵消整機(jī)向前運(yùn)動時(shí)，帶來的一系列問題。 11 t6：蒜爪放開時(shí)

40、間[S122] t6是指蒜爪在土壤中放開的最后時(shí)間點(diǎn) 一般而言，不可以令t6= t1，因?yàn)榇笏庾プr(shí)間需要相對比較長，以避免損害大蒜，而放開時(shí)，需要的時(shí)間可以相對比較短，在實(shí)際的行為中，設(shè)置該時(shí)間為0，因?yàn)檫@部分時(shí)間可以和抬起的時(shí)間重合。 12 t7：蒜爪抬起時(shí)間[S315] t7是指蒜爪從栽種點(diǎn)中心位置最下部到最上部[H2]運(yùn)動的最后時(shí)間點(diǎn)，在該時(shí)間內(nèi)，蒜爪同時(shí)向后運(yùn)動，以抵消整機(jī)向前運(yùn)動時(shí)，帶來的一系列問題。 一般而言，可以令t7= t5 13 t8：復(fù)合反向運(yùn)動時(shí)間[S316] t8是指水平方向從栽種點(diǎn)中心到算盒中心運(yùn)動時(shí)的最后時(shí)間點(diǎn)，，在完成本運(yùn)動時(shí)，蒜爪同時(shí)向下運(yùn)動以提

41、高效率 一般而言，可以令t8= t4 14 t9：蒜爪在到蒜盒附近水平反向運(yùn)動時(shí)間 [S317] t9是指蒜爪蒜盒附近水平運(yùn)動到蒜盒中心點(diǎn)的運(yùn)動最后時(shí)間點(diǎn) 一般而言，可以令t9= t3 15 t10：蒜盒下行時(shí)間[S319] t8是指在蒜盒上垂直下行最后的時(shí)間點(diǎn)，該時(shí)間點(diǎn)為整個(gè)運(yùn)動周期時(shí)間點(diǎn) 一般而言，可以令t10= t2 16 S307：垂直凸輪的基園半徑 轉(zhuǎn)移機(jī)構(gòu)垂直凸輪的最小圓的半徑 17 S309：水平凸輪的基園半徑 轉(zhuǎn)移機(jī)構(gòu)水平凸輪的最小圓的半徑 18 S308：垂直凸輪的重量控制 轉(zhuǎn)移機(jī)構(gòu)垂直凸輪的限制重量 19 S310：水平凸輪的重量控制 轉(zhuǎn)移機(jī)構(gòu)

42、水平凸輪的限制重量 20 H6：蒜爪在插入點(diǎn)下行時(shí)的水平運(yùn)動距離【S30B】 垂直下行時(shí)，蒜爪水平后行的距離，本設(shè)計(jì)請參見文檔《設(shè)計(jì)過程條件》之3.1.1.6變量名為【S30B】 21 H7：蒜爪在插入點(diǎn)上行時(shí)的水平運(yùn)動距離【S30C】 垂直上行時(shí)，蒜爪水平后行的距離，本設(shè)計(jì)請參見文檔《設(shè)計(jì)過程條件》之3.1.1.7變量名為【S30C】 3.2.2 運(yùn)動控制分析 3.2.2.1 綜合運(yùn)動原理及解析 1 夾住大蒜，由于本機(jī)構(gòu)不存在空間上的變化，因而在本圖無法表現(xiàn)，本行為到時(shí)間點(diǎn)t1 2 開始位置到蒜盒之上，使水平前動時(shí)避開蒜盒，運(yùn)動量H1，本行為從時(shí)間點(diǎn)t1到時(shí)間點(diǎn)t2 3

43、 水平運(yùn)動，運(yùn)動距離H2，此過程是因?yàn)楹竺娴倪\(yùn)動帶有向下運(yùn)動部分，本行為從時(shí)間點(diǎn)t2到時(shí)間點(diǎn)t3 4 水平和垂直的復(fù)合運(yùn)動，此時(shí)，水平前動，垂直下動，水平和垂直都到插蒜點(diǎn)，本運(yùn)動水平運(yùn)動距離H4垂直運(yùn)動距離-H3本行為從時(shí)間點(diǎn)t3到時(shí)間點(diǎn)t4 5 垂直下行，將蒜插入到土壤中，運(yùn)動量-H5，本行為從時(shí)間點(diǎn)t4到時(shí)間點(diǎn)t5,同時(shí)，為保證蒜爪不在土壤中拖動，蒜爪向后運(yùn)行H6 6 放開大蒜，由于本機(jī)構(gòu)不存在空間上的變化，因而在本圖無法表現(xiàn)，本行為從時(shí)間點(diǎn)t5到時(shí)間點(diǎn)t6，在時(shí)間安排上不占用本分析的時(shí)間 7 垂直上行，避開土壤，運(yùn)動量H5，本行為從時(shí)間點(diǎn)t6到時(shí)間點(diǎn)t7，為保證蒜爪不在土壤中拖

44、動，蒜爪向后運(yùn)行H7 8 水平和垂直的復(fù)合運(yùn)動，此時(shí)，水平后動，垂直上動，水平和垂直都到蒜盒附近，本運(yùn)動水平運(yùn)動距離-(H4+ H6+ H7)垂直運(yùn)動距離H3本行為從時(shí)間點(diǎn)t7到時(shí)間點(diǎn)t8 9 水平運(yùn)動，運(yùn)動距離-H2，此時(shí)運(yùn)動到蒜盒上方，本行為從時(shí)間點(diǎn)t8到時(shí)間點(diǎn)t9 10 垂直下行，到夾蒜位置，運(yùn)動量-H1，本行為從時(shí)間點(diǎn)t9到時(shí)間點(diǎn)t10 圖3-1 插播運(yùn)動關(guān)系 說明：1 本設(shè)計(jì)中去線和回線中，在蒜盒處垂直向下及垂直向上和水平向下及水平向上是重合的； 2 本圖由于是X，Y之間的關(guān)系，因而無法表達(dá)時(shí)間信息，在開始的和插播的時(shí)候，均存在一個(gè)靜止行為，這是，X,Y

45、方向均不發(fā)生任何變化； 3 本圖未按比例繪出。 3.2.2.2 垂直運(yùn)動原理及解析 圖3-2 垂直運(yùn)動控制凸輪運(yùn)動曲線 運(yùn)動時(shí)間長度，時(shí)間點(diǎn)，運(yùn)動位置及方向等垂直運(yùn)動詳細(xì)解析如下： 1: 等待蒜爪抓住大蒜，本時(shí)間長度為t1，無上下行； 2: 機(jī)構(gòu)上行，將大蒜從蒜盒中拔出，上行距離為H1，本時(shí)間長度為t2- t1； 3: 位置不變，等待水平位置發(fā)生變化,以便避開蒜盒，等待時(shí)間為t3- t2； 4: 插播器向下運(yùn)動，本時(shí)間時(shí)間點(diǎn)為t4，時(shí)間長度為t4- t3,下行高度為H3，本運(yùn)動將大蒜移動到離地面高度比較近的地方，以提高大蒜轉(zhuǎn)移機(jī)構(gòu)的效率，同時(shí)，水平方向亦進(jìn)行運(yùn)動以保

46、證運(yùn)動完成后，蒜爪在可插播處； 5: 插播器向下運(yùn)動，本時(shí)間點(diǎn)為t5，時(shí)間長度為t5- t4,下行高度為H5，本運(yùn)動將大蒜送入到地面以下，為防止蒜爪在地面下拖動，在完成本運(yùn)動的同時(shí)，水平方向亦進(jìn)行了運(yùn)動，這樣的運(yùn)動，基本上抵消了蒜機(jī)前行帶來的拖動； 6: 等待蒜爪放開大蒜，本時(shí)間點(diǎn)為t6，時(shí)間長度為t6- t5，無上下行，也無水平運(yùn)動； 7: 插播器向上運(yùn)動，運(yùn)動高度-H5，回到插入時(shí)蒜爪的高度，本時(shí)間點(diǎn)為t7，時(shí)間長度為t7- t6，在完成本運(yùn)動的同時(shí)，水平方向亦進(jìn)行了運(yùn)動，這樣的運(yùn)動，基本上抵消了蒜機(jī)前行帶來的拖動； 8: 插播器向上運(yùn)動，本時(shí)間長度為t8，上行高度為-H3，此時(shí)，

47、蒜爪的高度到插播器插下時(shí)的高度； 9：位置不變，等待株向位置發(fā)生變化,蒜爪回到蒜盒中心位置，等待時(shí)間點(diǎn)為t9，時(shí)間長度為t9- t8； 10：插播器向下運(yùn)動，到取蒜位置，此時(shí)的運(yùn)動時(shí)間點(diǎn)為t10，運(yùn)動距離為-H1，時(shí)間長度為t10- t9；。 其詳細(xì)的時(shí)間，運(yùn)動距離示意圖如下 在該圖中，沒有標(biāo)注距離的大小 在該圖中，曲線沒有按比例繪制 3.2.2.3 株向運(yùn)動原理及解析 圖3-3： 株向運(yùn)動控制凸輪運(yùn)動曲線 運(yùn)動時(shí)間長度，時(shí)間點(diǎn)，運(yùn)動位置及方向等水平運(yùn)動信息詳細(xì)解析如下： 1: 株向不運(yùn)動，等待蒜爪抓住大蒜和蒜爪垂直上行，本時(shí)間長度點(diǎn)到t2，時(shí)間長度為t2；

48、2: 水平運(yùn)動避開蒜盒，運(yùn)動距離為H2，運(yùn)動時(shí)間點(diǎn)為t3，時(shí)間長度為t3-t2；此時(shí)垂直方向不發(fā)生運(yùn)動； 3: 插播器水平向后運(yùn)動，本時(shí)間時(shí)間點(diǎn)為t4，時(shí)間長度為t4- t3,下行高度為H4，本運(yùn)動將大蒜移動到離水平方向比較接近插播點(diǎn)的地方，為提高大蒜轉(zhuǎn)移機(jī)構(gòu)的效率，同時(shí)，垂直方向亦進(jìn)行運(yùn)動以保證運(yùn)動完成后，蒜爪在可插播處； 4: 插播器向后運(yùn)動，本時(shí)間點(diǎn)為t5，時(shí)間長度為t5- t4,下行高度為H6，本運(yùn)動將大蒜送入到地面以下，主要是防止蒜爪在地面下拖動，在完成本運(yùn)動的同時(shí)，垂直方向亦進(jìn)行了運(yùn)動，這樣的運(yùn)動，基本上抵消了蒜機(jī)前行帶來的拖動； 5: 等待蒜爪放開大蒜，本時(shí)間點(diǎn)為t6，時(shí)間

49、長度為t6- t5，無上下行，也無水平運(yùn)動； 6: 插播器水平繼續(xù)向后運(yùn)動，主要是為了繼續(xù)防止蒜爪水平拖動，運(yùn)動距離為H7，運(yùn)動同時(shí)垂直運(yùn)動，回到插入時(shí)蒜爪的高度，本時(shí)間點(diǎn)為t7，時(shí)間長度為t7- t6； 7: 插播器向前運(yùn)動，本時(shí)間點(diǎn)為t8，時(shí)間長度為t8- t7,下行距離為-(H4+ H6+ H7)，本運(yùn)動將蒜爪送到蒜盒附近，在完成本運(yùn)動的同時(shí)，垂直方向亦進(jìn)行了運(yùn)動，這樣的運(yùn)動，基本上蒜爪到了蒜盒周圍； 8：垂直位置不變，水平向前運(yùn)動，以達(dá)到蒜盒水平中心位置，等待時(shí)間點(diǎn)為t9，時(shí)間長度為t9- t8； 9：等待時(shí)間，此時(shí)插播器向下運(yùn)動，到取蒜位置，此時(shí)的運(yùn)動時(shí)間點(diǎn)為t10，時(shí)間長

50、度為t10- t9；。 其詳細(xì)的時(shí)間，運(yùn)動距離示意圖如下 在該圖中，沒有標(biāo)注距離的大小 在該圖中，曲線沒有按比例繪制 3.2.3 四連桿機(jī)構(gòu)運(yùn)動分析 在分析設(shè)計(jì)中，由于凸輪機(jī)構(gòu)的特點(diǎn)，要實(shí)現(xiàn)上述水平和垂直運(yùn)動，需要將兩種運(yùn)動綜合起來，這種綜合機(jī)構(gòu)不宜復(fù)雜，并且能獨(dú)立控制。 水平運(yùn)動距離和垂直運(yùn)動距離均超出了100mm,考慮到凸輪必須實(shí)現(xiàn)這一運(yùn)動，那么凸輪上的差有2被之多，在直線運(yùn)動部分，這部分的運(yùn)動又被重新2倍化，這樣實(shí)際上需要的高度至少要達(dá)到400毫米大小，這還不包括其他結(jié)構(gòu)帶來的尺寸，這樣結(jié)構(gòu)將造成前后和上下尺寸很大，特別上上下尺寸，影響比較大 而采用四連桿機(jī)構(gòu)后，四連

51、桿機(jī)構(gòu)的尺寸主要表現(xiàn)為前后，所以對整體干涉并不大，空間易于布置，在尺寸方面，垂直方向均可縮小若干倍，這樣整體尺度就比較小，并且保留有足夠的空間，方便行程的繼續(xù)加大而不改變整體布局 圖3-4： 四連桿機(jī)構(gòu)運(yùn)動基本 依據(jù)相關(guān)的分析，四連桿機(jī)構(gòu)，特別是符合某種特定尺寸比例的四連桿機(jī)構(gòu)，能夠有下列特點(diǎn) 1 水平和垂直分別進(jìn)行運(yùn)動距離大小的放大，其中水平放大N倍的話，垂直則放大N-1倍； 2 獨(dú)立與驅(qū)動發(fā)生關(guān)系，互相不干擾； 3 發(fā)生關(guān)系成比例關(guān)系，而不是其他復(fù)雜的關(guān)系； 4 垂直運(yùn)動的方向發(fā)生關(guān)鍵性變化，即改變原有的垂直運(yùn)動方向，取其相反的方向運(yùn)動； 在本設(shè)備中，采用四連桿機(jī)構(gòu)進(jìn)行水

52、平和垂直運(yùn)動的合成。 3.3 方案設(shè)計(jì) 3.3.1機(jī)構(gòu)示意圖 圖3-5： 蒜爪轉(zhuǎn)移機(jī)構(gòu) 3.3.1功能需求 蒜爪轉(zhuǎn)移機(jī)構(gòu)是一個(gè)運(yùn)動的載體，其除必須執(zhí)行在3.1.1中定義的1-10種連續(xù)的運(yùn)動及周期重復(fù)外，該載體還承擔(dān)下列輔助功能及保證該載體的相關(guān)機(jī)構(gòu)部分 1 固定：保證該載體是穩(wěn)定的 2 動力傳遞部分，保證該載體的動力源 3 清刷機(jī)構(gòu)，將可能出現(xiàn)在本載體上的泥土清除掉 4 傳感器：將蒜爪轉(zhuǎn)移機(jī)構(gòu)的運(yùn)動信息傳遞到相關(guān)部分，以便整個(gè)大蒜種植機(jī)的單元協(xié)調(diào)工作 5 凸輪機(jī)構(gòu)，將動力傳遞來的運(yùn)動轉(zhuǎn)化為直線運(yùn)動，其中包括水平凸輪機(jī)構(gòu)和垂直凸輪機(jī)構(gòu)，每一凸輪機(jī)構(gòu)又包括凸輪和從動件

53、6 運(yùn)動合成機(jī)構(gòu) 將水平和垂直的凸輪運(yùn)動合成到一個(gè)運(yùn)動點(diǎn)同時(shí)具有這兩個(gè)方面的運(yùn)動。 本機(jī)構(gòu)示意圖中，主要關(guān)注核心部分，未包括固定部分，動力部分。 本圖示是一個(gè)示意性的圖，因?yàn)槠渲型馆啚?個(gè)，如果用一個(gè)，則運(yùn)動區(qū)域太大，整個(gè)盤子額度重量太大。 3.3.3 結(jié)構(gòu)組成 本部件由以下幾個(gè)部分組成 3.3.3.1 垂直運(yùn)動凸輪 用于驅(qū)動蒜爪做垂直運(yùn)動，其上包含控制運(yùn)動特性的導(dǎo)軌，相關(guān)機(jī)構(gòu)在其上跟動時(shí)，將使從動機(jī)構(gòu)按一定的規(guī)律做時(shí)序垂直運(yùn)動，包含凸輪輪體，跟動機(jī)構(gòu)，滑桿及固定結(jié)構(gòu)等多個(gè)組成部分，垂直運(yùn)動凸輪固定于整體固定結(jié)構(gòu)上，凸輪輪體安裝于與動力系統(tǒng)相同的軸上，在軸的驅(qū)動下，做旋轉(zhuǎn)運(yùn)動，而

54、此時(shí)，凸輪從動滑桿做直線運(yùn)動。 3.3.3.2 水平運(yùn)動凸輪 用于驅(qū)動蒜爪做水平運(yùn)動，和垂直運(yùn)動凸輪一樣，其上也包含控制運(yùn)動特性的導(dǎo)軌，相關(guān)機(jī)構(gòu)在其上跟動時(shí)，將使從動機(jī)構(gòu)按一定的規(guī)律做時(shí)序垂直運(yùn)動，包含凸輪輪體，跟動機(jī)構(gòu)，滑桿及固定結(jié)構(gòu)等多個(gè)組成部分，垂直運(yùn)動凸輪固定于整體固定結(jié)構(gòu)上，凸輪輪體安裝于與動力系統(tǒng)相同的軸上，在軸的驅(qū)動下，做旋轉(zhuǎn)運(yùn)動，而此時(shí)，凸輪從動滑桿做直線運(yùn)動。 3.3.3.3 綜合運(yùn)動機(jī)構(gòu) 采用四連桿結(jié)構(gòu)，可以實(shí)現(xiàn)獨(dú)立運(yùn)動控制和運(yùn)動放大，整個(gè)機(jī)構(gòu)包括四連桿機(jī)構(gòu)體，固定部分，姿態(tài)矯正機(jī)構(gòu)和蒜爪安裝機(jī)構(gòu)。其分別連接于垂直運(yùn)動從動滑桿和水平運(yùn)動滑桿，另一端連接蒜爪，在垂直運(yùn)

55、動和水平運(yùn)動機(jī)構(gòu)的控制下，實(shí)現(xiàn)設(shè)計(jì)意圖的運(yùn)動軌跡。 3.3.3.4 固定機(jī)構(gòu) 固定機(jī)構(gòu)將所有的需要固定的物體固定于結(jié)構(gòu)上，其固定的部分包含包括兩個(gè)驅(qū)動輪，兩個(gè)驅(qū)動輪的從動件的固定部分，動力驅(qū)動部分，蒜爪毛刷部分，傳感器部分，蓋體部分等，與這些部分采用各種固定方式通過螺釘進(jìn)行固定，固定的結(jié)構(gòu)需要依據(jù)各部分的功能位置進(jìn)行適應(yīng)。 3.3.3.5 蓋體 蓋體結(jié)構(gòu)將整個(gè)設(shè)備包容與一個(gè)蓋子里，并與整機(jī)協(xié)調(diào)安裝在一起，其與蒜爪轉(zhuǎn)移機(jī)構(gòu)的固定機(jī)構(gòu)通過螺絲固定 蓋體起對環(huán)境的適應(yīng)性的功能，對灰塵進(jìn)行隔離，防止下雨和太陽曬，同時(shí)起對破壞力的緩沖作用。 蓋體上部分區(qū)域未封口，該區(qū)域用于四連桿機(jī)構(gòu)

56、伸出，在未封口部分，通過毛刷將外部灰塵進(jìn)行屏蔽。 3.3.3.6 動力傳入機(jī)構(gòu) 動力傳入機(jī)構(gòu)將外部動力傳遞到蒜爪轉(zhuǎn)移機(jī)構(gòu)，實(shí)現(xiàn)蒜爪轉(zhuǎn)移機(jī)構(gòu)的運(yùn)動從而達(dá)到將蒜爪按需要的時(shí)間和空間進(jìn)行轉(zhuǎn)移 動力傳入機(jī)構(gòu)包括鏈條，鏈輪，軸，端蓋及鍵和鍵槽等多個(gè)部分，其與凸輪同軸，通過鍵槽的配合將力傳遞給凸輪，其力量的傳入是通過外部輪和鏈輪之間的鏈條進(jìn)行傳遞的。外部輪之間保持和地面行走距離之間保持一定的比例關(guān)系。 動力傳入系統(tǒng)固定于固定機(jī)構(gòu)上。 3.3.3.7 傳感器及固定結(jié)構(gòu) 傳感器用于感知蒜爪轉(zhuǎn)移機(jī)構(gòu)的運(yùn)動狀態(tài)，主要是在時(shí)間點(diǎn)上的運(yùn)動位置和來回狀態(tài)，用于單條大蒜播種線的時(shí)間之間的匹配。 蒜爪轉(zhuǎn)移機(jī)構(gòu)

57、的時(shí)序是受到地面輪控制的，而蒜盒是受到PLC控制的一套時(shí)序控制的，兩種機(jī)構(gòu)之間必須保持時(shí)序匹配，否則，相互之間無法保證時(shí)序的一致性，而完成時(shí)序的匹配是通過傳感器獲取蒜爪轉(zhuǎn)移機(jī)構(gòu)的時(shí)間信息，再通過PLC對蒜盒傳輸機(jī)構(gòu)的時(shí)序進(jìn)行控制實(shí)現(xiàn)的。 一套蒜爪轉(zhuǎn)移機(jī)構(gòu)包括兩個(gè)傳感器，通過固定結(jié)構(gòu)進(jìn)行固定，其信號線路通過隔離的方式來完成連接，以保證整個(gè)蒜爪轉(zhuǎn)移機(jī)構(gòu)的獨(dú)立性。 3.3.3.8 清土機(jī)構(gòu) 清土機(jī)構(gòu)用于將蒜爪上可能帶來的泥土從蒜爪上清除，保持蒜爪的干凈程度，防止因泥土出現(xiàn)的工作實(shí)效。 清土機(jī)構(gòu)通過毛刷來實(shí)現(xiàn)的，其必須安裝在蒜爪經(jīng)過的地方 清土機(jī)構(gòu)通過其固定部分安裝于固定部分，需要保持一定的

58、可調(diào)整性。 3.3.4 行為分析 3.3.4.1 傳遞蒜爪的行為分析 1 位于整體機(jī)器上的軸旋轉(zhuǎn) 2 軸旋轉(zhuǎn)帶動其上的鏈輪旋轉(zhuǎn) 3 鏈輪的選擇帶動鏈條的運(yùn)動 4 鏈條帶動位于蒜爪轉(zhuǎn)移機(jī)構(gòu)的鏈輪運(yùn)動 5 本部分鏈輪通過鍵槽撥動軸 6 軸的旋轉(zhuǎn)帶動與帶輪同軸的兩個(gè)凸輪旋轉(zhuǎn) 6 凸輪旋轉(zhuǎn)時(shí)，受到凸輪上的曲線控制的從動輪旋轉(zhuǎn) 7 從動輪旋轉(zhuǎn)可能帶來從動桿的運(yùn)動 8 從動桿在滑塊的約束下單向運(yùn)動 9 這一單向運(yùn)動造成四連桿機(jī)構(gòu)的運(yùn)動 10 四連桿機(jī)構(gòu)的運(yùn)動造成桿端的運(yùn)動 11 桿端的運(yùn)動造成固定在其上的蒜爪運(yùn)動 12 控制蒜爪方向的連桿在主桿運(yùn)動時(shí)，也協(xié)調(diào)保證蒜爪與水平平行

59、。 指定的曲線和時(shí)序是通過凸輪上的曲線來實(shí)現(xiàn)的 3.3.4.2 傳感器行為分析 兩個(gè)傳感器將到位信號傳遞到PLC，PLC通過分析其到位的時(shí)間差異，決定如下行為 1 在什么時(shí)候?qū)⑺夂兴偷饺∷獾攸c(diǎn) 2 是否終止當(dāng)前行為 3 選擇鏈條上的哪一個(gè)蒜盒 3.3.4.3 清土機(jī)構(gòu)行為分析 在蒜爪從清土機(jī)構(gòu)上經(jīng)過時(shí)，清土機(jī)構(gòu)的毛刷將土從蒜爪的可能的藏有土的地方將土清掃出來 本機(jī)構(gòu)是否充分，是否需要安裝一個(gè)氣吹機(jī)構(gòu)，以更大的力度來進(jìn)行清掃泥土，是在定型產(chǎn)品設(shè)計(jì)階段需要考慮的事情 3.3.4.4 動力傳入機(jī)構(gòu)行為分析 鏈條從整機(jī)的鏈輪上，取出動力，傳遞到本部件的鏈輪上，鏈輪通過鍵將力傳遞到

60、軸，軸又通過鍵將力傳遞到凸輪，完成一個(gè)完整的力的傳遞過程。 3.3.5 適應(yīng)性分析 3.1.5.1正確完成所有的位置和運(yùn)動 本節(jié)通過兩個(gè)凸輪的軌道線，分析實(shí)現(xiàn)了保證運(yùn)動的軌跡，并通過相關(guān)章節(jié)的設(shè)計(jì)，保證了尺本設(shè)計(jì)的規(guī)定的尺寸的有效性，通過相關(guān)的機(jī)構(gòu)保證了運(yùn)動軌跡的精度和空間的可接受性。因而設(shè)計(jì)的軌跡 3.1.5.2 空間上的不干涉 本節(jié)中和其他部件的空間干涉問題在插蒜部分總控制中說明，本部件最容易干涉的主要是其中的三個(gè)凸輪合并在一起進(jìn)行控制，其中的水平運(yùn)動控制部分可能與蒜爪的運(yùn)動的從動件在空間上發(fā)生干涉，需要在概要設(shè)計(jì)時(shí)注意 3.1.5.3整體性強(qiáng) 本機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)成一個(gè)整體，通過其結(jié)

61、構(gòu)的主骨架安裝在單條大蒜播種線上，設(shè)計(jì)時(shí)，考慮了整體的可拆卸性和安裝的可控制性。 3.1.5.4保證適當(dāng)?shù)膲勖? 通過潤滑機(jī)構(gòu)實(shí)現(xiàn)潤滑來減少工耗，磨損，既而提高大蒜轉(zhuǎn)移機(jī)構(gòu)的壽命 通過適當(dāng)?shù)慕Y(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)、材料、制造工藝，保證大蒜轉(zhuǎn)移機(jī)構(gòu)的壽命 通過表面處理以提高大蒜轉(zhuǎn)移機(jī)構(gòu)整體壽命 3.1.5.5 環(huán)境適應(yīng)性 在設(shè)計(jì)中充分采取在動作入口用毛刷隔離灰塵的方式，采用整體殼體能防止太陽照射和下雨及不受設(shè)計(jì)控制的外界撞擊，高溫不影響設(shè)備的性能，因?yàn)椴捎玫氖墙饘?，除熱漲外，其他不影響，而熱漲在所有部件的誤差范圍內(nèi)，對此做過相關(guān)的設(shè)計(jì)，設(shè)備整地的振動，設(shè)備局部的跳動等只要不大量影響和蒜盒的相對位置就

62、可，而其相對位置在整體設(shè)計(jì)中，通過一定的剛度來保證了。所以本設(shè)備能在廣泛的工作環(huán)境下正常工作。 3.1.5.6美觀性要求 箱體包容，在注意空間尺寸干涉和功能的前提下，盡量使箱體符合一定美學(xué)要求的長寬高比 3.1.5.7 穩(wěn)定性 1 緊固件經(jīng)過了特別的設(shè)計(jì)，保證了最大程度不影響結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性 2 通過相關(guān)部件，特別是整體骨架的強(qiáng)度設(shè)計(jì)，保證了其穩(wěn)定性和內(nèi)部不發(fā)生非設(shè)計(jì)的大變形。 3.1.5.8 易用性 1 整體性好 2 打開蓋子就可以全部進(jìn)行操作 3 整體在機(jī)體外，因而操作方便 3.1.5.9 低成本 所有的設(shè)備在設(shè)計(jì)上，盡量保證了低成本 部分構(gòu)件因?yàn)榭紤]到設(shè)備的穩(wěn)定性，

63、采用了一些高價(jià)值的設(shè)計(jì)，如導(dǎo)軌等，沒有采用簡單導(dǎo)軌設(shè)計(jì)，因?yàn)樵撎幧婕暗椒€(wěn)定性，同樣涉及到穩(wěn)定性的還有，所有的連接處均采用滾珠軸承，以降低摩擦力和保證設(shè)備長周期有效使用。 4 部件設(shè)計(jì) 4.1 垂直運(yùn)動凸輪 4.1.1 限制曲線： 4.1.1.1 時(shí)間轉(zhuǎn)換為角度 θ=ti/T*360 令其中360/C為K 4.1.1.2 段運(yùn)動曲線 1 對于距離沒有發(fā)生變化的部分，采用園曲線，其半徑不發(fā)生變化 2 對于距離發(fā)生變化的，采用正弦曲線，即S=H*Sin(α),其中相關(guān)參數(shù)說明; 2.1α角度范圍： 上升部分從 到，下降部分采用到，區(qū)間角度范圍為 2.2 H 單邊高度，

64、于目標(biāo)升降的高度的一半 2.3 S 在目標(biāo)曲線的高度 3 對于角度從A到B,且上升了R,那么對應(yīng)的參數(shù)為 H=0.5*R 從A到B 4 對于角度從A到B,且下降了R,那么對應(yīng)的參數(shù)為 H=0.5*R 從A到B 5 正弦曲線的優(yōu)點(diǎn) 1 多階連續(xù)，其中表示位置，速度和加速度的0次，1次，2次均連續(xù) 2 和園連接，只要0階連續(xù)，后續(xù)階均連續(xù) 3 速度和加速度均比較均勻，不存在比較大的圖標(biāo) 4.1.1.3 控制曲線 控制曲線是凸輪從動桿軸的運(yùn)動軌跡，其采用不同分段按下列列出進(jìn)行4.1.1.2所示的參數(shù) 曲線1段: θ在0- t1K度 R=R

65、0，半徑保持于R0 曲線2段: θ在t1K- t2K度 R->R0-H1，半徑下降H1 曲線3段: θ在t2K- t3K度 R= R0-H1半徑保持于R0-H1 曲線4段: θ在t3K- t4K度 R-> R0-H1+H3，半徑上升H3 曲線5段: θ在t4K- t5K度 R-> R0-H1+H3+H5半徑上升H5 曲線6段: θ在t5K- t6K度 R= R0-H1+H3+H5半徑保持于R0+H1+H3+H5 曲線7段: θ在t6K- t7K度 R->R0-H1+H3半徑下降H5 曲線8段: θ在t7K- t8K度 R->R0-H1半徑下降H3 曲線9段: θ

66、在t8K- t9K度 R=R0-H1半徑保持于R0-H1 曲線10段: θ在t9K- t10K度 R->R0半徑上升H1 說明：θ指其變化角度，若發(fā)生R=R0+H1表示在該角度內(nèi)不發(fā)生高度的變化，R->R0表示在該角度內(nèi)發(fā)生高度的變化 采用與4.1.1.2的方式生成變化的曲線 采用園形生成不變的曲線 所有的角度均應(yīng)加90度，保證是從最高點(diǎn)開始的。 本軌跡已經(jīng)考慮到了采用四連桿機(jī)構(gòu)帶來的驅(qū)動方向的變化，但沒有考慮到帶來的運(yùn)動量的變化，因?yàn)檫\(yùn)動量的變化在確定合理的放大倍數(shù)之前還是不確定的。 4.1.1.4 運(yùn)動學(xué)分析-速度 正弦曲線，無需進(jìn)行運(yùn)動速度分析 4.1.1.5 運(yùn)動學(xué)分析-加速度 正弦曲線，無需進(jìn)行運(yùn)動加速度分析，在相關(guān)理論書上有論述 4.1.1.6 光順 正弦曲線，無需進(jìn)行曲線的光順 4,.1.1.7 曲線繪制方式 1 依據(jù)上述定義的曲線，繪制其曲線，采用附錄定義的宏程序，控制開始角度和結(jié)束角度及曲線變化(依據(jù)具體的每條曲線的參數(shù)) 2 采用偏移命令，對中心線進(jìn)行向內(nèi)和向外進(jìn)行偏移 則該線作為加工的依據(jù) 4.1.2 凸輪及相關(guān)尺寸控制準(zhǔn)則