N舵轮气吸式精量穴播器设计

1、目 录第一章 绪论31.1 国内外移栽机的历史和发展状况31.1.1国外移栽机的发展状况31.1.2国内移栽机械的发展概况41.1.3国内移栽机械的主要问题41.2发展旱地钵苗移栽机械的必要性51.3 移栽机的分类及特点71.4 机械化移栽目前存在的主要问题101.5 选题分析（科学性、可行性论证）和内容11第二章 总体方案132.1 秧苗移栽的基本农艺要求132.2 主要技术参数132.3 移栽机作业的技术要求142.3.1 性能评定指标与检测方法14 钵苗栽植状态指标162.3.3 生产率性能指标18 移栽机适应性指标18 自动化程度指标192.4 结构特征与工作原理19第三章 关键技术解

2、决办法233.1 设计方法选择233.2 方案选择24第四章 载插机构的设计及计算254.1 移栽机载插机构的设计254.2 具体设计过程254.2.1 方法学254.2.2 种植机械的输出运动需求26 连接参数的设计26 连接部件的分析27 连杆尺寸的确定294.3 连杆的运动轨迹分析314.3.1 运动分析314.3.2 确定最佳运动轨迹324.4 机械设计的初步研究344.5 机构运动的三维仿真364.5.1 计算机分析的基本思想364.5.2 三维设计软件Inventor介绍364.5.3 机构的三维图374.6 主要工作情况37结 论39致 谢41附录A42附录B45参考文献47第一

3、章 绪 论1.1 国内外移栽机的历史和发展状况国外移栽机的发展状况国外移栽机的发展有以下几个主要特点23:1. 国外发达国家钵苗移栽技术的研究与应用起步较早,栽植技术和设备的发展都很快。二十世纪三十年代国外就出现了手工喂苗的移栽机;五十年代,研制出多种不同结构形式的半自动移栽机和简易制钵机;到八十年代,半自动移栽机已在生产中推广使用,制钵机已成系列。近十几年来,由于育苗过程逐步实现了机械化、工厂化和设施化,移栽机械发展迅速,一些定型的作物专用移栽机已先后投入市场,各种作物的移栽基本实现机械化,并研制出了各种全自动移栽机。2. 国外移栽机的各类较多,栽植器型式不同,所适合栽植的作物也有区别,但一

4、般形式栽植器的通用性都比较强。 二十世纪九十年代,钳夹式移栽机以意大利Checcchi&Magli公司生产的OTMA移栽机和荷兰Michigan公司生产的MT移栽机为多见,因这类移栽机秧夹易伤苗且工作效率低,近几年这类移栽机在国外应用较少,且有淘汰的趋势;挠性圆盘式移栽机主要有日本丰收产业公司研制的OP290和OP210型全自动白葱移栽机,主要用于白葱的盘育钵苗栽植作业,此移栽机通用性差;吊杯式移栽机以意大利Checcchi&Magli公司生产的Wolf移栽机和Edwards农机厂生产的PERDU移栽机为主,多为偏心式结构,目前国外半自动吊杯式移栽机的发展己趋成熟，为了提高吊杯

5、式移栽机的频率，美国学者对全自动吊杯式移栽机进行了研究;导苗管式移栽机按落苗方式分为推落苗式、指带落苗式和直落苗式三种，这三种机型的典型代表依次是:荷兰Michigan公司生产的 Mode14000型移栽机，芬兰 Lannen公司生产的 RT-2型移栽机和意大利Checchi&Magli公司生产的TEX2型移栽机。以上移栽机大多适合移栽多种作物。3. 国外注重将移栽作业作为一个系统来研究，农机与农艺相适应，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。

6、 4. 国外的移栽机向多功能联合作业机方向发展，这样大大缩减了劳动时间，减少机器进地的次数,降低了生产成本。例如美国鲍威尔系列移栽机，可一次完成移栽、覆土、浇水、施肥、镇压、喷药等工序，意大利研制的一种多功能联合移栽机，实现了膜上移栽，可开沟、注水、覆土、覆膜、移栽一次完成。国外各国的情况不同，研制的移栽机特点也不尽相同，欧美等国家的移栽机适应性较强，而日本的移栽机一般只适用于一种作物，专用性强。但综上所述，到目前为止，国外移栽机械已十分成熟，多系列多品种，性能稳定,可靠性高,通用性好。国内移栽机械的发展概况我国在旱地移栽机械方面的研究开发工作开始于二十世纪六十年代,到目前为止,已研究成功了多

7、种类型的移栽机械,部分机型已申请了专利,可用于移栽多种作物,部分机型投入了小批量生产。20世纪70年代开始，我国研制裸根苗移栽机，最早用于甜菜移栽上；80年代研制成功了半自动蔬菜移栽机；同时，也从国外引进了多种用于移栽蔬菜烟叶甜菜等经济作物的移栽机械，但均因育苗技术落后、配套性能差以及机具本身性能不稳定和生产率低等原因，都未能得到推广使用。近几年来，随着育苗技术的发展，以及劳动力成本的上升，推动了移栽机械的研制开发工作。目前，国内已经研制开发的钵苗移栽机主要以半自动为主；而全自动移栽机因结构复杂，成本高，尚处在研究起步阶段。国内的现有移栽机具在发展过程中,机型较多主要有中国农业大学研制的2ZD

8、F型导苗管式移栽机4、黑龙东农垦科学院研制的2Z-2型玉米钵苗移栽机7、山东泰安研制的2ZM-2型和2ZM-ZA1型棉花移栽机、黑龙江农业机械工程学院研制的2ZX悬挂式秧苗移栽机和2YZ-1型烟苗移栽机10及四川研制的2ZYS-4型油菜移栽机等11。 国内移栽机械的主要问题（1）移栽机具型式各异，没有统一的标准，“三化”程度低，钵型也不一样，不利于育苗移栽技术的发展，同时机型和技术都不够成熟。（2）作业时要求喂入手精力高度集中，否则造成漏苗、缺苗，栽植手劳动强度大。（3）作业速度满足不了农艺的要求。（4）可靠性差，育苗、配水系统等措施不配套，制约了该项技术的发展。（5）国内对移栽机械的研究和开

9、发属于仿造，没有重大的改进和技术上的突破。几乎所有的钵苗移栽机械都采用人工喂苗。（6）整机的作业速度受操作者喂钵速度的限制，作业效率较低。目前国内所有的机型均未超过每秒1株的极限速度。另外占用的人力较多，所有的机型几乎都是1人1行，机具作业成本偏高。（7）移植机具结构复杂。现有的移栽机一般均采用地轮驱动，用链条、齿轮、杆件等完成喂入盘复杂运动，机具的造价较高，不适合我国的国情。 国内移栽机械的未来发展趋势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，进一步地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，研究解决钵苗整钵、断根、装盘和运输等中间

10、环节工作过程的机械化自动化问题，使育苗和移栽有机地结合，研制出多种自动、半自动移栽机，真正地实现我国农作物的育苗工厂化和移栽机械化。1.2发展旱地钵苗移栽机械的必要性 (1)减轻劳动强度的基本要求 我国旱地作物(粮食作物、经济作物或蔬菜)的移栽有着悠久的历史,长期以来,人们对作物的移栽主要依靠人工,从制钵工序开始一直到钵苗入土,其中所涉及的各个环节如从土壤筛选、运输、制钵成型到钵上播种、施肥、浇水到钵苗的搬运以及到移栽机上的分苗等,几乎全部由手工完成,劳动强度大、费工费时、效率低下.况且其中的很多环节又与关键的农时相冲突,此时劳动力紧张,稍有疏忽,极易贻误农时。因此,研究和开发适合旱地移栽作业

11、的机具,对于减轻移栽作业的劳动强度和提高移栽质量具有重要的意义。 (2)提高经济效益的重要途径 随着我国粮食生产水平的不断提高和经营方式的转变以及劳动力价格的上升,机械化育苗栽植技术必将越来越受到人们的重视,并逐渐在适宜的地区和适宜的作物上推广应用.在农业种植业生产上,特别是蔬菜、花卉及一些经济作物的生产上,为了使产品提前上市以获得较得较高的售价和较高的经济效益,或者是在植物生长期较短的北方地区,为提高作物复种指数而提高单产,通常采用的是农业生产技术工世是在保护地条件下(大多数在日光温室内),对植物首先进行钵体育苗,告诫钵苗生长到一定阶段并且外界的自然光照、温度条件适合于植物生长时,将植物钵体

12、苗移栽到外界自然条件下的田间土壤上。这样可以获得以下几方面的经济效益: 1.早春提前育苗后移栽,可使植物的成熟期提前,从而提前产品的上市期,比在自然条件下生长的作物在价格上具有相对优势。 2.通过集中育苗后移栽,使作物在自然条件下的生长期相对缩短,从而可以提高复种指数,进而提高土地的利用率和提高单位面积的产量。在我国东北地区,如果种植玉米采用移栽方式,可以使一年两熟成为可能,从而提高玉米的单位面积产量,这对增加农民收入和提高作物生产的经济效益无疑会产生重要的影响。 3.与作物全程温室生长相比,移栽作物只是在育苗期生长在温室,而大部分生长期是在自然条件下。这样,可以充分利用育苗温室的环境调节功能

13、,并且降低作物整个生长期在温室内的生产费用,从而达到降低作物全程生产过程中的费用,提高生产的经济效益。 (3)保证移栽作业质量 人工移栽株距不能够保证均匀,成穴大小深浅很难一致,因而难以保证移栽速度一致.施肥后覆土少则易烧苗,施肥浇水也难以控制匀量.机械移栽能保证移栽质量,保苗率高,栽植均匀度高,栽植致性好。移栽的实际比较证明机械移栽在各个方面都要优于人工作业。 (3)机型的定位与农民的购买力相脱节.我国目前移栽机械的机型大多始于国外的机型,结构相对比较复杂且造价较高.总的来说,机型定位与农民的实际购买力具有一定的差距。 (4)由于旱地移栽作物的品种、育苗方式、苗龄、行距、株距、种植密度及深度

14、等方面在我国各地区存在很大的差异,对移栽机械的开发提出了挑战。 (5)作物钵苗的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,移栽机械与育苗技术脱节,移栽机与秧苗不配套。 (6)机具成本高,功能单一,不适合多种作物移栽。 (7)户均种植规模小,不利于移栽机械的发展。 (8)对不同各类移栽机械与作物钵苗适应性的代作进行的不充分,对移栽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。1.5 选题分析（科学性、可行性论证）和内容题目：小型烟苗移栽机载插机构的计算机辅助分析目前，我国旱地主要作物的栽培还是以播种方式为主。但是采用育苗栽植的面积也相当大。虽然栽植比直播费工、费时，但是却

15、有着直播无可比拟的优势。在西北和东北地区，无霜期短，温度变化率大，春播采用直接播种方式时，由于低温造成烂种，影响出苗，并对幼苗造成冷害。而在作物生长后期，又常常受到早霜的危害。采用保护地育苗，棉花可提前播种育苗，玉米可提前 1525天播种，待气温升高并稳定后再移栽到大田，有效防止冻害。在华北地区和长江以南地区，虽不存在无霜期短的问题，但采用一年两熟的平作方式，积温不足，各季节的接茬矛盾突出。采用育苗栽植方式可将播种期提前，延长棉花生育期，获得高产和稳产。本课题通过计算机辅助分析的方法来研究此移栽机的栽植过程,找到影响此移栽机栽植质量的主要原因,解决使用中的问题,为同类型移栽机的设计提供理论依据

16、,对移栽机的制造生产和使用有指导意义;利用计算机辅助分析的方法进行农业机械的分析设计与直接试验验证的方法相比,可以大大减少昂贵的物理样机制造及试验次数,缩短开发周期,降低成本,提高产品质量,对机械设计提供了一种崭新的设计方法。本课题主要进行以下几方面的工作：1、对移栽机的栽植过程进行理论分析,分析各基本参数之间的关系；2、应用三维绘图软件INVENTOR建立移栽机载插机构的模型,并对栽植运动中的栽植器进行运动学仿真分析；3、找出合理的秧爪运动轨迹,即在保证秧苗栽植质量的前提下,确定特征参数y和秧爪开启规律的最优设计组合；4、根据合理的秧爪运动轨迹改进设计相关零部件。第二章 总体方案2.1 秧苗

17、移栽的基本农艺要求秧苗移栽机的核心是载插机构栽植器.栽植器的机构特点和工作原理才是最能够反映移栽机的牲和决定移栽速度的主要因素,以及决定移栽机的适用范围等.对于不同的移栽作物采用不同的栽植器,秧苗移栽的工世过程主要包括开沟(或挖沟)、送秧入沟、扶正、压实、浇水等工序。同时移栽机械是几个工序协调来共同完成工作的.最后达到秧苗栽植成活、不伤苗,保证秧苗成活率的目的。旱地钵苗移栽机的技术关键是保证钵苗不倒扶、投苗工作部件工作稳定可靠不拥堵、实现稳定可靠自动喂苗以此来提高移栽机的作业速度。对于秧苗移栽的基本农业技术要求(农艺)有:1)被栽植秧苗的尝试要求应均等一致,深浅符合作物种植要求,且应保持直立散

18、落状态,避免前后弯曲,大量缺苗漏苗现象的发生。2)移栽秧苗的株距应均匀一致,地上茎杆应尽量保持直立状态,前后倾斜角度不应超过30°。3)定植时的覆土板的覆土量和镇压轮的压实程度应满足作物栽培的基本农艺要求。4)定植后应及时灌水,藻水量适中,不应冲漂被移栽的秧苗根系。5)栽植过程中应避免机械操作秧苗,防止夹秧、压秧、压折秧苗等损害秧苗的现象发生。2.2 主要技术参数1.所设计的烟苗移栽机的主要技术参数有:(1) 工作方式 单体独立式(2) 挂接方式 拖拉机后悬挂(3) 配套动力 各种拖拉机(4) 传动装置的形式 链轮、齿轮传动(5) 株距 10厘米,可调(6) 移栽深度 8-10厘米,

19、可调(7) 株距变异系数 <1%(8) 漏栽率 <2%(9) 伤苗率 <3%2.仿形机构、机架为了保证播种深度的一致性，播种机必需有仿形机构。对仿形机构的要求是：（1）、能够满足所要求的仿形范围，并有一定的限位机构；（2）、工作可靠、稳定；（3）、结构紧凑有足够的强度和刚度。一般仿形机构的类型主要有整机仿形和单体仿形两种形式。整机仿形时，工作部件与机架采用刚性连接。作业时工作部件与整机一起以地轮为仿形轮实现仿形；单体仿形时，工作部件与机架采用销连接。作业时，工作部件可以相对于整机随地面起伏完成仿形。单体仿形主要有单点铰接和平行四杆机构两种。由于本设计中地轮在垄的两侧的沟底行走

20、，而成穴器要在垄上作业。这两部分的地表情况是完全不同的。故不能用整机仿形。在单体仿形中平行四杆机构的仿形效果更好。这里选择平行四杆机构仿形。为了避免工作过程中四杆机构的横向摆动，仿形轮的轴向尺寸加大成为仿形辊。仿形量根据播前的整地情况而定，通常上下仿形量都取812cm。为使工作稳定，牵引角的变化量越小越好。因此上下拉杆长一些较好。但拉杆太长，使结构不紧凑。机架用来支撑播种机的各部分，具体结构视各部件的结构而定。2.3移栽机作业的技术要求 性能评定指标与检测方法 钵苗栽植均匀度是衡量被栽植作物田间分布质量优劣的主要指标。从农艺角度来看，钵苗栽植的越均匀，作物单株的营养面积、光照、通风等生长条件也

21、就越均匀，这对促进单株生长健壮，群体生长发育一致非常重要。钵苗栽植均匀度可由株距合格率、重栽率、漏栽率和行间均匀性来评价。这4个指标相互独立又相互联系，分别反映出移栽机在不同方面的性能差异。(1)株距合格率合格的株距定义为 式中: 设计株距,mm; 实测株距,mm。 即实际株距在0.5,1.5范围内时,认为株距是合格的.株距合格率A计算公式为式中: N测定范围内的理论间隔数,为设计株距的整数倍; 在理论间隔数N内的合格株距数。(2)重栽率重栽是指移栽机在一定距离内的栽植株数超过了设计株数，使单株栽植成为双株或多株栽植.移栽机的栽植结构、钵苗状况等因素都可能成为钵苗重栽的原因。重栽的定义为:即实

22、际株距小于或等于设计株距的0.5倍时为重栽。重栽率D计算公式为式中: 在理论间隔数N内的重栽株数。(3)漏栽率钵苗移栽机研究现状漏栽是指移栽机在一定距离内的栽植株数少于设计株数。机组前进速度过快、地轮打滑严重、人为操作失误等都可能造成漏栽。漏栽的定义为即实际株距大于设计株距的1.5倍时为漏栽。漏栽率M计算公式为式中: 在理论间隔数N内的漏栽株数。(4)行间均匀性行间均匀性是指多行移栽机中各行栽植数量间的不一致性。理论上，移栽机的每一行在单位时间内栽植的数量应相等。但是，地面情况、钵苗状况及机具结构等原因都可能影响每一行的栽植数量。行间均匀性是对移栽机整体的栽植均匀度进行评价，通常用各行栽植数量

23、的变异系数来表示，即式中: S各行栽植数量的标准离差; u各行栽植数量的平均值。钵苗栽植状态指标 钵苗栽植与单位精密播种的最大区别在于作业对象不同，钵苗在形状、体积和特性等方面与种子有很大差异，应当用适当的指标来描述钵苗栽植后的状态，这是移栽机栽植性能的一个重要的评价指标。将钵苗直立度、埋苗率、露苗率、栽植深度变化率和伤苗率等指标统称为钵苗栽植状态指标，用这些指标可以从不同的方面反应出移栽机的栽植质量和栽植性能。(1)钵苗直立度钵苗直立度是指钵苗栽植后的直立状态(图2-1)，用钵苗茎杆与地面的夹角来评价。一般地，q角越接近90°越好，可以将钵苗的直立状态大体分为倒伏、合格和优良三种状

24、态。根据有关农学专家的建议，对于玉米和棉花钵苗的栽植，为倒伏，定为合格，视为优良，而对于蔬菜、烟叶和甜菜钵苗的栽植， 为倒伏，定为合格，视为优良。相应地，可以用倒伏率、直立度合格率和直立度优良率来评价秧苗直立度，即倒伏率 直立度合格率 直立度优良率 钵苗移栽直立度式中 倒伏株数: 合格株数; 优良株数; 测定总株数。(2)埋苗率埋苗是指钵苗整体或钵苗苗芯被覆土埋没，已不能生长的栽植状态。栽植深度过深、覆土性能差、钵苗弱小等因素都可能造成埋苗。埋苗率B计算公式为连杆的长度范围是从 1.00 到 100.00，连杆角度是从 0 到 360度。符合这一标准的连结数目在第一阶段被确定为84 。在第一阶

25、段被确定的连杆延长的五个值和连杆延长角度的 12 个值。这些根据上面所述的程序进行分析，每个运动的路径也被确定下来。将近七个可能是正确的设计也在这一阶段被确定下来。第二个阶段由表 4-1 所显示的尺寸范围开始。 一些设计是在更近的研究时被放弃。这一个阶段的分析将产生最有可能是正确的设计。同样地，第三和第四个阶段接着完成了。 在这一个阶段结束的时候连结点的各个参数在表 4-2 中列出来了。在这一阶段结束的时候秧爪的运动路径在勾4-4中显示出来。一个附加的特征是秧爪在移栽后以大约180度的角度返回初始位置。这非常有用并且由于秧苗自身的惯性将会在秧爪的回返运动期间让未受破坏的秧苗插栽植到土壤中。表4

26、-1 各个连杆的尺寸范围 组数 尺寸范围（单位长度）分析次数L1L2L3L4LF(deg)11100180-3604521.00270-360,0-1203531.00300-360,0-12044241.00330-360,0-1202051.00240-360,0-302161.007.07-5030-1503271.00300-360,0-12036311.00300-34055411.00310-33030合计338表4-2 初步确定的连杆尺寸名称符号尺寸1曲柄的长度L1（单位长度）1.002连杆的长度L2（单位长度）1.653摇杆的长度L3（单位长度）2.3

27、04机架的长度L4（单位长度）2.505摇杆延长杆尺寸LF（单位长度）5.006延长杆和摇杆的夹角45°4.3 连杆的运动轨迹分析 运动分析1.种植点位于F ( 图 4-3 ) 在该点上秧爪到土壤的需要的深度而且在那里迅速的折回。 因此，秧苗以相对地面接近为零的速度被插入土壤中, 使秧苗保持良好的直立度。2. 如果秧爪从 K 到 F向下运动 ，然后秧爪的回返运动在路径的右侧，并将秧苗种植在左侧。秧苗在F点种下后不受秧爪的破坏，这正是我们想要达到的效果。3. 秧爪在向下运动时，秧苗在K点进入投苗机构。4. 秧爪在种植点和取苗点之间时，在返程运动是有个分离的运动轨迹的。 表4-3 最终确

28、定的连杆尺寸名称符号尺寸1曲柄的长度L1（单位长度）1.002连杆的长度L2（单位长度）1.653摇杆的长度L3（单位长度）2.304机架的长度L4（单位长度）2.505摇杆延长杆尺寸LF（单位长度）5.006延长杆和摇杆的夹角42.5°4.4 机械设计的初步研究1. 在上面所说的机械装置，10 cm 至 1.00个单位的尺寸将会依据水稻秧苗的具体尺寸。这就需要育苗盘到种植点处有一个35cm的垂直距离。2. 曲柄在转动时曲柄销经过它运动的最低点F。从动件绕固定点D做回转运动。如果我们可以将机器安置地使这两个点在距地面的同一水平高度，则可能得到机器距离地面的最大间隙。固定连结的夹角计算

29、出为20°。因此，固定连结的夹角应该选择为接近这个数值。3. 机器可以被设计为在K点取秧苗在F点将秧苗插入土中。在秧苗插入土中后，秧爪将从另一个路径回到初始位置。应该的是秧爪在回程的途中不应该损坏已经种下的秧苗。曲柄的旋转方向也根据这点被确定下来为顺时针旋转。4. 秧爪在前进过程中产生的速度叠加将会产生如图4-4的一个运动轨迹。秧爪的运动路径会对秧苗的移栽质量产生重大的影响。在机器的前进过程中，秧爪在插完秧后应该有一个旋转或一个曲线路径回到初始位置，而不是直接以180°的角度迅速回转。5. 在连杆延长的长度方面或连杆的角度的大小改变被证明可以调整插秧点的位置。因此，这些参数

30、的改变可以得到一个急剧回程的路径。图4-6 最终确定的载插机构的运动轨迹表4-4 不同的y角和b角时机器前进速度的最佳值S1.No.连杆延长角度()不同的值时的最佳前进速度，单位是距离/转20.0°24.5°29.0°1351.01.01.02400.40.20.43450.40.50.44501.41.51.65552.22.42.66603.44.14.2基于上述的初步研究得出的结论,连结部件有尺寸在第 节到第 4.3.2 节中保持不变。连杆延长联编的角度从 45°降低到 42.5°。固定联杆的三个角度被选择为 20°,24.5&

31、#176;和29°。机器的前进速度在分析中也被考虑进去。当给出了和的值之后，前进速度在表4-4中被列出了。根据第二个阶段的分析最终确定20°。角度被改变为 42.5°。设计前进的速度将会是每种植周期 14 cm 。设计数值在表4-3中列出。秧爪的最终确定下来的运动轨迹在图4-6中表示出来了。4.5 机构运动的三维仿真 计算机分析的基本思想小型烟苗移栽机载插机构的运动轨迹是一个曲柄摇杆机构的转动和秧爪的开合运动的合成,是一个比较复杂的运动过程。传统的解析计算和作图分析方法存在工作量大,效率低等问题,且不能直观地观察到其相对运动过程。 本文是将现代计算机辅助分析方法用

32、于农业机械设计分析的一次实践, 利用三维设计软件INVENTOR建立移栽机载插机构的模型,并对此模型进行栽植过程的运动学分析,获得相关运动模型,并分析最佳运动轨迹,改进设计相关零部件;改变模型的参数,进而比较不同设计参数下的栽植情况。 三维设计软件Inventor介绍 Autodesk Inventor是美国Autodesk公司于1999年底推出的中端三维参数化实体模拟软件,能够完成从二维设计到三维设计的转变。Inventor建立在ACIS三维实体模拟核心之上,摒弃许多不必要的操作而保留最常用的基于特征的模拟功能,因其易用性和强大的功能,在机械、汽车、建筑等方面得到了广泛的应用。Invento

33、r软件的主要特点有以下几个方面:1. 得用交互式图形环境和零件、约束建立机械系统三维参数化模型;2. 分析类型包括运动学、动力学和静力学分析;3. 仿真结果显示为动画和曲线图形。 Inventor软件已经得到了广泛的应用,现在已经应用于航空航天、汽车工程、铁路车辆及装备、工业机械、工程机械中23。有差别的,需要实践的进一步的验证。由于条件限制,实践方面有待进一步的检验、分析、再设计,使所设计的移栽机械达到较好的工作性能指标和工作可靠性的要求,但最为重要的是一定要满足农业生产的要求农艺的要求。对所设计的小型烟苗移栽机得用MATLAB6.5进行了数值分析和简单的运动模拟,得用三维仿真软件INVEN

34、TOR,对所设计的烟苗移栽机进行了运动学的分析,进行了简单的机械系统性能预测等工作。 结 论通过这次毕业设计，我知道其实要做一项机构设计并不简单，要把它做好就更不易了，从中我也感到自己的知识面其实是很狭隘的。在理论知识的贯穿上和用理论解决实际问题的能力上也亟待提高，可以说这次的设计就像是一面镜子，照出了我的不足之处。但也因此而小小地锻炼了一下自己，为自己将来的工作做了一个准备。在这次的毕业设计中，不仅让我重新温习了机械设计、机械设计课程设计等书，还认真地学习了Matlab，Inventor等软件，反复计算，设计方案，绘制草图当然，在这期间还得到周围同学的细心提点与耐心指导。一个人在不太长的时间

35、里完成整个载插机构的设计及计算并不太容易，然而，我却从这段时间内学到了许多以前都没来得及好好学的关键内容，而且在实践中运用，更是令我印象深刻，深切体会到机械这门课程并非以前所想像的那样纸上谈兵。所有理论、公式都是为实践操作而诞生的。庆幸自己终于认真独立地做了一次全面的机械设计，真的，从中学到了很多很容易被忽视的问题、知识点，甚至还培养了自己的耐心细心用心的性格。从一页页复习课本，一次次计算数据，一遍遍修改草图，一遍遍打印装配图，这些都是我从来未曾独立做过的。在为毕业设计写说明书时，为了让说明书内容更充实，使自己的书面语言更趋向于专业化，我到图书馆去借了相关的书籍来翻阅。在查找资料、阅读资料的同

36、时，我还知道了更多以前课本上没有学到过的知识（尤其在为“计算公式”找资料时）。不仅把曲柄连杆机构的有关知识复习了一遍，还把最基本的四连杆机构普遍方程，四连杆机构的位置确定等都看了一次。对于各种工具软件的熟练使用也是在机构的设计计算中所必不可少的。在这次毕业设计中，我主要使用的是matlab6.5这一工具软件，该软件可用于概念设计,算法开发,建模仿真,实时实现的理想的集成环境。由于其完整的专业体系和先进的设计开发思路，使得 MATLAB在多种领域都有广阔的应用空间，特别是在 matlab 的主要应用方向 - 科学计算、建模仿真以及信息工程系统的设计开发上已经成为行业内的首选设计工具，广泛的分布在

37、航空航天，金融财务，机械化工，电信，教育等各个行业。成为这些行业进行科学研究所必备的软件。这次毕业设计我认真地学习了matlab的使用，并利用该软件进行仿真与绘图。为今后的科研工作打下了基础。致 谢在此首先感谢我的毕业设计的指导老师韩玉坤。这次我的研究课题及学位论文是在韩老师的关怀和指导下完成的。韩老师在毕业设计期间给予了我许多关怀和指导，在多次的讨论中对我提出了很好的建议,给了我很大的启发和帮助。而且他待人和蔼，学识渊博，处事认真、治学严谨的态度让我留下了深刻的印象。从课题的选择到项目的最终完成，韩老师都始终给予我细心的指导和不懈的支持。 随着本次毕业论文的定稿，两年的大学本科生活也即将画上

38、圆满的句号。回首两年前，初入安工校园的情景仍历历在目，到如今只恍如隔日，不免感慨光阴易逝、韶华难追。然而这两年带给我的美好回忆以及在两年里给予我无数帮助和关怀的老师和同学是我永远不会忘掉的。在此，我向你们致以最为真挚的谢意！     在设计的过程中，系里的其它一些老师、同学们也给我提出了不少意见和建议，使我能够从不同的角度来考虑问题、做出改进。一些设计及计算上的难题向老师请教,老师们都能够热心的解答。在此，感谢这些老师和同学们的帮助。由于水平有限，存在的问题请各位评阅老师批评指正。附录A载插机构的运动数学模型:设铰链A的初始座标为（0，0）L1=1.00; L2=

39、1.65; L3=2.3; L4=2.5; L5=5.00;曲柄的初始角度， 经分析, F点的运动轨迹由两部分组成：(1)当时,机构的结构简图如图1所示:图1可建立B点的位置方程如下: 摇杆CD与x轴的夹角为； 故可求出铰链C的位置方程表示如下：连杆上F点的位置方程如下：(2)当时, 机构的结构简图如图2所示:可建立B点的位置方程如下： 摇杆CD与x轴的夹角为；故可求出铰链C的位置方程表示如下：连杆上F点的位置方程如下： 图2附录BMATLAB编程绘制四杆机构的运动轨迹:figure(1)axis(0,6,-6,0);hold ongrid onxa=0;ya=0;theta1=pi/9; t

40、heta5=17*pi/72;l1=1.00; l2=1.65; l3=2.3; l4=2.5; l5=5.00;theta=-1/9:1/100:8/9*pi;xb=l1*cos(theta);yb=l1*sin(theta);xd=l4*cos(theta1);yd=-l4*sin(theta1);l0=(l1.2+l4.2-2*l1*l4*cos(theta1+theta).(1/2);theta3=acos(l0.2+l3.2-l2.2)./(2*l0*l3);theta2=acos(l4.2+l0.2-l1.2)./(2*l4*l0);theta4=acos(l0.2+l2.2-l3

41、.2)./(2*l0*l2);xc=xd+l3*cos(pi-theta1+theta2+theta3);yc=yd+l3*sin(pi-theta1+theta2+theta3);l5=5.00;theta6=theta4+theta2+theta1-theta5;xf=xb+l5*cos(theta6);yf=yb-l5*sin(theta6);plot(xf,yf)theta=8/9:1/100:17/9*pi;xb=l1*cos(theta);yb=l1*sin(theta);xd=l4*cos(theta1);yd=-l4*sin(theta1);l0=(l1.2+l4.2-2*l1*l4*cos(theta1+theta).(1/2);theta3=acos(