椭圆齿轮行星系分插机构的数字化设计、分析及其实验研究

本项目主要是针对一种椭圆齿轮行星系分插机构作理论分析和在所建立的理论模型基础上进行优化、虚拟测试工作，对该分插机构作运动学分析，并利用所建立的模型将运动学目标数字化和分级。采用以动力输出末端构件向动力输入端构件逐个求解方法与现代计算方法结合起来建立动力学方程；根据分插机构的优化特点，利用电路模拟解决弹性动力学建模问题；用建立理论模型的软件，优化该分插机构的10个优化参数和13个优化目标，解决分插机构的强耦合性、模糊性和非线性多参数多目标优化问题，并为一般农机工作者提供现代设计的平台；设计和研制分插机构插秧机试验台，所研究和设计的试验台具有多功能，能够测试各种转速下的取秧力、链条驱动力、支座力等，该方法对各种分插机构和其它农机具的理论分析和设计具有示范意义。

分插机构是水稻插秧机的核心工作部件，其运动轨迹将直接影响插秧质量。本项目主要针对椭圆齿轮行星系分插机构进行理论分析、数字化设计与虚拟验证问题。.本项目提出了对椭圆齿轮行星系分插机构进行运动学和动力学分析必须遵循的一些规则和方法，对分插机构进行了运动学和动力学分析，建立了数学模型。在进行动力学分析上采用以动力输出末端构件向动力输入端构件逐个求解方法，并将该方法与现代计算方法结合起来，设计电路模拟冲击载荷过程的弹性动力学等问题，用电路替代复杂的建模过程，最后求解电路得到电路的各电动势，再转化为作用力（电动势和力对应），并基于电路模拟椭圆齿轮行星系分插机构动力来分析它的弹性动力学问题。基于数字化设计原理和分插机构的工作原理，结合高速摄影、田间工作的结果要求，详细分析了运动学优化目标，建立了目标函数，提出了满足运动学优化要求的判定方法，将机构运动学复杂的约束问题转化为目标函数求解问题，从而使复杂问题简单化。开发了分插机构快速优化设计软件，基于目标函数在软件平台上进行优化参数、虚拟试验和虚拟测试功能。将目标函数应用到分插机构计算机辅助分析设计平台中，通过软件分析各个参数与各目标之间的关系，按照从强到弱的顺序排出目标要求。将目标函数数字化后，在软件界面上显示出优化级别，可简化与加快参数优化的过程，提高分插机构的优化效率，对农业机械机构优化设计问题，具有一定的参考价值和借鉴意义。应用综合模糊评价法对分插机构的参数优化结果进行评价，对软件平台得到的多组优化解，通过评价模型，求出所有可行解的满意度，评价出满意度最高的解，找出最优解。研制可适用于各种不同分插机构试验台，可做运动学和动力学试验等。.该项目已发表论文11篇，其中EI检索9篇，SCI检索1篇，计算机软件著作登记权3项。