摘要
水稻作为我国重要的粮食作物，其机械化种植对保障粮食安全与农业现代化发展具有重要意义。针对当前水稻插秧机在复杂农田环境适应性、作业效率及可靠性等方面存在的不足，本文结合南方水田与丘陵梯田的作业特点，设计了一款轻量化、人力驱动的小型水稻插秧机。通过集成机械传动、智能控制与结构优化技术，重点解决了插秧轨迹精度、动力分离效率及复杂地形通过性等关键问题，为家庭小规模种植场景下的水稻机械化移栽提供了创新解决方案。 研究内容涵盖插秧机总体方案设计、关键部件选型与校核、运动学与动力学分析等。设计采用模块化思路，提出四杆仿人手插秧机构实现精准取秧与栽插动作，结合链轮往复分秧机构与插片式车轮结构，优化了秧苗分布均匀性与田间驱动稳定性。通过SolidWorks三维建模与仿真分析，验证了插秧臂运动轨迹的合理性，并基于Kriging模型对关键零部件进行可靠性校核，确保结构强度与耐久性。此外，引入键分离式离合器设计，实现了转弯工况下动力快速切断，避免无效插秧。 本设计在轻量化、人机交互与适应性方面具有显著创新，通过简化传动链与优化材料选用，整机重量较传统机型降低约20%，同时兼顾了丘陵梯田的通过性需求。研究成果可为小型水稻插秧机的研发提供理论参考，对提升水稻种植机械化水平、促进盐碱地资源开发及农业可持续发展具有重要应用价值。
关键词：水稻；插秧机；结构设计；校核
目录
摘 要 2
ABSTRACT 3
目 录 1
第1章 绪论 1
1.1 选题的目的及意义 1
1.2国内外研究现状 1
1.2.1 国外研究现状 1
1.2.2 国内研究现状 2
1.3 主要研究内容 3
第2章 水稻插秧机总体设计方案 5
2.1 参数要求 5
2.2总功能与子功能分析 5
2.3子功能方案评价及选型 6
2.3.1车轮驱动功能 6
2.3.2分离动力功能 8
2.3.3纵向插秧功能 9
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 16
3.1.5离合器结构设计 18
3.2纵向插秧机构设计 19
3.2.1插秧机构结构设计 19
3.2.2插秧运动轨迹分析 20
3.2.2二级直齿圆柱齿轮传动选型设计 22
3.3秧盘设计 29
3.4横向分秧机构设计 30
3.4.1分秧机构设计 30
3.4.2二级直齿锥齿轮传动选型设计 31
3.4.3三级链传动选型设计 37
4．关键零部件校核 40
4.1 一级传动链轮校核计算 40
4.2车轮轴校核计算 40
4.3分秧器校核计算 43
4.4三级链传动校核计算 44
参考文献 45
致 谢 47
说明书
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