水稻作为一种主食,在世界大范围播种,尤其在亚洲地区,水稻的播种面积最大。中国是亚洲水稻种植的大国之一,水稻一直是我国的第一粮食作物。为提高水稻产量和保障粮食安全,大力发展水稻机械化极其必要。水稻的耕种通过直播和移栽两种方式种植。因直播不适合我国水稻耕种的地理条件,我国水稻多运用移栽的方式种植。而移栽又可分为机械插秧和钵苗移栽两种方式。钵苗移栽的种植方式使用钵盘育苗,利于秧苗的成活和生长,有助于实现水稻的增产。因此,如今钵苗移栽作为一种较新的水稻种植方式成为实现水稻机械化种植的重点研究对象。本文设计了一种旋转式稳定高效的水稻钵苗摆栽机构。本文的主要研究内容为:(1)通过对国内外现有的水稻钵苗摆栽机构的分析与研究,提出了一种水稻钵苗摆栽机构,其传动部件是由三个节曲线相同的非圆齿轮组成的行星轮系。(2)通过非圆齿轮行星轮系与摆栽臂的运动合成,使摆栽机构的工作轨迹形成相似于月牙的形状。经过摆栽机构与摆秧台的配合,可以将取苗、摆栽和返回动作一次完成,作业平稳且高效。(3)阐述了水稻钵苗摆栽机构的工作原理,建立了摆栽机构的运动学数学模型,而且分析了机构的运动特性,为虚拟运动仿真奠定基础。(4)本设计利用CAXA2013,对水稻钵苗摆栽机构二维结构进行了设计,并通过添加扭转弹簧和改变摆栽臂与行星轴的结构,解决了摆栽过载后摆栽臂与行星轴不能自动恢复到初始位置的问题。(5)借助三维设计软件PRO/E5.0完成了摆栽机构零部件的实体建模和虚拟模型装配,进行了虚拟样机运动仿真,并将仿真结果与理论模型进行了比较。还同时对摆栽臂的工作角度进行了分析,其值均满足直立度要求,验证了机构设计的合理性,为后续水稻钵苗摆栽机构样机试制奠定基础。