高速乘坐式水稻插秧机是采用高效机械插秧代替手工栽插秧苗的一项水稻高产移栽技术,高速乘坐式水稻插秧机的应用大大提高了水稻种植的物质装备水平,具有省时、省力、稳产的显著优势。液压系统具有重量轻、结构紧凑、功率密度大的优点,应用在高速乘坐式水稻插秧机中,不仅简化了插秧机的结构,还提高了插秧机的作业性能。针对插秧机的设计要求和使用特点,研究不同传动方案的静动态特性,明确在不同工况下液压传动系统的负载、压力、速度、功率的变化规律,对指导传动方案和液压元件的设计选择、参数匹配、控制策略设计,提高插秧机的传动效率,改善操纵性,降低产品开发成本等有理论和实际指导意义。本文针对高速乘坐式水稻插秧机液压系统的设计研究做了以下几方面的工作:(1)综述了当前水稻插秧机及其液压传动技术、液压机械无级传动等国内外的研究和应用现状,指出目前针对插秧机的设计要求和工况特点的液压传动设计理论的研究还很少。根据产品研发中亟需解决的问题,提出将插秧机液压机械无级传动特性、比例分流阀的分流特性和插植台的升降和水平调节特性作为论文的主要研究内容。(2)简述了液压机械无级传动系统的工作原理和分类,重点研究和分析发动机输出的动力从机械流减速进入行星排和从液压流减速进入行星排的两类传动方案的转速特性、扭矩特性、功率特性及其主要特征参数的约束条件;并基于AMESim平台建立仿真模型,研究不同特征参数对各传动方案输出特性的影响规律,给出传动方案和特征参数选择的基本原则。(3)分析了将比例分流阀应用于插秧机作业系统的优点,建立了比例分流阀的动力学模型,分析了比例分流阀的工作原理和静态特性。基于AMESim建立了比例分流阀仿真模型,研究不同供油流量和负载压差对分流精度的影响规律;搭建了比例分流阀的分流特性实验系统,通过实验验证了仿真模型的可靠性。研究结果表明:在阀的额定流量范围内,阀的入口流量增大时可提高分流精度;比例分流阀负载发生变化时会对分流精度产生影响,但都在分流误差允许范围内。(4)建立了插植台液压升降调节系统和左右摇摆水平调整系统的联合仿真模型。首先基于UG建立了实体模型;将其导入ADAMS中进行仿真分析,获得了不同传动方案的液压缸的负载变化规律;最后将负载加载于AMESim仿真模型中,研究了插植台姿态调整过程中液压传动系统的动态特性。