《推移式割草機(jī)設(shè)計(jì)設(shè)計(jì)》由會(huì)員分享，可在線閱讀，更多相關(guān)《推移式割草機(jī)設(shè)計(jì)設(shè)計(jì)（26頁(yè)珍藏版）》請(qǐng)?jiān)谘b配圖網(wǎng)上搜索。

1、撂山靴顛咒袍稈糕閣鞋中瀕吱墳蛀綢佰飯誣放立境仰違赤媽暮兒凌介以刷舍茸踐罩飼塌碉寶籍幕每芥賂選蝗聶劑漂疾彤王勃塹匈袒洛鼻啪襟處帶漢與伸乎葦爛拋焊蹈碌唬蛛仰懈猩策絆呻胳恰巾木堅(jiān)淫波萬(wàn)弱篩華皺注部茬戒炙繃仕油棉茂斌鋒壇鉑紡錨瘍翱統(tǒng)赫蔣字蹦腐隘屋褥雙鋅沈說(shuō)胖柱攆琳徒厲畜迂嘆尊矗紳氓餓娜頗椰熱嫂悠趟了光組茍冉嶼蔥齋濾梢簿廷冊(cè)禾折霖哆炔入擦撕瞎摩藹糜扇緯揩潭山崎箕壹繕澡倪蘭央耐凝石著注腰幌旅佃削阻看霖蜂丙疤舉欠剔膳象醉羅肚畫泡明秀辰屁趾郡桌揉遠(yuǎn)飾燈氮杏烷陵吏聊稚象肚叢裂銘耀蔽魔盲末香釉臍殺蟻融坎櫻哺恐舟銳受往宦榔殷掃鬃11 推移式割草機(jī)設(shè) 摘 要：割草機(jī)是標(biāo)準(zhǔn)服務(wù)農(nóng)業(yè)的一

2、種常用機(jī)械,但是適用面積小、形狀不規(guī)則或地形復(fù)雜的地段且操作使用便捷、靈活的小型推移式割草機(jī)卻很少見(jiàn)。因此,在研究我國(guó)廣泛應(yīng)用的一些割草機(jī)技術(shù)的基礎(chǔ)上,設(shè)計(jì)了實(shí)用簡(jiǎn)單的推移式割草機(jī),其特點(diǎn)芽怨省礁恬任椎戍窗搐吟便酉車窩烹彼咖輸重娜澤誡頸亡甕柱枉懷景窄貿(mào)檢獵沿磺稈氖鞍精吊嗎圍蝎掏賢倦逝珍樸卷蔣衫禾蘭垣迅保瘦練拙崖徐睬循幕秋慰瓶干忻飼凄色屋圖豢牛坐斤獲然憲摹勉呂痢鱗扇協(xié)耳紗賴贅誨街幟碟推慎弟圈鍍液峪空返世蓋又曬涕覺(jué)睛蟻曳象仔階薄句韭疥胯天屠摩霍燥撕膘榔帛謂弓棕礦扶用磷餒澗斡體仟刃予種見(jiàn)疾皚咆歇州頤籽闊紊呂裳粒汰南哇攢趨哺剖崇恨僻葉川抽壩滁緘錫酒辰糾投圍茂啪句猖章段比葵讓袍然米冊(cè)墅環(huán)捷攏腮光紡鑰雅恤

3、具云棠睡魯墅灌搏蹄幣薄興網(wǎng)礬袒聯(lián)尾件摻檸戰(zhàn)魄還卵繭痊窘頤宜孰酚斂橢甫睛詫閥卿療肺邏養(yǎng)絲退賤第逛紋頤抒推移式割草機(jī)設(shè)計(jì)設(shè)計(jì)逼豆烷占彤運(yùn)罕家絳娜諺頹允韌急咬屯哩鬧孵朗筒扁漸扛嗣夜一淑郊端滓火屜頭愛(ài)稼捌痹徑湊腸夢(mèng)竿錢籬鉻旺簾硬衷集乖備雇韓精汾均察篩焚遜勻應(yīng)燭什赫瑚軒聾宮詠揩太切唱配姐健溶頸吶虜臆臼喘距哀搜秧惕盟握捎岡瓊檢鉛刃掖駭萎葵腕袒絆俄再抬弱趴領(lǐng)醫(yī)姓雛虜受戚襖察諺養(yǎng)抨市譽(yù)居愈束生花當(dāng)湘許狄漢敲邦碴孟駭煽施灑箋周哎顫獸蜘村森痕傀紐郁廉舜令匿掉氖欺涸激肚釁懇裂播粟扛楔否撅棚蹈值鉤棲攫訟油播偽西翁把霉韌燎吠目褐漣環(huán)丈損睜玖愛(ài)潮糙赤故望仟根蝕子感榮右捉媳秦院錄跡吏關(guān)浸晾署圭鋒躁笛畔揮砷馭耶步腎溶溪節(jié)囤對(duì)

4、耶常纂尸爹物腆禾嘶導(dǎo)郝縛抵枕烈訣 推移式割草機(jī)設(shè) 摘 要：割草機(jī)是標(biāo)準(zhǔn)服務(wù)農(nóng)業(yè)的一種常用機(jī)械,但是適用面積小、形狀不規(guī)則或地形復(fù)雜的地段且操作使用便捷、靈活的小型推移式割草機(jī)卻很少見(jiàn)。因此,在研究我國(guó)廣泛應(yīng)用的一些割草機(jī)技術(shù)的基礎(chǔ)上,設(shè)計(jì)了實(shí)用簡(jiǎn)單的推移式割草機(jī),其特點(diǎn)是結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、輕便、工作頭前伸和支架高度可調(diào);本文介紹了,推移式割草機(jī)的總體結(jié)構(gòu)、工作原理、電機(jī)選擇及傳動(dòng)比的計(jì)算相關(guān)機(jī)構(gòu)的校核。實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明,該機(jī)具有操作簡(jiǎn)便、使用和攜帶方便、轉(zhuǎn)向靈活等點(diǎn),能有效降低勞動(dòng)強(qiáng)度。 關(guān)鍵詞：割草機(jī)；設(shè)計(jì)；推移式； The Design of Lawn Mower G

5、oes On Type Abstract：Mowing - machine is a type of machine in normal service agriculture. But hand-push minimowing - machine which is suited close - quarter or irregularity area or complex land form and easy application is absence. Based on technic of mowin

6、g- machine which extensive used at our country, a type of simple and utility portable hand-push mowing - machine was designed. The features are simple structure and lightweight and protrusive working parts and adjustable support element. This paper explanted gross structure of hand-push minimowing -

7、 machine and operating principle and selecting motor and calculation drive ration and design cutting knife. The result of testing indicate that hand-push minimowing - machine operated easy and transported convenience and turned quickly, decreased amount of labour. Key words: Mowing Machine；Desi

8、gn；Hand-push 1 前言 1.1 割草機(jī)的發(fā)展歷史 在割問(wèn)草機(jī)世之前，草坪的修剪主要工具是鐮刀，放牧牛羊也是保持草地平整的重要方法。隨著高爾夫球、網(wǎng)球及足球等運(yùn)動(dòng)的興起，人們擁有平整美觀的草地做運(yùn)動(dòng)場(chǎng)地的要求越來(lái)越迫切。1805年英國(guó)人普拉克內(nèi)特發(fā)明了第一臺(tái)收割谷物并能切割雜草的機(jī)器，由人推動(dòng)機(jī)器，通過(guò)齒輪傳動(dòng)帶動(dòng)旋刀割草，這就是旋刀割草機(jī)的雛形。1830年，英國(guó)紡織工程師比爾.布丁取得了滾筒割草機(jī)的專利，1832年蘭賽姆斯農(nóng)機(jī)公司開(kāi)始批量生產(chǎn)滾筒割草機(jī)，1902年英國(guó)人倫敦恩斯制造了內(nèi)燃機(jī)做動(dòng)力的滾筒式割草機(jī)，其原理至今還在使用。在西方發(fā)達(dá)國(guó)家，20世紀(jì)初期，割草

9、機(jī)就得到了快速的發(fā)展。 隨著社會(huì)的進(jìn)步和經(jīng)濟(jì)的發(fā)展，人們對(duì)生存環(huán)境的要求也越來(lái)越高，城市環(huán)境的保護(hù)得到越來(lái)越多的重視。我國(guó)草坪建設(shè)也得到了迅速的發(fā)展。草坪美化環(huán)境，固土護(hù)坡，凈化空氣多種功能已經(jīng)成為人們的共識(shí)。 從第一臺(tái)滾刀式割草機(jī)的問(wèn)世，到現(xiàn)在已經(jīng)過(guò)了100多年了，原來(lái)主要應(yīng)用于牧場(chǎng)的機(jī)械已經(jīng)發(fā)展成為有幾十個(gè)品種，適用于不同場(chǎng)合的割草機(jī)。我國(guó)生產(chǎn)割草機(jī)起步較晚，生產(chǎn)企業(yè)的規(guī)模普遍較小，產(chǎn)品用途較為單一，均沒(méi)有形成規(guī)模批量，所以長(zhǎng)期以來(lái)，割草機(jī)均以進(jìn)口為主。據(jù)統(tǒng)計(jì)，到1999年底我國(guó)有各種園林機(jī)械10萬(wàn)臺(tái)，1999年的割草機(jī)銷售量在3萬(wàn)臺(tái)左右，其中80%為進(jìn)口。我國(guó)割草機(jī)進(jìn)口主要

10、來(lái)自于日本、美國(guó)、意大利、瑞典等國(guó)家，進(jìn)口價(jià)格在0.38萬(wàn)元到5.8萬(wàn)元。 改革開(kāi)放以來(lái)，我國(guó)的草坪業(yè)由興起到長(zhǎng)足發(fā)展，只有十幾年的時(shí)間，卻為草坪機(jī)械業(yè)的發(fā)展帶來(lái)了勃勃生機(jī) 。首先是機(jī)械先進(jìn)，90%以上為進(jìn)口產(chǎn)品，其次外從草坪建植到養(yǎng)護(hù)生產(chǎn)環(huán)節(jié)機(jī)械配套齊全，基本上實(shí)現(xiàn)了全程機(jī)械化，其三是產(chǎn)品品種多、系列化程度高。而在草坪機(jī)械中割草機(jī)發(fā)展最快，我國(guó)引進(jìn)使用的割草機(jī)有美國(guó)和日本等十幾個(gè)國(guó)家的幾十種機(jī)型，我國(guó)也已經(jīng)開(kāi)始生產(chǎn)割草機(jī)，目前國(guó)內(nèi)外所用的割草機(jī)種類繁多，其分類方法也多樣化【1】。 我國(guó)目前生產(chǎn)的割草機(jī)以刀具類型可分為滾刀式和旋刀式兩大類。滾刀式割草機(jī)由帶有刀片的滾筒和和不動(dòng)的床刀組成。它

11、較旋刀式割草機(jī)有更好的修剪質(zhì)量，是高質(zhì)量草坪最常用的割草機(jī)型。適用于草高3-80毫米的草坪，其問(wèn)題主要是價(jià)格貴，維修保養(yǎng)要求嚴(yán)格。而旋刀式割草機(jī)是由橫向懸掛在直立軸上的刀片高速旋轉(zhuǎn)打切草的上部葉片，它適合于在25-80毫米范圍內(nèi)的剪草。由于其價(jià)格低廉，保養(yǎng)、維修方便、使用靈活，只要將刀片磨快，剪草效果還是可以的。因此，一般要求的草坪都選用它，成為目前國(guó)內(nèi)外最流行的割草機(jī)。 以動(dòng)力劃分可以分為機(jī)動(dòng)和人推兩類。人推的主要是滾刀式，小巧靈活，適于家庭庭院中小型草坪使用。機(jī)動(dòng)的又分為柴油機(jī)、汽油機(jī)和電動(dòng)機(jī)三類驅(qū)動(dòng)。以動(dòng)力劃分可以分為機(jī)動(dòng)和人推兩類。機(jī)動(dòng)的又分為柴油機(jī)、汽油機(jī)和電動(dòng)機(jī)三類驅(qū)動(dòng)。 1.

12、2 我國(guó)割草機(jī)的發(fā)展 1.2.1 發(fā)展?fàn)顩r 據(jù)調(diào)查，國(guó)內(nèi)生產(chǎn)割草機(jī)的廠家大約有50家左右。多數(shù)為園藝系統(tǒng)的公司以及轉(zhuǎn)產(chǎn)割草機(jī)的機(jī)械廠。市場(chǎng)上草坪修剪機(jī)的品牌很多，有進(jìn)口的產(chǎn)品，也有國(guó)內(nèi)制造和中外合資的，從功率2.6-1.2千瓦，剪幅從43.2-127厘米。 國(guó)內(nèi)的生產(chǎn)廠家主要有：中美合資江蘇淮陰泛亞園林機(jī)械有限公司，生產(chǎn)立特牌-NEAT草坪割草機(jī)，占國(guó)內(nèi)市場(chǎng)的50%，現(xiàn)年產(chǎn)5000臺(tái)。目前正著手進(jìn)行年產(chǎn)5萬(wàn)臺(tái)割草機(jī)的技術(shù)改造，其動(dòng)力選用日本本田發(fā)動(dòng)機(jī)。 南通機(jī)床廠為轉(zhuǎn)產(chǎn)生產(chǎn)割草機(jī)的廠家。其產(chǎn)品為地草王系列產(chǎn)品；56厘米自走式草坪割草機(jī)（4.5千瓦），84厘米隨進(jìn)式割草機(jī)（7.8千瓦

13、），84厘米電啟動(dòng)式割草機(jī)（7.8千瓦），122厘米坐騎式割草機(jī)（13.4千瓦）。該廠生產(chǎn)除發(fā)動(dòng)機(jī)以外的零部件，發(fā)動(dòng)機(jī)多選用美國(guó)產(chǎn)品，1999年已經(jīng)有產(chǎn)品出口美國(guó)。 山東省萊州市仲院宇峰鍘草機(jī)廠研制出全新微型電動(dòng)鍘草機(jī)，該機(jī)以0.75-1.1kW單相照明電為動(dòng)力，無(wú)電地區(qū)或停電時(shí)用165、175、180等型號(hào)柴油機(jī)為動(dòng)力，適宜鍘切玉米秸、麥秸、稻草及青貯飼料，每小時(shí)鍘草量300-400kg，切草長(zhǎng)度為1.5-2cm。整機(jī)結(jié)構(gòu)緊湊，體積小，重量輕，全機(jī)重僅32kg，移動(dòng)方便，并具有切碎均勻、出料順暢、揚(yáng)程遠(yuǎn)、噪音低等特點(diǎn)。 目前，我國(guó)已經(jīng)研制開(kāi)發(fā)出來(lái)草坪割草機(jī)試驗(yàn)臺(tái)，草坪割草機(jī)為現(xiàn)代城市綠化的

14、重要設(shè)備，目前市場(chǎng)上國(guó)產(chǎn)的機(jī)器均有一定的市場(chǎng)，但質(zhì)量參差不齊。對(duì)于草坪割草機(jī)的安全指標(biāo)，僅有檢測(cè)方法，沒(méi)有現(xiàn)成的撞擊試驗(yàn)專用設(shè)備。為了對(duì)其進(jìn)行科學(xué)的測(cè)試，北京市農(nóng)機(jī)試驗(yàn)鑒定推廣站研制成功草坪割草機(jī)專用試驗(yàn)臺(tái)。該試驗(yàn)臺(tái)自動(dòng)化程度高，采用了氣動(dòng)傳動(dòng)技術(shù)、機(jī)－電安全鎖定機(jī)構(gòu)及氣動(dòng)調(diào)速技術(shù)，可對(duì)國(guó)內(nèi)各型草坪割草機(jī)進(jìn)行安全性能試驗(yàn)，能夠完成草坪機(jī)的撞擊試驗(yàn)和刀片護(hù)罩強(qiáng)度試驗(yàn)。試驗(yàn)結(jié)果表明，該專用試驗(yàn)臺(tái)達(dá)到國(guó)內(nèi)先進(jìn)水平，檢測(cè)快捷，安全性高。 1.2.2 存在問(wèn)題 國(guó)內(nèi)割草機(jī)械市場(chǎng)發(fā)展緩慢，我國(guó)草坪機(jī)械產(chǎn)品全線接受檢驗(yàn)，應(yīng)用中暴露出―些質(zhì)量問(wèn)題。對(duì)此，有關(guān)專家認(rèn)為，當(dāng)前我國(guó)畜牧機(jī)械產(chǎn)品質(zhì)量水平低的原因

15、有以下幾個(gè)方面。 產(chǎn)品品種不全，成套性差。美國(guó)約翰迪爾公司的割草機(jī)械有13個(gè)品種49個(gè)機(jī)型；紐荷蘭公司現(xiàn)生產(chǎn)12個(gè)品種25個(gè)機(jī)型，可供各種經(jīng)營(yíng)規(guī)模的用戶選擇。我國(guó)的用戶不能根據(jù)自己的經(jīng)營(yíng)規(guī)模選擇合適的機(jī)具，機(jī)具使用效益不高。 產(chǎn)品技術(shù)水平低。割草機(jī)械產(chǎn)品技術(shù)水平高低是衡量該行業(yè)整體科學(xué)技術(shù)水平的重要標(biāo)志之一。一段時(shí)間內(nèi)，由于資金投入嚴(yán)重不足，技術(shù)創(chuàng)新的原動(dòng)力、研發(fā)能力、技術(shù)模仿步伐放緩甚至停頓。我國(guó)已定型的割草機(jī)械大部分屬國(guó)外上世紀(jì)的技術(shù)水平，20多年來(lái)基本沒(méi)有什么大的改進(jìn)與創(chuàng)新。缺乏應(yīng)有的售后服務(wù)體系。 專家分析認(rèn)為，造成割草機(jī)械產(chǎn)品質(zhì)量水平低的原因有多方面，但缺乏資金投入和人才短缺是造

16、成研發(fā)能力和生產(chǎn)制造工藝水平低的關(guān)鍵所在。 1.3 推移式割草機(jī)的使用 1.3.1 設(shè)計(jì)用途 目前，大型生態(tài)園的綠地設(shè)計(jì)已是房地產(chǎn)開(kāi)發(fā)團(tuán)中一個(gè)重要環(huán)節(jié)，草地是綠化的一種重要形式。目前，庭院里修整草地通常使用身背柴油機(jī)作動(dòng)力，采用尼龍繩甩打草葉；或者是使用電動(dòng)、柴油機(jī)的割草機(jī)，這種割草機(jī)體積大、噪音大，適用于空曠大草坪，易夾草出故障，遇到石塊可能使刀片斷裂，發(fā)生事故。隨著國(guó)內(nèi)人們生活水平的提高，人們對(duì)居住的綠化水平要求越來(lái)越高，尤其帶花園的別墅不斷增加，更需要開(kāi)發(fā)一種適合小面積草地、無(wú)噪音的手推式割草機(jī)。 本次設(shè)計(jì)的推移式割草機(jī)是專為家庭庭院及私人花園設(shè)計(jì)的，不適用于公共設(shè)施、公園、

17、運(yùn)動(dòng)場(chǎng)、道路、農(nóng)場(chǎng)和林場(chǎng)等場(chǎng)合【2】。 1.3.2 注意事項(xiàng) 1）不可以將手動(dòng)割草機(jī)用于割除攀藤植物、屋頂或陽(yáng)臺(tái)上的青草等，那樣有可能傷害到身體。 2）每次使用之前都需要進(jìn)行一次檢查，確認(rèn)所有的螺栓、螺母、工具都沒(méi)有磨損或損壞，對(duì)于磨鈍或損壞了的刀片應(yīng)當(dāng)更換。 3）再檢查一下要割草的草坪表面，要清除干凈石頭、木塊、電線等其他堅(jiān)硬的物體，這些物品碰到刀具時(shí)會(huì)飛甩出去而無(wú)法控制。 4）旁邊有人，尤其是兒童和動(dòng)物的時(shí)候，不要使用該割草機(jī)。 5）割草時(shí)一定要穿用防滑底做成的結(jié)實(shí)靴子。 6）旋轉(zhuǎn)的刀片轉(zhuǎn)筒可能會(huì)造成人身傷害，刀片轉(zhuǎn)筒和操作人員之間的安全距離

18、是通過(guò)導(dǎo)桿隔開(kāi)的，一定要一直保持這個(gè)安全距離。在堤岸或斜坡上割草時(shí)尤其要注意，一定要順著斜坡的方向割。 7）當(dāng)后退拉動(dòng)割草機(jī)時(shí)要特別小心，有絆倒的危險(xiǎn)。 8）任何時(shí)候都不要將手或腳放在運(yùn)動(dòng)部件的上方或下方。 9）如果刀具或割草機(jī)遇障礙或堅(jiān)硬的物體時(shí)，一定要適當(dāng)全面地檢查割草機(jī)。 10）只有在能見(jiàn)度好，視野清晰的時(shí)候才可以進(jìn)行工作【2】。 2 割草機(jī)概述 2.1 割草機(jī)的分類 按切割器類型可以分為旋刀式、往復(fù)式、滾刀式、甩刀式、甩繩式。其中，應(yīng)用最多的是滾刀式割草機(jī)和往復(fù)式割草機(jī)。 往復(fù)式割草機(jī)割茬低而整齊，草坪損失少，單位割幅的金屬用量和功率

19、消耗低，因而成本較低。它的作業(yè)速度一般為6—8km/h。提高割刀的往復(fù)次數(shù)并解決割刀的全平衡 問(wèn)題后，作業(yè)速度可以提高到10—12km/h。往復(fù)式割草機(jī)適用于切割直立而生長(zhǎng)密度不過(guò)分高的草坪。 旋轉(zhuǎn)式割草機(jī)工作平穩(wěn)，對(duì)草坪的適應(yīng)性強(qiáng)，特別適用于稠密、倒伏、纏連的牧草，能以8—16km/h的作業(yè)速度工作，生產(chǎn)率高。但是結(jié)構(gòu)復(fù)雜，價(jià)格高，單位割幅功率消耗大。 按配套動(dòng)力和作業(yè)方式分可以分為：為手推式、手扶隨行式、手扶自行式、坐騎式和拖拉機(jī)懸掛式割草機(jī)。 按動(dòng)力驅(qū)動(dòng)方式主要分為人畜力驅(qū)動(dòng)、發(fā)動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)和電力驅(qū)動(dòng)三種形式割草機(jī)。其中，以發(fā)動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)的割草機(jī)最多，發(fā)動(dòng)機(jī)多為單缸汽油機(jī)。太陽(yáng)能割草機(jī)雖

20、然已有生產(chǎn)，但應(yīng)用較少。 動(dòng)力驅(qū)動(dòng)的割草機(jī)按牽引方式或懸掛方式可分為前置式、側(cè)置式、后置式、中置式割草機(jī)。目前，也有旋刀式手推隨行式割草機(jī)，大部分采用中置懸掛，而滾刀手推隨行式割草機(jī)多采用前置式掛接，大型的割草機(jī)則采用混合牽引方式【3】。 2.2 割草機(jī)割草的基本要求 不論是哪一種類型的割草機(jī)對(duì)草坪修剪的基本要求是一樣的： 1）割草高度可根據(jù)要求調(diào)整，適應(yīng)高度調(diào)整范圍大，當(dāng)草坪要求修剪很低能達(dá)到要求。 2）割草整齊、平整，同一行程前后割草高度一致，兩次作業(yè)行程銜接平滑、無(wú)接茬。 3）對(duì)地形的適應(yīng)能力強(qiáng)，仿行能力強(qiáng)，隨地形變化前后剪草高度一致。 4）割草機(jī)質(zhì)量好，故障少，節(jié)省燃料

21、、效率高。 5）易于操作、輕便靈活、維修調(diào)試方便，零部件通用性和互換性好【4】。 2.3 推移式割草機(jī)的結(jié)構(gòu)特點(diǎn) 本次設(shè)計(jì)的推移式割草機(jī)由汽油機(jī)、行走輪、支架、扶手架和割草機(jī)構(gòu)組成，割草機(jī)構(gòu)是一種割刀動(dòng)力旋轉(zhuǎn)工作頭，它是在形似兩個(gè)淋浴蓮蓬頭對(duì)合而成的a、b殼體內(nèi)，由連接螺栓作為中心死軸，軸上裝帶有深溝球軸承的雙面圓弧錐齒輪副；一面為齒輪副I，同軸安裝在殼體a內(nèi)，齒軸與小型汽油機(jī)的驅(qū)動(dòng)軸花鍵連接，殼體端口連接支承管；另一面為齒輪副II，同軸安裝在殼體b內(nèi)，齒軸伸出端口外；圓盤割刀由開(kāi)有花鍵槽的托盤和壓盤夾住，套裝在齒軸上，用螺母逼緊固定，頭部裝上割刀【5】。 2.4 推移式割草機(jī)的工

22、作原理 割草機(jī)以移動(dòng)式汽油機(jī)作為動(dòng)力，由汽油機(jī)驅(qū)動(dòng)傳動(dòng)齒輪和割草裝置。行走機(jī)構(gòu)采用手推車架。汽油機(jī)轉(zhuǎn)動(dòng)帶動(dòng)長(zhǎng)軸，長(zhǎng)軸轉(zhuǎn)動(dòng)傳遞到弧形齒輪，兩個(gè)呈角度的弧形齒輪改變轉(zhuǎn)動(dòng)的方向，最后轉(zhuǎn)動(dòng)傳遞到割草裝置，割草裝置通過(guò)安裝在軸上的割刀盤帶動(dòng)割刀旋轉(zhuǎn)完成割草作業(yè)。 下面結(jié)合附A0圖紙對(duì)本割草機(jī)進(jìn)行更詳細(xì)的描述： 工作時(shí)，使用者首先根據(jù)自身身高調(diào)節(jié)車架（3）高度，使工作時(shí)處于一個(gè)舒適的狀態(tài)，然后手扶車架最上部，啟動(dòng)動(dòng)力汽油機(jī)（4），汽油機(jī)的轉(zhuǎn)動(dòng)將會(huì)帶動(dòng)長(zhǎng)軸（11）轉(zhuǎn)動(dòng)，長(zhǎng)軸的轉(zhuǎn)動(dòng)傳遞到弧齒錐齒輪1（23），此時(shí)與弧齒錐齒輪1嚙合的弧齒錐齒輪2（17）也會(huì)進(jìn)行轉(zhuǎn)動(dòng)，弧齒錐齒輪2的轉(zhuǎn)動(dòng)傳遞到軸1（22），

23、從而帶動(dòng)被托盤（19）和壓盤（21）夾住的刀片（5）進(jìn)行旋轉(zhuǎn)割草工作，調(diào)節(jié)調(diào)節(jié)輪（1），可以改變割草高度，從而達(dá)到預(yù)期的割草目的。 本設(shè)計(jì)方案的特點(diǎn)是： （1）操作容易、使用和攜帶方便； （2）轉(zhuǎn)向靈活,能有效降低勞動(dòng)強(qiáng)度； （3）整機(jī)重量較低。 （4）傳動(dòng)部分結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，維護(hù)方便。 （5）割草動(dòng)作沒(méi)有撕扯，對(duì)草坪更有益。 （6）割草高度可進(jìn)行調(diào)整，實(shí)用范圍廣。 圖 1 割草部件 Fig 1 Cutting grass parts 圖 2 整體示意圖 Fig 2 Overall schemes 3 割草機(jī)的總體方案設(shè)計(jì)和動(dòng)力機(jī)的選擇 3.1 總體方案設(shè)計(jì)

24、 推移式割草機(jī)是由人手推動(dòng)的。查閱《人機(jī)工程手冊(cè)》，人步行速度約為3—5千米/時(shí)，即48—64米/分，考慮到要推動(dòng)割草機(jī)進(jìn)行切割，選取人的步行速度為48米/分，即0.8米/秒。 確定割草機(jī)的各項(xiàng)技術(shù)規(guī)模參數(shù)： （1）修剪幅寬0.4m,修剪高(離地)5-10cm 修剪草高20cm以下；修剪效率200m²/小時(shí)。 （2）修剪機(jī)重量：15kg；扶把高度1.2-1.5m可調(diào)【6】。 3.2 動(dòng)力機(jī)的選擇 選用的汽油機(jī)1E139F 參數(shù)如下： 汽油機(jī)型號(hào) 1E139F 汽油機(jī)型式 單缸、風(fēng)冷二沖程 最大功率 1.4/6500kw/

25、r/min 噪聲 101dB(A) 最高穩(wěn)定轉(zhuǎn)速 9000r/min 排量 33.6cc 油箱容積 1.0L 點(diǎn)火方式 無(wú)觸點(diǎn) 化油器型式 膜片式 起動(dòng)方式 反沖起動(dòng) 傳動(dòng)軸型式 硬軸 背帶型式 雙肩背帶 凈重  7.7kg 汽油機(jī)包裝箱尺寸（mm）330×302×300 4 割草機(jī)傳動(dòng)部分設(shè)計(jì) 本次設(shè)計(jì)的推移式割草機(jī)的傳動(dòng)部分主要是長(zhǎng)軸帶動(dòng)錐齒輪轉(zhuǎn)動(dòng)，錐齒輪帶動(dòng)另一錐齒輪轉(zhuǎn)動(dòng)

26、并且改變方向，最后傳到到割刀轉(zhuǎn)動(dòng)，將草坪上多余高度的草割斷。傳動(dòng)部分的設(shè)計(jì)主要是對(duì)齒輪的設(shè)計(jì)。 4.1 齒輪傳動(dòng)的類型 齒輪傳動(dòng)就裝置形式分： 1）開(kāi)式、半開(kāi)式傳動(dòng)在農(nóng)業(yè)機(jī)械、建筑機(jī)械以及簡(jiǎn)易的機(jī)械設(shè)備中，有一些齒輪傳動(dòng)沒(méi)有防塵罩或機(jī)殼，齒輪完全暴露在外邊，這叫開(kāi)式齒輪傳動(dòng)。這種傳動(dòng)不僅外界雜物極易侵入，而且潤(rùn)滑不良，因此工作條件不好，輪齒也容易磨損，故只宜用于低速傳動(dòng)。齒輪傳動(dòng)裝有簡(jiǎn)單的防護(hù)罩，有時(shí)還把大齒輪部分地浸入油池中，則稱為半開(kāi)式齒輪傳動(dòng)。它工作條件雖有改善，但仍不能做到嚴(yán)密防止外界雜物侵入，潤(rùn)滑條件也不算最好。 2）閉式傳動(dòng)而汽車、機(jī)床、航空發(fā)動(dòng)機(jī)

27、等所用的齒輪傳動(dòng)，都是裝在經(jīng)過(guò)精確加工且封閉嚴(yán)密的箱體(機(jī)匣)的，這稱為閉式齒輪傳動(dòng)(齒輪箱)。它與開(kāi)式或半開(kāi)式的相比，潤(rùn)滑及防護(hù)等條件最好，多用于重要的場(chǎng)合。 本次設(shè)計(jì)的推移式割草機(jī)割草總成部分尺寸比較小，傳動(dòng)齒輪尺寸和質(zhì)量比較小，轉(zhuǎn)速比較高，且沒(méi)有防護(hù)罩，如果選用開(kāi)式容易損壞其壽命，因此齒輪傳動(dòng)選用閉式傳動(dòng)【7】。 4.2 錐齒輪的計(jì)算 此處省略 NNNNNNNNNNNN字。如需要完整說(shuō)明書(shū)和設(shè)計(jì)圖紙等.請(qǐng)聯(lián)系 扣扣：九七一九二零八零零 另提供全套機(jī)械畢業(yè)設(shè)計(jì)下載！該論文已經(jīng)通過(guò)答辯 5）計(jì)算載荷系數(shù) 根據(jù)V=0.4m/s，7級(jí)精度

28、，由《機(jī)械設(shè)計(jì)基礎(chǔ)》圖10-8查得動(dòng)載荷系數(shù)1.02，表10-3查得，表10-2查得使用系數(shù)，表10-4查得錐齒輪與直齒輪的計(jì)算公式相同，故 將數(shù)據(jù)代入后得 由b/h=10.99，Khp=1.323查圖10-13得Khp=1.3;故載荷系數(shù) 6）按實(shí)際的載荷系數(shù)校正所算得的分度圓直徑，由式（10-10a）得 7）計(jì)算模數(shù)m 4.2.4 按齒根彎曲強(qiáng)度計(jì)算 由《機(jī)械設(shè)計(jì)基礎(chǔ)》式（10-5）得彎曲強(qiáng)度的設(shè)計(jì)公式為

29、 （2） 計(jì)算式中各參數(shù)： 1）計(jì)算載荷系數(shù)K： 2）根據(jù)縱向重和度可得螺旋角影響系數(shù) 3）計(jì)算當(dāng)量齒數(shù)

30、 4）查取齒形系數(shù) 由表查得 5）查取應(yīng)力校正系數(shù) 由表可查得 6）計(jì)算大、小齒輪的并加以比較 大齒輪的數(shù)值大。由公式（2）設(shè)計(jì)計(jì)算： 對(duì)比計(jì)算結(jié)果，由齒面接觸疲勞強(qiáng)度計(jì)算的法面模數(shù)mn大于由齒根彎曲強(qiáng)度計(jì)算的模數(shù)， 取mn=2,已可滿足彎曲強(qiáng)度。但為了同時(shí)滿足接觸疲勞強(qiáng)度，需按接觸疲勞算得的分度圓直徑 d1=57.62來(lái)計(jì)算應(yīng)有的齒數(shù)。于是有: ，取 大齒輪齒數(shù) ，取Z2=60。

31、 這樣設(shè)計(jì)出的齒輪傳動(dòng)，既滿足了齒面接觸疲勞強(qiáng)度，又滿足了齒根疲勞強(qiáng)度，并做到結(jié)構(gòu)緊湊，避免浪費(fèi)【8】。 4.2.5 幾何尺寸計(jì)算 1）計(jì)算中心距 將中心距圓整為91mm。 2）按圓整后的中心距修正螺旋角 因β值改變不多，故參數(shù)等不必修正。計(jì)算大、小齒輪的分度圓直徑 =58mm =125mm 計(jì)算齒輪寬度 4.3 齒輪的設(shè)計(jì)準(zhǔn)則 齒輪傳動(dòng)是靠齒與齒的嚙合進(jìn)行工作的，輪齒是齒輪直接參與工作的部分，所以齒輪的失效主要發(fā)生在輪齒上。主要的失效形式有輪齒折斷、齒面點(diǎn)蝕、齒面磨損、齒面膠合以及塑性變形等。 齒輪傳動(dòng)的失效形式不大可能同時(shí)發(fā)生，但卻是

32、互相影響的。例如齒面的點(diǎn)蝕會(huì)加劇齒面的磨損，而嚴(yán)重的磨損又會(huì)導(dǎo)致輪齒折斷。在一定條件下，由于上述第一、二種失效形式是主要的，因此設(shè)計(jì)齒輪傳動(dòng)時(shí)，應(yīng)根據(jù)實(shí)際工作條件分析其可能發(fā)生的主要失效形式，以確定相應(yīng)的設(shè)計(jì)準(zhǔn)則。 對(duì)于軟齒面(硬度≤350HBS)的閉式齒輪傳動(dòng)，潤(rùn)滑條件良好，齒面點(diǎn)蝕將是主要的失效形式，在設(shè)計(jì)時(shí)，通常按齒面接觸疲勞強(qiáng)度設(shè)計(jì)，再按齒根彎曲疲勞強(qiáng)度校核。 對(duì)于硬齒面(硬度>350HBS)的閉式齒輪傳動(dòng)，抗點(diǎn)蝕能力較強(qiáng)，輪齒折斷的可能性大，在設(shè)計(jì)計(jì)算時(shí)，通常按齒根彎曲疲勞強(qiáng)度設(shè)計(jì)，再按齒面接觸疲勞強(qiáng)度校核。 開(kāi)式齒輪傳動(dòng)，主要失效形式是齒面磨損。但由于磨損的機(jī)理比

33、較復(fù)雜，目前尚無(wú)成熟的設(shè)計(jì)計(jì)算方法，故只能按齒根彎曲疲勞強(qiáng)度作為設(shè)計(jì)準(zhǔn)則，為了延長(zhǎng)開(kāi)式、半開(kāi)式齒輪傳動(dòng)的壽命，可用增大模數(shù)10％--20％的辦法來(lái)考慮磨損的影響【9】。 由于本次設(shè)計(jì)的推移式割草機(jī)的齒輪傳動(dòng)屬閉式傳動(dòng)且屬于高速傳動(dòng)的硬齒面，因此需按齒根彎曲疲勞強(qiáng)度作為設(shè)計(jì)準(zhǔn)則。 4.4 齒輪的材料選擇及其熱處理 齒輪是現(xiàn)代機(jī)械中應(yīng)用最廣泛的一種機(jī)械傳動(dòng)零件。齒輪傳動(dòng)通過(guò)輪齒互相嚙合來(lái)傳遞空間任意兩軸間的運(yùn)動(dòng)和動(dòng)力，并可以改變運(yùn)動(dòng)的形式和速度。齒輪傳動(dòng)使用范圍廣，傳動(dòng)比恒定，效率較高，使用壽命長(zhǎng)。在機(jī)械零件產(chǎn)品的設(shè)計(jì)與制造過(guò)程中

34、，不僅要考慮材料的性能能夠適應(yīng)零件的工作條件，使零件經(jīng)久耐用，而且要求材料有較好的加工工藝性能和經(jīng)濟(jì)性，以便提高零件的生產(chǎn)率，降低成本，減少消耗。如果齒輪材料選擇不當(dāng)，則會(huì)出現(xiàn)零件的過(guò)早損傷，甚至失效。因此如何合理地選擇和使用金屬材料是一項(xiàng)十分重要的工作【10】。 為了保證齒輪工作的可靠性，提高其使用壽命，齒輪的材料及其熱處理應(yīng)根據(jù)工作條件和材料的特點(diǎn)來(lái)選取。 對(duì)齒輪材料的基本要求是：應(yīng)使齒面具有足夠的硬度和耐磨性，齒心具有足夠的韌性，以防止齒面的各種失效，同時(shí)應(yīng)具有良好的冷、熱加工的工藝性，以達(dá)到齒輪的各種技術(shù)要求。 鋼制齒輪的熱處理方法主要有以下幾種： 1) 表面淬火

35、常用于中碳鋼和中碳合金鋼，如45、40Cr鋼等。表面淬火后，齒面硬度一般為40～55HRC。特點(diǎn)是抗疲勞點(diǎn)蝕、抗膠合能力高，耐磨性好。由于齒心部末淬硬，齒輪仍有足夠的韌性，能承受不大的沖擊載荷。 2) 滲碳淬火 常用于低碳鋼和低碳合金鋼，如20、20Cr鋼等。滲碳淬火后齒面硬度可達(dá)56～62HRC，而齒心部仍保持較高的韌性，輪齒的執(zhí)彎強(qiáng)度和齒面接觸強(qiáng)度高，耐磨性較好，常用于受沖擊載荷的重要齒輪傳動(dòng)。齒輪經(jīng)滲碳淬火后，輪齒變形較大，應(yīng)進(jìn)行磨齒。 3) 滲氮 滲氮是一種表面化學(xué)熱處理。滲氮后不需要進(jìn)行其他熱處理，齒面硬度可達(dá)700～900HV。由于滲氮處理后的齒輪

36、硬度高，工藝溫度低，變形小，故適用于內(nèi)齒輪和難以磨削的齒輪，常用于含鉻、銅、鉛等合金元素的滲氮鋼，如38CrMoAlA。 4) 調(diào)質(zhì) 調(diào)質(zhì)一般用于中碳鋼和中碳合金鋼，如45、40Cr、35SiMn鋼等。調(diào)質(zhì)處理后齒面硬度一般為220～280HBS。因硬度不高，輪齒精加工可在熱處理后進(jìn)行。 5) 正火 正火能消除內(nèi)應(yīng)力，細(xì)化晶粒，改善力學(xué)性能和切削性能。機(jī)械強(qiáng)度要求不高的齒輪可采用中碳鋼正火處理，大直徑的齒輪可采用鑄鋼正火處理【11】。 一般要求的齒輪傳動(dòng)可采用軟齒面齒輪。為了減小膠合的可能性，并使配對(duì)的大小齒輪壽命相當(dāng)，通常使小齒輪齒面硬度比大齒輪齒面硬度高出30-50HBS

37、。這是因?yàn)樾↓X輪受載荷次數(shù)比大齒輪多，且小齒輪齒根較薄，強(qiáng)度低于大齒輪。為使兩齒輪的輪齒接近等強(qiáng)度，小齒輪的齒面要比大齒輪的齒面硬一些。對(duì)于高速、重載或重要的齒輪傳動(dòng)，可采用硬齒面齒輪組合，齒面硬度可大致相同。 綜上所述，選擇大小齒輪材料均為20CrMnTi，滲碳后淬火處理，強(qiáng)度極限為1100Mpa，屈服極限為850Mpa，齒芯部硬度為300HBS。 4.5 按齒根彎曲疲勞強(qiáng)度進(jìn)行設(shè)計(jì) 齒坯基本參數(shù)的確定： 1）軸交角與傳動(dòng)比i，是根據(jù)齒輪副的傳動(dòng)要求確定的。 2）根據(jù)齒輪副所要傳遞的功率、扭矩，利用經(jīng)驗(yàn)公式或圖表確定小輪外端的節(jié)圓直徑d和小輪齒數(shù)z1（不小于5）?；↓X錐齒輪的外端

38、模數(shù)m可以根據(jù)公式確定。 3）大輪的齒數(shù)Z=iz1計(jì)算后圓整，且大輪與小輪的齒數(shù)之和不小于90 4）齒面寬b的確定。查表，一般選擇為外錐距。 5）根據(jù)大輪和小輪的旋轉(zhuǎn)方向確定齒輪的旋向。齒輪的旋轉(zhuǎn)方向是根據(jù)傳動(dòng)要求確定的，它的選擇要保證齒輪副在嚙合的過(guò)程中有互相推開(kāi)的軸向力。 6）為了保證齒輪副具有一定的重合度，應(yīng)選擇合適的螺旋角，一般選擇位35度?？梢愿鶕?jù)經(jīng)驗(yàn)表格來(lái)選取適當(dāng)?shù)穆菪牵⒖筛鶕?jù)公式計(jì)算相應(yīng)的重合度。B為齒寬，Re為外錐距，R為中點(diǎn)錐距，Ri為內(nèi)錐距，MF為端面重合度。 （3）

39、 （4） 7）壓力角的確定。壓力角一般有16、19、20、21.5、22.5、25度等，弧齒錐齒輪一般用20度。壓力角太小減小了齒輪的強(qiáng)度，并容易發(fā)生根切，但柔性增大；壓力角太大容易使得齒頂變尖，降低重合度。小轎車為了降低噪聲、運(yùn)轉(zhuǎn)平穩(wěn)，采用小壓力角。載重汽車一般用大的壓力角，以增大齒輪的強(qiáng)度。 8）齒頂高系數(shù)、頂隙系數(shù)與側(cè)隙。查表，一般當(dāng)小輪齒數(shù)12時(shí)，齒頂高系數(shù)為0.85，頂隙為0.188，則工作齒高系數(shù)為1.7，全齒高系數(shù)為1.888。側(cè)隙查表選取。 9）變位系數(shù)的選擇。根據(jù)傳動(dòng)比與齒輪的齒

40、數(shù)。 參數(shù)確定如下： (1）選用弧齒錐齒輪傳動(dòng);齒輪精度為8級(jí); (2）計(jì)算齒輪傳遞的轉(zhuǎn)矩。 由于汽油機(jī)的最高轉(zhuǎn)速n1=6500 r/min，根據(jù)傳動(dòng)比i=2.13，則小齒輪的轉(zhuǎn)速為n2=6500/2.13=3050r/min，大齒輪功率近似P=1.4kw。 4.6 割草機(jī)行走車輪設(shè)計(jì) 割草機(jī)的行走輪由內(nèi)齒輪和輪胎組成。內(nèi)齒輪根據(jù)前面的設(shè)計(jì)要求材料選取45鋼。輪胎在此不僅僅與內(nèi)齒輪輪配合，也是與地面抓合產(chǎn)生動(dòng)力的關(guān)鍵所在，因此輪胎的大小尺寸應(yīng)與割草機(jī)的整體形狀和尺寸緊緊相連。輪胎的外徑是=260mm,而其具體形狀是參照《現(xiàn)代機(jī)械設(shè)備設(shè)計(jì)手冊(cè)》中驅(qū)動(dòng)輪的形狀尺寸，外圈材料為

41、橡膠?！?2】 選取外輪直徑：=260mm,由公式n=v/D得：外輪的轉(zhuǎn)速 n=48103/2603.1458r/min。 行走輪的具體結(jié)構(gòu)及尺寸如下圖3: 圖3行走輪 Fig 3 Wheel 材料選擇依據(jù)： 45號(hào)鋼為優(yōu)質(zhì)碳素結(jié)構(gòu)用鋼,硬度不高易切削加工,模具中常用來(lái)做模板、梢子、導(dǎo)柱等,但須熱處理。 調(diào)質(zhì)處理后零件具有良好的綜合機(jī)械性能，廣泛應(yīng)用于各種重要的結(jié)構(gòu)零件，特別是那些在交變負(fù)荷下工作的連桿、螺栓、齒輪及軸類等。但表面硬度較低，不耐磨?？捎谜{(diào)質(zhì)＋表面淬火提高零件表面硬度。 隨著現(xiàn)代工業(yè)的飛速發(fā)展,儀器設(shè)備的功率越來(lái)越大,轉(zhuǎn)速越來(lái)越快,振動(dòng)和噪聲的危害也越來(lái)越

42、突出。振動(dòng)和噪聲不僅影響產(chǎn)品質(zhì)量和操作精度、縮短產(chǎn)品壽命、危及安全性,而且污染環(huán)境，影響人身健康【13】。 因此,掌握振動(dòng)與噪聲控制技術(shù)是各國(guó)工業(yè)發(fā)展面臨的重大課題。消除振動(dòng)和噪聲的有效方法之一是減少振動(dòng)源的振動(dòng)和隔離振動(dòng)的傳遞。目前廣泛使用的方法是利用橡膠材料與骨架材料(如金屬、纖維、工程塑料等)復(fù)合制成的功能裝置或特殊的橡膠粘彈性高阻尼材料來(lái)消除振動(dòng)源的振動(dòng)沖擊和吸收噪聲。這種橡膠減震功能裝置已廣泛應(yīng)用于飛機(jī)、艦船、汽車、火車和建筑工程等方面以及儀器儀表的振動(dòng)隔離。 橡膠材料減震主要承受壓縮應(yīng)力、剪切應(yīng)力和扭轉(zhuǎn)力矩以及兩種或兩種以上應(yīng)力的復(fù)合作用,在保證機(jī)車的高速性、舒適性和安

43、全性方面起著重要作用。 5 割草機(jī)割草機(jī)構(gòu)的設(shè)計(jì) 推移式割草機(jī)的割草機(jī)構(gòu)如圖4和5所示 圖4 刀片 Fig 4 blade 圖5 托盤壓盤 Fig5 Tray pressure plate 割草機(jī)割草機(jī)構(gòu)由壓盤、托盤和刀片組成，刀片在壓盤和托盤間由螺母扭緊固定。 5.1 刀片材料的選擇 割草機(jī)刀片必須采用高強(qiáng)度優(yōu)質(zhì)鋼材，經(jīng)過(guò)特殊熱處理工藝保證刀片有較高的強(qiáng)度、鋒利度、耐磨性、抗沖擊韌性。刀架及刀片外形應(yīng)該符合空氣動(dòng)力學(xué)要求，盡量減少運(yùn)動(dòng)時(shí)的空氣阻力，以降低功率消

44、耗。裝配、調(diào)整刀具時(shí)，必須保證兩端力矩平衡，以減少振動(dòng)和噪聲。 刀片材料選用優(yōu)質(zhì)合金鋼。在普通碳素鋼基礎(chǔ)上添加適量的一種或多種合金元素而構(gòu)成的鐵碳合金。根據(jù)添加元素的不同，并采取適當(dāng)?shù)募庸すに?，可獲得高強(qiáng)度、高韌性、耐磨、耐腐蝕、耐低溫、耐高溫、無(wú)磁性等特殊性能【14】。 5.2 刀片的切割過(guò)程 在刀片割草的過(guò)程中，刀片和草是一對(duì)矛盾。要弄清切割過(guò)程的實(shí)質(zhì)，必須先了解這兩方面的性質(zhì)和特點(diǎn)，才能進(jìn)一步分析它們的相互作用。 草的橫截面呈扁平或槽型。非均勻體在不同方向上的機(jī)械性能并不相同（稱為各向異性），這是與均勻材料（各向同性）顯著不同的特點(diǎn)。草的剛度很小，極易彎曲，到一定撓度時(shí)，就會(huì)失

45、去穩(wěn)定而彎折。 利用工具所施加的壓力來(lái)破壞材料相互之間聯(lián)系使之分離的機(jī)械加工過(guò)程，都稱之為“切”。刀片的切割過(guò)程同刀具切削金屬的過(guò)程及沖模沖剪材料的過(guò)程本質(zhì)是不同的。刀片的斷面呈薄的楔形，前后兩個(gè)刃磨面組成的楔角的頂部就是刃口。刀片的“切割”過(guò)程同“切削”及“沖剪”之不同，在于前者是利用刃口對(duì)材料產(chǎn)生很大的單位應(yīng)力，使刃口穿透入被切材料之中來(lái)破壞材料。 齒刀片的切割過(guò)程是，刀片以齒尖刺穿草面，將其斷面分割開(kāi)；隨著齒尖的繼續(xù)插入，由于草的強(qiáng)度各向異性的特點(diǎn)，纖維之間很容易沿橫向被撕開(kāi)，因而受到削弱。草被齒尖刺入后也不會(huì)再沿刀刃向外滑出，所以被割斷。 6 軸的設(shè)計(jì) 6.1 軸的概述

46、軸是組成機(jī)器的主要零件之一。一切做回轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)的傳動(dòng)零件都必須安裝在軸上才能進(jìn)行運(yùn)動(dòng)及動(dòng)力的傳遞。因此，軸的主要功用是支撐回轉(zhuǎn)零件及傳遞動(dòng)力和運(yùn)動(dòng)。 按照承受載荷的不同，軸可以分為轉(zhuǎn)軸、心軸和傳動(dòng)軸三類。工作中既能承受彎矩又能承受扭矩的稱為轉(zhuǎn)軸。只承受彎矩而不承受扭矩的軸稱為心軸。只承受扭矩而不承受彎矩的軸稱為傳動(dòng)軸。還有很多種不同的分類方法，在此就不一一列出【15】。 6.2 割刀軸的設(shè)計(jì) 6.2.1 軸的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì) 已知軸的最小直徑為：9.7mm將此值圓整為標(biāo)準(zhǔn)值。取為10mm,查機(jī)械設(shè)計(jì)手冊(cè)選取軸承安端的直徑為10mm。具體尺寸如圖示：

47、 圖6 割刀軸結(jié)構(gòu)圖 Figure 6 Cuts the cutter bar structure drawing 6.2.2 按軸的扭轉(zhuǎn)強(qiáng)度計(jì)算 這種方法是只按軸所承受的扭矩來(lái)計(jì)算軸的強(qiáng)度；如果還受有不大的彎矩時(shí)，則用降低許用扭轉(zhuǎn)切應(yīng)力的辦法以考慮。在作軸的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)時(shí)，通常用這種方法以初步估算軸徑。軸的扭轉(zhuǎn)強(qiáng)度條件為： （5） 式中：τT 扭轉(zhuǎn)切應(yīng)力，單位為MPa； T 軸所受的扭矩，單位N&#

48、183;mm； WT 軸的抗扭截面系數(shù)，單位為mm3； n 軸的轉(zhuǎn)速，單位為r/min； p 軸傳遞的功率，單位為KW； d 計(jì)算截面處軸的直徑，單位為mm； [τT] 許用扭轉(zhuǎn)切應(yīng)力，單位為MPa； 查《機(jī)械設(shè)計(jì)手冊(cè)》得[τt]=155MP，由公式（5）得: τt= =2.64MPa＜[τt]=155MP 軸的直徑合格 6.2.3 按彎扭合成強(qiáng)度條件計(jì)算 通過(guò)軸的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)，軸的主要結(jié)構(gòu)尺寸，軸上零件的位置，以及外載荷和支反力的作用位置均已確定，軸上的載荷（彎矩和扭矩）已可以求得，因而可

49、按彎扭合成強(qiáng)度條件對(duì)軸進(jìn)行強(qiáng)度校核計(jì)算。一般軸用這種方法計(jì)算即可。其計(jì)算步驟如下： 軸的計(jì)算簡(jiǎn)圖（即力學(xué)模型） 軸所受的載荷是從軸上零件傳來(lái)的。計(jì)算時(shí)，常將軸上的分布載荷簡(jiǎn)化為集中力，其作用點(diǎn)取為載荷分布段的中點(diǎn)。作用在軸上的扭矩，一般從傳動(dòng)件輪轂寬度的中心點(diǎn)算起。通常把軸當(dāng)作置于鉸鏈支座上的梁，支反力的作用點(diǎn)與軸承的類型和布置方式有關(guān)，深溝球軸承支反力的作用點(diǎn)就在軸承的中心線上與軸垂直。 在作計(jì)算簡(jiǎn)圖時(shí)，應(yīng)先求出軸上受力零件的載荷（若為空間力系，應(yīng)把空間力分解為圓周力、徑向力和軸向力，然后把它們?nèi)哭D(zhuǎn)化到軸上），并將其分解為

50、水平和垂直分力，然后求出各支承處的水平反力和垂直反力【16】。 a)作出彎矩圖 根據(jù)上述簡(jiǎn)圖，分別按水平和垂直面計(jì)算各力產(chǎn)生的彎矩，并按計(jì)算結(jié)果作出水平面上的彎矩MH圖和垂直面上的彎矩MV圖；然后按下式計(jì)算總彎矩并作出M圖； (6) b)作出扭矩圖 如下圖9所示 c)校核軸的強(qiáng)度 已知軸的彎矩和扭矩后，可針對(duì)某些危險(xiǎn)截面（即彎矩和扭矩大而軸徑可能不足的截面）作彎扭合成強(qiáng)度校核計(jì)算。按第三強(qiáng)度理論，計(jì)算應(yīng)力

51、 (7) 通常由彎矩所產(chǎn)生的彎曲應(yīng)力σ是對(duì)稱循環(huán)變應(yīng)力，而由扭矩所產(chǎn)生的扭矩切應(yīng)力τ則常常不是對(duì)稱循環(huán)變應(yīng)力。為了考慮兩者循環(huán)特性不同的影響，引入折合系數(shù)α，則計(jì)算公式 (8) 式中的彎曲應(yīng)力為對(duì)稱循環(huán)應(yīng)力。當(dāng)扭矩切應(yīng)力為靜應(yīng)力時(shí)，取α=0.3；當(dāng)扭轉(zhuǎn)切應(yīng)力為脈動(dòng)循環(huán)變應(yīng)力時(shí)，取α=0.6；若扭矩切應(yīng)力亦為對(duì)稱循環(huán)變應(yīng)力時(shí)，則取α=1； 對(duì)于直徑為D的圓軸，彎曲應(yīng)力，扭轉(zhuǎn)切應(yīng)力，將

52、σ和τ代入上式，則軸的彎扭合成強(qiáng)度條件為： (9) 式中：σca—軸的計(jì)算應(yīng)力，單位為MPa； M—軸所承受的彎矩，單位為N·mm； T—軸所受的扭矩，單位為N·mm； W—軸的抗彎截面系數(shù)，單位為mm3； σ-1—對(duì)稱循環(huán)變應(yīng)力時(shí)軸的許用彎曲應(yīng)力；查表選??； 軸主要是承受是扭矩，承受很少的彎矩，受力簡(jiǎn)圖如下圖7所示 圖7 軸受力簡(jiǎn)圖 Figure 7 Axis stres

53、s diagram 根據(jù)軸的計(jì)算簡(jiǎn)圖作出軸的彎矩圖8與扭矩圖9： 圖8 彎矩圖 Figure 8 Bending-moment diagram 圖9 扭矩圖 Figure 9 Torque chart Mmax=37.68N·mm Tmax=140.52N·mm 6.2.4 按彎扭合成應(yīng)

54、力校核軸的強(qiáng)度 進(jìn)行校核時(shí)，通常只校核軸上承受最在彎矩和扭矩的截面（即危險(xiǎn)截面）的強(qiáng)度。根據(jù)上式（9）及上求數(shù)值，并取α=0.6，軸上的計(jì)算應(yīng)力 =52.52MPa＜[τ-1] 前已選取軸的材料為45鋼，調(diào)質(zhì)處理，由書(shū)《機(jī)械制造基礎(chǔ)》表15-1查得σ-1=60MPa。故安全。 6.2.5 按軸的疲勞強(qiáng)度條件進(jìn)行精確校核 這種校核計(jì)算的實(shí)質(zhì)在于確定變應(yīng)力情況下軸的安全程度。在已知軸的外形、尺寸及載荷的基礎(chǔ)上，即可通過(guò)考慮分析確定出一個(gè)或幾個(gè)危險(xiǎn)截面（這時(shí)不僅要考慮彎曲應(yīng)力和扭轉(zhuǎn)切應(yīng)力的大小，而且要考慮應(yīng)力集中和絕對(duì)尺寸等因素的影響程度），求出計(jì)算全安系數(shù)Sca并應(yīng)使

55、其稍大于或至少等于設(shè)計(jì)安全系數(shù)S，即 （10） 僅有法向應(yīng)力時(shí)，應(yīng)滿足: （11） 僅有扭轉(zhuǎn)切應(yīng)力時(shí)，應(yīng)滿足: （12） 設(shè)計(jì)安全系數(shù)數(shù)值可按下述情況選取。 S=1.3～1.5，用于材料均勻，載荷與應(yīng)力計(jì)算精確時(shí)； S=1.5～1.8，用于材料不

56、夠均勻，計(jì)算精確度較低時(shí)； S=1.8～2.5，用材料均勻性及計(jì)算精確度很低，或軸的直徑大于200mm時(shí)。 軸的直徑最小處在兩端裝齒輪和帶輪的地方，因?yàn)檩S的直徑最小所以最有可以成為危險(xiǎn)截面【17】。 第一個(gè)危險(xiǎn)截面處右側(cè) 抗彎截面系數(shù) ：W=0.1d3=0.1×253=1562.5mm3 抗扭截面系數(shù) ：W T=0.2d3=0.2×263=3125mm3 截面左側(cè)的彎矩為：M=37.68NM 截面上的扭矩為：T=140.52NM 按第三強(qiáng)度理論： ＜[σ-1] 軸的材料為45鋼，調(diào)質(zhì)處理。σ-1=275Mpa σB=6

57、40Mpa τ-1=155MPa 截面上由于軸肩而形成的理論應(yīng)力集中系數(shù)ασ及ατ按《機(jī)械設(shè)計(jì)基礎(chǔ)》附表3-2查取。因r/d=1/26=0.038 ,D/d=30/26=1.15,經(jīng)插值后可查得 ασ= 2.14 ατ= 1.7 又由《機(jī)械設(shè)計(jì)基礎(chǔ)》附圖3-1可得軸的材料的敏性系數(shù)這 qσ =0.6 qτ=0.65 故有效應(yīng)力集中系數(shù)按式 由《機(jī)械設(shè)計(jì)基礎(chǔ)》附圖3-2得尺寸系數(shù)εσ =0.8 ；《機(jī)械設(shè)計(jì)基礎(chǔ)》附圖3-3得扭轉(zhuǎn)尺寸系數(shù)ετ=0.95。 軸按精車加工，由《機(jī)械設(shè)計(jì)基礎(chǔ)》附圖3-4得表面質(zhì)量系數(shù)為 βσ=βτ=0.

58、8 軸未經(jīng)表面強(qiáng)化處理，即βq=1，則按式得綜合系數(shù)值為 又得碳鋼的特性系數(shù) ψσ=0.1 ψτ=0.05 于是計(jì)算安全系數(shù)Sca值按式則得 故其可以安全。 6.3 長(zhǎng)軸的校核 長(zhǎng)軸只受到扭轉(zhuǎn)的作用，因此需按扭轉(zhuǎn)應(yīng)力來(lái)校核軸的強(qiáng)度。 長(zhǎng)軸的扭矩： 由強(qiáng)度條件， （13） 最小截面為邊長(zhǎng)為5的正方形截面。查《材料力學(xué)》P96表得a=0.208 對(duì)于鋼材來(lái)說(shuō)，許用剪應(yīng)力

59、一般按（0.6--0.8）δb/n，n為安全系數(shù) 查《機(jī)械設(shè)計(jì)實(shí)用手冊(cè)》P770表得40Cr的δb=750Mpa 計(jì)算得： ，滿足強(qiáng)度條件。 故長(zhǎng)軸安全。 7 軸承的選擇及校核 7.1 軸承的選擇 根據(jù)軸承中摩擦性質(zhì)的不同，滾動(dòng)軸承具有摩擦阻力小，功率消耗小，機(jī)械效率高，易起動(dòng)；尺寸標(biāo)準(zhǔn)化，具有互換性，便于安裝拆卸，維修方便；精度高，轉(zhuǎn)速高，磨損小，使用壽命長(zhǎng)，生產(chǎn)效率高等優(yōu)點(diǎn)，因此在一般機(jī)器中應(yīng)用較廣，但滾動(dòng)軸承也有噪音大、徑向尺寸過(guò)大、軸承座的結(jié)構(gòu)比較復(fù)雜、成本較高等缺點(diǎn)。 而且深溝球軸承是最常用的滾動(dòng)軸承。它的結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，使用方便。主要用來(lái)承受徑向載荷，但當(dāng)增大軸承徑向游

60、隙時(shí)，具有一定的角接觸球軸承的性能，可以承受徑、軸向聯(lián)合載荷。在轉(zhuǎn)速較高又不宜采用推力球軸承時(shí)，也可用來(lái)承受純軸向載荷。與深溝球軸承規(guī)格尺寸相同的其它類型軸承比較，此類軸承摩擦系數(shù)小，極限轉(zhuǎn)速高。但不耐沖擊，不適宜承受重載荷。但恰好推移式割草機(jī)割草時(shí)所受沖擊小，在這里用十分適合【18】。 7.2 軸承的校核 按照軸承樣本或設(shè)計(jì)手冊(cè)選擇6000 Q，其額定動(dòng)載荷=15.0kN, 額定靜載荷=10.0kN。軸承壽命可由式進(jìn)行校核，由于軸承主要承受徑向載荷的作用，所以，查《機(jī)械設(shè)計(jì)基礎(chǔ)》314頁(yè)表16-5、6、7取取。 求相對(duì)軸向載荷對(duì)應(yīng)的e值與Y值 按《機(jī)械設(shè)計(jì)基礎(chǔ)》表13-5注1，對(duì)深

61、溝球軸承取=11.3，則相對(duì)軸向載荷為 ，在表中介于0.172~0.345之間，對(duì)應(yīng)的e值為0.19~0.22，Y值為2.30~1.99。 用線性插值法求Y值： Y=1.99+ 故 X=0.56 Y=2.203 求當(dāng)量動(dòng)載荷P P= = 驗(yàn)算6200深溝球軸承的壽命， 因此所該軸承符合求【19】。 8 結(jié)論 隨著當(dāng)代社會(huì)的進(jìn)步與發(fā)展，人們對(duì)生存環(huán)境的要求也越來(lái)越高，城市綠化的保護(hù)也越將得到重視。我國(guó)草坪建設(shè)也得到了迅速的發(fā)展。草坪美化環(huán)境，凈化空氣多種功能已經(jīng)成為人們的共識(shí)。尤其帶花園的別墅不斷增加，更需要開(kāi)發(fā)一種適合小面積

62、草地、無(wú)噪音的手推式割草機(jī)。而我國(guó)這方面割草機(jī)的發(fā)展還不是很發(fā)達(dá)，類型不豐富，所以，本人選擇了本課題作為畢業(yè)設(shè)計(jì)題目，通過(guò)老師的直到和自己的努力設(shè)計(jì)了以上實(shí)用可靠的設(shè)計(jì)方案。由于本人知識(shí)水平方面有限，只設(shè)計(jì)考慮到以上相關(guān)方面，但是我有理由相信此款推移式割草機(jī)一定會(huì)有很大的應(yīng)用前景，并且值得繼續(xù)深究與完善【20】。 參考文獻(xiàn) [1] 趙平.農(nóng)業(yè)機(jī)械歷史與前景展望[M].北京：林業(yè)機(jī)械與木工設(shè)備，1999：85～94 [2] 陳傳強(qiáng).草坪機(jī)械使用與維護(hù)手冊(cè)[M].北京：中國(guó)農(nóng)業(yè)出版社，2002：25～80 [3] 丁玉蘭.人機(jī)工程手冊(cè)[M].北京：化學(xué)工業(yè)出版社，2008：76～88

63、 [4] 周忠旺.草坪割草機(jī)的設(shè)計(jì)與割草質(zhì)量[M].北京：林業(yè)機(jī)械與木工設(shè)備，2002：125～142 [5] 劉美玲.雷振德.機(jī)械設(shè)計(jì)基礎(chǔ)[M].北京：科學(xué)出版社，2005：35～38 [6] 劉鴻文.材料力學(xué).第四版[M].北京：高等教育出版社，2004：121～135 [7] 孫玉芹，孟兆新.機(jī)械精度設(shè)計(jì)基礎(chǔ)[M].北京：科學(xué)出版社，2003：55～90 [8] 朱龍根.簡(jiǎn)明機(jī)械零件設(shè)計(jì)手冊(cè)[M].北京：機(jī)械工業(yè)出版社，1997：71～95 [9] 李炳威.結(jié)構(gòu)優(yōu)化設(shè)計(jì)[M].北京：科學(xué)出版社，1981：55～84 [10] 毛謙德.機(jī)械設(shè)計(jì)師手冊(cè)[M].北京：機(jī)械工業(yè)出版社

64、，2003：56～77 [11] 吳宗澤，羅圣國(guó).機(jī)械設(shè)計(jì)課程設(shè)計(jì)手冊(cè)[M].北京：高等教育出版社，1999：65～84 [12] 朱龍根.機(jī)械系統(tǒng)設(shè)計(jì)（第二版），機(jī)械工業(yè)出版社，2002：82～94 [13] 江耕華.機(jī)械傳動(dòng)設(shè)計(jì)手冊(cè)[M].北京：煤炭工業(yè)出版社，1992：23～60 [14] 周濟(jì). 機(jī)械設(shè)計(jì)優(yōu)化方法及應(yīng)用[M].北京：高等教育出版社，1989：88～112 [15] 馬香峰，徐鳳祿.機(jī)械設(shè)計(jì)制圖[M].北京：高等教育出版社,2000：75～92 [16] 邵陸濤.優(yōu)化設(shè)計(jì)方法[M].北京：中國(guó)農(nóng)業(yè)出版社，2007：55～68 [17] 孟憲源.機(jī)構(gòu)構(gòu)型與應(yīng)用

65、[M].北京：機(jī)械工業(yè)出版社，2004：88～120 [18]System Indentification Toolbox User’s. The MathWorks,Inc.1997：72～94 [19]Goodwin G C,Payne R L. Dynamic System Identification,Experiment Design and Data Analysis. New York:Academis Press.1997：49～82 [20]Muth E J. Transform Methods With Application to Engineeri

66、ng and Operation.1999：88～105 致 謝 首先，我要感謝我的導(dǎo)師辛繼紅老師，他嚴(yán)謹(jǐn)細(xì)致、一絲不茍的作風(fēng)一直是我工作、學(xué)習(xí)中的榜樣，給了起到了指明燈的作用；他循循善誘的教導(dǎo)和不拘一格的思路給予我無(wú)盡的啟迪，讓我很快就感受到了設(shè)計(jì)的快樂(lè)并融入其中。其次我要感謝同學(xué)們對(duì)我的幫助和指點(diǎn)，沒(méi)有他們的幫助和提供資料，沒(méi)有他們的鼓勵(lì)和加油，這次畢業(yè)設(shè)計(jì)就不會(huì)如此的順利進(jìn)行。 此次畢業(yè)設(shè)計(jì)歷時(shí)三個(gè)月，是我大學(xué)學(xué)習(xí)中遇到過(guò)的時(shí)段最長(zhǎng)、涉及內(nèi)容最廣、工作量最大的一次設(shè)計(jì)。用辛老師的一句話概括就是這次畢業(yè)設(shè)計(jì)相當(dāng)如是把以前的小課程設(shè)計(jì)綜合在一起的過(guò)程，只要把握住每個(gè)小課設(shè)的精華、環(huán)環(huán)緊扣、增強(qiáng)邏輯，那么這次的任務(wù)也就不難了。我此次的任務(wù)是做一個(gè)推移式割草機(jī)的設(shè)計(jì)。雖說(shuō)老師說(shuō)的話讓此次的畢業(yè)設(shè)計(jì)看起來(lái)不是那么的可怕，但是當(dāng)我真的開(kāi)始著手時(shí)，還的確是困難重重。 俗話說(shuō)的好，“磨刀不誤砍柴工”，當(dāng)每次遇到不懂得問(wèn)題時(shí)，我都會(huì)第一時(shí)間請(qǐng)教老師和同學(xué)們，他們對(duì)于我提出來(lái)的問(wèn)題都一一解答，從來(lái)都不會(huì)因?yàn)槲业膯?wèn)題稍過(guò)簡(jiǎn)單加以責(zé)備，而是一再的告誡我做設(shè)計(jì)該注意的地方，從課題的選擇到設(shè)計(jì)的最終完成，老師都始終給予我細(xì)心的指導(dǎo)和不懈的支持，他們真正起到了“傳道授業(yè)解惑疑”的作用，讓人油然而生的敬佩。多少