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1、工學院 畢業(yè)設計 開題報告 題 目__割草機的設計——切割裝置的設計 系、中心 機電工程系 專業(yè)年級 09級機械設計與其自動化 姓 名 學 號 1 指導教師 教務處制表 年 月 日 一、選題依據(jù) 課題來源、選題依據(jù)和背景情況；課題理論意義或應用價值 1.課題來源：指導教師自主命題 2. 選題依據(jù)和背景情況 在剪草機問世之前，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、網球與足球等

2、運動的興起，人們擁有平整美觀的草地做運動場地的要求越來越迫切。1805年英國人普拉克特發(fā)明了第一臺收割谷物并能切割雜草的機器，由人推動機器，通過齒輪傳動帶動旋刀割草，這就是旋刀割草機的雛形。1830年，英國紡織工程師比爾.布丁取得了滾筒割草機的專利，1832年蘭賽姆斯農機公司開始批量生產滾筒剪草機，1902年英國人倫敦恩斯制造了燃機做動力的滾筒式剪草機，其原理至今還在使用。在西方發(fā)達國家，20世紀初期，剪草機就得到了快速的發(fā)展。 我國目前生產的剪草機以刀具類型可分為滾刀式和旋刀式兩大類。滾刀式剪草機由帶有刀片的滾筒和和不動的床刀組成。它較旋刀式剪草機有更好的修剪質量，是高質量草坪最常用的剪草

3、機型。適用于草高3-80毫米的草坪，其問題主要是價格貴，維修保養(yǎng)要求嚴格。而旋刀式割草機是由橫向懸掛在直立軸上的刀片高速旋轉打切草的上部葉片，它適合于在25-80毫米圍的剪草。由于其價格低廉，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，成為目前國外最流行的剪草機。 3.應用價值 發(fā)展草坪和地被植物是維護生態(tài)平衡、保護環(huán)境衛(wèi)生、美化城市面貌、減少大氣污染、防止水土流失的重要有效的措施之一，特別是針對我國北方的沙塵暴天氣。而維持草坪的美觀與整齊就要對其進行定期修剪。修建過程要考割草機來完成。所以針對市場需求和產品的用途，割草機的設計具有極大的意義

4、。 二、文獻綜述 國外研究現(xiàn)狀、發(fā)展動態(tài)；查閱的主要文獻 1.國外研究現(xiàn)狀、發(fā)展動態(tài)： 國外割草機發(fā)展 在割草機出現(xiàn)以前，人們除草的主要工具就是鐮刀，放牧牛羊也是保持草地平整的一個好方法。隨著高爾夫球、足球與網球等運動的興起，人們對于沒關平整的草地作為運動場地的要求越來越來迫切。1805年英國人普拉克特發(fā)明了第一臺收割谷物并能切割雜草的機器，由人推動機器，通過齒輪傳動帶動旋刀割草，這就是旋刀割草機的雛形。1830年，英國紡織工程師比爾.布丁取得了滾筒割草機的專利，1832年蘭賽姆斯農機公司開始批量生產滾筒割草機，1902年英國人倫敦恩斯制造了燃機做動力的滾筒式割草機，其原理至今

5、還在使用。在西方發(fā)達國家，20世紀初期，割草機就得到了快速的發(fā)展[10]。從第一臺滾刀式割草現(xiàn)世到現(xiàn)在已經有100多年的時間了，割草機的品種也從開始的只用來收割牧草的唯一品種發(fā)展到現(xiàn)在有幾十個品種，其中包括旋刀式、往復式、滾刀式、甩刀式、甩繩式。國外發(fā)達國家的家用割草機已向著輕便、噪音小的坐墊式發(fā)展。作為一種工程機械，坐騎式割草機的特殊功能決定了它的特殊構造（功能決定形式）。同時，特殊的使用環(huán)境（草坪）、性能指標、人機關系匹配、安全性要求等也使坐騎式割草機的設計具有與一般車輛不同的設計要求。 2、國發(fā)展狀況 我國目前生產的割草機以刀具類型可分為滾刀式和旋刀式大類。滾刀式割草機由帶有刀片

6、的滾筒和和不動的床刀組成。它較旋刀式割草機有更好的修剪質量，是高質量草坪最常用的割草機型。適用于草高3-80毫米的草坪，其問題主要是價格貴，維修保養(yǎng)要求嚴格。而旋刀式割草機是由橫向懸掛在直立軸上的刀片高速旋轉打切草的上部葉片，它適合于在25-80毫米圍的剪草。由于其價格低廉，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，成為目前國外最流行的割草機。 存在問題 國割草機械市場發(fā)展緩慢 ，我國草坪機械產品全線接受檢驗，應用中暴露出―些質量問題。對此，有關專家認為，當前我國畜牧機械產品質量水平低的原因有以下幾個方面。 　　目前草地草坪業(yè)投入始終嚴重

7、不足，相對支持力度減緩甚至下降，使得許多割草機械制造企業(yè)紛紛轉產或停產，再加上我國與歐美等發(fā)達國家存在著技術、制造手段、工藝等方面的差距，制造能力和水平進一步拉大了距離。如現(xiàn)有割草機械生產制造企業(yè)的產品質量低，使用故障多、可靠性差。往復式割草機工作半天即需刃磨，使用可靠性不到80％。國外割草機工作400公頃，故障率僅為4％左右，而我國的產品在同樣的作業(yè)量其故障率為25％左右。在一樣作業(yè)情況下，我國的割草機完成的工作量比國外同類機型相差一半。 　　產品品種不全，成套性差。美國約翰迪爾公司的割草機械有13個品種49個機型；紐荷蘭公司現(xiàn)生產12個品種25個機型，可供各種經營規(guī)模的用戶選擇。我國的用

8、戶不能根據(jù)自己的經營規(guī)模選擇合適的機具，機具使用效益不高。 　　產品技術水平低。割草機械產品技術水平高低是衡量該行業(yè)整體科學技術水平的重要標志之一。一段時間，由于資金投入嚴重不足，技術創(chuàng)新的原動力、研發(fā)能力、技術模仿步伐放緩甚至停頓。我國已定型的割草機械大部分屬國外上世紀的技術水平，20多年來基本沒有什么大的改進與創(chuàng)新。缺乏應有的售后服務體系。專家分析認為，造成割草機械產品質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成研發(fā)能力和生產制造工藝水平低的關鍵所在。 改革開放以來，我國的草坪業(yè)由興起到長足發(fā)展，只有十幾年的時間，卻為草坪機械業(yè)的發(fā)展帶來了勃勃生機 。首先是機械先進，90%

9、以上為進口產品，其次外從草坪建植到養(yǎng)護生產環(huán)節(jié)機械配套齊全，基本上實現(xiàn)了全程機械化，其三是產品品種多、系列化程度高。而在草坪機械中割草機發(fā)展最快，我國引進使用的割草機有美國和日本等十幾個國家的幾十種機型，我國也已經開始生產割草機，目前國外所用的割草機種類繁多，其分類方法也多樣化。 我國目前生產的割草機以刀具類型可分為滾刀式和旋刀式兩大類。滾刀式割草機由帶有刀片的滾筒和和不動的床刀組成。它較旋刀式割草機有更好的修剪質量，是高質量草坪最常用的割草機型。適用于草高3-80毫米的草坪，其問題主要是價格貴，維修保養(yǎng)要求嚴格。而旋刀式割草機是由橫向懸掛在直立軸上的刀片高速旋轉打切草的上部葉片，它適合于在

10、25-80毫米圍的剪草。由于其價格低廉，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，成為目前國外最流行的割草機。 以動力劃分可以分為機動和人推兩類。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。機動的又分為柴油機、汽油機和電動機三類驅動。其中以小型汽油機作為動力的較為普遍，而柴油機多用于大型的割草機械，如牧場的割草機。 2.參考文獻 [1] 芳，鄧春巖，盛韜，春霞，長宋. 便攜式割草機的設計[J].農機化研究，2009，（12）：119-120. [2] 文祥. 草坪割草機置調高機構的設計開發(fā) [J].林業(yè)機械與木工設

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13、0-24. [12] 徐灝等.機械設計手冊[M].：機械工業(yè)，2003. [13] 中國機械化科學研究委員會.農業(yè)機械設計手冊[M].：機械工業(yè)，2007. 三、研究容 1． 論文（設計）構想與思路；主要容與擬解決的關鍵問題 本次設計的手推割草機適于家庭庭院與私人花園等小型草地使用，不需電力或柴油為動力，無廢氣與噪音等污染，符合環(huán)保要求。人們在漫步中割草，既鍛煉身體又可實現(xiàn)修整草坪的目的。手推滾刀式割草機的工作原理，當推動扶手架使割草機在草地上前行時，行走輪的齒輪帶動小齒輪旋轉，使得滾刀也一起轉動，通過滾刀刃與定刀刃形成的剪切

14、動作，將草坪上多余高度的草割斷。 手推滾刀式割草機主要由連接成框形的行走輪、支架、扶手架和割草機構組成，行走輪的圈具有齒輪，割草機構由滾刀和定刀構成。滾刀的軸架于支架上，該軸的兩端分別裝置有與行走輪的圈齒輪相嚙合形成行星輪系的小齒輪，定刀固定于支架上，定刀的刃部與滾刀的刃部相切。通過手推割草機，行走輪轉動帶動滾刀運動，與定刀形成切割動作完成剪切。 2．擬采取的方案與可行性分析 根據(jù)市場調查，目前市面上常見的割草機多為手推自行走式割草機。 本次設計為手推自行走式割草機，手推滾刀式割草機的割草機構由滾刀和定刀構成，滾刀的軸架于支架上，該軸的兩端分別裝置有與行走輪的圈齒輪相嚙合形成

15、行星輪系的小齒輪，定刀固定于支架上，定刀的刃部與滾刀的刃部相切。割草機滾刀刀片數(shù)為5片，且相互間隔等分地分布于滾刀架的圓周面上。每個刀片都與滾刀架用螺釘固定。通過調節(jié)滾刀與定刀的相對位置，可以得到不同的剪切高度。這樣當某一個刀片磨鈍或損壞后，可以只更換這一個刀片，維修方便，降低了費用。當然滾刀片也可以是6、7、8或9片，具體可按設計要求而定。通過調節(jié)滾刀與定刀的相對位置，可以得到不同的剪切高度。 本次設計割草機有如下特點： 1.用人力作為動力，具有節(jié)省能源、無污染的特點. 2.其傳動部分結構簡單，維護方便。 3.體積小、重量輕、結構簡單、操作方便、保養(yǎng)方便、成本低廉，且采用人的推力為動

16、力，無廢氣與噪音等污染。 4.割草動作沒有撕扯，對草坪更有益。 根據(jù)市場現(xiàn)有的滾刀是割草機結構和所學知識分析，此方案可行。 四、論文（設計）進度安排 起止時間 主要容 預期目標 2012.10.8-2012.10.21 2012.10.22-2012.11.4 2012.11.5-2012.11.18. 2012.11.19-2012.12.10. 2012.12.11-2012.12.20 2012.12.17-2012.12.28 收集文獻資料 割草機切割裝置最優(yōu)方案設計 確定切割裝置主要組成 整理資料，撰寫畢業(yè)論文 根據(jù)老師提出的修改意見，修改論文 準備答辯 完成開題報告。 選定結構最優(yōu)方案 繪制各零件的二維圖紙 完成論文初稿 論文定稿 通過答辯 五、審核意見 指導教師意見 指導教師簽字: 年 月 日 審核小組意見 審核小組成員簽字： 年 月 日 注：1、表格不夠可加附頁。 2、審核小組意見由開題領導小組填寫。 9 / 9