喜歡這套資料就充值下載吧。。。資源目錄里展示的都可在線預(yù)覽哦。。。下載后都有，，請(qǐng)放心下載，，文件全都包含在內(nèi)，圖紙為CAD格式可編輯，【有疑問咨詢QQ:414951605 或 1304139763】 旋刀式割草機(jī)的設(shè)計(jì)旋刀式割草機(jī)的設(shè)計(jì) 姓姓 名：鐘水林名：鐘水林 班班 級(jí)：機(jī)制級(jí)：機(jī)制1004 學(xué)學(xué) 號(hào)：號(hào)：20101134 指導(dǎo)老師：林金龍指導(dǎo)老師：林金龍一、課題背景及其意義一、課題背景及其意義n 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)境的要求也越來越高，城市環(huán)境的保護(hù)得到越來越多的重視。我國草坪建設(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)。割草機(jī)作為草坪養(yǎng)護(hù)的基本工具，已經(jīng)實(shí)現(xiàn)了大規(guī)模的生產(chǎn)和使用。一些最新的科學(xué)理論、最新的科研成果和最新的科學(xué)技術(shù)都在這些機(jī)械設(shè)備上有體現(xiàn)?？刂葡到y(tǒng)方面，單片機(jī)、可編程控制器PLC等得自動(dòng)化控制手段都得到充分的應(yīng)用。一些發(fā)達(dá)國家如美國已經(jīng)發(fā)明機(jī)器人割草機(jī)，實(shí)現(xiàn)了自動(dòng)化作業(yè)。n 二、二、整機(jī)總體設(shè)計(jì)方案整機(jī)總體設(shè)計(jì)方案n 旋刀式割草機(jī)主要萬向輪、下機(jī)架、發(fā)動(dòng)機(jī)、上機(jī)架、推桿、工作軸、工業(yè)走輪和刀片等組成。汽油發(fā)動(dòng)機(jī)提供動(dòng)力，其輸出軸和工作軸通過花鍵連接，帶動(dòng)旋刀工作，使其實(shí)現(xiàn)割草動(dòng)作，發(fā)動(dòng)機(jī)有油門控制旋鈕，通過旋轉(zhuǎn)旋鈕控制發(fā)動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)速以及停止，從而實(shí)現(xiàn)控制旋刀的工作轉(zhuǎn)速，使其能夠在操作者的要求之下工作。機(jī)具的行走通過操作者推動(dòng)割草機(jī)來實(shí)現(xiàn)，割草機(jī)的前輪是萬向輪，可以實(shí)現(xiàn)割草機(jī)的靈活轉(zhuǎn)向。n 在割草機(jī)工作時(shí)，行走的操作者為割草機(jī)提供行走動(dòng)力，并控制使其按人的要求轉(zhuǎn)向；發(fā)動(dòng)機(jī)帶動(dòng)刀片旋轉(zhuǎn)實(shí)現(xiàn)割草作業(yè)。翼片可將刀殼內(nèi)的空氣排出，這時(shí)刀殼內(nèi)形成負(fù)壓，當(dāng)草長的較高，割草機(jī)前進(jìn)時(shí)，刀殼前部下緣會(huì)把草按倒；翼片旋轉(zhuǎn)形成的氣流可將刀刃切下的草屑懸浮到氣流中，經(jīng)排草口排除刀殼，就地灑落。三、主要零部件設(shè)計(jì)三、主要零部件設(shè)計(jì)3.1割草割草機(jī)機(jī)架設(shè)計(jì)機(jī)機(jī)架設(shè)計(jì)3.2割草高度調(diào)節(jié)割草高度調(diào)節(jié)設(shè)計(jì)設(shè)計(jì)n 通過調(diào)整改變花鍵的配合尺寸，從而達(dá)到調(diào)節(jié)旋刀的離地高度，從而實(shí)現(xiàn)割草高度的調(diào)節(jié)。工作軸與傳動(dòng)軸由螺紋管連接，可以固定調(diào)整后的高度?；ㄦI連接調(diào)節(jié)原理花鍵連接調(diào)節(jié)原理3.4 刀片刀片n 刀片選材及其結(jié)構(gòu)刀片選材及其結(jié)構(gòu)n 參考旋刀式割草機(jī)刀片研究的最新進(jìn)展，刀片材料選用65Mn鋼，等溫淬火后硬度達(dá)4250HRC，可以顯著改善刀片磨損，提高片的使用壽命。n 研究指出，刀片速度為7197m/s時(shí)，刀片結(jié)構(gòu)上，翼篇形成角其2535度，翼弦高1719mm，翼弦長度為5676mm，刀厚3mm時(shí)，由旋刀引起的空氣動(dòng)力噪聲相對(duì)較低。n 根據(jù)以上文獻(xiàn)資料確定刀片結(jié)構(gòu)，并作出三維實(shí)體模型。四、結(jié)論與展望四、結(jié)論與展望 n1、本文分析了目前國內(nèi)外草坪割草機(jī)械的現(xiàn)狀及存在問題，研究了普通草坪的物理狀況，為旋刀式割草機(jī)參數(shù)提供依據(jù)。n2、針對(duì)當(dāng)前國內(nèi)草坪面積不大卻形狀各異、要求割草靈活方便的問題，結(jié)合草坪修剪及方便實(shí)用和農(nóng)藝特點(diǎn)，吸收了最新型旋刀式剪草機(jī)及其它經(jīng)典機(jī)型的設(shè)計(jì)理念，提出旋刀式割草機(jī)的改進(jìn)設(shè)計(jì)的設(shè)計(jì)思路。n3、在整機(jī)設(shè)計(jì)中，以汽油發(fā)動(dòng)機(jī)作為動(dòng)力，體積小、成本低、工作可靠。采用裝配式機(jī)架，汽油發(fā)動(dòng)機(jī)輸出動(dòng)力帶動(dòng)旋刀工作，發(fā)動(dòng)機(jī)固定在機(jī)架上方，使整機(jī)結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單緊湊又可根據(jù)不同工作環(huán)境以及工作要求調(diào)整機(jī)架。行走輪與機(jī)架直接固定，通過推桿實(shí)行轉(zhuǎn)向。其他零部件經(jīng)過計(jì)算校核后，盡可能采用通用件或標(biāo)準(zhǔn)件，體現(xiàn)了經(jīng)濟(jì)、實(shí)用、操作簡(jiǎn)易、維護(hù)簡(jiǎn)單、成本低廉的設(shè)計(jì)原則。五、五、致致 謝謝n對(duì)于這次畢業(yè)設(shè)計(jì)的完成，首先感謝江西農(nóng)業(yè)大學(xué)的辛勤培育，感謝學(xué)校給我提供了如此難得的學(xué)習(xí)環(huán)境和機(jī)會(huì)，使我學(xué)到了許多新的知識(shí)、知道了知識(shí)的可貴與獲取知識(shí)的辛勤。n承蒙林金龍老師的耐心指導(dǎo)，我順利地完成了我的畢業(yè)設(shè)計(jì)。在此深深感謝四年大學(xué)學(xué)習(xí)過程中所有授予我知識(shí)的老師，感謝你們！同時(shí)感謝林金龍老師在設(shè)計(jì)中的方案確定以及設(shè)計(jì)細(xì)節(jié)上的指導(dǎo)。n在我的設(shè)計(jì)過程中，還得到了眾多同學(xué)的支持和幫助，在此，我對(duì)這些同學(xué)表示我衷心的感謝和永遠(yuǎn)的祝福！肯請(qǐng)各位老師批評(píng)指正！肯請(qǐng)各位老師批評(píng)指正！ JIANGXI AGRICULTURAL UNIVERSITY 本 科 畢 業(yè) 論 文（設(shè) 計(jì)） 題目： 旋刀式割草機(jī)設(shè)計(jì) 學(xué) 院： 工學(xué)院 姓 名： 鐘水林 學(xué) 號(hào)： 20101134 專 業(yè)：機(jī)械設(shè)計(jì)制造及其自動(dòng)化 年 級(jí)： 機(jī)制1004 指導(dǎo)教師： 林金龍 職 稱：教師 二0一四 年 五 月 旋刀式割草機(jī)的設(shè)計(jì) 目 錄 1國內(nèi)外旋刀式割草機(jī)的發(fā)展?fàn)顩r 3 1.1割草機(jī)的分類 3 1.2割草機(jī)割草的基本要求及注意事項(xiàng) 3 1.3研究的內(nèi)容和方法 4 1.4預(yù)期目標(biāo) 4 2 整機(jī)總體設(shè)計(jì)方案 4 2.1 設(shè)計(jì)原則 4 2.2 旋刀式割草機(jī)的設(shè)計(jì)方案 5 3 旋刀式割草機(jī)主要部件的設(shè)計(jì)與計(jì)算 7 3.1割草機(jī)工作部分設(shè)計(jì) 8 3.2推桿的設(shè)計(jì) 11 3.3機(jī)架的設(shè)計(jì) 11 4 旋刀式割草機(jī)傳動(dòng)系統(tǒng)設(shè)計(jì)與計(jì)算 15 4.1動(dòng)力傳遞方案 15 4.2傳動(dòng)比的計(jì)算 15 5主要部件的強(qiáng)度分析 16 6總結(jié) 17 致謝 19 參考文獻(xiàn) 20 ? 摘??要 本次我設(shè)計(jì)的手推旋刀式割草機(jī)主要由框型連接成的行走輪、支架、和割草機(jī)構(gòu)組成，行走輪的內(nèi)圈設(shè)計(jì)有齒輪，割草機(jī)構(gòu)由滾刀構(gòu)成。滾刀的軸架放置于支架上，該軸的兩端分別裝有與行走輪的內(nèi)圈齒輪相嚙合形成行星輪系的小齒輪，滾刀刀片其刀刃為扭曲弧度形固定于刀架上，且在刀刃的前后設(shè)有切削角度，這樣當(dāng)割草機(jī)工作時(shí)，刀刃與草形成一定合適的角度，有力的提高了刀片與草之間的切削力，從而盡量的減小了滾刀片在切割草的同時(shí)撕拉草筋而損傷草根的程度，有效地提高了割草機(jī)的割草效率，對(duì)草坪的長遠(yuǎn)發(fā)展更有好處。本次設(shè)計(jì)的手推割草機(jī)適于家里庭院及私人花園等草地使用，不需要電力或柴油為動(dòng)力，無噪音及雜物等污染，符合現(xiàn)代環(huán)保要求。人們?cè)诟畈莨ぷ髦校瓤梢藻憻捝眢w又可以達(dá)到修整草坪的目的。?? 關(guān)鍵詞：割草機(jī)；環(huán)保；割草 ? Abstract ?The?design?of?hand?push?reel?mower?consists?mainly?of?walking?wheels,?frame,?handrail?frame?and?cutting?subassembly,?walking?wheels?have?the?inner?ring?gears,?cutting?subassembly?make?up?of?the?hob?and?fixed?knife.?The?shaft?of?hob?rests?on?the?frame;?at?both?ends?of?the?shaft?have?the?pinion?gears?that?mesh?with?the?inner?ring?gears.?The?fixed?knife?installs?on?the?frame,?the?cutting?edge?of?fixed?knife is tangent?to?the?ho ’s?blade.?Hob?twisted?blades?fix?on?the?tool?carrier,?and?with?the?blade?cutting?angle?on?the?front?and?rear.?The?bevel?angles?of?cutting?edge?can?enhance?the?cutting?forces?when?mow?the?lawn,?and?increase?work?efficiency.?The?mower?designed?for?home?and?private?garden?and?small?lawn?use,?without?electricity?or?diesel-powered,?no?air?and?noise?pollution,?accord?with?the?requirements?of?environmental?protection.?People?walk?through?the?grass?for?not?only?physical?exercise?but?also?realization?of?the?purpose?of?trimming?the?lawn.?? Keywords:?reel?mower；lawn；environmental?protection? 1國內(nèi)外旋刀式割草機(jī)的發(fā)展?fàn)顩r 1.1割草機(jī)的分類 按切割器類型可以分為旋刀式、往復(fù)式、滾刀式等。其中，應(yīng)用最多的是旋刀式割草機(jī)、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消耗低，從而達(dá)到成本低的效果。它的工作速度一般為4~5km/h。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)打切草上部的葉片，它適于35~75mm范圍內(nèi)割草。由于其工作中低廉，維修方便，使用靈活，只要將刀磨得鋒利，就能達(dá)到較為理想的割草效果。因而，市場(chǎng)上的草坪大都使用旋刀式割草機(jī)作業(yè)，從而使旋刀式割草機(jī)稱為國內(nèi)外最流行的割草機(jī)。 按配套動(dòng)力和作業(yè)方式分可以分為：手推式、手扶自行式、和拖拉機(jī)懸掛式割草機(jī)。 按動(dòng)力驅(qū)動(dòng)方式主要分為人力驅(qū)動(dòng)、電力驅(qū)動(dòng)和發(fā)動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)三種形式。其中，以各種發(fā)動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)的割草機(jī)最多，發(fā)動(dòng)機(jī)多使用單缸汽油機(jī)。 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的、側(cè)置的、后置的、中置的割草機(jī)。當(dāng)今，也存在著旋刀式手推隨行式割草機(jī)，大部分采用中置式懸掛，而滾刀手推隨行式割草機(jī)大多采用了前置的掛接，大型割草機(jī)則會(huì)采用混合牽引方式。 1.2割草機(jī)割草的基本要求及注意事項(xiàng) 1.2.1基本要求 （1）割草高度可根據(jù)實(shí)際要求來調(diào)整，適應(yīng)的高度調(diào)整范圍較大，當(dāng)草坪要求修剪比較低能夠達(dá)到要求。 （2）割草平整、整齊，同一個(gè)往返中割草高度要求一致，兩次作業(yè)行程銜接較為平滑、沒有接茬。 （3）對(duì)不同的地形適應(yīng)能力較為強(qiáng)，行走能力強(qiáng)，隨地形不同變化剪草高度較為一致。 （4）割草機(jī)對(duì)草坪碾壓較為輕、傷害比較少。 （5）草屑等得收集要求干凈，被切割細(xì)碎性能好，有利于灑落在草坪下及時(shí)的腐爛。 （6）割草機(jī)的整體質(zhì)量較好，故障較少，節(jié)省有用燃料、效率較為高。 （7）方便于操作、靈活輕便、維修方便，零部件互換性和通用性較好。 （8）正確的掌握修剪草坪時(shí)間同時(shí)制定科學(xué)的修剪頻率和修剪高度。 1.2.2注意事項(xiàng) （1）不可以將手推式割草機(jī)用于割攀藤植物、屋頂或陽臺(tái)上的雜草，那樣會(huì)有可能傷害到自己身體。 （2）每次在使用之前都必須仔細(xì)的進(jìn)行檢查，確認(rèn)螺栓、螺母、工具等都沒有磨損或破壞，對(duì)于磨損或破壞了的刀片應(yīng)當(dāng)及時(shí)的進(jìn)行更換。 （3）檢查一下要割草草坪表面，要及時(shí)清除干凈石頭等堅(jiān)硬的物體，這些物品碰到刀片時(shí)有可能會(huì)飛甩出去而沒辦法控制。 （4）如果旁邊有人，特別是兒童和婦女的時(shí)候，不應(yīng)該使用這種割草機(jī)。 （5）割草時(shí)一定要穿防滑底靴子。 （6）旋轉(zhuǎn)的刀片有可能會(huì)造成傷害，刀片轉(zhuǎn)筒和操作人員之間的安全距離要通過導(dǎo)桿分隔開的，一定要保持這個(gè)安全距離。在斜坡上割草時(shí)尤其要注意這點(diǎn)，一定要科學(xué)的順著斜坡的方向割草。 （7）當(dāng)后退拉動(dòng)割草機(jī)時(shí)要小心，有可能會(huì)有絆倒的危險(xiǎn)。 （8）任何時(shí)候都不能將手或者腳放在運(yùn)動(dòng)的部件的上方或下方。 （9）如果刀具遇到障礙或者堅(jiān)硬的物體時(shí)，一定要適當(dāng)?shù)厝鏅z查割草機(jī)。 （10）只能在能見度較好，視野比較清晰的時(shí)候才能進(jìn)行正常工作。 1.3研究的內(nèi)容和方法 根據(jù)目前我國割草機(jī)的發(fā)展現(xiàn)狀和存在問題和人們草坪割草機(jī)的高要求，對(duì)現(xiàn)在有的割草機(jī)進(jìn)行不同程度地改進(jìn)。在旋刀式割草機(jī)基礎(chǔ)上，通過對(duì)它進(jìn)行做減噪處理和刀片的強(qiáng)化處理，利用現(xiàn)代科學(xué)設(shè)計(jì)方法，設(shè)計(jì)出一款結(jié)構(gòu)比較簡(jiǎn)單、操作狠方便、低噪音、高效率的旋刀式割草機(jī)。 在設(shè)計(jì)旋刀式草坪割草機(jī)整體結(jié)構(gòu)，主要由汽油發(fā)動(dòng)機(jī)、工作軸、傳動(dòng)軸、割草機(jī)機(jī)架、行走輪、旋刀刀片組成。 汽油發(fā)動(dòng)機(jī)機(jī)為其提供動(dòng)力，通過工作軸和傳動(dòng)軸為旋刀裝置提供動(dòng)力。旋刀裝置主要部件為刀片。 討論分析旋刀式割草機(jī)的基礎(chǔ)參數(shù)，參考現(xiàn)有旋刀式割草機(jī)的基本參數(shù)，既要保證工作的要求，又要求盡量的減小噪音污染并提高刀片使用壽命。根據(jù)選用的有關(guān)參數(shù)，由經(jīng)驗(yàn)的公式計(jì)算旋刀式割草機(jī)所要的功率，根據(jù)該功率選擇合適的汽油發(fā)動(dòng)機(jī)型號(hào)。 該課題的研究方法有：理論方面的設(shè)計(jì)、繪制模擬的樣機(jī)并實(shí)現(xiàn)仿真模擬。既要保證割草機(jī)的使用方面的要求，又要求減小噪音污染，并提高刀片的有效使用壽命。 1.4預(yù)期目標(biāo) （1）整機(jī)結(jié)構(gòu)比較簡(jiǎn)單，維護(hù)很方便，質(zhì)量較輕，尺寸較小，機(jī)動(dòng)性較好。 （2）汽油發(fā)動(dòng)機(jī)為工作動(dòng)力源，人作為行走動(dòng)力，造價(jià)低、可靠性高、使用簡(jiǎn)便，具有節(jié)省能源，降低污染的特點(diǎn)。 （3）適于一般草坪維護(hù)，成本低廉，有利于大規(guī)模推廣應(yīng)用。 2 整機(jī)總體設(shè)計(jì)方案 2.1設(shè)計(jì)原則 總體設(shè)計(jì)的一個(gè)旋轉(zhuǎn)刀式割草機(jī)設(shè)計(jì)遵循的原則 (1)第一個(gè)滿足農(nóng)藝要求和適應(yīng)情節(jié)草坪區(qū)、良好的指導(dǎo)和操作的靈活性。 (2)吸收的設(shè)施農(nóng)業(yè)機(jī)械在國內(nèi)外新技術(shù),采用新原理、新結(jié)構(gòu)和新工藝,設(shè)計(jì)合理,使用可靠,優(yōu)質(zhì)、廉價(jià)、可廣泛推廣。 (3)高度的零部件的通用化和標(biāo)準(zhǔn)化。 (4)機(jī)器結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、成本低、操作簡(jiǎn)單、維修方便,輕質(zhì)量,良好的流動(dòng)性。 2.2 旋刀式割草機(jī)的設(shè)計(jì)方案 圖2-1旋刀式割草機(jī)實(shí)物圖 圖2-2旋刀式割草機(jī)簡(jiǎn)圖 1.工業(yè)腳輪 2.工業(yè)腳輪架 3.下機(jī)架 4.上機(jī)架 5.發(fā)動(dòng)機(jī)6.推桿7.工業(yè)走輪架 8.工業(yè)走輪9.工作軸 10.刀片 如圖2 - 2所示,旋轉(zhuǎn)刀式割草機(jī)工業(yè)腳輪,在框架下,引擎框架,推桿,工作軸,工業(yè)輪子和刀片,等。汽油發(fā)動(dòng)機(jī)功率,輸出軸通過花鍵和配備刀片軸相連,驅(qū)動(dòng)旋轉(zhuǎn)刀工作,使其實(shí)現(xiàn)割草,發(fā)動(dòng)機(jī)油門控制旋鈕,旋轉(zhuǎn)旋鈕控制發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速和停止,從而實(shí)現(xiàn)控制工作速度,實(shí)現(xiàn)旋轉(zhuǎn)刀的控制工作。 手推割草機(jī)的權(quán)力是來自行走輪驅(qū)動(dòng),推力驅(qū)動(dòng)的人。指“人機(jī)工程手冊(cè)》,人們步行速度約為3 ~ 5公里/小時(shí),48 ~ 64米/分鐘,即考慮削減推割草機(jī),選擇人步行速度48米/分鐘,0.8米/秒。 綜合以上因素,推桿的大小機(jī)械設(shè)計(jì)支持,并根據(jù)不同性別和年齡將推桿可以調(diào)整高度和角度的設(shè)計(jì)。站在大小的工作操作,以及人體需要活動(dòng)空間。 由《人機(jī)工程手冊(cè)》查得，人體身高尺寸（成年男性）多在170 cm左右。因此，推桿距地面的高度取為1000毫米,且可在840~1300毫米之間調(diào)節(jié)，符合人體作業(yè)適應(yīng)度。 設(shè)計(jì)原則:工作場(chǎng)所的高度取決于力量,運(yùn)營商的高度的操作對(duì)象的大小,以及視野。 精密加工,使用肘部的支持。(設(shè)計(jì)大小男人:105 ~ 115 mm的女性:100 ~ 100毫米) B:副固定在工作臺(tái)高度:113毫米 C:輕體力勞動(dòng)。(男:95 ~ 100毫米女人:90 ~ 90毫米) D:辛勤工作。(男:80 ~ 95毫米女人:75 ~ 75毫米) 這個(gè)設(shè)計(jì)屬于D范圍內(nèi)的設(shè)計(jì)。 因?yàn)橐恢皇滞剖礁畈輽C(jī),力量來自人步行和推力。應(yīng)考慮的因素、結(jié)構(gòu)尺寸和行走輪直徑不宜太大。旋轉(zhuǎn)刀片速度需求71 ~ 97米/秒,速度范圍可以選擇旋轉(zhuǎn)到一個(gè)合理水平的噪音,并能正常工作。 如果車輪直徑太大,會(huì)使機(jī)器底盤,影響整個(gè)機(jī)器的協(xié)調(diào),如果車輪直徑太小,很難,不能滿足設(shè)計(jì)要求,以滿足人們的推力約為200 N可以推割草機(jī)。 初步選擇外輪D = 80毫米直徑, 由理查德·人機(jī)工程手冊(cè),人體身高大小在170厘米(男性)。因此,把離地面高度為100厘米,100 ~ 100厘米之間,可以調(diào)整,符合人體健康。 能耗計(jì)算 割草的功耗割草機(jī)的設(shè)計(jì)功耗,電源提供的,不包括在計(jì)算。旋轉(zhuǎn)刀剪草坪割草機(jī)上平地消耗功率的計(jì)算公式, 式——機(jī)速度(米/秒); B -機(jī)械切削副(m); ——伐區(qū)的莖每平方米需要功率,通常需要= 200 ~ 300。 所需的割草機(jī)權(quán)力。 選擇1.5馬力的發(fā)動(dòng)機(jī)。 通過上述分析的割草機(jī)的各種參數(shù): 割草機(jī)的總體寬度:495毫米; 割草機(jī)切割長度:400毫米; 割草高度:25 ~ 50 mm; 旋轉(zhuǎn)葉片寬度:B = 58毫米; 螺旋刀厚度:l = 3毫米; 底盤高度從地面:h = 350毫米; 發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速:n = 3600 r / min; 螺旋刀的速度:n = 3600 r / min = 75.4米/秒; 螺旋刀片速度:v = 71 ~ 71米/秒; 切削速度之間71 ~ 97毫秒,適當(dāng); 人們繼續(xù)推動(dòng)15 ~ 20公斤,F = 200 n; P =陣線= 200 * 0.8 = 0.16; 設(shè)置草地類型:原位。 本田GX35汽油發(fā)動(dòng)機(jī),它的主要技術(shù)參數(shù)如表2 - 1所示: 3 旋刀式割草機(jī)主要部件的設(shè)計(jì)與計(jì)算 3.1割草機(jī)工作部分設(shè)計(jì) 圖3-1刀組結(jié)構(gòu)圖 表2-1 本田GX35汽油機(jī)技術(shù)參數(shù) 項(xiàng)目 技術(shù)參數(shù) 汽油機(jī)型號(hào) GX35 汽油機(jī)型式 單缸、四沖程 氣缸直徑（mm） 39.0 活塞直徑（mm） 30.0 排量（mL） 31 標(biāo)定轉(zhuǎn)速(r/min) 3600 最大功率（ps） 4 旋轉(zhuǎn)方向 逆時(shí)針方向（面向輸出軸） 化油器型式 膜片式 點(diǎn)火系統(tǒng) 晶體化，無觸點(diǎn) 火花塞編號(hào) GMR5H(NGK) 起動(dòng)方式 手拉反沖起動(dòng) 外形尺寸（長×寬×高）（mm） 198×234×240 調(diào)速器型式 離心重錘式 燃油箱容量（L） 1 凈重（kg） 3.4 如圖3 - 1所示:旋轉(zhuǎn)刀螺紋圓柱銷定位螺母固定在工作軸,通過花鍵軸與發(fā)動(dòng)機(jī)輸出軸,軸上的軸向定位打開11毫米深孔和兩個(gè)螺紋圓柱銷的位置。工作部件組成一組這樣的機(jī)構(gòu),旋轉(zhuǎn)刀可以隨時(shí)改變。 圖3-1旋刀 圖3-2旋刀結(jié)構(gòu)圖 旋轉(zhuǎn)葉片結(jié)構(gòu)圖如圖3 - 2所示,材料是65 mn鋼等溫淬火后的硬度42 ~ 50,。 3.1.2傳動(dòng)軸的設(shè)計(jì) 材料是40 MNB合金結(jié)構(gòu)鋼、調(diào)質(zhì)處理、硬度的,28日 內(nèi)部花鍵軸端,結(jié)構(gòu)如圖3 - 3所示。 圖3-3傳動(dòng)軸圖 （1）軸徑的初步計(jì)算 根據(jù)軸的扭轉(zhuǎn)強(qiáng)度條件 ,式中： ——扭轉(zhuǎn)相應(yīng)切力，； ——軸所受的扭矩，； ——軸的抗扭截面系數(shù)，； ——軸的轉(zhuǎn)速，； ——軸傳遞的功率，； ——計(jì)算截面處軸的直徑，。 已知。其中， 得， 對(duì)于空心軸，，式中為空心軸的內(nèi)徑與外徑之比，通常取=0.5~0.6。 已知P =1.25，n=3600 r/min，軸的材料選用 40MnB， 。 將其代入式中，得實(shí)心軸軸徑； 空心軸軸徑。 故輸出軸的實(shí)心部分最小軸徑要大于7.73mm，空心部分最小軸徑要大于7.90mm， （2） 軸的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì) 圖3-4傳動(dòng)結(jié)構(gòu)軸 傳動(dòng)軸的結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)圖如上圖3-4，一有內(nèi)花鍵，另一端直接與發(fā)動(dòng)機(jī)的輸出軸相連；通過花鍵連接將動(dòng)力傳導(dǎo)至工作軸。 3.1.3 工作軸的設(shè)計(jì) 材料是合金結(jié)構(gòu)鋼40MnB，調(diào)質(zhì)處理，硬度為28HRC，, ，,軸上一端為外花鍵，結(jié)構(gòu)如下圖3-5。 圖3-5工作軸 軸徑的初步計(jì)算同上，工作軸最小軸徑要大于7.90mm。 軸的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì) 圖3-6工作軸結(jié)構(gòu)圖 工作軸的結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)圖如上圖3-6，一端有加工有外花鍵，與傳動(dòng)軸相連，另一端連接旋刀，帶動(dòng)旋刀進(jìn)行割草作業(yè)。 3.1.4傳動(dòng)機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì) 傳動(dòng)軸和工作軸通過花鍵連接，以此調(diào)整旋刀離地的高度，實(shí)現(xiàn)對(duì)割草高度的調(diào)節(jié)。 圖3-7傳動(dòng)機(jī)構(gòu) 3.2推桿的設(shè)計(jì) 材料是低合金結(jié)構(gòu)鋼Q345做成的鋼管，有推桿和推桿套兩部分組成，可伸縮滿足不同身高的人對(duì)割草機(jī)的操縱，結(jié)構(gòu)如下3-8。 圖3-8推桿結(jié)構(gòu)圖 3.3機(jī)架的設(shè)計(jì) 3.3.1萬向輪的設(shè)計(jì) 割草機(jī)的行走輪，采用工業(yè)腳輪和工業(yè)車輪的設(shè)計(jì)理念，充分考慮割草機(jī)低速行駛的特點(diǎn)，行走輪材料采用聚甲醛POM，材料選擇依據(jù)：聚甲醛耐磨性和剛性高于尼龍，尤其是彈性模量高、硬度高，這事其他塑料所不能比的；聚甲醛自潤滑性能好，耐磨性好，摩擦因數(shù)為0.15~0.35，極限值為；聚甲醛有較小的蠕變性和吸濕性，故其尺寸穩(wěn)定性好；長期使用溫度為-40～100℃；用聚四氟乙烯填充的聚甲醛，可顯著降低米擦因數(shù)，提高耐磨性極限值。因此聚甲醛聚甲醛常被用來制作相對(duì)強(qiáng)度有一定要求的一般結(jié)構(gòu)零件，適用于在輕載荷、霧潤滑或少潤滑條件下工作的各種耐磨受力傳動(dòng)零件，以及制作間摩擦自潤滑零件。 走輪的大小尺寸應(yīng)與割草機(jī)的整體形狀和尺寸緊緊相連。根據(jù)機(jī)具整體設(shè)計(jì)方案并參考GB/T 14688-1993等相關(guān)國標(biāo)數(shù)據(jù)，割草機(jī)的前輪采用萬向輪，以方便割草機(jī)的轉(zhuǎn)向，以實(shí)現(xiàn)機(jī)動(dòng)靈活的割草作業(yè)，后輪采用腳輪形式。 萬向輪的外徑是，其具體形狀參照《機(jī)械設(shè)計(jì)手冊(cè)》中工業(yè)腳輪的形狀和尺寸。結(jié)構(gòu)采用萬向輪支架裝配，萬向輪支架材料選用HT200，并將支架焊接在割草機(jī)機(jī)架上。由公式得：外輪的轉(zhuǎn)速 萬向輪結(jié)構(gòu)如圖3-9。 圖3-9萬向輪結(jié)構(gòu)圖 3.3.2 腳輪的設(shè)計(jì) 輪子材料是聚甲醛POM，支架材料為HT200，由于萬向輪和腳輪的支架結(jié)構(gòu)尺寸不相同，為了是機(jī)架在平地上保持水平，取腳輪的外徑為170mm，其具體形狀參照《機(jī)械設(shè)計(jì)手冊(cè)》中工業(yè)車輪的形狀和尺寸。結(jié)構(gòu)采用腳輪支架裝配，同樣焊接在割草機(jī)底部底部。結(jié)構(gòu)如圖3-10。 圖3-10腳輪結(jié)構(gòu)圖 3.3.3 機(jī)架的設(shè)計(jì) （1）機(jī)架材料是低合金結(jié)構(gòu)鋼Q345做成的結(jié)構(gòu)用冷彎空心型鋼，由下機(jī)架和上機(jī)架兩部分組成，可通過調(diào)節(jié)銷軸實(shí)現(xiàn)對(duì)機(jī)架高度的調(diào)節(jié)，從而實(shí)現(xiàn)對(duì)旋刀離地高度的調(diào)節(jié)，實(shí)現(xiàn)對(duì)割草高度的調(diào)節(jié)。結(jié)構(gòu)如下3-11。 圖3-11機(jī)架結(jié)構(gòu)圖 （2）銷軸的選擇 銷主要分為用于固定零件之間相對(duì)位置的定位銷，用于連接的連接銷和用于安全裝置中的過載剪斷元件的安全銷。本設(shè)計(jì)中上機(jī)架和下機(jī)架的鉸接處用銷軸連接。銷軸材料選用35鋼，調(diào)質(zhì)處理，硬度為28~38HRC，表面氧化。根據(jù)具體的情況要求以及方便操作的要求，選用銷軸（GB/T 882-2000），開口銷（GB/T 91-2000）?？紤]到割草機(jī)工作時(shí)對(duì)銷軸有一些沖擊，故取許用剪切應(yīng)力，許用壓應(yīng)力，抗拉強(qiáng)度。 發(fā)動(dòng)機(jī)的質(zhì)量為3.4kg,燃油箱容量為1L，裝滿燃油時(shí)燃油質(zhì)量為0.725kg，上機(jī)架材料采用16Mn。其質(zhì)量為1.6kg。故作用在每個(gè)銷軸上的力為 銷軸工作面的擠壓應(yīng)力 ， 計(jì)算結(jié)果：的強(qiáng)度條件，安全。 銷軸的剪切應(yīng)力 。 計(jì)算結(jié)果：的強(qiáng)度條件，安全。 銷軸的彎曲應(yīng)力 。 計(jì)算結(jié)果：的強(qiáng)度條件，安全。 3.4.4刀殼的設(shè)計(jì) 外殼材料選用HT100，選用依據(jù)是HT100有一定的強(qiáng)度，抗壓強(qiáng)度非常高，有良好的吸振性、減振性和潤滑性，有良好的切削加工性與鑄造性，可用于制造外罩、手把等形狀簡(jiǎn)單、對(duì)強(qiáng)度無要求的零件。 圖3-12外殼結(jié)構(gòu)圖 外殼的外形上方下圓，外殼的頂部有四個(gè)孔，可使用螺釘將其固定在機(jī)架底部。起到安全防護(hù)和收集草屑的作用。在外殼的一端有延伸的排草口。因?yàn)樾督Y(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)上，在兩端有刃口和翼片，當(dāng)旋刀旋轉(zhuǎn)割草作業(yè)時(shí)，翼片可將刀殼內(nèi)的空氣排出，這時(shí)刀殼內(nèi)形成負(fù)壓，當(dāng)草長的較高，割草機(jī)前進(jìn)時(shí)，刀殼前部下緣會(huì)把草按倒；當(dāng)草長得茂盛而發(fā)生倒伏時(shí)，刀殼外的空氣刀殼內(nèi)時(shí)，可對(duì)倒伏的草起到提升的作用。翼片旋轉(zhuǎn)形成的氣流可將刀刃切下的草屑懸浮到氣流中，經(jīng)排草口排除刀殼，就地灑落。從而避免出現(xiàn)草屑在刀殼內(nèi)堵塞的現(xiàn)象。 4 旋刀式割草機(jī)傳動(dòng)系統(tǒng)設(shè)計(jì)與計(jì)算 本次設(shè)計(jì)的手推旋刀式割草機(jī)的傳動(dòng)部分采用花鍵連接的軸組成。當(dāng)發(fā)動(dòng)機(jī)工作使得輸出軸轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，通過花鍵連接的工作軸旋轉(zhuǎn)，使得旋刀也一起轉(zhuǎn)動(dòng)，通過旋刀的高速旋轉(zhuǎn)動(dòng)作，將草坪上多余高度的草割斷。 4.1動(dòng)力傳遞方案 動(dòng)力傳動(dòng)方案如圖4-1所示： 圖4-1動(dòng)力傳動(dòng)方案 4.2傳動(dòng)比的計(jì)算 電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)速為3600r/min，用n表示，旋耕刀的轉(zhuǎn)速為 3600 r/min，用表示，則割草機(jī)的傳動(dòng)比。 4.3傳動(dòng)系統(tǒng)計(jì)算與工作軸設(shè)計(jì) 割草機(jī)的傳動(dòng)軸和輸出軸之間用花鍵連接，花鍵連接有外花鍵和內(nèi)花鍵組成，花鍵連接具有受力均勻、可承受較大載荷、對(duì)中性好、導(dǎo)向性好等特點(diǎn)，花鍵連接的齒數(shù)尺寸、配合等均按標(biāo)準(zhǔn)選取。本設(shè)計(jì)采用定心精度越高，定心的穩(wěn)定性好的矩形花鍵，矩形花鍵的定心方式為小徑定心。 4.3.1載荷計(jì)算 輸入轉(zhuǎn)矩 名義切向力 單位載荷 4.3.2齒面接觸強(qiáng)度計(jì)算 齒面壓應(yīng)力 取。 齒面許用壓應(yīng)力 。 計(jì)算結(jié)果：的強(qiáng)度條件，安全。 4.3.3齒根彎曲強(qiáng)度計(jì)算 齒根彎曲應(yīng)力,取, 。 齒根許用彎曲應(yīng)力 。 計(jì)算結(jié)果：的強(qiáng)度條件，安全。 4.3.4齒根剪切強(qiáng)度計(jì)算 。 應(yīng)力集中系數(shù) 剪切應(yīng)力 。 齒根最大剪切應(yīng)力 。 許用剪切應(yīng)力 。 計(jì)算結(jié)果：的強(qiáng)度條件，安全。 4.3.5齒面耐磨能力計(jì)算 齒面壓應(yīng)力 齒面磨損許用壓應(yīng)力。 計(jì)算結(jié)果：的強(qiáng)度條件，安全。 花鍵副長期工作無磨損時(shí)耐磨損能力計(jì)算 齒面壓應(yīng)力 齒面磨損許用壓應(yīng)力（查表5-3-38）。 計(jì)算結(jié)果：的強(qiáng)度條件，安全。 外花鍵的扭轉(zhuǎn)與彎曲強(qiáng)度計(jì)算 彎矩， 彎曲應(yīng)力 。 當(dāng)量應(yīng)力 。 許用壓應(yīng)力 計(jì)算結(jié)果：的強(qiáng)度條件，安全。 5主要部件的強(qiáng)度分析 軸的校核 對(duì)工作軸進(jìn)行扭轉(zhuǎn)剛度校核計(jì)算 對(duì)工作軸進(jìn)行受力分析，其受力分析圖如下：軸材料選用合金結(jié)構(gòu)鋼40MnB。,，。 圖5-1工作軸的受力圖 圖5-2工作軸扭矩圖 工作軸所受扭矩 ， 軸的扭轉(zhuǎn)變形角用每米長的扭轉(zhuǎn)角來表示，階梯軸的扭轉(zhuǎn)角的計(jì)算公式為 。 式中：——階梯軸第i段上所受的扭矩，。 ——軸的材料的剪切彈性模量，，對(duì)于鋼材，。 ——階梯軸第i段幾面的極慣性矩，，對(duì)于圓軸，。 ——階梯軸第i段的長度，。 ——階梯軸受扭矩作用的軸段數(shù)。 工作軸的扭轉(zhuǎn)角為 。 軸的扭轉(zhuǎn)剛度條件為，為軸每米長的允許扭轉(zhuǎn)角，與軸的使用場(chǎng)合有關(guān)。對(duì)于一般傳動(dòng)軸，可?。粚?duì)于精密傳動(dòng)軸，可??；對(duì)于精度要求不高的軸，。在割草機(jī)工作軸的傳動(dòng)中，因?yàn)槭且话銈鲃?dòng)，所以取。 計(jì)算結(jié)果：滿足強(qiáng)度條件，安全。 6總結(jié) （1）本文分析了目前草坪割草機(jī)械的現(xiàn)狀及存在問題，研究了普通草坪的狀況，為旋刀式割草機(jī)參數(shù)提供依據(jù)。 （2）針對(duì)當(dāng)前國內(nèi)草坪面積不大卻形狀各異、要求割草靈活方便的問題，結(jié)合草坪修剪及方便實(shí)用和農(nóng)藝特點(diǎn)，吸收了JUS-420旋刀式剪草機(jī)及其它經(jīng)典機(jī)型的設(shè)計(jì)理念，提出旋刀式割草機(jī)的改進(jìn)設(shè)計(jì)的設(shè)計(jì)思路。 （3）在整機(jī)設(shè)計(jì)中，以汽油發(fā)動(dòng)機(jī)作為動(dòng)力，體積小、成本低、工作可靠、。采用裝配式機(jī)架，汽油發(fā)動(dòng)機(jī)輸出動(dòng)力帶動(dòng)旋刀工作，發(fā)動(dòng)機(jī)固定在機(jī)架上方，使整機(jī)結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單緊湊又可根據(jù)不同工作環(huán)境以及工作要求調(diào)整機(jī)架。行走輪與機(jī)架直接固定，通過操向桿實(shí)行轉(zhuǎn)向。其他零部件經(jīng)過計(jì)算校核后，盡可能采用通用件或標(biāo)準(zhǔn)件，體現(xiàn)了經(jīng)濟(jì)、實(shí)用、操作簡(jiǎn)易、維護(hù)簡(jiǎn)單、成本低廉的設(shè)計(jì)原則。 致 謝 對(duì)于這次畢業(yè)設(shè)計(jì)的完成，首先感謝母校江西農(nóng)業(yè)大學(xué)的辛勤培育，感謝學(xué)校給我提供了如此難得的學(xué)習(xí)環(huán)境和機(jī)會(huì)，使我學(xué)到了許多新的知識(shí)、知道知識(shí)的可貴與獲取知識(shí)的辛勤。 在我的設(shè)計(jì)過程中，還得到了眾多學(xué)生的支持和幫助，在此，我對(duì)這些同學(xué)表示我衷心的感謝和永遠(yuǎn)的祝福！ 對(duì)于這次的畢業(yè)設(shè)計(jì)，還有許多美好的設(shè)想由于時(shí)間和自身因素?zé)o法得以實(shí)現(xiàn)，這不能不說是本次設(shè)計(jì)的遺憾之處。不過，至少它啟發(fā)了我的的思維，提高了我的動(dòng)手能力，豐富了我為人處世的經(jīng)驗(yàn)，進(jìn)一步鞏固了所學(xué)知識(shí)，這為我在以后的學(xué)習(xí)過程當(dāng)中奠定了堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ) 。也為以后在自己的工作崗位上發(fā)揮才能奠定了堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。 最后，再一次衷心的感謝贈(zèng)與我知識(shí)、給予我?guī)椭乃欣蠋?，你們傳遞的知識(shí)使我受用一生，你們的恩情我會(huì)永生難忘！雖然說謝謝二字不足以表達(dá)我的感情，但是仍然對(duì)你們說聲“謝謝你們啊”，“桃李不言，下子成溪”！ 參 考 文 獻(xiàn) [1]趙大偉,石淑英.淺析旋刀式草坪割草機(jī)產(chǎn)品質(zhì)量狀況[J].林業(yè)勞動(dòng)安全,2001(2):27-28. 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[17]機(jī)械設(shè)計(jì)手冊(cè)編委會(huì).機(jī)械設(shè)計(jì)手冊(cè)（第 3 卷）[M].機(jī)械工業(yè)出版社,2004.8:22-157. ____________________________________________________________________________________________ 旋刀式割草機(jī)的設(shè)計(jì) 目 錄 1國內(nèi)外旋刀式割草機(jī)的發(fā)展?fàn)顩r 3 1.1割草機(jī)的分類 3 1.2割草機(jī)割草的基本要求及注意事項(xiàng) 3 1.3研究的內(nèi)容和方法 4 1.4預(yù)期目標(biāo) 4 2 整機(jī)總體設(shè)計(jì)方案 4 2.1 設(shè)計(jì)原則 4 2.2 旋刀式割草機(jī)的設(shè)計(jì)方案 5 3 旋刀式割草機(jī)主要部件的設(shè)計(jì)與計(jì)算 7 3.1割草機(jī)工作部分設(shè)計(jì) 8 3.2推桿的設(shè)計(jì) 11 3.3機(jī)架的設(shè)計(jì) 11 4 旋刀式割草機(jī)傳動(dòng)系統(tǒng)設(shè)計(jì)與計(jì)算 15 4.1動(dòng)力傳遞方案 15 4.2傳動(dòng)比的計(jì)算 15 5主要部件的強(qiáng)度分析 16 6總結(jié) 17 致謝 19 參考文獻(xiàn) 20 ? 摘??要 本次我設(shè)計(jì)的手推旋刀式割草機(jī)主要由框型連接成的行走輪、支架、和割草機(jī)構(gòu)組成，行走輪的內(nèi)圈設(shè)計(jì)有齒輪，割草機(jī)構(gòu)由滾刀構(gòu)成。滾刀的軸架放置于支架上，該軸的兩端分別裝有與行走輪的內(nèi)圈齒輪相嚙合形成行星輪系的小齒輪，滾刀刀片其刀刃為扭曲弧度形固定于刀架上，且在刀刃的前后設(shè)有切削角度，這樣當(dāng)割草機(jī)工作時(shí)，刀刃與草形成一定合適的角度，有力的提高了刀片與草之間的切削力，從而盡量的減小了滾刀片在切割草的同時(shí)撕拉草筋而損傷草根的程度，有效地提高了割草機(jī)的割草效率，對(duì)草坪的長遠(yuǎn)發(fā)展更有好處。本次設(shè)計(jì)的手推割草機(jī)適于家里庭院及私人花園等草地使用，不需要電力或柴油為動(dòng)力，無噪音及雜物等污染，符合現(xiàn)代環(huán)保要求。人們?cè)诟畈莨ぷ髦?，既可以鍛煉身體又可以達(dá)到修整草坪的目的。?? 關(guān)鍵詞：割草機(jī)；環(huán)保；割草 ? Abstract ?The?design?of?hand?push?reel?mower?consists?mainly?of?walking?wheels,?frame,?handrail?frame?and?cutting?subassembly,?walking?wheels?have?the?inner?ring?gears,?cutting?subassembly?make?up?of?the?hob?and?fixed?knife.?The?shaft?of?hob?rests?on?the?frame;?at?both?ends?of?the?shaft?have?the?pinion?gears?that?mesh?with?the?inner?ring?gears.?The?fixed?knife?installs?on?the?frame,?the?cutting?edge?of?fixed?knife is tangent?to?the?ho ’s?blade.?Hob?twisted?blades?fix?on?the?tool?carrier,?and?with?the?blade?cutting?angle?on?the?front?and?rear.?The?bevel?angles?of?cutting?edge?can?enhance?the?cutting?forces?when?mow?the?lawn,?and?increase?work?efficiency.?The?mower?designed?for?home?and?private?garden?and?small?lawn?use,?without?electricity?or?diesel-powered,?no?air?and?noise?pollution,?accord?with?the?requirements?of?environmental?protection.?People?walk?through?the?grass?for?not?only?physical?exercise?but?also?realization?of?the?purpose?of?trimming?the?lawn.?? Keywords:?reel?mower；lawn；environmental?protection? 1國內(nèi)外旋刀式割草機(jī)的發(fā)展?fàn)顩r 1.1割草機(jī)的分類 按切割器類型可以分為旋刀式、往復(fù)式、滾刀式等。其中，應(yīng)用最多的是旋刀式割草機(jī)、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消耗低，從而達(dá)到成本低的效果。它的工作速度一般為4~5km/h。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)打切草上部的葉片，它適于35~75mm范圍內(nèi)割草。由于其工作中低廉，維修方便，使用靈活，只要將刀磨得鋒利，就能達(dá)到較為理想的割草效果。因而，市場(chǎng)上的草坪大都使用旋刀式割草機(jī)作業(yè)，從而使旋刀式割草機(jī)稱為國內(nèi)外最流行的割草機(jī)。 按配套動(dòng)力和作業(yè)方式分可以分為：手推式、手扶自行式、和拖拉機(jī)懸掛式割草機(jī)。 按動(dòng)力驅(qū)動(dòng)方式主要分為人力驅(qū)動(dòng)、電力驅(qū)動(dòng)和發(fā)動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)三種形式。其中，以各種發(fā)動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)的割草機(jī)最多，發(fā)動(dòng)機(jī)多使用單缸汽油機(jī)。 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的、側(cè)置的、后置的、中置的割草機(jī)。當(dāng)今，也存在著旋刀式手推隨行式割草機(jī)，大部分采用中置式懸掛，而滾刀手推隨行式割草機(jī)大多采用了前置的掛接，大型割草機(jī)則會(huì)采用混合牽引方式。 1.2割草機(jī)割草的基本要求及注意事項(xiàng) 1.2.1基本要求 （1）割草高度可根據(jù)實(shí)際要求來調(diào)整，適應(yīng)的高度調(diào)整范圍較大，當(dāng)草坪要求修剪比較低能夠達(dá)到要求。 （2）割草平整、整齊，同一個(gè)往返中割草高度要求一致，兩次作業(yè)行程銜接較為平滑、沒有接茬。 （3）對(duì)不同的地形適應(yīng)能力較為強(qiáng)，行走能力強(qiáng)，隨地形不同變化剪草高度較為一致。 （4）割草機(jī)對(duì)草坪碾壓較為輕、傷害比較少。 （5）草屑等得收集要求干凈，被切割細(xì)碎性能好，有利于灑落在草坪下及時(shí)的腐爛。 （6）割草機(jī)的整體質(zhì)量較好，故障較少，節(jié)省有用燃料、效率較為高。 （7）方便于操作、靈活輕便、維修方便，零部件互換性和通用性較好。 （8）正確的掌握修剪草坪時(shí)間同時(shí)制定科學(xué)的修剪頻率和修剪高度。 1.2.2注意事項(xiàng) （1）不可以將手推式割草機(jī)用于割攀藤植物、屋頂或陽臺(tái)上的雜草，那樣會(huì)有可能傷害到自己身體。 （2）每次在使用之前都必須仔細(xì)的進(jìn)行檢查，確認(rèn)螺栓、螺母、工具等都沒有磨損或破壞，對(duì)于磨損或破壞了的刀片應(yīng)當(dāng)及時(shí)的進(jìn)行更換。 （3）檢查一下要割草草坪表面，要及時(shí)清除干凈石頭等堅(jiān)硬的物體，這些物品碰到刀片時(shí)有可能會(huì)飛甩出去而沒辦法控制。 （4）如果旁邊有人，特別是兒童和婦女的時(shí)候，不應(yīng)該使用這種割草機(jī)。 （5）割草時(shí)一定要穿防滑底靴子。 （6）旋轉(zhuǎn)的刀片有可能會(huì)造成傷害，刀片轉(zhuǎn)筒和操作人員之間的安全距離要通過導(dǎo)桿分隔開的，一定要保持這個(gè)安全距離。在斜坡上割草時(shí)尤其要注意這點(diǎn)，一定要科學(xué)的順著斜坡的方向割草。 （7）當(dāng)后退拉動(dòng)割草機(jī)時(shí)要小心，有可能會(huì)有絆倒的危險(xiǎn)。 （8）任何時(shí)候都不能將手或者腳放在運(yùn)動(dòng)的部件的上方或下方。 （9）如果刀具遇到障礙或者堅(jiān)硬的物體時(shí)，一定要適當(dāng)?shù)厝鏅z查割草機(jī)。 （10）只能在能見度較好，視野比較清晰的時(shí)候才能進(jìn)行正常工作。 1.3研究的內(nèi)容和方法 根據(jù)目前我國割草機(jī)的發(fā)展現(xiàn)狀和存在問題和人們草坪割草機(jī)的高要求，對(duì)現(xiàn)在有的割草機(jī)進(jìn)行不同程度地改進(jìn)。在旋刀式割草機(jī)基礎(chǔ)上，通過對(duì)它進(jìn)行做減噪處理和刀片的強(qiáng)化處理，利用現(xiàn)代科學(xué)設(shè)計(jì)方法，設(shè)計(jì)出一款結(jié)構(gòu)比較簡(jiǎn)單、操作狠方便、低噪音、高效率的旋刀式割草機(jī)。 在設(shè)計(jì)旋刀式草坪割草機(jī)整體結(jié)構(gòu)，主要由汽油發(fā)動(dòng)機(jī)、工作軸、傳動(dòng)軸、割草機(jī)機(jī)架、行走輪、旋刀刀片組成。 汽油發(fā)動(dòng)機(jī)機(jī)為其提供動(dòng)力，通過工作軸和傳動(dòng)軸為旋刀裝置提供動(dòng)力。旋刀裝置主要部件為刀片。 討論分析旋刀式割草機(jī)的基礎(chǔ)參數(shù)，參考現(xiàn)有旋刀式割草機(jī)的基本參數(shù)，既要保證工作的要求，又要求盡量的減小噪音污染并提高刀片使用壽命。根據(jù)選用的有關(guān)參數(shù)，由經(jīng)驗(yàn)的公式計(jì)算旋刀式割草機(jī)所要的功率，根據(jù)該功率選擇合適的汽油發(fā)動(dòng)機(jī)型號(hào)。 該課題的研究方法有：理論方面的設(shè)計(jì)、繪制模擬的樣機(jī)并實(shí)現(xiàn)仿真模擬。既要保證割草機(jī)的使用方面的要求，又要求減小噪音污染，并提高刀片的有效使用壽命。 1.4預(yù)期目標(biāo) （1）整機(jī)結(jié)構(gòu)比較簡(jiǎn)單，維護(hù)很方便，質(zhì)量較輕，尺寸較小，機(jī)動(dòng)性較好。 （2）汽油發(fā)動(dòng)機(jī)為工作動(dòng)力源，人作為行走動(dòng)力，造價(jià)低、可靠性高、使用簡(jiǎn)便，具有節(jié)省能源，降低污染的特點(diǎn)。 （3）適于一般草坪維護(hù)，成本低廉，有利于大規(guī)模推廣應(yīng)用。 2 整機(jī)總體設(shè)計(jì)方案 2.1設(shè)計(jì)原則 總體設(shè)計(jì)的一個(gè)旋轉(zhuǎn)刀式割草機(jī)設(shè)計(jì)遵循的原則 (1)第一個(gè)滿足農(nóng)藝要求和適應(yīng)情節(jié)草坪區(qū)、良好的指導(dǎo)和操作的靈活性。 (2)吸收的設(shè)施農(nóng)業(yè)機(jī)械在國內(nèi)外新技術(shù),采用新原理、新結(jié)構(gòu)和新工藝,設(shè)計(jì)合理,使用可靠,優(yōu)質(zhì)、廉價(jià)、可廣泛推廣。 (3)高度的零部件的通用化和標(biāo)準(zhǔn)化。 (4)機(jī)器結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、成本低、操作簡(jiǎn)單、維修方便,輕質(zhì)量,良好的流動(dòng)性。 2.2 旋刀式割草機(jī)的設(shè)計(jì)方案 圖2-1旋刀式割草機(jī)實(shí)物圖 圖2-2旋刀式割草機(jī)簡(jiǎn)圖 1.工業(yè)腳輪 2.工業(yè)腳輪架 3.下機(jī)架 4.上機(jī)架 5.發(fā)動(dòng)機(jī)6.推桿7.工業(yè)走輪架 8.工業(yè)走輪9.工作軸 10.刀片 如圖2 - 2所示,旋轉(zhuǎn)刀式割草機(jī)工業(yè)腳輪,在框架下,引擎框架,推桿,工作軸,工業(yè)輪子和刀片,等。汽油發(fā)動(dòng)機(jī)功率,輸出軸通過花鍵和配備刀片軸相連,驅(qū)動(dòng)旋轉(zhuǎn)刀工作,使其實(shí)現(xiàn)割草,發(fā)動(dòng)機(jī)油門控制旋鈕,旋轉(zhuǎn)旋鈕控制發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速和停止,從而實(shí)現(xiàn)控制工作速度,實(shí)現(xiàn)旋轉(zhuǎn)刀的控制工作。 手推割草機(jī)的權(quán)力是來自行走輪驅(qū)動(dòng),推力驅(qū)動(dòng)的人。指“人機(jī)工程手冊(cè)》,人們步行速度約為3 ~ 5公里/小時(shí),48 ~ 64米/分鐘,即考慮削減推割草機(jī),選擇人步行速度48米/分鐘,0.8米/秒。 綜合以上因素,推桿的大小機(jī)械設(shè)計(jì)支持,并根據(jù)不同性別和年齡將推桿可以調(diào)整高度和角度的設(shè)計(jì)。站在大小的工作操作,以及人體需要活動(dòng)空間。 由《人機(jī)工程手冊(cè)》查得，人體身高尺寸（成年男性）多在170 cm左右。因此，推桿距地面的高度取為1000毫米,且可在840~1300毫米之間調(diào)節(jié)，符合人體作業(yè)適應(yīng)度。 設(shè)計(jì)原則:工作場(chǎng)所的高度取決于力量,運(yùn)營商的高度的操作對(duì)象的大小,以及視野。 精密加工,使用肘部的支持。(設(shè)計(jì)大小男人:105 ~ 115 mm的女性:100 ~ 100毫米) B:副固定在工作臺(tái)高度:113毫米 C:輕體力勞動(dòng)。(男:95 ~ 100毫米女人:90 ~ 90毫米) D:辛勤工作。(男:80 ~ 95毫米女人:75 ~ 75毫米) 這個(gè)設(shè)計(jì)屬于D范圍內(nèi)的設(shè)計(jì)。 因?yàn)橐恢皇滞剖礁畈輽C(jī),力量來自人步行和推力。應(yīng)考慮的因素、結(jié)構(gòu)尺寸和行走輪直徑不宜太大。旋轉(zhuǎn)刀片速度需求71 ~ 97米/秒,速度范圍可以選擇旋轉(zhuǎn)到一個(gè)合理水平的噪音,并能正常工作。 如果車輪直徑太大,會(huì)使機(jī)器底盤,影響整個(gè)機(jī)器的協(xié)調(diào),如果車輪直徑太小,很難,不能滿足設(shè)計(jì)要求,以滿足人們的推力約為200 N可以推割草機(jī)。 初步選擇外輪D = 80毫米直徑, 由理查德·人機(jī)工程手冊(cè),人體身高大小在170厘米(男性)。因此,把離地面高度為100厘米,100 ~ 100厘米之間,可以調(diào)整,符合人體健康。 能耗計(jì)算 割草的功耗割草機(jī)的設(shè)計(jì)功耗,電源提供的,不包括在計(jì)算。旋轉(zhuǎn)刀剪草坪割草機(jī)上平地消耗功率的計(jì)算公式, 式——機(jī)速度(米/秒); B -機(jī)械切削副(m); ——伐區(qū)的莖每平方米需要功率,通常需要= 200 ~ 300。 所需的割草機(jī)權(quán)力。 選擇1.5馬力的發(fā)動(dòng)機(jī)。 通過上述分析的割草機(jī)的各種參數(shù): 割草機(jī)的總體寬度:495毫米; 割草機(jī)切割長度:400毫米; 割草高度:25 ~ 50 mm; 旋轉(zhuǎn)葉片寬度:B = 58毫米; 螺旋刀厚度:l = 3毫米; 底盤高度從地面:h = 350毫米; 發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速:n = 3600 r / min; 螺旋刀的速度:n = 3600 r / min = 75.4米/秒; 螺旋刀片速度:v = 71 ~ 71米/秒; 切削速度之間71 ~ 97毫秒,適當(dāng); 人們繼續(xù)推動(dòng)15 ~ 20公斤,F = 200 n; P =陣線= 200 * 0.8 = 0.16; 設(shè)置草地類型:原位。 本田GX35汽油發(fā)動(dòng)機(jī),它的主要技術(shù)參數(shù)如表2 - 1所示: 3 旋刀式割草機(jī)主要部件的設(shè)計(jì)與計(jì)算 3.1割草機(jī)工作部分設(shè)計(jì) 圖3-1刀組結(jié)構(gòu)圖 表2-1 本田GX35汽油機(jī)技術(shù)參數(shù) 項(xiàng)目 技術(shù)參數(shù) 汽油機(jī)型號(hào) GX35 汽油機(jī)型式 單缸、四沖程 氣缸直徑（mm） 39.0 活塞直徑（mm） 30.0 排量（mL） 31 標(biāo)定轉(zhuǎn)速(r/min) 3600 最大功率（ps） 4 旋轉(zhuǎn)方向 逆時(shí)針方向（面向輸出軸） 化油器型式 膜片式 點(diǎn)火系統(tǒng) 晶體化，無觸點(diǎn) 火花塞編號(hào) GMR5H(NGK) 起動(dòng)方式 手拉反沖起動(dòng) 外形尺寸（長×寬×高）（mm） 198×234×240 調(diào)速器型式 離心重錘式 燃油箱容量（L） 1 凈重（kg） 3.4 如圖3 - 1所示:旋轉(zhuǎn)刀螺紋圓柱銷定位螺母固定在工作軸,通過花鍵軸與發(fā)動(dòng)機(jī)輸出軸,軸上的軸向定位打開11毫米深孔和兩個(gè)螺紋圓柱銷的位置。工作部件組成一組這樣的機(jī)構(gòu),旋轉(zhuǎn)刀可以隨時(shí)改變。 圖3-1旋刀 圖3-2旋刀結(jié)構(gòu)圖 旋轉(zhuǎn)葉片結(jié)構(gòu)圖如圖3 - 2所示,材料是65 mn鋼等溫淬火后的硬度42 ~ 50,。 3.1.2傳動(dòng)軸的設(shè)計(jì) 材料是40 MNB合金結(jié)構(gòu)鋼、調(diào)質(zhì)處理、硬度的,28日 內(nèi)部花鍵軸端,結(jié)構(gòu)如圖3 - 3所示。 圖3-3傳動(dòng)軸圖 （1）軸徑的初步計(jì)算 根據(jù)軸的扭轉(zhuǎn)強(qiáng)度條件 ,式中： ——扭轉(zhuǎn)相應(yīng)切力，； ——軸所受的扭矩，； ——軸的抗扭截面系數(shù)，； ——軸的轉(zhuǎn)速，； ——軸傳遞的功率，； ——計(jì)算截面處軸的直徑，。 已知。其中， 得， 對(duì)于空心軸，，式中為空心軸的內(nèi)徑與外徑之比，通常取=0.5~0.6。 已知P =1.25，n=3600 r/min，軸的材料選用 40MnB， 。 將其代入式中，得實(shí)心軸軸徑； 空心軸軸徑。 故輸出軸的實(shí)心部分最小軸徑要大于7.73mm，空心部分最小軸徑要大于7.90mm， （2） 軸的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì) 圖3-4傳動(dòng)結(jié)構(gòu)軸 傳動(dòng)軸的結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)圖如上圖3-4，一有內(nèi)花鍵，另一端直接與發(fā)動(dòng)機(jī)的輸出軸相連；通過花鍵連接將動(dòng)力傳導(dǎo)至工作軸。 3.1.3 工作軸的設(shè)計(jì) 材料是合金結(jié)構(gòu)鋼40MnB，調(diào)質(zhì)處理，硬度為28HRC，, ，,軸上一端為外花鍵，結(jié)構(gòu)如下圖3-5。 圖3-5工作軸 軸徑的初步計(jì)算同上，工作軸最小軸徑要大于7.90mm。 軸的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì) 圖3-6工作軸結(jié)構(gòu)圖 工作軸的結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)圖如上圖3-6，一端有加工有外花鍵，與傳動(dòng)軸相連，另一端連接旋刀，帶動(dòng)旋刀進(jìn)行割草作業(yè)。 3.1.4傳動(dòng)機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì) 傳動(dòng)軸和工作軸通過花鍵連接，以此調(diào)整旋刀離地的高度，實(shí)現(xiàn)對(duì)割草高度的調(diào)節(jié)。 圖3-7傳動(dòng)機(jī)構(gòu) 3.2推桿的設(shè)計(jì) 材料是低合金結(jié)構(gòu)鋼Q345做成的鋼管，有推桿和推桿套兩部分組成，可伸縮滿足不同身高的人對(duì)割草機(jī)的操縱，結(jié)構(gòu)如下3-8。 圖3-8推桿結(jié)構(gòu)圖 3.3機(jī)架的設(shè)計(jì) 3.3.1萬向輪的設(shè)計(jì) 割草機(jī)的行走輪，采用工業(yè)腳輪和工業(yè)車輪的設(shè)計(jì)理念，充分考慮割草機(jī)低速行駛的特點(diǎn)，行走輪材料采用聚甲醛POM，材料選擇依據(jù)：聚甲醛耐磨性和剛性高于尼龍，尤其是彈性模量高、硬度高，這事其他塑料所不能比的；聚甲醛自潤滑性能好，耐磨性好，摩擦因數(shù)為0.15~0.35，極限值為；聚甲醛有較小的蠕變性和吸濕性，故其尺寸穩(wěn)定性好；長期使用溫度為-40～100℃；用聚四氟乙烯填充的聚甲醛，可顯著降低米擦因數(shù)，提高耐磨性極限值。因此聚甲醛聚甲醛常被用來制作相對(duì)強(qiáng)度有一定要求的一般結(jié)構(gòu)零件，適用于在輕載荷、霧潤滑或少潤滑條件下工作的各種耐磨受力傳動(dòng)零件，以及制作間摩擦自潤滑零件。 走輪的大小尺寸應(yīng)與割草機(jī)的整體形狀和尺寸緊緊相連。根據(jù)機(jī)具整體設(shè)計(jì)方案并參考GB/T 14688-1993等相關(guān)國標(biāo)數(shù)據(jù)，割草機(jī)的前輪采用萬向輪，以方便割草機(jī)的轉(zhuǎn)向，以實(shí)現(xiàn)機(jī)動(dòng)靈活的割草作業(yè)，后輪采用腳輪形式。 萬向輪的外徑是，其具體形狀參照《機(jī)械設(shè)計(jì)手冊(cè)》中工業(yè)腳輪的形狀和尺寸。結(jié)構(gòu)采用萬向輪支架裝配，萬向輪支架材料選用HT200，并將支架焊接在割草機(jī)機(jī)架上。由公式得：外輪的轉(zhuǎn)速 萬向輪結(jié)構(gòu)如圖3-9。 圖3-9萬向輪結(jié)構(gòu)圖 3.3.2 腳輪的設(shè)計(jì) 輪子材料是聚甲醛POM，支架材料為HT200，由于萬向輪和腳輪的支架結(jié)構(gòu)尺寸不相同，為了是機(jī)架在平地上保持水平，取腳輪的外徑為170mm，其具體形狀參照《機(jī)械設(shè)計(jì)手冊(cè)》中工業(yè)車輪的形狀和尺寸。結(jié)構(gòu)采用腳輪支架裝配，同樣焊接在割草機(jī)底部底部。結(jié)構(gòu)如圖3-10。 圖3-10腳輪結(jié)構(gòu)圖 3.3.3 機(jī)架的設(shè)計(jì) （1）機(jī)架材料是低合金結(jié)構(gòu)鋼Q345做成的結(jié)構(gòu)用冷彎空心型鋼，由下機(jī)架和上機(jī)架兩部分組成，可通過調(diào)節(jié)銷軸實(shí)現(xiàn)對(duì)機(jī)架高度的調(diào)節(jié)，從而實(shí)現(xiàn)對(duì)旋刀離地高度的調(diào)節(jié)，實(shí)現(xiàn)對(duì)割草高度的調(diào)節(jié)。結(jié)構(gòu)如下3-11。 圖3-11機(jī)架結(jié)構(gòu)圖 （2）銷軸的選擇 銷主要分為用于固定零件之間相對(duì)位置的定位銷，用于連接的連接銷和用于安全裝置中的過載剪斷元件的安全銷。本設(shè)計(jì)中上機(jī)架和下機(jī)架的鉸接處用銷軸連接。銷軸材料選用35鋼，調(diào)質(zhì)處理，硬度為28~38HRC，表面氧化。根據(jù)具體的情況要求以及方便操作的要求，選用銷軸（GB/T 882-2000），開口銷（GB/T 91-2000）?？紤]到割草機(jī)工作時(shí)對(duì)銷軸有一些沖擊，故取許用剪切應(yīng)力，許用壓應(yīng)力，抗拉強(qiáng)度。 發(fā)動(dòng)機(jī)的質(zhì)量為3.4kg,燃油箱容量為1L，裝滿燃油時(shí)燃油質(zhì)量為0.725kg，上機(jī)架材料采用16Mn。其質(zhì)量為1.6kg。故作用在每個(gè)銷軸上的力為 銷軸工作面的擠壓應(yīng)力 ， 計(jì)算結(jié)果：的強(qiáng)度條件，安全。 銷軸的剪切應(yīng)力 。 計(jì)算結(jié)果：的強(qiáng)度條件，安全。 銷軸的彎曲應(yīng)力 。 計(jì)算結(jié)果：的強(qiáng)度條件，安全。 3.4.4刀殼的設(shè)計(jì) 外殼材料選用HT100，選用依據(jù)是HT100有一定的強(qiáng)度，抗壓強(qiáng)度非常高，有良好的吸振性、減振性和潤滑性，有良好的切削加工性與鑄造性，可用于制造外罩、手把等形狀簡(jiǎn)單、對(duì)強(qiáng)度無要求的零件。 圖3-12外殼結(jié)構(gòu)圖 外殼的外形上方下圓，外殼的頂部有四個(gè)孔，可使用螺釘將其固定在機(jī)架底部。起到安全防護(hù)和收集草屑的作用。在外殼的一端有延伸的排草口。因?yàn)樾督Y(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)上，在兩端有刃口和翼片，當(dāng)旋刀旋轉(zhuǎn)割草作業(yè)時(shí)，翼片可將刀殼內(nèi)的空氣排出，這時(shí)刀殼內(nèi)形成負(fù)壓，當(dāng)草長的較高，割草機(jī)前進(jìn)時(shí)，刀殼前部下緣會(huì)把草按倒；當(dāng)草長得茂盛而發(fā)生倒伏時(shí)，刀殼外的空氣刀殼內(nèi)時(shí)，可對(duì)倒伏的草起到提升的作用。翼片旋轉(zhuǎn)形成的氣流可將刀刃切下的草屑懸浮到氣流中，經(jīng)排草口排除刀殼，就地灑落。從而避免出現(xiàn)草屑在刀殼內(nèi)堵塞的現(xiàn)象。 4 旋刀式割草機(jī)傳動(dòng)系統(tǒng)設(shè)計(jì)與計(jì)算 本次設(shè)計(jì)的手推旋刀式割草機(jī)的傳動(dòng)部分采用花鍵連接的軸組成。當(dāng)發(fā)動(dòng)機(jī)工作使得輸出軸轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，通過花鍵連接的工作軸旋轉(zhuǎn)，使得旋刀也一起轉(zhuǎn)動(dòng)，通過旋刀的高速旋轉(zhuǎn)動(dòng)作，將草坪上多余高度的草割斷。 4.1動(dòng)力傳遞方案 動(dòng)力傳動(dòng)方案如圖4-1所示： 圖4-1動(dòng)力傳動(dòng)方案 4.2傳動(dòng)比的計(jì)算 電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)速為3600r/min，用n表示，旋耕刀的轉(zhuǎn)速為 3600 r/min，用表示，則割草機(jī)的傳動(dòng)比。 4.3傳動(dòng)系統(tǒng)計(jì)算與工作軸設(shè)計(jì) 割草機(jī)的傳動(dòng)軸和輸出軸之間用花鍵連接，花鍵連接有外花鍵和內(nèi)花鍵組成，花鍵連接具有受力均勻、可承受較大載荷、對(duì)中性好、導(dǎo)向性好等特點(diǎn)，花鍵連接的齒數(shù)尺寸、配合等均按標(biāo)準(zhǔn)選取。本設(shè)計(jì)采用定心精度越高，定心的穩(wěn)定性好的矩形花鍵，矩形花鍵的定心方式為小徑定心。 4.3.1載荷計(jì)算 輸入轉(zhuǎn)矩 名義切向力 單位載荷 4.3.2齒面接觸強(qiáng)度計(jì)算 齒面壓應(yīng)力 取。 齒面許用壓應(yīng)力 。 計(jì)算結(jié)果：的強(qiáng)度條件，安全。 4.3.3齒根彎曲強(qiáng)度計(jì)算 齒根彎曲應(yīng)力,取, 。 齒根許用彎曲應(yīng)力 。 計(jì)算結(jié)果：的強(qiáng)度條件，安全。 4.3.4齒根剪切強(qiáng)度計(jì)算 。 應(yīng)力集中系數(shù) 剪切應(yīng)力 。 齒根最大剪切應(yīng)力 。 許用剪切應(yīng)力 。 計(jì)算結(jié)果：的強(qiáng)度條件，安全。 4.3.5齒面耐磨能力計(jì)算 齒面壓應(yīng)力 齒面磨損許用壓應(yīng)力。 計(jì)算結(jié)果：的強(qiáng)度條件，安全。 花鍵副長期工作無磨損時(shí)耐磨損能力計(jì)算 齒面壓應(yīng)力 齒面磨損許用壓應(yīng)力（查表5-3-38）。 計(jì)算結(jié)果：的強(qiáng)度條件，安全。 外花鍵的扭轉(zhuǎn)與彎曲強(qiáng)度計(jì)算 彎矩， 彎曲應(yīng)力 。 當(dāng)量應(yīng)力 。 許用壓應(yīng)力 計(jì)算結(jié)果：的強(qiáng)度條件，安全。 5主要部件的強(qiáng)度分析 軸的校核 對(duì)工作軸進(jìn)行扭轉(zhuǎn)剛度校核計(jì)算 對(duì)工作軸進(jìn)行受力分析，其受力分析圖如下：軸材料選用合金結(jié)構(gòu)鋼40MnB。,，。 圖5-1工作軸的受力圖 圖5-2工作軸扭矩圖 工作軸所受扭矩 ， 軸的扭轉(zhuǎn)變形角用每米長的扭轉(zhuǎn)角來表示，階梯軸的扭轉(zhuǎn)角的計(jì)算公式為 。 式中：——階梯軸第i段上所受的扭矩，。 ——軸的材料的剪切彈性模量，，對(duì)于鋼材，。 ——階梯軸第i段幾面的極慣性矩，，對(duì)于圓軸，。 ——階梯軸第i段的長度，。 ——階梯軸受扭矩作用的軸段數(shù)。 工作軸的扭轉(zhuǎn)角為 。 軸的扭轉(zhuǎn)剛度條件為，為軸每米長的允許扭轉(zhuǎn)角，與軸的使用場(chǎng)合有關(guān)。對(duì)于一般傳動(dòng)軸，可取；對(duì)于精密傳動(dòng)軸，可?。粚?duì)于精度要求不高的軸，。在割草機(jī)工作軸的傳動(dòng)中，因?yàn)槭且话銈鲃?dòng)，所以取。 計(jì)算結(jié)果：滿足強(qiáng)度條件，安全。 6總結(jié) （1）本文分析了目前草坪割草機(jī)械的現(xiàn)狀及存在問題，研究了普通草坪的狀況，為旋刀式割草機(jī)參數(shù)提供依據(jù)。 （2）針對(duì)當(dāng)前國內(nèi)草坪面積不大卻形狀各異、要求割草靈活方便的問題，結(jié)合草坪修剪及方便實(shí)用和農(nóng)藝特點(diǎn)，吸收了JUS-420旋刀式剪草機(jī)及其它經(jīng)典機(jī)型的設(shè)計(jì)理念，提出旋刀式割草機(jī)的改進(jìn)設(shè)計(jì)的設(shè)計(jì)思路。 （3）在整機(jī)設(shè)計(jì)中，以汽油發(fā)動(dòng)機(jī)作為動(dòng)力，體積小、成本低、工作可靠、。采用裝配式機(jī)架，汽油發(fā)動(dòng)機(jī)輸出動(dòng)力帶動(dòng)旋刀工作，發(fā)動(dòng)機(jī)固定在機(jī)架上方，使整機(jī)結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單緊湊又可根據(jù)不同工作環(huán)境以及工作要求調(diào)整機(jī)架。行走輪與機(jī)架直接固定，通過操向桿實(shí)行轉(zhuǎn)向。其他零部件經(jīng)過計(jì)算校核后，盡可能采用通用件或標(biāo)準(zhǔn)件，體現(xiàn)了經(jīng)濟(jì)、實(shí)用、操作簡(jiǎn)易、維護(hù)簡(jiǎn)單、成本低廉的設(shè)計(jì)原則。 致 謝 對(duì)于這次畢業(yè)設(shè)計(jì)的完成，首先感謝母校江西農(nóng)業(yè)大學(xué)的辛勤培育，感謝學(xué)校給我提供了如此難得的學(xué)習(xí)環(huán)境和機(jī)會(huì)，使我學(xué)到了許多新的知識(shí)、知道知識(shí)的可貴與獲取知識(shí)的辛勤。 在我的設(shè)計(jì)過程中，還得到了眾多學(xué)生的支持和幫助，在此，我對(duì)這些同學(xué)表示我衷心的感謝和永遠(yuǎn)的祝福！ 對(duì)于這次的畢業(yè)設(shè)計(jì)，還有許多美好的設(shè)想由于時(shí)間和自身因素?zé)o法得以實(shí)現(xiàn)，這不能不說是本次設(shè)計(jì)的遺憾之處。不過，至少它啟發(fā)了我的的思維，提高了我的動(dòng)手能力，豐富了我為人處世的經(jīng)驗(yàn)，進(jìn)一步鞏固了所學(xué)知識(shí)，這為我在以后的學(xué)習(xí)過程當(dāng)中奠定了堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ) 。也為以后在自己的工作崗位上發(fā)揮才能奠定了堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。 最后，再一次衷心的感謝贈(zèng)與我知識(shí)、給予我?guī)椭乃欣蠋?，你們傳遞的知識(shí)使我受用一生，你們的恩情我會(huì)永生難忘！雖然說謝謝二字不足以表達(dá)我的感情，但是仍然對(duì)你們說聲“謝謝你們啊”，“桃李不言，下子成溪”！ 參 考 文 獻(xiàn) [1]趙大偉,石淑英.淺析旋刀式草坪割草機(jī)產(chǎn)品質(zhì)量狀況[J].林業(yè)勞動(dòng)安全,2001(2):27-28. 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