自行式割草機的傳動部件、罩殼部件設計含19張CAD圖帶開題,自行,割草機,傳動,部件,罩殼,設計,19,cad,開題 摘 要 本設計開發(fā)了一種手扶自行式割草機，主要用于中、小面積草坪的修剪。本割草機采用一個四沖程汽油機作為動力裝置，其額定功率8kw。割草裝置釆用旋刀式，有三個刀盤，并且為前置式。刀盤裝有兩個萬向輪。草屑通過排草通道可以向右排出，也可配備軟袋集草器收集。割刀的驅(qū)動以及行走輪的驅(qū)動均釆用張緊輪張緊的方式進行動力的離合。汽油機經(jīng)過帶傳動、減速器、鏈輪傳動三級減速后將動力輸出至行走輪。行走速度為1.134m/s。本設計結(jié)構(gòu)簡單，布局緊湊，操作方便。 關鍵詞:割草機；傳動裝置；罩殼 ABSTRACT This design develops a kind of walking lawn mower that mainly used for medium and small area lawn’s cut. This lawn mower adopts four of single cylinder stroke gasoline engine. The power of this engine is 8kw. The mower adopts rotating cutting device, three cutterheads in forth.Two universal wheels are fixed on the cutterheads. The bits of the grass are discharged to the rihgt side through the grass passage, it also can be collect by extra grass bag. Traction drive adopts belts-the worm gear dececelerator-the chain transmission to drive the system. The speed is 1.134m/s. Cutting knives and traction’s drive both adopt the compressing wheel to control power’s separation and reunion. The structure of the lawn mower is simple ,the overall arrangement is compact and it’s easy to operate. Key words:Lawn mower; transmission device; cutterhead 自行式割草機的設計——傳動部件、罩殼部件設計 目 錄 第一章 傳動部分和罩殼的設計……………………………………1 1.1動力的選擇…………………………………………………………………1 1.2動力的分配…………………………………………………………………1 1.3切割裝置傳動方案設計及切割器的選擇…………………………………1 1.4前部傳動的設計……………………………………………………………3 1.5后部行走輪驅(qū)動方案………………………………………………………3 1.6罩殼及割刀的設計…………………………………………………………4 1.7制動系統(tǒng)設計………………………………………………………………5 1.8草坪割草機的切割裝置……………………………………………………6 1.9草坪割草機的結(jié)構(gòu)形式……………………………………………………6 第二章 設計計算……………………………………………………8 2.1帶傳動的設計及計算………………………………………………………8 2.2減速箱中渦輪、蝸桿的計算………………………………………………11 2.3鏈輪的計算…………………………………………………………………14 2.4割刀軸承的計算……………………………………………………………16 2.5軸的計算……………………………………………………………………18 第三章 設計說明……………………………………………………23 3.1潤滑與密封…………………………………………………………………23 3.2使用、維修與保養(yǎng)…………………………………………………………23 結(jié)束語…………………………………………………………………24 致謝……………………………………………………………………25 參考文獻………………………………………………………………26 第一章 傳動部分和罩殼的設計 1.1動力的選擇 參照已有機型，綜合國內(nèi)汽油機產(chǎn)品，選擇188F單缸四沖程汽油機，其功率為8kw。 具體參數(shù)如下： 形式：單缸四沖程強制風冷 缸徑×行程：88 排量：89cm2 壓縮比：8： 1 額定功率：8kw/3600rpm 最大扭矩：19. 1 nm/2500rpm 燃油消耗率：374g/kwh 燃油：90#汽油 油箱容積：6.5L 汽油機經(jīng)裝在立式曲軸上的皮帶輪向前傳給割草刀盤，向后傳給蝸桿減速器，再由減速器傳給鏈輪，經(jīng)鏈輪減速后最后傳給驅(qū)動輪，其轉(zhuǎn)速為 1. 134m/s。 1.2動力的分配 初步估算割草機的總重約為80公斤，根據(jù)《機械設計手冊》查得行走輪與地面的摩擦系數(shù)1.5，則行走輪與地面的摩檫力為F=f×N=1.5×80×9.8=1176N，P=F×V=1176×1.134=1.33kw。由于V帶傳動效率為0.96，蝸桿傳動效率為0. 72，鏈傳動效率為0.96，所以從割草機傳到后面的功率約為。 修剪草坪時，在割刀上發(fā)生的阻力有三部分：割刀的慣性力、割刀的摩檫阻力、擠壓和切割草株的阻力。擠壓和切割草株的阻力的影響因素有：草株剛性、草株的粗細和含水 率、草株的生長密度、割刀的運動參數(shù)以及割刀的結(jié)構(gòu)參數(shù)、銳利情況、技術狀態(tài)等。由于影響因素很多，切割阻力總是經(jīng)常變化的。大概估計割刀所受的阻力在60?80N，所需功率為6kw左右。 1.3切割裝置傳動方案設計及切割器的選擇 1.3.1切割裝置傳動方案的設計 切割裝置釆用前置式，有三個刀盤。汽油機由立軸上的皮帶輪，通過皮帶向前傳給中間刀盤上的帶輪，再通過皮帶傳給兩邊的刀盤，使其割刀旋轉(zhuǎn)。其傳動過程中，釆用一個固定壓緊輪和一個壓緊輪組合。固定壓緊輪位于刀殼的下方，以防三個刀盤傳動中皮帶的打滑。壓紫輪組合則位于刀盤的上面，當其處于壓緊狀態(tài)時，刀盤中的帶輪才能轉(zhuǎn)動，從而帶動割刀轉(zhuǎn)動當其處于松開狀態(tài)時，壓緊輪組合上的制動帶使刀盤上的帶輪無法轉(zhuǎn)動或停止轉(zhuǎn)動，從而停止割草。 1.3.2切割器的選擇 切割器主要有以下幾種：旋刀式、滾刀式、甩刀式和往復式。各種切割器的特點如下: （1）旋刀式：一般運動平穩(wěn)，振動較小，結(jié)構(gòu)簡單，刀片制造容易，多用于大多數(shù)對于養(yǎng)護要求不高的草坪，應用最為廣泛。 （2）滾刀式：滾刀加工較為復雜，多用于地面平坦，修剪量小的商用型草坪，國內(nèi) 多用于高爾夫球場，其他場合較少使用。 （3）甩刀式：通過鉸接在橫軸上的甩刀片在離心力的作用下甩開，將莖切斷并拋向后方，適用于切割莖桿較粗的雜草。 （4）往復式：割刀作往復運動，適用于粗莖草切割，工作速度較高（6~10km/h）其 往復慣性力大，振動大，割茬不夠整齊。 根據(jù)設計任務書的要求以及上述切割器的特點，決定速用旋刀式切割器，與其他切割 器相比它更符合設計任務書的要求。 旋刀式切割器可以有單刀盤和多刀盤的形式。本設計釆用多刀盤，割幅為720mm。該方案與單刀盤相比，首先刀片的離心力小，對刀片的要求則可以降低，其次相同的轉(zhuǎn)速下， 三刀盤的形式可以獲得更髙的切割質(zhì)量。為了防止切割過程中切割不到的區(qū)域存在，三刀盤按一定的角度排列，如圖1-1： 圖1-1 刀盤的排列 由于旋刀切割為無支承切割，要求刀片旋轉(zhuǎn)線速度高達60m/s以上才能將草切斷，所以汽油機驅(qū)動刀盤時，需要加速。由于鏈傳動不能用于高速傳動，沖擊太大，不予釆用，另外傳動距離太長，不能釆用齒輪傳動，所以選用帶傳動。帶傳動不僅可以起到減震和吸震的作用，還可以起到過載保護作用。 1.4前部傳動的設計 由上述刀片的旋轉(zhuǎn)線速度和割幅可算出旋刀的最小轉(zhuǎn)速： 由于汽油機的額定轉(zhuǎn)速為3600r/min，所以需要通過帶輪來加速。初定帶輪的傳動比為1.5。初選汽油機立軸上的帶輪直徑為150mm，則小帶輪的直徑為100mm。其中心距由汽油機和刀盤的尺寸來確定。 1.5后部行走輪驅(qū)動方案 汽油機的額定轉(zhuǎn)速為3600r/min，行走輪直徑為280mm，為了使行走輪的轉(zhuǎn)速與人的行走速度相當，為1m/s左右，則需要通過減速才能達到要求。本方案釆用三級傳動減速， 即帶輪傳動，減速器和鏈傳動。 由行走輪的線速度和直徑可算出其轉(zhuǎn)速為： 由此可算出總的減速比為 由于行走輪的轉(zhuǎn)速較低，所以可釆用鏈輪傳動，大鏈輪安裝在行走輪的軸上，驅(qū)動行走輪，小鏈輪則安裝在減速器上。由于結(jié)構(gòu)的尺寸限制和緊湊性的要求，大鏈輪直徑不能太大。鏈輪的減速比初定為3:1。減速箱釆用普通蝸桿渦輪減速器。其不僅能達到減速的目的，還可以使水平方向的傳動轉(zhuǎn)變?yōu)榇怪逼矫娴膫鲃?。蝸桿與渦輪間的傳動比初定為 7.75，中心距為50mm。因為轉(zhuǎn)速較高，傳動距離較長，由汽油機至減速箱的傳動不可能用 鏈傳動和齒輪傳動，所以選擇帶傳動。因為總減速比為52.75所以帶輪之間的減速比為，取整為2。 再計算行走輪的線速度。 總減速比：1=3×7.75×2=46.5 汽油機的額定轉(zhuǎn)速為3600r/min，則行走輪的轉(zhuǎn)速 線速度: 由上述可知，三級減速分別為：第一級是汽油機立軸上的帶輪與減速器上帶輪間的傳動減速，第二級為蝸桿減速器減速，第三級為鏈傳動減速。 1.6罩殼及割刀的設計 1.6.1罩殼的設計 多刀式罩殼是割草機的主要部件，目前多刀式罩殼結(jié)構(gòu)是：罩殼前部位是割草區(qū)域， 后部位是排草區(qū)域，排草區(qū)域和割刀區(qū)域的頂面為同一個平面，沒有明顯的排草通道：多把割刀之間為敞開式，只留有一定的空氣間隙，這種結(jié)構(gòu)的罩殼，在割刀髙速運轉(zhuǎn)時，割刀之間產(chǎn)生的氣流互相干涉，影響了割刀使用效果，且排草也不順暢，總是發(fā)生罩殼堵塞現(xiàn)象。 為克服上述技術的不足，本設計對以往的罩殼進行了改進，提供了一種割刀之間無氣 流干涉、排草更順暢、性能更好的多刀式罩殼。罩殼具有上頂面和下頂面，其前部是排草 通道區(qū)域，排草通道具有一頂面，它與后部的頂面不在同一個平面上。后部安裝三把割刀， 在所述的下頂面上安裝三個隔板，每個隔板位于每把割刀之間。將各把割刀的割草區(qū)分開,有效避免了各割刀在運轉(zhuǎn)時產(chǎn)生的氣流相互千涉現(xiàn)象，氣壓場分布合理；同時也將割草區(qū)和排草區(qū)分開，使排草區(qū)體積變化明顯，加大了排草壓力，使排草及時通暢，不易發(fā)生堵塞。 1.6.2割刀的設計割刀的外形 草坪割草機修剪下的草屑，一般可排放在草地上用來增加草坪土壤肥力，也可將其收 集在集草容器中，再行處理。旋刀式的割刀在旋轉(zhuǎn)時具有輸送草屑的功能，因此不需要專門的輸送系統(tǒng)。旋刀裝置為長方形，兩端有刃口和翼片（如圖1-2），作業(yè)時刀刃割草，翼片可將刀殼內(nèi)的空氣排出，這時刀殼內(nèi)形成負壓。 圖1-2 普通旋刀刀片 當機器前進切割比較長的草時，刀殼前部下緣會把草按倒，另外當草長得很茂盛時會發(fā)生倒伏現(xiàn)象，在這兩種情況下，刀殼外面的空氣進入刀殼內(nèi)的同時，可對倒伏的草株起提升作用。這樣機器通過后，就可將草坪修剪得比較整齊，從而提高了工作效率。其翼片旋轉(zhuǎn)時相當于混流風葉，它與機殼下表面蝸殼狀腔室配合，形成的軸向和縱向旋渦狀氣流可將刀刃切下的草屑懸浮到氣流中，經(jīng)刀殼氣道、排草口和排草通道等有規(guī)律地排出或輸送到集草箱。其中部分草屑上拋，當草屑再次落下時，又經(jīng)刀片切割而成很細的草粒，撒鋪于草坪或起來。翼片產(chǎn)生的氣流還可避免草屑在刀殼內(nèi)形成堵塞現(xiàn)象。 圖1-3是一種改進型旋刀的刃口及翼片的視圖，其作業(yè)時，翼片的氣流是向前、向上、 向內(nèi)的，這樣草屑就作相應的向前、向上、向內(nèi)運動。 圖1-3 改進后割刀的外形 當草屑回轉(zhuǎn)落下時又經(jīng)過刀體部位的刀刃，再次切割草屑，使其成為細小的草粒，最后下落撒落于草坪。這種處理草屑的方式，可生去草屑收集、打包和清除等工作，改善了 環(huán)境狀況，又可使草粒成為草坪的肥料。 1.7制動系統(tǒng)設計 為使割草機能根據(jù)操作者的要求行走和停止，需要設置制動裝置。為了防止割草機啟動時產(chǎn)生的沖擊和停止時的慣性作用帶來麻煩，本設計中制動器和行走系統(tǒng)的離合進行聯(lián)動。在停機狀態(tài)下，行走輪處于制動狀態(tài)；當希望機器行走時，只要讓行走系統(tǒng)的壓緊輪壓緊，實現(xiàn)動力的驅(qū)動，而同時與壓緊輪控制系統(tǒng)聯(lián)動的制動系統(tǒng)也開始動作，松開制動輪，機器便開始行走。停止時，只要松開壓緊輪，此時制動器也恢復制動狀態(tài)，使機器快速停止。 1.8草坪割草機的切割裝置 切割裝置按刀片運動的方式一般分有旋轉(zhuǎn)式和往復式兩類。旋轉(zhuǎn)式一般運動 較平穩(wěn)、振動較小、結(jié)構(gòu)簡單，被廣泛釆用。旋刀式切割器有旋刀式、滾刀式和 甩刀式等。往復式切割器使用與粗莖草切割，工作速度較高，但往復慣性大、振 動大、割茬不夠整齊是其主要缺點。往復式切割器有單動力和雙動力兩種形式，雙動力式往復式的慣性力能相互平衡，切割質(zhì)量好、消耗功率小，但傳動較復雜，刀片間隙不易保證。 1.9草坪割草機的結(jié)構(gòu)型式 草坪割草機的結(jié)構(gòu)形式一般有手推式、手扶推形式、手扶自行式和坐騎式。手扶推形和手扶自行式目前主要用于小塊公共綠地減草、商業(yè)草坪和林未，建筑物邊界地等處也是用很廣。坐騎式一般以園林拖拉機、專用的草坪車或草坪拖拉 機為動力。割草裝置與拖拉機掛接方式有前置式、后置式、軸間式和側(cè)置式等。 坐騎式一般用于較大塊的公用綠地、商業(yè)草坪和環(huán)保草坪等大型草坪的修剪。生產(chǎn)率高、修剪質(zhì)量好、勞動強度低、操作舒適。一般均配套有多種養(yǎng)護機具或牽引或懸掛使用，可完成系統(tǒng)全面的草坪養(yǎng)護作業(yè)。前置的刀盤裝有自位輪，對地面有仿形作用，割刀裝置可浮動修剪，對起伏地面適應能力強，割草高度穩(wěn)定。 側(cè)置式多用于公路邊坡等跨度，角度和起伏變化較大的環(huán)保型草坪修剪，割草裝置裝在液壓臂端，通過液壓操縱可進行側(cè)面修剪，后置式一般用于大面積叫粗放的修剪。 電動修剪機可以市電或蓄電池作為能源，電動機為動力驅(qū)動剪草機作業(yè)的草坪機械，這是一種符合環(huán)保要求的剪草機。電動剪草機使用方便、噪聲小、無排煙，只需少量維護保養(yǎng)，是家庭草坪養(yǎng)護的理想工具。 太陽能作為能源的修剪機以其節(jié)省能源、保護環(huán)境、節(jié)省時間的優(yōu)勢將成為 未來草坪修剪機的方向。太陽能修建機采用碳纖維太陽能儀表板，能量轉(zhuǎn)換較高效且對環(huán)境友好的鎳氫電池、電子元件集成塊等先進技術。 氣墊旋刀式草坪修剪機是靠安裝在蝸殼內(nèi)壁的離心式風機和高速旋轉(zhuǎn)形成 的氣流托起整機進行修剪的割草機，托舉高度即為留草高度。一般以低壓直流電動機或二沖程汽油機為動力。氣墊式割草機無需設置行走機構(gòu)，工作時，浮在草坪表面的上方，適用于起伏不平的地面作業(yè)，可勝任對草坪邊角地帶的修剪。對于普通修減機難以作業(yè)的坡地，使用氣墊式修剪機時，操作者可以站在坡頂上， 用繩索牽引機器邊爬坡邊修剪，當放松繩索時，靠機器的自重一邊下滑一邊修剪。 由于機器工作不接觸地面，修剪前進阻力小，大大節(jié)省了能源。 第二章 設計計算 2.1帶傳動的設計及計算 2.1.1前部帶傳動的設計及計算 設計功率Pd： 由《機械設計》查表13-1-16得：=1.1 = 小帶輪轉(zhuǎn)速： 根據(jù)、，由圖13-1-2選取窄V帶 傳動比i： ,由表13-1-11選取小帶輪基準直徑,大帶輪直徑 帶速v ： 初定中心距: 即 基準長度： 實際中心距a： 小帶輪包角： 根據(jù)帶型、、及i由表13-1-21選取，單根V帶額定功率 由表13-1-21查得： 由表13-1-22查得： V帶根數(shù)： 取為1 單根V帶初張緊力: 由表13-1-23查得： 作用在軸上的力： 2.1.2中間割刀帶輪與兩邊割刀帶輪的傳動 取V帶傳動效率：η帶=0.96 設計功率： 設計功率 帶輪轉(zhuǎn)速 根據(jù)和，由圖13-1-2選取窄V帶 傳動比：i=1 帶輪基準直徑 帶輪v： 中心距由割刀的尺寸及罩殼的形狀決定： 中心距 小帶輪包角α： 長度 根據(jù)帶型、、及i由表13-1-19選取，單根V帶額定功率 ： 由表13-1-21查得：查得：; 由表13-1-22 查得： V帶根數(shù)： 取為1 單根V帶張緊力: 由表13-1-23 查得： 作用在軸上的力： 2.1.3后部帶傳動的計算 設計功率: 帶輪轉(zhuǎn)速： 根據(jù)和，由圖13-1-1選取窄V帶 傳動比 由表13-1-10選取小帶輪直徑,大帶輪直徑 帶速V： 初定中心距： 即 基準長度： 由表13-1-6選為800 實際中心距a： 小帶輪包角： 根據(jù)帶型、、和i由表13-1-19選取，單根V帶額定功率 由表13-1-21查得： 由表13-1-22查得： V帶根數(shù)： 單根V帶初張緊力： 由表13-1-23查得：m=0.07kg/m 作用在軸上的力： 2.2減速箱中渦輪、蝸桿的計算 2.2.1減速箱中渦輪、蝸桿的計算 參考《機械設計手冊》表14-4-8，其主要參數(shù)為： 中心距 模數(shù) 傳動比 蝸桿頭數(shù) 蝸桿分度圓直徑 渦輪齒數(shù) 蝸桿直徑系數(shù) 渦輪變位系數(shù) 蝸桿分度圓柱導程角： 蝸桿節(jié)圓柱導程角 蝸桿軸向齒形角（阿基米德圓柱蝸桿） 蝸桿法向齒形角： 頂隙C: 頂隙系數(shù)一般取齒頂高系數(shù)取 蝸桿、渦輪齒頂高、： 蝸桿、渦輪齒根高：、 蝸桿、渦輪分度圓直徑、： 蝸桿、蝸桿節(jié)圓直徑、： 蝸桿齒頂圓直徑、渦輪唯圓直徑： 蝸桿、渦輪齒根圓直徑、： 蝸桿軸向齒距 蝸桿軸向齒厚 蝸桿法向齒厚： 齒桿分度圓法向弦齒高 蝸桿螺紋部分長度L：查表14-4-68 渦輪外圓最大直徑 渦輪輪緣寬度 渦輪咽喉母圓半徑 渦輪齒根圓弧半徑： 2.3鏈輪的計算 2.3.1鏈輪傳動計算 取V帶傳動效率： 渦輪傳動效率為： 傳動功率 傳動比i=3（考慮到傳動比的合理分配和結(jié)構(gòu)緊湊的要求） 小鏈輪齒數(shù) 大鏈輪齒數(shù) 設計功率:由表12-2-3查得工況系數(shù)為1.0 小鏈輪軸孔直徑： 根據(jù)和由圖12-2-2選取鏈條06B，節(jié)距P=9.525，取，驗算小鏈輪軸孔直徑，由表12-2-6查得，，滿足要求。 初定中心距： 以節(jié)距計的初定中心距： 節(jié) 由表12-2-7查得K=36.58，則鏈條節(jié)數(shù)為： 圓整為偶數(shù)84，避免出現(xiàn)過度鏈節(jié)。 鏈條長度 計算實際中心距a： 因為，所以 由表12-2-8查得， 則 實際中心距 鏈條速度v： V= 為中速鏈傳動。 有效圓周力為Ft： Ft= 作用在軸上的力Ft: F 2.3.2鏈輪基本參數(shù)和主要參數(shù)的確定 小鏈輪基本參數(shù): 小鏈輪齒數(shù)Z1=19 配用鏈條節(jié)距P=9.525 滾子外徑d1=6.35 排距Pt=10.24 小鏈輪主要尺寸： 分度圓直徑 齒頂圓直徑（三圓弧一直線齒形） 齒根圓直徑df=d-d1=57.86-6.35=51.51 分度圓弦齒高ha=0.27P=0.279.525=2.57 齒側(cè)凸緣直徑dg： dg 其中h2=8.26 大鏈輪基本參數(shù) 大鏈輪齒數(shù)Z1=57 配用鏈條節(jié)距P=9.525 滾子外徑d1=6.35 排距Pt=10.24 大鏈輪主要尺寸： 分度圓直徑d= 齒頂圓直徑（三圓弧一直線齒形） 取為178。 齒根圓直徑（df=d-d1=172.88-6.35）=166.53 分度圓弦齒高ha=0.27P=0.27=2.57 齒側(cè)凸緣直徑dg: dg 其中h2=8.26 2.3.3鏈輪結(jié)構(gòu)及尺寸 小鏈輪：采用整體式鋼制小鏈輪 輪轂厚度：h=K+dk/6+0.01d=4.8+26 輪轂長度：L=3.3h=3.315.6=27.27 輪轂直徑： 齒寬： 大鏈輪：采用腹板式單排鑄造鏈輪 輪轂厚度： 輪轂長度： 輪轂直徑： 圓角半徑： 腹板厚度：t=7.9 2.4割刀軸承的計算 2.4.1割刀軸承的計算 選用角接觸球軸承，型號為7205C，Cr=16.5kN，=10.5KN,軸上帶輪受徑向載荷，F(xiàn)r=326.06N，帶輪n=5400r/min，軸承預期壽命 13000h，帶輪和軸的重量為：10kg×9.8=98N。軸承的受力圖2-1如下： 圖2-1 軸承受力圖 計算如下： 軸向載荷 軸向力 初取e=0.4 由表13-5得：， 再計算： 因為兩次計算的的值相差不大，因此確定， , 求軸承的當量動載荷P1和P2 由表13-5分別進行查表或插值計算得徑向載荷系數(shù)和 軸向載荷系數(shù)為： 對軸承1： 對軸承2： 因軸承運轉(zhuǎn)中有輕度沖擊，按表13.6，取 = = 驗算軸承壽命 因為，所以按軸承1的受力大小驗算； 故所選軸承可滿足壽命要求。 2.5軸的計算 2.5.1中間割刀軸的計算及校核 求軸上的功率P，轉(zhuǎn)速n和轉(zhuǎn)矩T： 因為汽油機傳遞給前面的功率為6kw，而帶輪傳動效率為0.96，所以，P= 汽油機額定轉(zhuǎn)速3600 帶輪的傳動比為1.5 初步確定軸的最小直徑 先按式（15-2）初步估算軸的最小直徑，選取軸的材料為45， 調(diào)質(zhì)處理，根據(jù)表15-3，取， 軸上有鍵槽，軸徑應增大7％，d=13.8，由于結(jié)構(gòu)性的要求取為20mm。 圖2-2 中間割刀軸 帶輪采用軸肩定位，軸承內(nèi)圈用軸肩和套筒定位，外圈用軸承擋圈定位。 為了滿足帶輪的軸向定位要求，Ⅰ-Ⅱ軸段右端需制出一軸肩；Ⅱ-Ⅲ段需安裝軸承，綜合安裝軸承的尺寸，取Ⅱ-Ⅲ的直徑為25mm，軸承內(nèi)圏用右端軸肩和套筒定位，外圈用軸用擋圈固定，根據(jù)軸承的安裝尺寸，?、?Ⅳ段的直徑為30mm；Ⅳ-Ⅴ段和Ⅱ-Ⅲ段相同；因為右端需安 裝刀片，則右端有一凸臺和一段螺柱，具體尺寸如零件圖。 滾動軸承，釆用角接觸球軸承7205C 軸上零件的定位 帶輪和軸均采用平鍵連接，按由手冊查得平鍵截面b×h=6mm×6mm（GB1095-79），鍵槽用鍵槽銑刀加工，長為30mm，帶輪輪轂與軸的配合為H7/k6，滾動軸承與軸的周向定位是借過渡配合來保證的，此處選軸的直徑尺寸公差為k6。 確定軸上的圓角和倒角尺寸 參考表15-2，取軸端倒角為1×45°，各軸肩處的圓角半徑均為R1。 割刀軸的校核 圖2-3 割刀軸校核圖 從軸的結(jié)構(gòu)圖以及彎矩和扭矩圖中看出，截面B危險截面，現(xiàn)將計算出的截面B處的M、T如下： 支反力F: 彎矩M： 扭矩T: 按彎扭合成應力校核軸的強度，本校核只校核危險截面B的強度，根據(jù)表15-5及上述數(shù)值，取α=0.6 軸的計算應力為： 由表15-4得： 前已選軸的材料為45，調(diào)制處理，由表15-1查得： ， ，故安全 左右兩個割刀軸的設計計算 求軸上的功率P，轉(zhuǎn)速n和轉(zhuǎn)矩T 因為功率平均分配給三個割刀，帶輪的傳動效率為0.96， 則功率 轉(zhuǎn)速 轉(zhuǎn)矩 初步確定軸的最小直徑 選取軸的材料為45，調(diào)制處理，根據(jù)表15-3，取， 考慮到軸上有鍵槽，軸徑應增大7%，所以 軸的結(jié)構(gòu)設計 圖2-4 左右兩個割刀軸 帶輪采用軸肩定位，軸承內(nèi)圈用軸肩和套筒定位，外圈用軸承擋圈定位。 為了滿足帶輪的軸向定位要求，Ⅰ-Ⅱ軸段右端需制出一軸肩；Ⅱ-Ⅲ段需安裝軸承，綜合安裝軸承的尺寸，?、?Ⅲ的直徑為25mm，軸承內(nèi)圏用右端軸肩和套筒定位，外圈用軸用擋圈固定，根據(jù)軸承的安裝尺寸，?、?Ⅳ段的直徑為30mm；Ⅳ-Ⅴ段和Ⅱ-Ⅲ段相同；因為右端需安 裝刀片，則右端有一凸臺和一段螺柱，具體尺寸如零件圖。 滾動軸承，釆用角接觸球軸承7205C 軸上零件的定位 帶輪和軸均采用平鍵連接，按由手冊查得平鍵截面b×h=6mm×6mm（GB1095-79），鍵槽用鍵槽銑刀加工，長為30mm，帶輪輪轂與軸的配合為H7/k6，滾動軸承與軸的周向定位是借過渡配合來保證的，此處選軸的直徑尺寸公差為k6。 確定軸上的圓角和倒角尺寸 參考表15-2，取軸端倒角為1×45°，各軸肩處的圓角半徑均為R1。 2.5.2渦輪軸的計算 求軸上的功率P，轉(zhuǎn)速n和轉(zhuǎn)矩T 功率 轉(zhuǎn)速 轉(zhuǎn)矩 初步確定軸的最小直徑 先按式（15-2）初步估算軸的最小直徑，選取軸的材料為40Cr，調(diào)質(zhì)處理，根據(jù)表15-3，取， 考慮到軸上有鍵槽，軸徑應增大7%，所以 軸的結(jié)構(gòu)設計 軸承內(nèi)圈用軸肩定位，外圈用軸承端蓋固定，帶輪和渦輪采用軸肩定位。 Ⅰ-Ⅱ軸段需安裝一軸承，右端需制出一軸肩，綜合軸承的安裝尺寸，?、?Ⅲ的直徑為28mm，Ⅲ-Ⅳ段是安裝一渦輪，根據(jù)其安裝尺寸，取軸段的長度為37mm，Ⅳ-Ⅴ段和Ⅰ-Ⅱ段一樣長，長度為15mm。Ⅵ-Ⅶ段需安裝一渦輪，所以左端有一軸肩，根據(jù)帶輪的尺寸?、?Ⅵ段軸的直徑為20mm。具體尺寸見零件圖。 圖2-5 渦輪軸 選用圓錐滾子軸承 軸上零件的定位 帶輪、渦輪和軸均采用平鍵連接，按由《機械設計手冊》查得平鍵截面b×h=8mm×7mm，鍵槽用鍵槽銑刀加工，長為28mm；按由《機械設計手冊》查得平鍵截面b×h=6mm×6mm，鍵槽用鍵槽銑刀加工，長為18mm。帶輪輪轂與軸的配合為H7/k6，渦輪輪轂與軸的配合是H7/r6，滾動軸承與軸的周向定位是借過渡配合來保證的，此處選軸的直徑尺寸公差為k6。 確定軸上的圓角和倒角尺寸 參考表15-2，取軸端倒角為1×45°，各軸肩處的圓角半徑均為R1。 第三章 設計說明 3.1潤滑與密封 由參考文獻[2]選擇軸承的潤滑。d×n最大處為刀盤處，由d×n=25×5400=135000mm.r/mm,所以所有滾動軸承選用脂潤滑。軸承端蓋處釆用橡膠墊片來密封，而端蓋孔與軸一律釆用間隙密封，并在間隙處涂潤滑脂，一律釆用鈣基脂。 3.2使用、維修與保養(yǎng) 使用與維修： 1、操作人員作業(yè)時要求穿上合格的勞動防護服裝； 2、作業(yè)前應檢查機器各傳動及旋轉(zhuǎn)部分的防護罩是否完整、正確地安裝； 3、機器在啟動和行走前應處于離合器分離位置； 4、每次使用前應檢查機油油位是否在油尺刻度線內(nèi)，若不在，則加至油標尺的滿刻度線； 5、每天停機后，清理整機表面的油污及灰坐，并用熱水洗凈刀片上的樹脂和草漬， 擦干并及時整修。檢查外部緊固螺母是否緊固； 長期不使用時，應做如下保養(yǎng)： 1、汽缸內(nèi)注入少量潤滑油； 2、減速器換新潤滑油； 3、刀片修磨后涂上黃油； 4、放于千燥通風處。 結(jié)束語 草坪在園林建設中占有重要的地位，是一種特殊的草地，要保證草坪的高標準、高質(zhì)量需要投入大量的勞力，而單一時手工勞動遠不能滿足要求，由此草坪 割草機不斷發(fā)展，品種繁多。草坪割草機按動力分類有人力式和機動式。從最初的人力、手推至今日的內(nèi)燃機驅(qū)動、電動、液壓式、氣墊式、電子控制、電腦控制以及太陽能為能源的全自動、低噪音的高智能割草機。 本設計根據(jù)任務書的要求，設計了一種新型割草機的傳動部分和罩殼部分。在設計過程中參考了有關方面的專利，并對現(xiàn)有的割草機進行了改進。本設計主要有以下優(yōu)點：采用壓緊輪壓緊的方式進行動力的離合，結(jié)構(gòu)簡單，布局緊湊，操作方便。采用三刀盤切割，割幅寬，切割質(zhì)量好。采用了改進型割刀，對草屑進行二次切割，這種處理草屑的方式，可省去草屑收集、打包和清除等工作，改善了環(huán)境狀況，又可使草粒成為草坪的肥料。另外，設計了一種割刀之間無氣流干涉、排草更順暢、性能更好的多刀式罩殼。由于時間倉促以及本人經(jīng)驗欠缺，實際操作中可能還會出現(xiàn)一些問題，本設計還需要進一步完善。 致 謝 本次畢業(yè)設計是在龐偉教授的指導下完成的。另外，機械系的老師們也為我提供了幫助。在此我要對他們表示感謝！ 在這次設計過程中，我用到了許多以前學習的專業(yè)課知識，這對我鞏固與提高自己的專業(yè)知識水平是大有裨益的，為我以后在工作中能熟練運用專業(yè)知識打下了基礎。每一次課程設計都是十分重要的，要在設計過程中不斷體會，不斷積累，才能在以后發(fā)揮的更好 過而能改，善莫大焉。在設計過程中，我們不斷發(fā)現(xiàn)錯誤不斷改正，不斷領悟，不斷的向最終的結(jié)果邁進這次的設計順利完成了，在設計過程中遇到許多問題，最后在老師的指導下，終于逆流而上。在今后的的發(fā)展和學習實踐過程中，一定要不懈努力，不能遇到問題就想要退縮，一定要不厭其煩的發(fā)現(xiàn)問題所在，然后一一進行解決。 只有這樣，才能成功的做成想做的事，才能在今后的道路上披荊斬棘，而不是知難而退，這樣永遠不可能收獲成功，收獲喜悅，永遠也不能社會及他人對你的認可！ 參考文獻 [1]程祥之主編.園林機械[M].北京：中國林業(yè)出版社,1995.12 [2]王乃康等主編.現(xiàn)代園林機械[M].北京：中國林業(yè)出版社,2001.1 [3]西北工業(yè)大學機械制圖教研室主編.畫法幾何及機械制圖[M].西安：陜西科學技術出 版社,1999.2 [4]王世剛、張秀親、苗淑杰主編.機械設計實踐[M].哈爾濱工程大學出版社,2003.2 [5]劉鴻文主編.材料力學[M].上冊.第三版.高等教育出版社,1992.9 [6]濮良貴、紀名剛主編.機械設計[M].第七版.西北工業(yè)大學機械原理及機械零件教 研室編著，高等教育出版社2001.6 [7]成大先主編.機械設計手冊單行本[M].北京：化學工業(yè)出版社2004.1 [8]機械設計手冊編委會主編機械設計手冊[M].第一卷北京：機械工業(yè)出版社 2004.8 [9]機械設計手冊編委會主編機械設計手冊[M].第二卷北京：機械工業(yè)出版社 2004.8 [10]機械設計手冊編委會主編機械設計手冊[M].第三卷北京：機械工業(yè)出版社 2004.8 [11]機械設計手冊編委會主編機械設計手冊[M].第四卷北京：機械工業(yè)出版社 2004.8 [12]George E.Dieter, Engineer Design, McGraw Hill, Inc, 1983 [13]Claude. 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