《手推式剪草機(jī)的傳動(dòng)系統(tǒng)設(shè)計(jì)》15000字【論文】

-1- PAGE3332-手推式剪草機(jī)的傳動(dòng)系統(tǒng)設(shè)計(jì)摘要為了更好地適應(yīng)人們的需求，經(jīng)過(guò)慎重的分析和比較，原來(lái)的切割形狀得到了改善。這個(gè)設(shè)計(jì)中，用手推的剪草機(jī)主要使用滾輪驅(qū)動(dòng)機(jī)械運(yùn)動(dòng)。手推式剪草機(jī)的優(yōu)點(diǎn)是結(jié)構(gòu)相對(duì)簡(jiǎn)單，運(yùn)行流暢，聲音較小，且易上手操作，它可以讓周圍人繼續(xù)享受靜謐安逸的環(huán)境的同時(shí)把便利帶給用戶，可以更好地滿足顧客的需求。本論文基于與機(jī)械設(shè)計(jì)及相關(guān)的理論研究，研究設(shè)計(jì)了手推式剪草機(jī)的傳動(dòng)部分，使用新的設(shè)計(jì)方法設(shè)計(jì)了端面齒輪和撥桿。左右對(duì)稱的手持式設(shè)計(jì)具有簡(jiǎn)單的結(jié)構(gòu)、均勻的力量、順暢的操作、有摩擦阻力小、彎曲性能優(yōu)秀等特性，適應(yīng)性優(yōu)秀。關(guān)鍵詞：剪草機(jī)，減速機(jī)，手推，凸輪組件，改進(jìn)的設(shè)計(jì)目錄TOC\o"1-3"\h\u3285第1章前言 -1-32441.1設(shè)計(jì)的依據(jù) -1-78461.2產(chǎn)品的用途及使用范圍 -1-86801.3國(guó)內(nèi)外研究現(xiàn)狀 -1-254711.3.1國(guó)內(nèi)外發(fā)展概述 -1-61001.3.3常見(jiàn)剪草機(jī)械及其原理 -3-158641.4方案比較 -4-140281.4.1手推式剪草機(jī)的工作設(shè)計(jì)方案 -4-113941.4.2其他工作設(shè)計(jì)方案的比較 -4-12801.5關(guān)鍵問(wèn)題及其解決辦法 -6-291.5.1增速機(jī)構(gòu)的設(shè)計(jì)選擇 -6-114401.5.2幾種增速方式的實(shí)現(xiàn)比較 -6-25991.6機(jī)構(gòu)的功能及特點(diǎn) -8-208321.7機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)與用戶的一致性分析 -9-331第2章總體設(shè)計(jì)方案 -10-131792.1設(shè)計(jì)方案論證 -10-79422.1.1手推式剪草機(jī)的設(shè)計(jì)原理 -10-159362.1.2方案的選擇 -10-170092.2齒輪的計(jì)算部分 -11-148332.2.1機(jī)構(gòu)的動(dòng)力計(jì)算 -11-277992.2.2齒輪設(shè)計(jì)思路及要求 -12-98522.2.3齒輪設(shè)計(jì)過(guò)程 -12-15052.3軸的計(jì)算部分 -16-282642.3.1手推式剪草機(jī)中軸Π的設(shè)計(jì) -16-222372.3.2手推式剪草機(jī)中軸Ι的設(shè)計(jì) -17-217152.4刀具的設(shè)計(jì)計(jì)算部分 -19-73282.4.1刀具的概述 -19-23342.4.2刀具的運(yùn)動(dòng)分析 -20-74542.4.2刀具的結(jié)構(gòu)尺寸及相關(guān)參數(shù) -21-95072.5端面齒輪及撥桿的設(shè)計(jì)部分 -22-40232.5.1端面齒輪和撥桿的概述 -22-71672.5.2端面齒輪和撥桿的運(yùn)動(dòng)分析 -22-223492.6結(jié)論 -26-308182.6.1剪草機(jī)的使用方法 -26-4732.6.2剪草前應(yīng)注意的事項(xiàng) -27-118402.6.3制造價(jià)格及應(yīng)用范圍 -27-25050第3章使用說(shuō)明書(shū)（SM） -28-89743.1設(shè)備的名稱 -28-307443.2設(shè)備的安裝 -28-268743.3設(shè)備的試車運(yùn)轉(zhuǎn) -28-226623.4設(shè)備的操作和維護(hù) -28-19638第4章標(biāo)注化審核報(bào)告 -30-192884.1產(chǎn)品圖樣的審查 -30-48184.2產(chǎn)品技術(shù)文件的審查 -30-131754.3標(biāo)注件的使用情況 -30-268124.4審查結(jié)論 -30-19971參考文獻(xiàn) -31-TOC\o"1-3"\h\u第1章前言1.1設(shè)計(jì)的依據(jù)現(xiàn)如今，剪草機(jī)已有一百多年的歷史，電動(dòng)式剪草機(jī)已被需求用戶廣泛使用。由于在人口密集地區(qū)的割草機(jī)，大的移動(dòng)性、振動(dòng)、噪音、廢氣排放、品質(zhì)和機(jī)械要求等指標(biāo)都會(huì)提高。如今的剪草機(jī)大多數(shù)的動(dòng)力來(lái)源于內(nèi)燃機(jī)，廢氣排放程度與汽車相比較小，但噪音污染嚴(yán)重。美國(guó)和歐盟也出臺(tái)了關(guān)于剪草機(jī)等發(fā)動(dòng)機(jī)的相關(guān)排放規(guī)定。德國(guó)還為了管理噪音公害導(dǎo)入了“藍(lán)天使”的規(guī)定。在一些歐洲城市，通過(guò)稅制上的優(yōu)惠措施和加速綠色技術(shù)開(kāi)發(fā)的激勵(lì)，導(dǎo)入了鼓勵(lì)“綠色運(yùn)營(yíng)商”的方案。手推式剪草機(jī)的優(yōu)點(diǎn)是結(jié)構(gòu)相對(duì)簡(jiǎn)單，運(yùn)行流暢，聲音較小，且易上手操作，它可以讓周圍人繼續(xù)享受靜謐安逸的環(huán)境的同時(shí)把便利帶給用戶。1.2產(chǎn)品的用途及使用范圍現(xiàn)在我國(guó)市場(chǎng)上絕大部分剪草機(jī)都是因?yàn)樗鼈冃枰圃斐龈蟮脑肼?帶來(lái)嚴(yán)重的環(huán)境污染而使用的動(dòng)力發(fā)電機(jī)。在工作、辦公、學(xué)習(xí)等都是一個(gè)需要安靜空間的場(chǎng)所,這種特殊情況下需要驅(qū)動(dòng)式發(fā)電機(jī)的剪草器非常少見(jiàn),很難吸引人們的喜愛(ài)。動(dòng)力發(fā)動(dòng)機(jī)剪草機(jī)因?yàn)榕鋫淞藙?dòng)力設(shè)備，所以維護(hù)和維護(hù)成本會(huì)變高。同時(shí),動(dòng)力發(fā)動(dòng)機(jī)的剪草器需要排除大量雜物,而且需要依賴于刀片進(jìn)行高速轉(zhuǎn)動(dòng),因此也需要提出對(duì)于機(jī)械總體的安全性能要求,操作機(jī)器會(huì)使使用人員產(chǎn)生劇烈的共振，操作會(huì)非常不順暢。動(dòng)力發(fā)動(dòng)機(jī)剪草機(jī)效率高，切斷效果好，但是價(jià)格也很高?，F(xiàn)在一般用戶很難接受。通過(guò)市場(chǎng)調(diào)查，我們決定設(shè)計(jì)發(fā)動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)、噪音公害、可調(diào)整的收割量、重量輕、簡(jiǎn)單、操作簡(jiǎn)單、美觀實(shí)用的面向普通用戶的剪草機(jī)。該產(chǎn)品主要適用于家庭和割草的較小區(qū)域。如果沒(méi)有引擎，那就是綠色剪草機(jī)。這是一種提倡環(huán)保的割草理想工具。1.3國(guó)內(nèi)外研究現(xiàn)狀1.3.1國(guó)內(nèi)外發(fā)展概述19世紀(jì)中期,幾乎所有的草坪都被一根鐮刀割掉,用牛羊放牧來(lái)進(jìn)行整理。隨著我國(guó)橄欖球、高爾夫、網(wǎng)球和其它體育運(yùn)動(dòng)的發(fā)展而興起。英國(guó)人埃德溫?巴丁，根據(jù)旋轉(zhuǎn)機(jī)器的原理在煽動(dòng)霍普的剪草機(jī)。這個(gè)產(chǎn)品在英國(guó)很受歡迎，之后被進(jìn)口到了美國(guó)。18世紀(jì)60年代，美國(guó)獲得第一臺(tái)剪草機(jī)的專利權(quán)，美國(guó)開(kāi)始發(fā)展剪草機(jī)產(chǎn)業(yè)。僅僅幾年,與割草機(jī)有關(guān)的37項(xiàng)發(fā)明就獲得了自己的專利。1881年以前,已經(jīng)有超過(guò)4000臺(tái)剪草機(jī)被設(shè)計(jì)制造并銷售。原來(lái)的剪草機(jī)采用人力。18世紀(jì)90年代,英國(guó)開(kāi)始著手研制運(yùn)用電氣和動(dòng)力驅(qū)動(dòng)的剪草機(jī),初期蒸汽和電氣動(dòng)力驅(qū)動(dòng)被淘汰,小型的內(nèi)燃機(jī)和電氣動(dòng)力驅(qū)動(dòng)也得以進(jìn)一步發(fā)展。19世紀(jì)初期,美國(guó)的科學(xué)家萊奧尼在美國(guó)研究中心取得了電動(dòng)和機(jī)械式剪草機(jī)的技術(shù)發(fā)明和專利。剪草機(jī)裝備有汽油引擎。但是，整個(gè)設(shè)備還在被馬牽著鼻子走。第二次世界大戰(zhàn)后,剪草機(jī)經(jīng)歷了一個(gè)重大的歷史轉(zhuǎn)折。1930年代左右,每年大約有3萬(wàn)臺(tái)各種不同品牌的剪草機(jī)投入使用。戰(zhàn)后,美國(guó)經(jīng)濟(jì)開(kāi)始復(fù)蘇,軍人不再支付任何現(xiàn)金,可以低價(jià)地購(gòu)買自己的房子。許多住宅被建設(shè)和銷售，促進(jìn)了剪草機(jī)的快速發(fā)展。剪草機(jī)的市場(chǎng)需求量與產(chǎn)品數(shù)量迅速增加，19世紀(jì)40年代共生產(chǎn)36萬(wàn)臺(tái)，19世紀(jì)70年代共生產(chǎn)700萬(wàn)臺(tái)。19世紀(jì)末期，剪草機(jī)市場(chǎng)飽和，但是年總銷售量依舊可以達(dá)到500萬(wàn)到600萬(wàn)臺(tái)。隨著剪草機(jī)數(shù)量的增加，其性能不斷提高。19世紀(jì)中期，美國(guó)制造出了第一臺(tái)無(wú)線剪草機(jī)。19世紀(jì)70年代，克拉尼科設(shè)計(jì)研發(fā)了一種可進(jìn)行編程的剪草機(jī)。對(duì)于目前的剪草機(jī)制造廠家來(lái)說(shuō),我國(guó)的技術(shù)發(fā)展起步相對(duì)較晚,且其進(jìn)行制造的企業(yè)數(shù)量和規(guī)模相對(duì)較少,產(chǎn)品的使用種類也比較單一，種類相對(duì)較少，無(wú)法滿足需求。另外，與發(fā)達(dá)國(guó)家的品質(zhì)相比也有很大的差距。所以,我國(guó)在很長(zhǎng)的一段時(shí)間里使用的剪草機(jī)主要是依靠從美國(guó)、瑞典、意大利、日本等國(guó)家進(jìn)口。據(jù)統(tǒng)計(jì),19世紀(jì)90年代我國(guó)已經(jīng)銷售了大約3萬(wàn)臺(tái)的剪草機(jī)，其中80%都是從其他國(guó)家進(jìn)口的。20世紀(jì)初期,我國(guó)所有品種的剪草機(jī)產(chǎn)品銷售總量已經(jīng)超過(guò)13萬(wàn)臺(tái),其中,進(jìn)口剪草機(jī)的產(chǎn)品銷售總量約為3.2萬(wàn)臺(tái)。幾年來(lái),草坪機(jī)械的年平均增長(zhǎng)率已經(jīng)達(dá)到了驚人的30%。國(guó)內(nèi)草坪機(jī)械年銷售量約為1億2000萬(wàn)~1億3000萬(wàn)元，其中85%來(lái)自國(guó)外，15%來(lái)自國(guó)內(nèi)?？備N售臺(tái)數(shù)大約是1萬(wàn)套。

1.3.2常見(jiàn)的剪草機(jī)械分類根據(jù)功率，剪草機(jī)可以分為馬達(dá)驅(qū)動(dòng)和人驅(qū)動(dòng)兩個(gè)類別。按動(dòng)力驅(qū)動(dòng)方式又分為馬達(dá)、汽油發(fā)動(dòng)機(jī)、柴油發(fā)送機(jī)。其中，作為動(dòng)力的小型汽油發(fā)動(dòng)機(jī)更為普遍，柴油機(jī)被用于牧草地的剪草機(jī)等大型剪草機(jī)。根據(jù)割草過(guò)程中刀刃的運(yùn)動(dòng)方法,分為滾動(dòng)式、旋切式、剪切式三種。根據(jù)切割刀具的形狀,可以將其分為旋轉(zhuǎn)刀型、滾動(dòng)切割刀型、旋轉(zhuǎn)刀型、慢切刀型等。根據(jù)四種驅(qū)動(dòng)型的功能分類,可以將其功能劃分大致為四種驅(qū)動(dòng)車輛推進(jìn)型(步行)、自行式、駕駛型;根據(jù)驅(qū)動(dòng)車輛提供支撐力的能力和驅(qū)動(dòng)駕駛員的模型,可將其功能劃分大致為兩種:驅(qū)動(dòng)手扶和推推、移動(dòng)式、手扶式和助推、駕駛式、拖拉機(jī)式。剪草機(jī)的擋位寬度通常為400~1000mm,而且一臺(tái)剪草機(jī)的擋位高度通常為15~1000mm,并且本機(jī)設(shè)置了數(shù)個(gè)不同的高度可以隨意調(diào)整到的擋位。1.3.3常見(jiàn)剪草機(jī)械及其原理（1）滾動(dòng)式剪草機(jī)由滾動(dòng)型刀片和固定型床刀組成。其結(jié)構(gòu)近似于一個(gè)圓柱形,它在圓錐體表面附有一把切割機(jī)床刀,并以螺旋狀的方式安裝,依靠螺旋帶動(dòng)刀片滾動(dòng)式剪切。剪草機(jī)根據(jù)不同刀片上的葉輪數(shù)量及其轉(zhuǎn)速不同而有所差異。刀片的數(shù)量越大,每一個(gè)單位長(zhǎng)度的剪刀次數(shù)相對(duì)較多,剪出來(lái)的草也越細(xì)。旋刀數(shù)量一般為3~12。該類型的剪草器是在高品質(zhì)的草坪上使用中最為普遍采用。特別適合在高度3~80mm的地方使用,價(jià)格相對(duì)比較高,維護(hù)和保養(yǎng)過(guò)程中對(duì)土地的要求也比較嚴(yán)格。（2）旋切式剪草機(jī)(又稱懸刀式)刀片可以垂直或縱軸向上或水平轉(zhuǎn)動(dòng)懸掛,高速旋轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)動(dòng)剪切好的草皮和葉片直到頂端。工作原理設(shè)備主要是主機(jī)利用長(zhǎng)柄水平剪刀切割放在頭部的較長(zhǎng)草莖刀片或更多的較短刀片,高速旋轉(zhuǎn)時(shí)將較長(zhǎng)刀片和頭部草莖之間發(fā)生劇烈碰撞和振動(dòng)切斷,不需要支撐就可以切斷。刃的背面形狀是一種類似于一種風(fēng)葉的形狀,在高速旋轉(zhuǎn)下形成了表面的真空狀態(tài),使得草葉直立,容易切斷，和外殼組合的話，由于旋渦的形成而損壞的草就會(huì)被切斷為了從吐到草坪的外殼出口，剪草在合適的范圍內(nèi)，其價(jià)格較低，維修保養(yǎng)以及使用非常方便，是國(guó)內(nèi)外最受歡迎的剪草機(jī)。（3）甩刀式剪草機(jī)切斷器是一個(gè)由多個(gè)橫向垂直于地面的切斷刀片組成,由鉸鏈緊緊固定在旋轉(zhuǎn)軸上。高速旋轉(zhuǎn)的條件下,在離心力的作用下,刀片與軸芯保持垂直,刀刃向右旋轉(zhuǎn)剪切草莖。刀片通常是用手柄刀軸或者是將刀頭使用鉸鏈固定的,所以即便遇到了堅(jiān)硬而難以撞擊的物體,也能夠避免不會(huì)損傷機(jī)器。（4）甩繩式剪草機(jī)工作裝置由內(nèi)側(cè)附有尼龍繩的吸管板和面向人后方的保護(hù)罩構(gòu)成。當(dāng)剪草盤高速旋轉(zhuǎn)時(shí)，由于離心力的作用會(huì)使裸露的尼龍繩像筆直的刀刃一樣快速地撞擊草莖以達(dá)到剪草的效果。尼龍繩是具有高度柔軟性的，所以不會(huì)因?yàn)榕龅秸系K物而對(duì)機(jī)器造成硬性傷害，同樣也不會(huì)對(duì)其障礙物產(chǎn)生很大傷害。1.4方案比較1.4.1手推式剪草機(jī)的工作設(shè)計(jì)方案在手動(dòng)剪草機(jī)的設(shè)計(jì)中，重要的是如何將人力傳遞出去。操作員為了以正常的步行速度工作，需要通過(guò)加速機(jī)構(gòu)持續(xù)傳遞力量。由于刀片的相對(duì)運(yùn)動(dòng)方向與移動(dòng)者的方向垂直，所以由前加速機(jī)構(gòu)傳遞的運(yùn)動(dòng)必須通過(guò)第一階段的變形機(jī)構(gòu)傳遞給干部。通過(guò)研究分析我們得到了手動(dòng)剪草機(jī)的組成結(jié)構(gòu)框圖，如圖1.1所示。圖1.1手推式草坪剪草機(jī)的組成框圖1.4.2其他工作設(shè)計(jì)方案的比較眾多技術(shù)原理中可以實(shí)現(xiàn)手動(dòng)剪草功能的有很多，也各有其優(yōu)點(diǎn)與缺點(diǎn)，如下為具體理由的解釋分析：（1）用腳驅(qū)動(dòng)如果用腳部駕駛的話，一般的操作人員需要站在被驅(qū)動(dòng)機(jī)上或坐在被驅(qū)動(dòng)機(jī)上，除了完成割草工作之外，割草機(jī)的設(shè)計(jì)還需要支撐操作員的體重，使之有方向性。所以，其機(jī)械結(jié)構(gòu)組成相對(duì)復(fù)雜，機(jī)械尺寸也相對(duì)較大，在草坪狹窄的區(qū)域不適合使用。（2）用手驅(qū)動(dòng)使用手球的話，因?yàn)榭梢员苊馐褂媚_部驅(qū)動(dòng)器時(shí)的問(wèn)題，所以機(jī)器的設(shè)計(jì)很小，可以靈活的操作。因此，決定設(shè)計(jì)手動(dòng)修草機(jī)。（3）用割的方式那是用小刀切掉草。但是，草很柔軟，一端很自由，很難收割。（4）用打的方式那就是用刀刃和稻草繩來(lái)除草。用這個(gè)方法割草所需的速度非?？欤栽诒煌频怪耙巡菖獕?。那樣的產(chǎn)品雖然被制作了，但是不能很好地發(fā)揮作用。（5）用剪的方式也就是說(shuō)，用刀割草，相對(duì)運(yùn)動(dòng)原理下使用兩片刀片的話很容易割草，不需要高速。因此，我決定設(shè)計(jì)手動(dòng)式剪草機(jī)。手動(dòng)又有手搖及手推兩種形式。簡(jiǎn)單的旋轉(zhuǎn)和往返直線運(yùn)動(dòng)可以簡(jiǎn)單實(shí)現(xiàn)。如果通過(guò)手搖來(lái)實(shí)現(xiàn)機(jī)械運(yùn)動(dòng)的話，操作太復(fù)雜操作變得不方便，需要用人力推出去割草機(jī)。為了操作人員可以通過(guò)簡(jiǎn)單的操作完成割草工作，可以用手向前推割草機(jī)，旋轉(zhuǎn)割草機(jī)的輪子，旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)就會(huì)變成往返運(yùn)動(dòng)，輸出給執(zhí)行機(jī)構(gòu)。顯然，設(shè)計(jì)手動(dòng)剪草機(jī)是合理可行的。根據(jù)數(shù)據(jù)，可以使用組合法形成預(yù)備的方案。從上述分析中我們可以清楚地看出,手動(dòng)剪草機(jī)只是需要一個(gè)運(yùn)動(dòng)方式的變換(即旋轉(zhuǎn)為一個(gè)直線往復(fù)運(yùn)動(dòng)),所以在矩陣圖表后面不是需要由任何一個(gè)列出組成。最簡(jiǎn)單的機(jī)械設(shè)備是曲柄滑塊機(jī)構(gòu)、直動(dòng)推桿式盤狀凸輪機(jī)構(gòu)、齒條式傳動(dòng)機(jī)構(gòu)。曲柄滑塊機(jī)構(gòu)2）直動(dòng)推桿盤狀凸輪機(jī)構(gòu)3）齒輪齒條機(jī)構(gòu)圖1.2機(jī)構(gòu)運(yùn)動(dòng)簡(jiǎn)圖1.5關(guān)鍵問(wèn)題及其解決辦法1.5.1增速機(jī)構(gòu)的設(shè)計(jì)選擇動(dòng)力傳遞與速度變化需要依靠加速機(jī)構(gòu)來(lái)實(shí)現(xiàn)。刀具地剪切運(yùn)動(dòng)受加速機(jī)構(gòu)速度變化影響。我的手推式剪草機(jī)采用圓柱形凸輪驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)。圓盤側(cè)面的形狀特性可以在圓盤旋轉(zhuǎn)時(shí)橫向按壓固定在滑塊上的撥桿（可水平調(diào)整），即可獲得端面凸輪，其工作原理如圖1.3所示：圖1.3圓柱凸輪傳動(dòng)機(jī)構(gòu)1.5.2幾種增速方式的實(shí)現(xiàn)比較（1）用組合法實(shí)現(xiàn)增速要想讓操作員能夠以正常的行走速度進(jìn)行工作,必須加速器的驅(qū)動(dòng)力繼續(xù)向其傳遞。由于運(yùn)動(dòng)傳動(dòng)機(jī)構(gòu)的車輪和運(yùn)動(dòng)輸出部件都是在固定軸上作為旋轉(zhuǎn)中心進(jìn)行運(yùn)動(dòng),所以在車輪和輸出部件中的車輪與運(yùn)動(dòng)傳動(dòng)機(jī)構(gòu)的運(yùn)動(dòng)輸出部件之間需要使用履帶傳動(dòng)、鏈?zhǔn)絺鲃?dòng)、齒輪式傳動(dòng)。使用這種齒輪傳動(dòng)技術(shù)可以促進(jìn)剪草機(jī)的工作設(shè)計(jì)更加緊湊,而齒輪傳動(dòng)也可以劃分為蝸輪蝸桿傳動(dòng)、斜齒圓柱齒輪傳動(dòng)、直齒圓柱齒輪傳動(dòng)和圓錐齒輪傳動(dòng)。然而,蝸輪蝸桿傳動(dòng)傳遞時(shí)的效率較低。通常,蝸桿都是主動(dòng)運(yùn)轉(zhuǎn)的,軸空間是錯(cuò)開(kāi)的。適用于剪草機(jī)的話,支撐結(jié)構(gòu)也會(huì)變得更加復(fù)雜。即使是需要在一個(gè)安裝圓錐齒輪傳動(dòng)交叉軸,剪草機(jī)的支承和構(gòu)造也可能變得更加復(fù)雜。水平齒輪和水平傳動(dòng)齒輪之間的主軸是平行,支撐裝置簡(jiǎn)單。同時(shí),剪草機(jī)的移動(dòng)速度不快,負(fù)載不大。所以,增速傳動(dòng)機(jī)構(gòu)也可以選用直齒或者圓柱形傳動(dòng)。機(jī)構(gòu)組成方案如圖1.4所示：1)曲柄滑塊機(jī)構(gòu)（齒輪增速）2）直動(dòng)推桿盤狀凸輪機(jī)構(gòu)（齒輪增速）3)齒輪齒條機(jī)構(gòu)（齒輪增速）圖1.4機(jī)構(gòu)運(yùn)動(dòng)簡(jiǎn)圖為了更好地實(shí)現(xiàn)刀具上剪草的動(dòng)作方式與剪草機(jī)的走向保持一定的垂直,可以采用異變法。切削機(jī)械工具的裝置剪草機(jī)切削運(yùn)動(dòng)行進(jìn)方向和裝置剪草機(jī)的切削行進(jìn)運(yùn)動(dòng)方向必須是完全垂直,所以同時(shí)如果上圖1.4中的1)和2)所示的設(shè)計(jì)方案不能完全滿足刀具設(shè)計(jì)的實(shí)際要求,需進(jìn)一步考慮改變切削機(jī)械設(shè)備傳動(dòng)裝置構(gòu)成。方案1是通過(guò)使用一個(gè)連桿機(jī)構(gòu)和一個(gè)梅花凸輪(這個(gè)凸輪的廓線就像一個(gè)梅花),從而可以使得導(dǎo)軌上各個(gè)滑塊之間的往返移動(dòng)得以完成,工作原理結(jié)構(gòu)如圖1.5所示。圖1.5梅花凸輪傳動(dòng)機(jī)構(gòu)方案2滑塊的反向往復(fù)運(yùn)動(dòng)方式可以由一個(gè)小的圓柱形滑塊凸輪軸來(lái)傳動(dòng),該機(jī)構(gòu)將滑塊凸輪軸的反向回轉(zhuǎn)及其運(yùn)動(dòng)方式進(jìn)行反向旋轉(zhuǎn)和往復(fù)改變,工作結(jié)構(gòu)原理及其結(jié)構(gòu)如本框圖1.6所示。圖1.6圓柱凸輪傳動(dòng)機(jī)構(gòu)如圖1.5所示，在機(jī)構(gòu)中，需要添加支點(diǎn)和兩個(gè)低副（或一個(gè)高副），使旋轉(zhuǎn)的運(yùn)行組件往返。根據(jù)這個(gè)，復(fù)雜度會(huì)增加，會(huì)減少傳送到滑塊的力。要正確地選擇剪草機(jī)的移位和運(yùn)動(dòng)變速機(jī)構(gòu),圓柱形凸輪和端面式凸輪機(jī)構(gòu)的結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單,可以考慮。但是，可以實(shí)現(xiàn)割草機(jī)的高度調(diào)整也是我們?cè)O(shè)計(jì)中的期望。在圖1.6所示的圓柱凸輪機(jī)構(gòu)中，如果要實(shí)現(xiàn)該調(diào)節(jié)功能，可以使工具架（包括可動(dòng)刃、固定刃）在垂直方向上移動(dòng)的可動(dòng)組合，構(gòu)成機(jī)構(gòu)的結(jié)構(gòu)更復(fù)雜。如圖1.6所示，端機(jī)構(gòu)可使推桿沿端的任意串上下移動(dòng)，因此可上下移動(dòng)工具箱，可簡(jiǎn)單實(shí)現(xiàn)高度的調(diào)整。1.6機(jī)構(gòu)的功能及特點(diǎn)該割草機(jī)器是利用固定刃和可移動(dòng)刃的剪切工藝,結(jié)構(gòu)緊湊,小容量,輕質(zhì),低噪音,無(wú)污染,易用,柔軟性強(qiáng),適合于割草和處理小領(lǐng)域。沒(méi)有發(fā)動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)，安全可靠，維護(hù)簡(jiǎn)單。1～20mm為剪草高度，240mm為最大剪草寬度，外形尺寸（長(zhǎng)度?寬度：586369200mm），重量為30kg（45鋼制）。使用有耐久性的鑄造鋁機(jī)架和構(gòu)造部件，具有沒(méi)有刺傷、變形不卷曲的特點(diǎn)。前輪采用了方向盤性能優(yōu)秀的通用輪。后輪的一個(gè)輪子上裝備有長(zhǎng)壽命的滾珠軸承，因此剪草機(jī)在旋轉(zhuǎn)時(shí)更容易運(yùn)轉(zhuǎn)。金屬制的把手利于折疊，包裝的尺寸從而變小。手柄的長(zhǎng)度為收納式，適合各種高度的操作員。獨(dú)立設(shè)計(jì)的底盤，可以防止通道被草堵塞。美觀的外觀造型，審美要求更偏向于家庭用戶。剪草機(jī)由于其效果理想,成本低,因此它們被廣泛用于小面積割草機(jī)上。1.7機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)與用戶的一致性分析（1）依據(jù)機(jī)構(gòu)的運(yùn)動(dòng)功能性質(zhì)，通過(guò)類推法和組合法完成機(jī)構(gòu)的構(gòu)成要素和設(shè)計(jì)。（2）在處理原型之前，3D建模軟件將用于3D建模、虛擬組件和動(dòng)作模擬。（3）通過(guò)理論來(lái)檢驗(yàn)設(shè)計(jì)的可行性，并制作實(shí)體原型。（4）外觀造型新穎獨(dú)特，且其推桿可以折疊保存，更加適用于家庭用戶。（5）為大大改善剪草機(jī)械行業(yè)總體的生產(chǎn)運(yùn)行管理效率,解決了手動(dòng)輪式剪草機(jī)在工作中運(yùn)行效率較低的一個(gè)問(wèn)題,采用了雙齒輪軸式傳動(dòng)剪草機(jī)構(gòu)（為了提高速度）。（6）與冠輪的形狀相近，采用端面凸輪機(jī)構(gòu)（從而可以運(yùn)動(dòng)形態(tài)轉(zhuǎn)換），以滿足剪草運(yùn)動(dòng)的要求，向線性往復(fù)運(yùn)動(dòng)旋轉(zhuǎn)，解決端面凸輪機(jī)構(gòu)的困難問(wèn)題。（7）為了解決目前移動(dòng)式剪草機(jī)高度調(diào)整困難的問(wèn)題,采用了自動(dòng)剪草機(jī)和高度調(diào)整器。（8）按照大多數(shù)用戶購(gòu)買力的要求，產(chǎn)品成本（制造及使用成本）降低。第2章總體設(shè)計(jì)方案2.1設(shè)計(jì)方案論證2.1.1手推式剪草機(jī)的設(shè)計(jì)原理該機(jī)構(gòu)是由車輪操作驅(qū)動(dòng)的，通過(guò)一對(duì)減速器來(lái)傳遞扭矩。然后，通過(guò)端齒輪和撥片桿的組合來(lái)變更移動(dòng)方向，成為往返剪切運(yùn)動(dòng)的最終輸出。2.1.2方案的選擇選擇這一個(gè)設(shè)計(jì)方案是為了更好地傳達(dá)和體驗(yàn)到一場(chǎng)運(yùn)動(dòng)。車身采用全自動(dòng)綠色裝飾設(shè)計(jì),無(wú)任何引擎和汽車驅(qū)動(dòng),節(jié)能、低污染(包括噪音、廢氣)。為了大大提高切削機(jī)器的整體工作效率,解決了手動(dòng)切削機(jī)器人在工作效率低的情況下,采用了一種齒輪切削機(jī)構(gòu)(為了大大提高加工速度)。采用端機(jī)構(gòu)(移動(dòng)式形態(tài)變量轉(zhuǎn)換器),將旋轉(zhuǎn)式切割機(jī)變?yōu)橐粭l直線的往返移動(dòng),以滿足切割機(jī)械操作的特殊要求。其形狀類似于皇冠車輪,解決了零件末端很難加工。通過(guò)自動(dòng)割草機(jī)高度自行調(diào)整的機(jī)構(gòu),可以有效地解決自動(dòng)割草機(jī)的高度不易被調(diào)整。在使用蝸桿和蝸桿驅(qū)動(dòng)的另一種方案中，使用割草的方法，直接驅(qū)動(dòng)割草盤。機(jī)構(gòu)更簡(jiǎn)單，工具的拆裝更方便。但是，草很軟，一頭自由，很難收割，收割的次數(shù)也很少。如果想有效地削減，必須使用高功率。我采用的剪草機(jī)的構(gòu)造相對(duì)比較簡(jiǎn)單，且軸的位置更容易定位，因?yàn)槲仐U和蝸桿的割草機(jī)的水平軸和垂直軸各有一個(gè)，所以框架的構(gòu)造變得復(fù)雜。采用了端面齒輪和撥桿的運(yùn)動(dòng)組合的加速機(jī)構(gòu)，結(jié)構(gòu)相對(duì)簡(jiǎn)單，實(shí)際上是推桿運(yùn)動(dòng)組。同時(shí)，如果你割了很多草，并且有一定程度的強(qiáng)度，那么采用剪的收獲方法通常比割的收獲方法更有效率。機(jī)構(gòu)方案簡(jiǎn)圖如圖2.1所示：圖2.1蝸輪蝸桿傳動(dòng)的割草機(jī)2.2齒輪的計(jì)算部分2.2.1機(jī)構(gòu)的動(dòng)力計(jì)算草坪的植物草是用特殊纖維材料制作而成的,修剪簡(jiǎn)單不增加負(fù)擔(dān)。通過(guò)對(duì)割草機(jī)的應(yīng)用性進(jìn)行分析,可以確定假設(shè)每個(gè)人剪一根植物時(shí)所需要的工作載荷是f=0.5N，同時(shí)每個(gè)人在其身上剪出的植物數(shù)量最多應(yīng)該是500根，可得F=250N；在端面?zhèn)鲃?dòng)齒輪上當(dāng)所承受到的力矩大小公式為：F1=F2=125N車輪提供驅(qū)動(dòng)的扭矩，進(jìn)行機(jī)械動(dòng)作。假設(shè)一個(gè)輪子的直徑分別是D=200mm；其中輪子的周長(zhǎng)大約為C=628.3mm。假定人的正常行走步數(shù)為500mm/s。假設(shè)一個(gè)刀具在高速旋轉(zhuǎn)時(shí)所需要承受所收到的推動(dòng)力都可能是由于刀具輪子上的轉(zhuǎn)矩而變所導(dǎo)致的。則,軸Ⅰ上的所傳遞的功率大小為：軸Ⅱ上的所傳遞的功率大小為：輪子所傳遞的功率大小為：2.2.2齒輪設(shè)計(jì)思路及要求（1）模塊的合理選擇：目前，在變速箱的現(xiàn)代最新設(shè)計(jì)中，各擋位選擇的齒輪模數(shù)各有不同。但是，由于經(jīng)濟(jì)性和實(shí)用性的要求，現(xiàn)選擇模數(shù)如下：。（2）合理選擇壓力角度：分度圓的壓力角不同，若對(duì)于同一分度圓的齒輪來(lái)說(shuō)，基準(zhǔn)圓也會(huì)有所不同。當(dāng)壓力角越大時(shí)，基圓的直徑就會(huì)越小，漸近線就會(huì)愈加彎曲，輪齒的齒根也會(huì)隨之變厚，同時(shí)齒面曲率半徑越大，就可以使輪齒的彎曲強(qiáng)度及接觸強(qiáng)度越高。螺旋角度的合理選擇：所有齒輪都必須選擇較大的螺旋角（通常選擇30左右），以保證齒輪在傳遞力的過(guò)程中的順暢度，還要減少噪音的影響。（3）齒尖寬度分析：正變位齒輪參數(shù)中，齒頂高會(huì)隨著變位系數(shù)的增加而增大，且齒尖會(huì)逐漸變尖。因此，有必要進(jìn)行齒頂變尖的驗(yàn)算。（4）對(duì)于手推式剪草機(jī)齒輪強(qiáng)度計(jì)算方法的概述我國(guó)國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)局發(fā)布的漸進(jìn)圓柱齒輪支撐力的計(jì)算方法是根據(jù)國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)化機(jī)構(gòu)的計(jì)算方法制定的，此法較為全面地考慮分析了所有可以影響齒輪支撐力的因素。在四個(gè)方面，使用四個(gè)系數(shù)校正標(biāo)稱載荷。這四個(gè)系數(shù)分別是服務(wù)系數(shù)和動(dòng)態(tài)負(fù)載系統(tǒng)。目前齒輪強(qiáng)度最準(zhǔn)確、最全面的計(jì)算方法。影響齒輪的齒的負(fù)荷的因素可以概括為齒的數(shù)目、齒的方向的負(fù)荷分配系數(shù)以及齒之間的負(fù)荷分配系數(shù)。對(duì)于齒輪負(fù)荷強(qiáng)度的各種計(jì)算方法所需要使用的各種動(dòng)態(tài)負(fù)荷系數(shù)kv的表示形式極其不同,所需要考慮到的系數(shù)也是不一樣。在對(duì)于齒輪的強(qiáng)度進(jìn)行各種計(jì)量方法中使用帶齒負(fù)荷分配系數(shù)的計(jì)量方法是不一樣的。不同的牙輪在使用時(shí)對(duì)于負(fù)荷分配系數(shù)進(jìn)行計(jì)算時(shí),處理的方法與使用時(shí)牙齒間的負(fù)重量進(jìn)行了很大不同。根據(jù)汽車齒輪箱的動(dòng)作特性，齒輪的齒負(fù)載發(fā)生變動(dòng)。這是負(fù)載不穩(wěn)定的情況。從以上4點(diǎn)可以看出，ISO的齒輪強(qiáng)度計(jì)算法是合理且正確的方法，因此本文將該方法用于齒輪的設(shè)計(jì)和計(jì)算。齒輪傳遞動(dòng)力時(shí)，牙齒處于懸臂狀態(tài)，牙根產(chǎn)生彎曲應(yīng)力等應(yīng)力，應(yīng)力集中變大。為了防止在規(guī)定的壽命內(nèi)齒輪損壞，齒根的最大應(yīng)力必須小于容許應(yīng)力。2.2.3齒輪設(shè)計(jì)過(guò)程（1）輸出轉(zhuǎn)矩設(shè)計(jì)：轉(zhuǎn)速軸Ⅰ上的轉(zhuǎn)速計(jì)算輪子傳遞的轉(zhuǎn)矩可得：軸Ⅱ上的轉(zhuǎn)矩為:（2）齒輪的參數(shù)設(shè)計(jì)：選定各種齒輪的特殊材質(zhì),熱處理,精密傳動(dòng)性能和速度等級(jí),齒數(shù)。剪草機(jī)本身就是一種平凡的剪草作業(yè)管理設(shè)備。這種傳動(dòng)齒輪都是采用普通金屬材料和使用高溫金屬熱處理的混合方法加工制成。精度為8級(jí)。小齒輪:40cr(高溫淬火及高速回火)、牙齒的整體表面耐磨硬度280hbs;大型耐磨牙齒輪:45鋼(高速淬火及預(yù)熱加強(qiáng))、牙齒的整體表面耐磨硬度240hbs。它們之間的硬度差是40Hbs。選擇小齒輪齒數(shù)：z1=23，大齒輪齒數(shù)：（3）基本參數(shù)的選擇負(fù)荷率的選擇：選擇齒寬系數(shù)：查得彈性系數(shù)為：根據(jù)牙面的硬度來(lái)確認(rèn)接觸疲勞限度：小齒輪：,大齒輪：；（4）計(jì)算應(yīng)力循環(huán)次數(shù)N假設(shè)工作機(jī)械負(fù)荷的輕微影響，草坪每周修一次，每周修8小時(shí)，預(yù)計(jì)使用年限為50年。小齒輪的應(yīng)力循環(huán)數(shù)：可得：大齒輪的應(yīng)力循環(huán)數(shù)：（5）容許接觸疲勞應(yīng)力的計(jì)算經(jīng)查閱可以得到接觸疲勞壽命系數(shù)：小型齒輪,大型齒輪接觸疲勞強(qiáng)度安全系數(shù)有公式：小齒輪的螺距圓直徑的試驗(yàn)計(jì)算：（1）可得：為了保證制造工藝簡(jiǎn)單，取模數(shù)：取標(biāo)準(zhǔn)模數(shù)小齒輪分度圓直徑：大齒輪分度圓直徑：大齒輪齒寬,圓整??；小齒輪齒寬(加寬5mm)中心距小齒輪齒高大齒輪齒高齒輪的相關(guān)參數(shù)如下表所示：表2-1齒數(shù)表齒輪齒數(shù)模數(shù)齒形角齒高大齒輪小齒輪69232.02.020204.54.5（6）計(jì)算載荷系數(shù)K查得使用系數(shù)圓周力，查得動(dòng)載荷系數(shù)查得齒間載荷分配系數(shù),查得齒向載荷分布系數(shù),取計(jì)算載荷系數(shù)（7）修正計(jì)算：已取,符合接觸疲勞強(qiáng)度條件。（8）齒輪彎曲疲勞強(qiáng)度的確認(rèn)工序確定設(shè)計(jì)參數(shù):載荷系數(shù)小齒輪傳遞的轉(zhuǎn)矩查得齒形系數(shù),：應(yīng)力修正系數(shù)，查得彎曲疲勞的壽命影響系數(shù)：小型齒輪，大型齒輪按照各齒面的硬度檢驗(yàn)可以查得彎曲疲勞強(qiáng)度極限：小型齒輪,大型齒輪計(jì)算彎曲疲勞許用應(yīng)力取彎曲疲勞強(qiáng)度安全系數(shù)許用齒根彎曲應(yīng)力為，則齒根彎曲應(yīng)力為，結(jié)論:計(jì)算可得彎曲疲勞強(qiáng)度足夠。2.3軸的計(jì)算部分2.3.1手推式剪草機(jī)中軸Π的設(shè)計(jì)（1）選擇軸Π的材料該軸軸承不受任何行業(yè)特殊要求,選用45鋼進(jìn)行調(diào)質(zhì)防銹處理，初步估算軸徑：按扭矩和力量估計(jì)出各個(gè)輸入端的最低扭矩軸徑,按45鋼，取，?。?）軸Π的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)軸Π上零件的軸向定及位周向定位。從左輪子連接處向右?。骸？紤]軸的構(gòu)造過(guò)程，在軸的左端和右端產(chǎn)生倒角。（3）軸Π的強(qiáng)度演算完成結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)后，可以知道各段的受力、操作點(diǎn)的位置、軸承跨度、各部分的軸直徑等參數(shù)。齒輪上作用力的大小轉(zhuǎn)矩：齒輪端面分度圓直徑：圓周力：徑向力：軸向力：豎向面上主要軸承的各支承之反力和主要軸承橫向在截面上的彎矩：截面C處的彎矩為：豎向面上主要軸承的各支承之反力和主要軸承橫向在截面上的彎矩：截面C處的彎矩為：截面C處的合成彎矩為：根據(jù)彎曲率和扭矩的運(yùn)動(dòng)應(yīng)力強(qiáng)度檢驗(yàn)旋轉(zhuǎn)軸的運(yùn)動(dòng)強(qiáng)度。通常,為了保證能夠得到承受最大彎曲最小扭矩和最大截面最小應(yīng)力強(qiáng)度的最大扭矩,只要你需要重新檢查一個(gè)扭矩軸,取,該最大扭矩在彎曲截面上的扭矩計(jì)算量和應(yīng)力：通過(guò)查表可知：材料采用45鋼,調(diào)質(zhì)處理時(shí)的許用應(yīng)力系數(shù)為，由于，故安全。2.3.2手推式剪草機(jī)中軸Ι的設(shè)計(jì)（1）選擇軸Ι的材料由于對(duì)軸沒(méi)有特別的要求，所以選擇45鋼的淬火燒結(jié)處理。軸直徑的初步估計(jì)：根據(jù)電機(jī)扭轉(zhuǎn)的運(yùn)動(dòng)強(qiáng)度,估計(jì)電機(jī)輸入輸出端最小扭轉(zhuǎn)軸徑，選擇45鋼，取根據(jù)公式，?。?）軸Ι的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)大齒輪在軸上對(duì)稱配置，左右端由套管配置?？梢园惭b、分解，傳遞力很簡(jiǎn)單。軸承的兩端通常是相同大小，以便于處理、安裝和維護(hù)。為了便于拆卸和組裝軸承，軸承的肩膀必須不要太高。齒輪和軸的軸方向的固定，用通常的平板鍵連接。根據(jù)齒輪軸的直徑，齒輪關(guān)鍵尺寸是，配合方式為，滾動(dòng)軸承的內(nèi)圈與齒輪軸匹配時(shí)應(yīng)選擇一種基孔方式。通過(guò)確定兩個(gè)定位肩點(diǎn)的高程來(lái)確定不同部分軸的直徑和長(zhǎng)度,從左邊的輪子相互連接點(diǎn)向右選擇?？紤]軸技術(shù)的結(jié)構(gòu):考慮軸技術(shù)的結(jié)構(gòu)，在軸的左端和右端選擇倒角。軸Ι的強(qiáng)度演算：完成結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)后，可以知道各段的受力、操作點(diǎn)的位置、軸承跨度、各部分的軸直徑等參數(shù)。齒輪上作用力的大小轉(zhuǎn)矩：齒輪端面分度圓直徑：圓周力：徑向力：軸向力：豎向面上主要軸承的各支承之反力和主要軸承橫向在截面上的彎矩：，方向相反截面C處的彎矩為：水平面上主要軸承的各支承軸反力和主要軸承橫向在截面上的彎矩：截面C處的彎矩為：截面C處的合成彎矩為：按彎扭合成應(yīng)力校核軸的強(qiáng)度：通常只有確認(rèn)橫梁截面上應(yīng)力強(qiáng)度的最大彎曲力矩和支撐扭矩的軸,取，該橫梁在截面上的計(jì)算應(yīng)力：查表可得：材質(zhì)為45鋼，淬火處理的容許應(yīng)力為，由于，所以安全。2.4刀具的設(shè)計(jì)計(jì)算部分2.4.1刀具的概述手推車采用縱向切斷類型，移動(dòng)模式是往復(fù)運(yùn)動(dòng)。前后切斷裝置由兩組葉片、兩個(gè)方向的分割以及雙重運(yùn)動(dòng)構(gòu)成。這個(gè)設(shè)計(jì)采用了單動(dòng)作模式。單動(dòng)刀是往返運(yùn)動(dòng)用的固定刀的可動(dòng)刀片。其特點(diǎn)是：，刀片的行程等于上下刀片的距離。剪斷機(jī)上下刀的形狀一樣。割的時(shí)候，草的兩面同時(shí)收割。行程中的移動(dòng)速度大小發(fā)生改變。刀片速度圖所示如圖2.2所示。剪刀從點(diǎn)往右移動(dòng)的話，速度從零慢慢增加。在達(dá)到速度之前，因?yàn)榕c切割機(jī)不接觸，所以沒(méi)有切斷。當(dāng)?shù)镀竭_(dá)時(shí)，兩個(gè)刀片就開(kāi)始相互接觸。被稱為初始切斷速度。然后，刀片繼續(xù)向右移動(dòng)，進(jìn)入切割的過(guò)程。刀刃到達(dá)后，兩片刀刃接觸結(jié)束，之后沒(méi)有切斷。它被我們統(tǒng)稱為最后一次切斷的速度。由到為切割加工速度的改變范圍。由圖2.2可知，大于最終切速。圖2.2切割速度的變化在切斷工序中，將刀刃對(duì)過(guò)另一邊的刀刃斜推，前后移動(dòng)切片器的話，草被割掉，草的表面稍微不均勻。2.4.2刀具的運(yùn)動(dòng)分析刀片移動(dòng)的時(shí)間中，機(jī)器的距離被稱為刀片的過(guò)程，用H表示。刀具在1秒內(nèi)移動(dòng)的絕對(duì)距離如下：式中：——機(jī)器的前進(jìn)速度——刀具水平運(yùn)動(dòng)的距離——輪子的周長(zhǎng)一個(gè)行程所需要的時(shí)間為：一個(gè)行程運(yùn)動(dòng)的絕對(duì)距離：可得切刀的進(jìn)程H為：當(dāng)齒輪轉(zhuǎn)動(dòng)一圈時(shí)，工具會(huì)轉(zhuǎn)動(dòng)6次左右，工具會(huì)對(duì)稱地運(yùn)動(dòng)，進(jìn)行加速和減速。速度由變化，從0到達(dá)的所需的時(shí)間與到達(dá)0的時(shí)間均為0.035s.根據(jù)運(yùn)動(dòng)分析，工具顯示出均勻的加速運(yùn)動(dòng)，運(yùn)動(dòng)方程式如下：可得：切刀的平均速度：切割機(jī)的平均速度與機(jī)器的前進(jìn)速度之比，稱為切割機(jī)速度比。，根據(jù)同樣的測(cè)試分析，可以得出結(jié)論：輸出速度越小，手動(dòng)割草機(jī)的操作效率越高。2.4.2刀具的結(jié)構(gòu)尺寸及相關(guān)參數(shù)因?yàn)槭褂脳l件和動(dòng)作參數(shù)不同，刀片是切斷裝置的主要部分，有模式和有幾個(gè)不同的刀片參數(shù)。表2—2手推式剪草機(jī)的主要參數(shù)項(xiàng)目切割器的形式切割幅寬刀片間距刀片運(yùn)動(dòng)形式刀片往復(fù)頻率刀片形狀配套動(dòng)力操作人數(shù)凈重手推式剪草機(jī)往復(fù)切割240mm20mm單動(dòng)860r/min平形149.1W113r/min1人30kg切割角度的加大導(dǎo)致切口處變得缺乏整齊。而且當(dāng)?shù)镀谐淘跁r(shí)，刀片上的切割?yuàn)A角和楔面夾角并沒(méi)有影響剪草葉片的質(zhì)量。往復(fù)式刀刃的切削角和楔形夾具的切削角如圖2.3所示。圖2.3往復(fù)式刀刃的切割角和楔角根據(jù)測(cè)試分析，沖程與收割草的品質(zhì)關(guān)系如下：刀片長(zhǎng)度大小對(duì)于割草的質(zhì)量并沒(méi)有太大的影響,而且是一個(gè)割草質(zhì)量高的動(dòng)物移植行程,碎片少。切削距離小于0的情況下，切口光滑。如果切削距離超過(guò)30mm，切開(kāi)就不順暢了。當(dāng)收割的速度相比與通常草芽、葉及片斷的關(guān)系：用手觸摸按壓剪刀刃的斷裂和切斷速度通常小于2.5時(shí),通常的花蕾芽和樹(shù)葉會(huì)變多,碎片也會(huì)變少。對(duì)維護(hù)維修品質(zhì)并沒(méi)有太大影響。在同樣種植作物的實(shí)驗(yàn)中,切斷的速度相對(duì)于小于2.5的情況下,正常的芽葉略微有增多或減少的傾向;而且切割率和速比相對(duì)較大時(shí),與割草之間的質(zhì)量并沒(méi)有明顯的區(qū)別。切削加工速度相對(duì)于小于3時(shí),切削面無(wú)法平滑。表2—3往復(fù)式刀片的主要技術(shù)參數(shù)項(xiàng)目刀片刀間距刀高切割角刀角硬度（HRC）往復(fù)式刀片動(dòng)刀片20mm定刀片2.5端面齒輪及撥桿的設(shè)計(jì)部分2.5.1端面齒輪和撥桿的概述端齒輪和螺旋槳之間的運(yùn)動(dòng)結(jié)構(gòu)與推桿之間的運(yùn)動(dòng)相互類似。螺旋槳運(yùn)動(dòng)是直接影響切削機(jī)械工具往復(fù)移動(dòng)。位于兩個(gè)端齒輪的凹面和兩個(gè)凸面上，轉(zhuǎn)盤棒的正常動(dòng)作驅(qū)動(dòng)工具的動(dòng)作。2.5.2端面齒輪和撥桿的運(yùn)動(dòng)分析端面齒輪的形狀如圖2.4所示：圖2.4端面齒輪的形狀對(duì)撥桿的運(yùn)動(dòng)要求為：當(dāng)端面的齒輪旋轉(zhuǎn)過(guò)時(shí)，推桿抬高20mm；端面的齒輪又旋轉(zhuǎn)過(guò)時(shí)，撥桿下降20mm；當(dāng)推桿再次繼續(xù)旋轉(zhuǎn)過(guò)時(shí)，撥桿再次停止了移動(dòng)。運(yùn)動(dòng)狀態(tài)如圖2.5所示。圖2.5運(yùn)動(dòng)分析圖撥桿安裝于端面?zhèn)鲃?dòng)齒輪處安裝，圖中a與b分別為撥桿的上升相對(duì)應(yīng)端面?zhèn)鲃?dòng)齒輪所需要旋轉(zhuǎn)的角度，c為。在一個(gè)端面?zhèn)鲃?dòng)齒輪上的撥桿和接觸點(diǎn)在一個(gè)端面?zhèn)鲃?dòng)齒輪上的接觸點(diǎn)之間旋轉(zhuǎn)的角度相對(duì)應(yīng)的行程公式為：式中d為撥桿與端面?zhèn)鲃?dòng)齒輪之間的接觸點(diǎn)距離端面?zhèn)鲃?dòng)齒輪上距離中心所在位置的長(zhǎng)度和直徑。圖2.6端面齒輪的輪廓曲線假設(shè)接觸點(diǎn)在一個(gè)端面上下齒輪上的徑向運(yùn)動(dòng)兩個(gè)行程軌跡定義分別為Y和X,接觸點(diǎn)上下齒輪運(yùn)動(dòng)的兩個(gè)位移行程定義分別為X和Y,可由此得到其中的兩個(gè)運(yùn)動(dòng)行程軌跡可用方程式分別定義為：式中各參數(shù)：為端面齒輪旋轉(zhuǎn)的角度；k為與接觸端面?zhèn)鬟f齒輪高速運(yùn)動(dòng)的位移行程和接觸點(diǎn)上下方向傳遞齒輪運(yùn)動(dòng)時(shí)間的位移速度有關(guān)的重要參數(shù)。代入特殊值，可得：從而可以得出在該接觸點(diǎn)上下有相互運(yùn)動(dòng)位移的軌道方程式分解為：進(jìn)程階段：遠(yuǎn)休止階段：回程階段:近休止階段：通過(guò)以上的動(dòng)作分析，可以知道齒輪的控制桿的動(dòng)作構(gòu)成。齒輪由6個(gè)相同的凸輪構(gòu)成。因此，只需分析往復(fù)運(yùn)動(dòng)的運(yùn)動(dòng)軌跡。終端齒輪的動(dòng)作設(shè)定文件的對(duì)應(yīng)值，可以從計(jì)算結(jié)果中取得。通過(guò)上述的運(yùn)動(dòng)分析，可以求出齒輪桿的動(dòng)作輪廓。表2—4端面齒輪的工作輪廓線（mm）(mm)002.2690.1184.5380.4746.8071.066（續(xù)表2-4）9.0761.89511.3452.96013.6144.26315.8835.80218.1527.57820.4219.59122.69011.84124.95914.32827.22817.05129.49720.000根據(jù)上述表格的參數(shù)，可以概算端齒輪的動(dòng)作配置文件。程度越緊密，端齒輪的形狀越準(zhǔn)確。工作輪廓線如圖2.7所示。圖2.7端面齒輪的工作輪廓線2.6結(jié)論2.6.1剪草機(jī)的使用方法修剪草坪土壤保持環(huán)境衛(wèi)生是現(xiàn)代化草坪保持環(huán)境維護(hù)與管理工作的核心。科學(xué)、定期地修剪自然草坪,提高自然草坪的品質(zhì),使其草坪更加美觀、平整,具有良好的經(jīng)濟(jì)價(jià)值,促進(jìn)耕作,形成密集的自然草坪,改善空氣換氣,減少各種病蟲(chóng)害,有效地抑制各種病蟲(chóng)害。雜草成長(zhǎng),使之提高那個(gè)美麗。草坪必須按照"三分之一"的規(guī)則修剪。也就是說(shuō),草坪的切口不到全部高度的三分之一。如果除草太多的話,葉子面積就會(huì)大幅度地喪失,芝草在空氣中的光合作用也就會(huì)出現(xiàn)急劇減少。因?yàn)樾藜粜Чh(yuǎn)遠(yuǎn)比引起草坪損壞的時(shí)間好,所以依然需要嚴(yán)格地遵循"三分之一"的原則。切忌修剪以滿足標(biāo)準(zhǔn)要求。將多重修剪法逐步切割至所需要的高度。割草的這一時(shí)期,與草類種植、草的生長(zhǎng)成熟及其發(fā)展、肥料供給等因素密切相關(guān)。春秋時(shí)期共有兩個(gè)生長(zhǎng)峰,增加了修剪的數(shù)量和修理頻率,晚秋時(shí)期逐漸降低了修剪的頻率,夏季又會(huì)出現(xiàn)休眠的現(xiàn)象,因此我們要根據(jù)實(shí)際情況盡量減少修理的頻率。修剪草坪頻率是由于草坪成長(zhǎng)狀態(tài),草坪材料和使用情況,以及草坪品質(zhì),種類等因素決定。這主要是由于草地成長(zhǎng)速度和其發(fā)育可能性決定的。2.6.2剪草前應(yīng)注意的事項(xiàng)在進(jìn)行除草之前,請(qǐng)仔細(xì)確認(rèn)除草機(jī)的刀口有無(wú)損傷,以及螺母和蝸殼上的螺栓是否有緊固等情況,輪胎的氣壓。在施工修剪草坪之前,必須先徹底清除草地上的棍棒、石頭、瓷磚、鋼絲等碎片。如果是一種固定的設(shè)備,例如灌溉管道,必須將其切斷前做好標(biāo)記,防止刀片的損傷,測(cè)量草坪高度。將割草機(jī)調(diào)節(jié)到合適的切割高度。最好是不要給剛澆灌過(guò)水的潮濕草、剛下大雨的草或者是發(fā)霉的梅雨季節(jié)進(jìn)行除草。手動(dòng)割草機(jī)不能在傾斜度超過(guò)15度的地方割草。割草機(jī)的選擇需要根據(jù)除草的品質(zhì)、草的種類、割草的高度、支持力、地形、割草機(jī)的寬度來(lái)決定。無(wú)論選擇哪種類型的割草機(jī)，都請(qǐng)確認(rèn)割草機(jī)的刃總是銳利的。因?yàn)榈度泻茕h利，草坪的切口很快就會(huì)痊愈，感染的可能性變少，傷口上留有白色的懶散胡須，變得容易看?？傊?，選擇的一般原則是在選擇經(jīng)濟(jì)實(shí)用模式的前提下，實(shí)現(xiàn)割草的品質(zhì)。2.6.3制造價(jià)格及應(yīng)用范圍根據(jù)目前國(guó)內(nèi)我國(guó)建材市場(chǎng)的實(shí)際成本情況:公司生產(chǎn)和銷售制造的產(chǎn)品原材料平均成本為100-150元,工藝安裝費(fèi)：50-100元,因此產(chǎn)品總成本一般控制在300元以內(nèi)?，F(xiàn)在,在世界我國(guó)的大部分城市地區(qū)都已經(jīng)是被廣泛應(yīng)用于將來(lái)用于建造和管理保護(hù)居家庭院中的草坪。使用說(shuō)明書(shū)（SM）3.1設(shè)備的名稱產(chǎn)品的名稱:手推式剪草機(jī)3.2設(shè)備的安裝安裝作業(yè)需要有專家在場(chǎng)。安裝時(shí)，首先用水平規(guī)水平固定基礎(chǔ)和安裝支架的水平。制造商要求在離開(kāi)廠房時(shí),請(qǐng)按外殼各個(gè)部分的連接裝置標(biāo)記順序進(jìn)行組裝。各零部件機(jī)械槽內(nèi)部和開(kāi)口處的連接應(yīng)順暢閉合。如果有偏差,可以稍微低于割草機(jī)的控制桿,并且值不能超過(guò)1mm。在組裝好整個(gè)機(jī)器本體后,測(cè)量了一個(gè)位于機(jī)器槽兩側(cè)的相應(yīng)中心表面的對(duì)稱性。車輛的頭和尾輪都要配置到車輛的中央。為了有效防止割草機(jī)偏離軌道,車軸和動(dòng)力傳遞系統(tǒng)必須與之保持平行。在進(jìn)行安裝割草機(jī)時(shí),請(qǐng)?jiān)僖淮未_認(rèn)割草機(jī)前后動(dòng)作是否靈活?？梢栽O(shè)定的只有柔性割草機(jī)。3.3設(shè)備的試車運(yùn)轉(zhuǎn)機(jī)器的各部件安裝完成后，可以進(jìn)行無(wú)負(fù)荷運(yùn)轉(zhuǎn)測(cè)試。操作之前，必須進(jìn)行以下作業(yè)。（1）所有的軸承、變壓器部件和減速機(jī)都需要充足的潤(rùn)滑油。（2）找出殘留在摩亞特拉夫的工具、鐵制零件或其他物品并取下。（3）全面檢查割草機(jī)的所有部分是否無(wú)損，以及切削工具行駛的氣密性是否恰當(dāng)。上述準(zhǔn)備全部完成后，按下割草機(jī)，觀察小輪和大輪是否落在貝殼上。沒(méi)有故障的情況下，可以長(zhǎng)距離無(wú)負(fù)荷運(yùn)行。如果判斷為無(wú)負(fù)荷運(yùn)轉(zhuǎn)沒(méi)有問(wèn)題，可以進(jìn)行割草試驗(yàn)。慢慢推割草機(jī)，觀察齒輪穩(wěn)定的動(dòng)作，結(jié)束與桿咬合的齒輪后開(kāi)始。穩(wěn)定運(yùn)行后，割草機(jī)的行駛速度會(huì)慢慢提高。割草的狀態(tài)、割草的密度、收割后草的基本狀態(tài)等的原始記錄。檢查和設(shè)計(jì)的必要條件是一致的。3.4設(shè)備的操作和維護(hù)(1)設(shè)備的操作每次使用之前，請(qǐng)一定期間實(shí)施無(wú)負(fù)荷運(yùn)轉(zhuǎn)，在機(jī)器正常運(yùn)轉(zhuǎn)之前，請(qǐng)穩(wěn)定運(yùn)轉(zhuǎn)速度，避免急劇上升或過(guò)載運(yùn)轉(zhuǎn)過(guò)多給工具造成很大損傷很簡(jiǎn)單。除非有特殊情況，為了延長(zhǎng)切削工具的使用年限，在收割工序后不得清洗切削工具。操作人員必須定期檢查機(jī)器的所有零件，特別是切削工具和驅(qū)動(dòng)裝置。另外，必須使接口齒輪和桿的組合保持良好狀態(tài)。如果發(fā)現(xiàn)存在不完整的損傷零件（工具嚴(yán)重變形或脫落、撥號(hào)桿破損、彎曲部分中央導(dǎo)軌嚴(yán)重磨損等），需要在時(shí)間內(nèi)修理或更換。（2）設(shè)備維護(hù)正確的維護(hù)和修理不僅是保證機(jī)器的安全操作，也是改善工作效率、經(jīng)濟(jì)利益、延長(zhǎng)使用年限的重要手段。（3）維護(hù)割草機(jī)每次使用都需要進(jìn)行清掃和檢查。如果罐內(nèi)有被壓榨過(guò)的殘留物，將其清理干凈，如果有局部及輕微事故隱匿的危險(xiǎn)，必須在時(shí)間內(nèi)取出零件。大的輪子的螺栓太松了。需要調(diào)整。如果刀具有裂紋或磨損嚴(yán)重，需要更換。加油點(diǎn)需要在時(shí)間內(nèi)加油。（4）維護(hù)不僅要在時(shí)間內(nèi)修理或更換損壞的零件，還要定期檢查主要零件和易磨損的零件，并按照安全使用要求進(jìn)行修理。這樣機(jī)器可以繼續(xù)保持最高狀態(tài)。動(dòng)作狀態(tài)。第4章標(biāo)注化審核報(bào)告4.1產(chǎn)品圖樣的審查手推割草機(jī)的傳送裝置和切削工具的設(shè)計(jì)基本上完成了。這樣一來(lái)，完成了第一行的圖紙和基本數(shù)據(jù)的完整集合。按照相關(guān)規(guī)定實(shí)施了標(biāo)記檢查。(1)產(chǎn)品設(shè)計(jì)是完全統(tǒng)一的，準(zhǔn)確明確的性能和明確的設(shè)計(jì)。符合GB440-84及GB83機(jī)械制圖。(2)產(chǎn)品圖紙的公差和適用性的選擇和標(biāo)準(zhǔn)應(yīng)符合GB/T1800和3-1998。(3)產(chǎn)品圖紙序列號(hào)必須與中華人民共和國(guó)GB/T5054.5-200機(jī)械工程行業(yè)規(guī)范所要求的產(chǎn)品圖紙及其設(shè)計(jì)的完整性相同。(4)圖紙的標(biāo)題塊及詳細(xì)塊應(yīng)符合JB/T1069.1-1989GB/T1