《小型園林除草機(jī)的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)》8600字（論文）

PAGEI小型園林除草機(jī)的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)摘要伴隨我國(guó)經(jīng)濟(jì)的發(fā)展，國(guó)家和人民越來(lái)越重視環(huán)保事業(yè)，最近幾年我們的綠化面積得到很大的提升，其中草坪的種植是不可忽視的一部分，從而在市場(chǎng)上誕生了許多不同品種的割草設(shè)備，來(lái)確保草坪的整齊美觀。本文以手推類型的割草設(shè)備作為研究課題，對(duì)其進(jìn)行了分析設(shè)計(jì)。其中主要分析割草機(jī)所處的環(huán)境，即提出了本文研究的課題所處的基本背景以及割草機(jī)在國(guó)內(nèi)以及國(guó)外的基本現(xiàn)狀，了解我們國(guó)家和國(guó)外的基本差距；分析電動(dòng)類型的割草設(shè)備的基本分類，大致有往復(fù)類型的割草設(shè)備、旋轉(zhuǎn)類型的割草設(shè)備、懸掛類型的割草設(shè)備等等；分析割草機(jī)設(shè)備在以后的基本發(fā)展趨勢(shì)，比如功能的多樣化、價(jià)格低廉化、全自動(dòng)化等等。本設(shè)計(jì)重點(diǎn)設(shè)計(jì)了割草機(jī)的傳動(dòng)機(jī)構(gòu)，從機(jī)構(gòu)運(yùn)動(dòng)的功能出發(fā)，按變異—組合法和類比法完成機(jī)構(gòu)的構(gòu)件和設(shè)計(jì)，使結(jié)構(gòu)緊湊，體積小，質(zhì)量輕，噪音小、無(wú)污染，使用方便、靈活的特點(diǎn)，適合一般草坪的修割。采用自動(dòng)割草設(shè)計(jì)，節(jié)能環(huán)保，使用安全、可靠，便于維護(hù)。關(guān)鍵詞：手推式、割草機(jī)、草坪目錄TOC\o"1-3"\u摘要 I第一章緒論 11.1課題研究背景及現(xiàn)狀 11.2電動(dòng)割草機(jī)的分類 11.3割草機(jī)的發(fā)展趨勢(shì) 3第二章手推式割草機(jī)的整體設(shè)計(jì)分析 52.1割草機(jī)的基本要求 52.2整體方案的設(shè)計(jì) 5第三章主要零部件的設(shè)計(jì)分析 73.1行走裝置的設(shè)計(jì) 73.2扶手部件的設(shè)計(jì) 93.3主電機(jī)的設(shè)計(jì)選擇 113.4刀具的設(shè)計(jì) 123.4.1刀具計(jì)算 133.5軸的設(shè)計(jì) 143.5.1軸的材料 143.5.2軸的強(qiáng)度校核 143.6聯(lián)軸器的選用 16第四章割草機(jī)的操作使用 184.1割草機(jī)的操作使用細(xì)節(jié) 18結(jié)論 19參考文獻(xiàn) 20第一章緒論P(yáng)AGE13第一章緒論P(yáng)AGE14第一章緒論1.1課題研究背景及現(xiàn)狀1.1.1課題研究背景近些年來(lái)，由于我國(guó)對(duì)城市綠化非常重視，人民對(duì)空氣質(zhì)量需求的不斷提升，園林綠化業(yè)的不斷提升，推動(dòng)我國(guó)此類設(shè)備快速發(fā)展。行業(yè)內(nèi)的專家估計(jì)，幾年以后，國(guó)產(chǎn)除草設(shè)備將在市場(chǎng)占據(jù)份額，并逐步打入國(guó)際市場(chǎng)。而電動(dòng)割草機(jī)作為園林機(jī)械的其中之一，其產(chǎn)業(yè)將會(huì)迅速發(fā)展，現(xiàn)已成為一個(gè)設(shè)備總類比較齊全、創(chuàng)新能力不斷增強(qiáng)、市場(chǎng)需求十分旺盛的朝陽(yáng)產(chǎn)業(yè)。特別是近年來(lái)，電動(dòng)割草機(jī)產(chǎn)業(yè)發(fā)展速度進(jìn)一步加快，不但產(chǎn)量增加，而且產(chǎn)品出口的數(shù)量和科技含量也不斷提升。我國(guó)電動(dòng)割草機(jī)產(chǎn)業(yè)將進(jìn)入高速發(fā)展階段。但與此同時(shí)，我國(guó)除草設(shè)備基礎(chǔ)十分薄弱，與發(fā)達(dá)國(guó)家有很大差距，生產(chǎn)工藝不成熟，設(shè)備耐用度和維修欠佳，遠(yuǎn)不能滿足國(guó)內(nèi)日益擴(kuò)大的市場(chǎng)需求。為解決上述問(wèn)題，進(jìn)行草坪移動(dòng)修剪作業(yè)機(jī)械的研究，有助于草坪移動(dòng)修剪作業(yè)機(jī)械系統(tǒng)和移動(dòng)機(jī)械手控制的研究和實(shí)現(xiàn)，對(duì)提升我國(guó)環(huán)境綠化作業(yè)機(jī)械裝備水平也具有重要的實(shí)際意義和科學(xué)價(jià)值。1.1.2割草機(jī)研究現(xiàn)狀我國(guó)的除草設(shè)備起步晚，只有短短幾十年時(shí)間，目前國(guó)內(nèi)大部分企業(yè)的現(xiàn)有產(chǎn)品和他們引進(jìn)的初代產(chǎn)品比較，除了設(shè)備成本有了大幅度下降，基本在技術(shù)上和功能上沒(méi)有較大的進(jìn)步。目前許多企業(yè)都在研發(fā)該設(shè)備。我國(guó)現(xiàn)有的割草機(jī)跟國(guó)外相比還存在著許多問(wèn)題。一些發(fā)達(dá)國(guó)家的割草機(jī)自動(dòng)化程度很高，如瑞典公司光伏太陽(yáng)能機(jī)器人割草機(jī)的自動(dòng)控制、自動(dòng)檢測(cè)技術(shù)很先進(jìn)，甚至提供接口，讓用戶根據(jù)實(shí)際使用情況進(jìn)行編程。荷蘭的公司、英國(guó)的公司相繼開(kāi)發(fā)出水中割草機(jī)，其液壓系統(tǒng)、型切割器和驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)都很新穎。而在我國(guó)，由于對(duì)割草機(jī)的研究起步晚、研究人員較少，投入的資金短缺，一直以來(lái)較落后于發(fā)達(dá)國(guó)家。1.2電動(dòng)割草機(jī)的分類1.2.1往復(fù)式割草機(jī)這種收割機(jī)的特點(diǎn)呢就是割出來(lái)的草地整齊，單位割幅所需要的頻率比較的小，雖然有這么多的優(yōu)點(diǎn)，但是缺點(diǎn)也很多，這種機(jī)器呢，對(duì)不同草的生長(zhǎng)狀態(tài)的適應(yīng)能力很差,易堵塞，因此他只適用于平坦一點(diǎn)的草地。這種機(jī)器的工作的速度并不快，切割速度最高能達(dá)到3m/s,前進(jìn)速度一般是6-8公里/小時(shí)，往復(fù)式割草機(jī)如下圖所示：圖1-1往復(fù)式割草機(jī)1.2.2拖拉機(jī)懸掛式割草機(jī)這種收割機(jī)不像第一種那么笨重，它的結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單輕便運(yùn)動(dòng)靈活，這種收割機(jī)也是應(yīng)用最廣泛的一個(gè)，它的平均速度能達(dá)到1.6-2.0m/s。它適用于比較大的農(nóng)場(chǎng)之類的地方。拖拉機(jī)懸掛式割草機(jī)如下圖所示：圖1-2拖拉機(jī)懸掛式割草機(jī)1.2.3旋轉(zhuǎn)式割草機(jī)這是最快的一種收割機(jī)了，這種收割機(jī)速度高達(dá)60-90m/s。它工作平穩(wěn)，不管是什么樣的草地它都適合，但是缺點(diǎn)是它切割不夠整齊，重割的比較多。旋轉(zhuǎn)式割草機(jī)如下所示：圖1-3旋轉(zhuǎn)式割草機(jī)1.3割草機(jī)的發(fā)展趨勢(shì)綜合市場(chǎng)的需求及最近破碎機(jī)械的發(fā)展，今后的破碎機(jī)發(fā)展方向主要集中在以下三個(gè)方面：1.操作的方便性操作的方便性始終是各廠家發(fā)展新產(chǎn)品的一個(gè)主要的賣點(diǎn)，如新機(jī)型普遍采用了割草高度的集中調(diào)節(jié)，甚至是無(wú)級(jí)調(diào)節(jié)等。2.性能的提升在性能方面各廠家都把重點(diǎn)放在：增大草箱容積，提高集草效率，提高草箱容積的利用率，在車輪上增加軸承提高車輪運(yùn)轉(zhuǎn)的平穩(wěn)性，改善風(fēng)道結(jié)構(gòu)和減小刀片尺寸以減小噪音。3.多功能化因?yàn)橐话愀畈輽C(jī)的有兩個(gè)最大的特點(diǎn)：一是電機(jī)占去了整機(jī)成本的以上；二是其產(chǎn)品內(nèi)部大部分空腔并沒(méi)有充分利用。這就出現(xiàn)一個(gè)趨勢(shì)：利用割草機(jī)的輪軸增加割草機(jī)的功能；適當(dāng)降低最低割草高度，同時(shí)強(qiáng)化割草機(jī)的集草功能，可用來(lái)收集秋、冬的落葉。三是增加一個(gè)打草的附件來(lái)彌補(bǔ)割草機(jī)可接近性差的問(wèn)題。這些功能的增加都是在充分利用動(dòng)力和草箱空間的基礎(chǔ)上發(fā)展出來(lái)的，因而成本低有較強(qiáng)的競(jìng)爭(zhēng)力。4.低成本化大量采用價(jià)格低、比重低的高抗沖的材料制造機(jī)身、草箱、草箱蓋，采用料制造其他零件以減少材料成本。改善風(fēng)道、提高電機(jī)散熱效率、降低電機(jī)的制造成本。采取系列化、模塊化設(shè)計(jì)、提高零件的通用化率、減小倉(cāng)儲(chǔ)和模具成本。大部分零件設(shè)計(jì)成免工具可拆卸結(jié)構(gòu)，以最大限度地減小包裝尺寸，降低運(yùn)費(fèi)。進(jìn)行總體設(shè)計(jì)時(shí)應(yīng)考慮到標(biāo)準(zhǔn)集裝箱的裝相數(shù)，合理設(shè)計(jì)外型尺寸，提高裝箱率，從而降低運(yùn)費(fèi)成本。5.自動(dòng)化的趨勢(shì)從上述的調(diào)研中可以看出，高端的割草機(jī)還有一個(gè)發(fā)展的趨勢(shì)就是自動(dòng)驅(qū)動(dòng)和全自動(dòng)循跡。環(huán)保的趨勢(shì)二十一世紀(jì)，人們更加重視環(huán)境保護(hù)，國(guó)家環(huán)保法律，法規(guī)的逐步完善，更主要是在城市園林綠化機(jī)械設(shè)備的開(kāi)放工作環(huán)境保護(hù)更多的壓力。例如，許多國(guó)家有自己的美國(guó)立法，對(duì)所有機(jī)器的規(guī)定必須達(dá)到一定的排放標(biāo)準(zhǔn)和噪聲可以進(jìn)入該地區(qū)。因此，許多大型制造企業(yè)園林機(jī)械設(shè)備已經(jīng)或正在采取措施，開(kāi)發(fā)和生產(chǎn)低污染，甚至無(wú)污染的“綠色”環(huán)保型園林機(jī)械產(chǎn)品。二沖程汽油機(jī)以前使用的一般小園林機(jī)械，雖然結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，比重小，但由于高噪聲和重污染排放已逐步由四沖程汽油發(fā)動(dòng)機(jī)所取代，新一代汽油低噪音，低污染機(jī)也已開(kāi)始向市場(chǎng)。將環(huán)保機(jī)械產(chǎn)品性能成為評(píng)價(jià)其質(zhì)量的重要指標(biāo)。第三章主要零部件的設(shè)計(jì)分析第三章主要零部件的設(shè)計(jì)分析第二章手推式割草機(jī)的整體設(shè)計(jì)分析2.1割草機(jī)的基本要求針對(duì)割草機(jī)以及使用者都會(huì)對(duì)其有這最基本的需求，如此才能很好的服務(wù)于社會(huì)，割草設(shè)備的基本設(shè)計(jì)要求如下所示：1.割草的基本高度大小能夠結(jié)合基本的使用要求予以一定的調(diào)整。2.割草的之后的草坪應(yīng)該盡可能的整齊以及平整。3.機(jī)型對(duì)所處的地理地形位置應(yīng)該有很好的的適應(yīng)能力。4.割草設(shè)備對(duì)下面的草坪應(yīng)該有碾壓比較輕的特點(diǎn)，對(duì)其傷害應(yīng)該比較少。5.割草設(shè)備的整體質(zhì)量應(yīng)該較好，在作業(yè)的過(guò)程中故障的次數(shù)應(yīng)該比較少。6割草設(shè)備應(yīng)該比較容易操作使用，整機(jī)比較的輕便以及靈活，維修起來(lái)比較的方便快捷，里面的零部件能夠很好的更換處理。7.使用著應(yīng)該正確合理的掌握修剪草坪的最好的時(shí)間并且制定科學(xué)合理的修剪高度大小和頻率大小。2.2整體方案的設(shè)計(jì)2.2.1方案的選擇市場(chǎng)上使用比較常用的割草設(shè)備的基本模式有如下兩種：方案1：往復(fù)類型的切割設(shè)備往復(fù)式切割器是目前國(guó)內(nèi)外稻麥?zhǔn)崭顧C(jī)上應(yīng)用最廣的切割器，現(xiàn)基本標(biāo)準(zhǔn)化。它由往復(fù)運(yùn)動(dòng)的割刀和固定不動(dòng)的支撐部件組成。工作時(shí)，割刀作直線往復(fù)運(yùn)動(dòng)，割刀在運(yùn)動(dòng)中將草莖推向定刀進(jìn)行切割。其作業(yè)速度低，往復(fù)慣性大，割臺(tái)震動(dòng)和噪聲大。為了解決往復(fù)式切割器慣性力較大的問(wèn)題，日本久保田稻麥?zhǔn)崭顧C(jī)將刀桿分為兩段，采用兩個(gè)曲柄連桿機(jī)構(gòu)雙邊驅(qū)動(dòng)，兩刀桿運(yùn)動(dòng)方向相反，可抵消部分慣性力。方案2：回轉(zhuǎn)類型的切割設(shè)備回轉(zhuǎn)式切割器主要用于收獲牧草、青飼料等作物?；剞D(zhuǎn)式切割器具有慣性力易平衡，振動(dòng)小，結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單等特點(diǎn)。在小型水稻切割機(jī)上，多采用單盤和多盤式。在甘蔗收割機(jī)上多采用梯形或矩形刀片的單盤或雙盤式。2.2.2方案的確定經(jīng)過(guò)綜合的比較分析，本文的研究設(shè)計(jì)選取了旋轉(zhuǎn)類型的割草機(jī)設(shè)備，它具有整體結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，而且使用平穩(wěn)的特點(diǎn)，本文的設(shè)計(jì)的割草設(shè)備的基本方案如下所示：圖2-1本文割草設(shè)備主視圖圖2-2本文割草設(shè)備俯視圖本文方案中的部件主要包含了電機(jī)結(jié)構(gòu)部件、殼體部件、集草箱結(jié)構(gòu)部件、車輪部件、扶手裝配部件、剪草刀片、導(dǎo)向機(jī)構(gòu)、電機(jī)蓋板部件，從圖中可以看出，本文研究的主體部件是通過(guò)電機(jī)結(jié)構(gòu)部件輸出的基本運(yùn)動(dòng)傳遞給導(dǎo)向機(jī)構(gòu)以及剪草刀片部件，剪草刀片部件將草予以剪斷，之后有導(dǎo)向部件將剪斷后的草送入集草裝置中，從而避免對(duì)草進(jìn)行重新收集。致謝第三章主要零部件的設(shè)計(jì)分析3.1行走裝置的設(shè)計(jì)手推式割草機(jī)的動(dòng)力是來(lái)源于行走輪驅(qū)動(dòng)，即靠人的推力來(lái)驅(qū)動(dòng)。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。輪胎在此不僅僅與外輪配合，也是凸輪嚙合的關(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。外輪的外徑是=186mm,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。選取外輪直徑：=186mm,由公式n=v/D得：外輪的轉(zhuǎn)速n=48103/1863.1482r/min.設(shè)計(jì)尺寸如圖所示：表3-1外輪直徑：186mm安裝輪胎材料為橡膠外輪2個(gè)倒角半徑：10mm內(nèi)圈外徑：100mm焊接凸輪灰鐵200倒角半徑：10mm內(nèi)圈內(nèi)徑：80mm焊接凸輪灰鐵200倒角半徑：10mm輻條半徑：4mm支撐材料為Q235輻條16個(gè)輻條長(zhǎng)度：115mm支撐材料為Q235支撐輪的尺寸：表3-2外徑：50mm支撐灰鐵100小支撐輪2個(gè)內(nèi)徑：30mm支撐灰鐵100材料的選取：灰鐵100的最小抗拉強(qiáng)度為130Mpa，硬度為110—166HBS，具體的應(yīng)用范圍有：蓋、外罩、油盤、手輪、手把、支架等?；诣F200的最小抗拉強(qiáng)度為220Mpa，硬度為157—236HBS，具體的應(yīng)用范圍有：汽缸、齒輪、底架、箱體、飛輪、齒條、襯筒、一般機(jī)床鑄有導(dǎo)軌的床身及中等壓力（8Mpa以下）的油缸、液壓泵和閥的殼體。Q235的抗拉強(qiáng)度為375—460Mpa，具體的應(yīng)用范圍有：金屬結(jié)構(gòu)構(gòu)件，心部要求不高的滲碳或者碳氮共滲的零件、吊鉤、拉桿、套圈、氣缸、齒輪、螺栓、螺母、連桿、輪軸、楔、蓋及焊接件。在長(zhǎng)期的使用過(guò)程中,橡膠產(chǎn)品除受應(yīng)力、應(yīng)變、高溫、低溫和天候的作用外,還受油、藥品和生物等的侵蝕。產(chǎn)品設(shè)計(jì)時(shí)如不能全面考慮使用條件的單獨(dú)和協(xié)同作用,將會(huì)導(dǎo)致其損壞速度加快,致使其使用壽命縮短。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、舒適性和安全性方面起著重要作用。REF_Ref29565\r\h[14]所以本文的車輪部件采用橡膠材質(zhì)。3.2扶手部件的設(shè)計(jì)扶手的設(shè)計(jì)應(yīng)該考慮人體形學(xué)來(lái)予以設(shè)計(jì)，如此設(shè)計(jì)出來(lái)的結(jié)構(gòu)才能讓使用者更加舒適的去操作。查閱參看文獻(xiàn)得到以下數(shù)據(jù)：成年男性身高：18—25周歲1554—1830毫米26—35周歲1545—1851毫米36—60周歲1553—1798毫米平均身高：18—60周歲1543—1814毫米成年女性身高：18—25周歲1457—1709毫米26—35周歲1449—1698毫米36—60周歲1445—1683毫米平均身高：18—60周歲1449—1697毫米成年男性臂長(zhǎng)：18—25周歲279—350毫米26—35周歲280—349毫米36—60周歲278—348毫米平均臂長(zhǎng)：18—60周歲279—349毫米成年女性臂長(zhǎng)：18—25周歲253—319毫米26—35周歲253—320毫米36—60周歲251—317毫米平均臂長(zhǎng)：18—60周歲252—319毫米立姿工作崗位工作高度：男性：950—1050—1150毫米1050—1200—1300毫米女性：850—950—1050毫米1000—1100—1200毫米R(shí)EF_Ref14737\r\h[4]綜合以上因素，設(shè)計(jì)扶手以及支架的尺寸，并且根據(jù)不同性別和不同年齡將扶手的高度和傾斜角度設(shè)計(jì)成可以調(diào)節(jié)的。站立工作時(shí)操作的有關(guān)尺寸，以及人體需要的可能活動(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170cm左右。因此，推桿距地面的高度取為1000毫米,且可在850-1300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)地的高度取決于作用力、操作者的身高、操作者操作物件的尺寸、以及視野范圍。A：精密工作，靠肘支撐工作。（設(shè)計(jì)尺寸針對(duì)男性：105—115毫米針對(duì)女性：100—110毫米）B：虎鉗固定在工作臺(tái)上的高度：113毫米C：輕手工工作。（男性：95—100毫米女性：90—95毫米）D：用勁大的工作。（男性：80—95毫米女性：75—90毫米）本設(shè)計(jì)屬于D范圍內(nèi)的設(shè)計(jì)。3.3主電機(jī)的設(shè)計(jì)選擇由于剪草時(shí)為了提高整機(jī)的作業(yè)效率以及降低人員的作業(yè)強(qiáng)度，往往需要執(zhí)行刀片的轉(zhuǎn)動(dòng)速度比較的大，此外轉(zhuǎn)速比較大能確保草被整齊的剪斷，而避免出現(xiàn)層次不齊的現(xiàn)象，所以本文研究的設(shè)計(jì)電機(jī)和執(zhí)行機(jī)構(gòu)之間不設(shè)置減速裝置，選擇合適的電機(jī)即可。結(jié)合本文的設(shè)計(jì)，整個(gè)傳動(dòng)裝置的基本效率：傳動(dòng)裝置的總效率:==0.97×0.97×0.96=0.83314；為聯(lián)軸器的效率，為軸承的效率，執(zhí)行元件的效率，電動(dòng)機(jī)所需工作功率為:：工作裝置的功率；：總效率；執(zhí)行機(jī)構(gòu)的轉(zhuǎn)速n為800-1200r/min根據(jù)容量和轉(zhuǎn)速，由設(shè)計(jì)手冊(cè)查出的電動(dòng)機(jī)型號(hào)，因此有以下三種傳動(dòng)比選擇方案，如下：表3-3方案電動(dòng)機(jī)型號(hào)額定功率kw同步轉(zhuǎn)速r/min滿載轉(zhuǎn)速r/min電動(dòng)機(jī)質(zhì)量kg參考價(jià)格1Y112M-2430002890455.002Y112M-4415001430433.483Y132M1-641000960732.22確定電動(dòng)機(jī)參數(shù)：額定電壓380V、額定功率5.5KW、額定電流12.6A、額定轉(zhuǎn)速960r/min、效率85.3%、功率因數(shù)0.8、堵轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)矩2.0、堵轉(zhuǎn)電流6.5、最大轉(zhuǎn)矩2.2、噪聲（1級(jí)）66dB（2級(jí)）71dB、振動(dòng)速度1.8mm/s、重量85kg、軸徑：38，前軸外伸長(zhǎng)度：80。噪音控制在正常范圍，可以達(dá)到不打擾游人休息的范圍等本設(shè)計(jì)選用的電動(dòng)機(jī)型號(hào)為Y132M1-6。3.4刀具的設(shè)計(jì)采用標(biāo)準(zhǔn)Ｉ型切割器GB1209—1213—86。護(hù)刀器為單體式，其尖部上翹，刀片向下傾斜6度30分，與護(hù)刀器梁裝成一體，采用沉頭螺栓安裝。動(dòng)刀片有齒刃（下刻齒）和光刃兩種，定刀片為赤刃。動(dòng)刀片為光刃時(shí)割茬整齊，功率消耗少，但需經(jīng)常磨刃。動(dòng)刀片為齒刃時(shí)，制造較復(fù)雜，功率消耗大，但不需要磨刃。標(biāo)準(zhǔn)Ｉ型切割器的割刀行程與護(hù)刀器節(jié)距相等，即S=t=t=76.2mm.。由于草坪生長(zhǎng)稠密，含水量較大，要求的割茬較低，采用的切割速度大，而進(jìn)距較小，一般割刀為1.6m/s以上，進(jìn)距為59—74mm。選擇5組割刀，所以割幅為76.25=381mm切割器是由做往復(fù)運(yùn)動(dòng)的割刀、裝有定刀片的護(hù)刃器、壓刃器、護(hù)刃器梁等組成的。割刀相對(duì)護(hù)刃器做往復(fù)運(yùn)動(dòng)，并與機(jī)器一起前進(jìn)。因此，動(dòng)定刀片形成割副，定刀片是切割時(shí)的固定支架，它在切割時(shí)與剪刀的原理相似，必須使刀片之間保持正確的間隙，才可以使得切割整齊，所以采用壓刃器來(lái)實(shí)現(xiàn)這一要求。帶齒的動(dòng)刀片有不宜磨鈍，使用壽命較長(zhǎng)的優(yōu)點(diǎn)，因此，在切割器上被廣泛使用。動(dòng)刀片應(yīng)該牢固的鉚接在刀桿上，并且可、接縫要嚴(yán)密，如有松動(dòng)，應(yīng)該及時(shí)鉚緊。動(dòng)刀片齒紋應(yīng)該完整，如果有5毫米以上的缺口，或者有一出連續(xù)掉齒達(dá)到三個(gè)以上并且刀片磨鈍，齒高小于4毫米，應(yīng)該拆掉換新的。REF_Ref28862\r\h[13]定刀片采用光刃刀片，當(dāng)刃厚度超過(guò)0.3毫米上時(shí)，應(yīng)該拆下來(lái)磨刃，當(dāng)?shù)镀瑢挾刃∮谧o(hù)刃器寬度時(shí)，應(yīng)該更換新的。護(hù)刃器不得有裂紋和變形。護(hù)刃器變形輕的可以直接在護(hù)刃器梁上矯正，變形嚴(yán)重可以拆下定刀片，加熱約800攝氏度，進(jìn)行熱較核。護(hù)刃器全部裝到護(hù)刃器梁上要保證全部定刀片的工作面在同一個(gè)平面上，護(hù)刃器之間的距離應(yīng)該保持一致，偏差不得差異于正負(fù)3毫米。材質(zhì)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。3.4.1刀具計(jì)算1.轉(zhuǎn)速的計(jì)算.由選用電動(dòng)機(jī)可知，電動(dòng)機(jī)額定轉(zhuǎn)速960r/min,所以刀具的轉(zhuǎn)速也是960r/min。扭矩的計(jì)算由選用的電動(dòng)機(jī)可知，電機(jī)的額定扭矩與刀具想等。3.5軸的設(shè)計(jì)軸的設(shè)計(jì)也和其它零件的設(shè)計(jì)相似，包括結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)和工作能力計(jì)算兩方面的內(nèi)容。軸的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)是根據(jù)軸上零件的安裝、定位以及軸的制造工藝等方面的要求，合理地確定軸的結(jié)構(gòu)形式和尺寸。軸的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)不合理，會(huì)影響軸的工作能力和軸上零件的工作可靠性，還會(huì)增加軸的制造成本和軸上零件裝配的困難等。因此，軸的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)是軸設(shè)計(jì)中的重要內(nèi)容。軸的工作能力計(jì)算指的是軸的強(qiáng)度、剛度和振動(dòng)穩(wěn)定性等方面的計(jì)算。多數(shù)情況下，軸的工作能力主要取決于軸的強(qiáng)度。這時(shí)只需要對(duì)軸進(jìn)行強(qiáng)度計(jì)算，以防止斷裂或塑性變形。而對(duì)于剛性要求較高的軸（如車床主軸）和受力大的細(xì)長(zhǎng)軸，還應(yīng)進(jìn)行剛度計(jì)算，以防止工作時(shí)產(chǎn)生過(guò)大的彈性變形。對(duì)高速運(yùn)轉(zhuǎn)的軸還應(yīng)進(jìn)行振動(dòng)穩(wěn)定性計(jì)算，以防止發(fā)生共振而破壞。軸的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)又包括制定處合理的外形和全部結(jié)構(gòu)尺寸。軸的結(jié)構(gòu)主要取決于以下因素：軸在機(jī)器中的安裝位置及形式；軸上安裝的零件的類型、尺寸、數(shù)量以及和軸聯(lián)結(jié)的方法；載荷性質(zhì)、大小、方向及分布情況；軸的加工工藝等。而影響軸的因素較多，且其結(jié)構(gòu)形式又要隨著具體情況的不同而異，所以軸沒(méi)有標(biāo)準(zhǔn)的結(jié)構(gòu)形式。設(shè)計(jì)時(shí)，必須使軸滿足以下條件：軸和軸上工作的零件要有準(zhǔn)確的工作位置；軸上的零件應(yīng)便于裝卸和調(diào)整；軸應(yīng)具有良好的制造工藝等。REF_Ref16644\r\h[12]3.5.1軸的材料軸材質(zhì)的選擇：軸的材料主要是軸的材料一般宜選用中碳鋼和中碳合金鋼。多采用優(yōu)質(zhì)碳素結(jié)構(gòu)鋼來(lái)制造，如45鋼等。這類鋼的加工性能和機(jī)械性能好，經(jīng)過(guò)調(diào)質(zhì)或者正火處理后可以獲得良好的機(jī)械性能，且價(jià)格比較便宜。對(duì)于載荷不大、轉(zhuǎn)速要求不高或者不重要的軸，可以采用普通的碳素結(jié)構(gòu)鋼來(lái)制造，如Q275等，以降低成本。3.5.2軸的強(qiáng)度校核軸的最小直徑計(jì)算：軸上的功率p=4.125kw，轉(zhuǎn)速n=3600r/min，轉(zhuǎn)矩T=95500p/n=1094.28N/mm按照公式初步計(jì)算因?yàn)樾枰O(shè)置鍵槽，所以軸徑要增大6%左右，取整后選用15mm最小軸徑。剩余軸段直徑計(jì)算：（其中l(wèi)為軸肩尺寸）（其中l(wèi)1為墊圈尺寸），根據(jù)結(jié)構(gòu)，取d4為16mm。根據(jù)d2=20mm選取單列圓錐滾子軸承30304，尺寸為。軸段倒角為45°。軸承應(yīng)力校核計(jì)算：設(shè)最大婉拒和扭矩截面的為0.6，扭矩T代入應(yīng)力公式后得到：又因?yàn)椋核宰罱K應(yīng)力計(jì)算結(jié)果為：由于我們?cè)谇拔脑O(shè)計(jì)中已經(jīng)選擇了調(diào)質(zhì)45鋼作為軸的材料，所以可以直接查=6Mpa，大于5.7Mpa，證明軸承設(shè)計(jì)是安全的。疲勞強(qiáng)度校核計(jì)算：應(yīng)力集中在截面二右側(cè)，該處抗扭截面系數(shù)為：扭矩T=1094.280Nmm，切應(yīng)力為：調(diào)質(zhì)處理的45鋼，計(jì)算公式，所以。材料敏感系數(shù)，所以有效應(yīng)力集中系數(shù)為：查表得扭矩尺寸系數(shù)為，磨削加工后表面質(zhì)量系數(shù)，所以綜合系數(shù)為：查表取特性系數(shù)為0.06，得出安全系數(shù)為：得出結(jié)論，整體軸承設(shè)計(jì)安全可靠。3.6聯(lián)軸器的選用根據(jù)參考文獻(xiàn)查公式可得：Tc=Ka*T最終結(jié)果Tc=1422N.m,根據(jù)補(bǔ)償扭矩值，查詢聯(lián)軸器的選型，只要聯(lián)軸器的額定扭矩大于就可以。第四章割草機(jī)的操作使用4.1割草機(jī)的操作使用細(xì)節(jié)（1）、割草時(shí)，不要赤腳或穿涼鞋，一般應(yīng)穿上工作服和工作鞋。（2）、熟悉操作過(guò)程，仔細(xì)閱讀割草機(jī)說(shuō)明書，知道在緊急情況下，及時(shí)關(guān)閉發(fā)動(dòng)機(jī)。（3）、確保草地上沒(méi)有棍子、石頭、電線等雜物，以免割草機(jī)的刀片將它們拋起來(lái)傷人。（4）、使用前仔細(xì)檢查各個(gè)部位，確保割草機(jī)刀片與割草機(jī)連接牢固。要成套更換舊的和損壞的刀片或螺絲，以免造成機(jī)器運(yùn)轉(zhuǎn)不平穩(wěn)。損壞的刀片和螺絲是很危險(xiǎn)的。（5）、經(jīng)常檢查所有螺帽、螺絲和螺釘，確保割草機(jī)處于安全運(yùn)行狀態(tài)。（6）、工作時(shí)應(yīng)慢慢地推割草機(jī)向前走，行進(jìn)速度不要過(guò)快。（7）、坡地割草時(shí)，不要時(shí)高時(shí)低。在坡地上轉(zhuǎn)向時(shí)，一定要特別小心。不要在很陡的坡地上割草。（8）、正在割草時(shí)，不要抬起或搬動(dòng)割草機(jī)。結(jié)論本次畢業(yè)設(shè)計(jì)的內(nèi)容為手推式割草機(jī)，在設(shè)計(jì)過(guò)程中，我們首先對(duì)割草機(jī)的國(guó)內(nèi)研發(fā)現(xiàn)狀進(jìn)行了分