手推式剪草機(jī)的設(shè)計(jì)
《手推式剪草機(jī)的設(shè)計(jì)》由會(huì)員分享,可在線閱讀,更多相關(guān)《手推式剪草機(jī)的設(shè)計(jì)(13頁珍藏版)》請?jiān)谘b配圖網(wǎng)上搜索。
手推式剪草機(jī)的設(shè)計(jì)- 0 -1 技術(shù)任務(wù)書1.1 設(shè)計(jì)的依據(jù)剪草機(jī)械至今已有 100 多年的歷史,目前人們普遍使用的是電動(dòng)剪草機(jī)械。由于剪草機(jī)械多在人口稠密的地區(qū)作業(yè),流動(dòng)性大,對(duì)機(jī)械的震動(dòng)、噪音、廢氣排放、質(zhì)量等指標(biāo)要求較高。現(xiàn)在的剪草機(jī)多使用內(nèi)燃機(jī)作動(dòng)力,排氣污染量相對(duì)于汽車的較少,但其噪聲危害卻很大。美國 EPA(美國環(huán)境保護(hù)局 )及歐盟對(duì)割草機(jī)等用發(fā)動(dòng)機(jī)的排放均有相應(yīng)的法規(guī);德國還出臺(tái)了控制噪聲污染的《蘭色天使》法規(guī);歐洲一些城市推出過引導(dǎo)性計(jì)劃,通過稅收優(yōu)惠及獎(jiǎng)勵(lì)等措施鼓勵(lì)“綠色經(jīng)營者” 以加速環(huán)保技術(shù)的發(fā)展 。手推式剪草機(jī)主要利用滾動(dòng)的輪子帶動(dòng)機(jī)械運(yùn)動(dòng)。手推式剪草機(jī)結(jié)構(gòu)簡單,連接平穩(wěn),噪音極小,并且操作十分容易,既給使用人帶來方便,也給周圍的人帶來舒適,安靜的環(huán)境。1.2 產(chǎn)品的用途及使用范圍目前市面上的剪草機(jī)大多需動(dòng)力引擎,這會(huì)產(chǎn)生較大的噪音,帶來環(huán)境污染,在辦公和學(xué)習(xí)的地方,這種需動(dòng)力引擎的剪草機(jī)就顯得非常不受歡迎。由于動(dòng)力引擎剪草機(jī)有動(dòng)力裝置,保養(yǎng),維護(hù)費(fèi)用較高;同時(shí)動(dòng)力引擎剪草機(jī)主要依靠刀片的高速旋轉(zhuǎn)把草排出,因此,對(duì)整機(jī)的安全性要求較高,操作時(shí)也會(huì)給工作人員帶來強(qiáng)烈的震動(dòng),使操作很不舒適。雖然,動(dòng)力引擎草坪剪草機(jī)剪草效率較高,剪草效果較好,但是,其價(jià)格也較昂貴,就目前來說,一般的用戶難以接受。通過市場調(diào)研,我們決定設(shè)計(jì)一種無引擎驅(qū)動(dòng),無噪音污染,剪草高度可調(diào)節(jié),輕便簡潔,操作方便和美觀實(shí)用適用于一般用戶的草坪剪草機(jī)。該產(chǎn)品主要用于家用,及面積不大的草坪修剪。無需引擎,可謂綠色環(huán)保的剪草機(jī)。對(duì)提倡環(huán)保的地域,是理想的剪草工具。- 1 -1.3 主要技術(shù)指標(biāo)和重要技術(shù)參數(shù)1.3.1 該手推式剪草機(jī)的總體設(shè)計(jì)參數(shù)外形尺寸: 5863920m?輸入功率: 14.W輪子轉(zhuǎn)速: /inr力矩: 23.57TN?A輪凈質(zhì)量: 0Mkg?變速要求:單級(jí)刀具,一固定刀片和一活動(dòng)刀片相互運(yùn)動(dòng)單根剪草載荷: .5fN?同時(shí)剪草量: 0?根1.3.2 該手推式剪草機(jī)的刀具設(shè)計(jì)參數(shù)表 1-1 刀具設(shè)計(jì)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240mm 20mm 單動(dòng) 860r/min 平形 149.1W113r/min1 人 30kg1.4 主要工作原理本次設(shè)計(jì)的手推式剪草機(jī)主要利用輪子運(yùn)動(dòng)傳動(dòng)變速箱中的齒輪實(shí)現(xiàn)刀具的往復(fù)運(yùn)動(dòng)的功能。手推式剪草機(jī)由變速齒輪、端面齒輪、撥桿和剪刀等構(gòu)件組成,端面齒輪和撥桿是一對(duì)工作組合。端面齒輪通過自身的轉(zhuǎn)動(dòng)將旋轉(zhuǎn)方向的力傳動(dòng)給撥桿,引起水平方向的往復(fù)運(yùn)動(dòng),從而使刀具自身往復(fù)運(yùn)動(dòng)。由于剪草機(jī)變速變矩范圍不夠大,因此在刀具的選擇上尤其注意以提高剪草機(jī)自身效率為重要原則。剪草機(jī)工作時(shí)由人推動(dòng)機(jī)器行走,從而使剪草機(jī)的后輪 1 傳動(dòng),帶動(dòng)與其同在一手推式剪草機(jī)的設(shè)計(jì)- 2 -根軸上的大齒輪 2 傳動(dòng),通過齒輪 2 與齒輪 3 組成的增速機(jī)構(gòu)使速度得以提升,并帶動(dòng)端面凸輪 4(為了實(shí)現(xiàn)幾何形狀封閉和便于調(diào)整,采取兩個(gè)端面凸輪以背靠背形式裝配)回轉(zhuǎn),端面凸輪 4 帶動(dòng)撥桿 5 運(yùn)動(dòng),通過端面凸輪 4 與撥桿 5 組成的轉(zhuǎn)換機(jī)構(gòu)將回轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)變?yōu)橹本€往復(fù)運(yùn)動(dòng),使固定其上的活動(dòng)刀片與固定在機(jī)架上的固定刀片形成相對(duì)交錯(cuò)運(yùn)動(dòng),完成剪草動(dòng)作。如圖 1—1 所示:圖 1—1 機(jī)器的運(yùn)動(dòng)簡圖1.5 國內(nèi)外研究現(xiàn)狀1.5.1 國內(nèi)外發(fā)展概述l9 世紀(jì)中葉,大部分的草坪還在使用鐮刀來割草或放牧牛羊來保持草地的整齊性。隨著高爾夫球、網(wǎng)球及足球等運(yùn)動(dòng)的興起,保持完善的草地做運(yùn)動(dòng)場便成為當(dāng)務(wù)之急。英國人 Edwin Budding 利用旋轉(zhuǎn)式機(jī)械工作的原理發(fā)明了滾刀式剪草機(jī),該產(chǎn)品的問世在英國受到了廣泛的歡迎,隨后傳人美國。1868 年,美國第一臺(tái)剪草機(jī)取得專利,美國的草坪業(yè)也由此起步。不過幾年,便有 37 項(xiàng)有關(guān)剪草機(jī)的發(fā)明獲得專利。到 1881年,總共有 4 萬多臺(tái)剪草機(jī)被生產(chǎn)和銷售 。最初的剪草機(jī)均為人力驅(qū)動(dòng);1890 年,在英國開始設(shè)計(jì)有動(dòng)力驅(qū)動(dòng)的剪草機(jī)。從最初的蒸汽動(dòng)力驅(qū)動(dòng)發(fā)展到小型內(nèi)燃機(jī)動(dòng)力驅(qū)動(dòng);1909 年,美國科學(xué)家 Leoni 取得了動(dòng)力型機(jī)械式剪草機(jī)專利,盡管剪草機(jī)由汽油機(jī)驅(qū)動(dòng),但整個(gè)裝置仍由馬拉行走。在草坪修剪機(jī)械發(fā)展的歷史上,第二次世界大戰(zhàn)是一個(gè)轉(zhuǎn)折點(diǎn)。在 20 世紀(jì) 30 年- 3 -代前后,每年生產(chǎn)的各類剪草機(jī)數(shù)量約 3 萬臺(tái)左右。戰(zhàn)后,美國經(jīng)濟(jì)得到復(fù)興,允許現(xiàn)役軍人低價(jià)買房不付現(xiàn)金,大批建設(shè)房屋并出售,促使草坪修剪機(jī)械得到迅速發(fā)展,生產(chǎn)量急劇上升,1947 年達(dá) 36 萬臺(tái),1974 年達(dá) 700 萬臺(tái)。20 世紀(jì) 70 年代后期開始,剪草機(jī)的市場銷售量逐漸趨向飽和,但每年仍保持在 500 萬—600 萬臺(tái)的銷量 。剪草機(jī)在數(shù)量增加的同時(shí),其性能也在不斷改進(jìn)。1950 年,美國第一臺(tái)無線電操縱的剪草機(jī)誕生;1978 年,C1arence Noke 研制出了一種可進(jìn)行草坪修剪編程的剪草機(jī)" ;20世紀(jì) 80 年代,一些新的草坪設(shè)備又投放市場,如 Mulching mower,Shredder,Lawndethatcher,String trimmer 等,以及清潔草坪用的Blower,Lawn vacuum,Lawn sweeper 。到了 80 年代后期,string trimmer 被認(rèn)為是一件普通的家庭用具。我國生產(chǎn)剪草機(jī)起步較晚,生產(chǎn)企業(yè)規(guī)模普遍較小,產(chǎn)品用途單一,品種數(shù)量少,遠(yuǎn)不能滿足要求,而且質(zhì)量與發(fā)達(dá)國家的相比也有很大差距。所以長期以來,草坪剪草機(jī)多以進(jìn)口為主,主要來自日本、美國、意大利和瑞典等國。據(jù)統(tǒng)計(jì),1999 年的剪草機(jī)銷售量在 3 萬臺(tái)左右,其中 80%為進(jìn)口;2000 年我國各類草坪機(jī)械保有量達(dá) 13余萬臺(tái),剪草機(jī)進(jìn)口量在 3.16 萬臺(tái)左右;近兩年,草坪機(jī)械平均年增長率達(dá)到 30%左右,國內(nèi)每年草坪機(jī)械的銷售總額大約為 1.2 億~1.3 億元人民幣,其中從國外進(jìn)口的機(jī)械占 85%,國內(nèi)自行生產(chǎn)的產(chǎn)品占 15%左右,其合計(jì)銷量約在 1 萬臺(tái)左右 。1.5.2 常見的剪草機(jī)械分類剪草機(jī)械按動(dòng)力劃分可以分為機(jī)動(dòng)和人推的兩類。按動(dòng)力又分為柴油機(jī)、汽油機(jī)和電動(dòng)機(jī) 3 類驅(qū)動(dòng)。其中以小型汽油機(jī)作為動(dòng)力的較為普遍,而柴油機(jī)多用于大型的剪草機(jī)械,如牧場的割草機(jī);按剪草時(shí)刀片運(yùn)動(dòng)的方式可分為滾刀式、旋刀式和剪切式 3 種;按切割器形狀可分為旋刀式、滾刀式、往復(fù)割刀式和甩刀式等;按駕駛形式分類,可分為推動(dòng)式(步行式)、自行式、坐騎式(駕乘式);按配套動(dòng)力和作業(yè)方式分為手推式、手扶推行式、手扶自行式、駕乘式、拖拉機(jī)式等。剪草機(jī)的剪草幅寬一般為400~lO00mm,剪草高度從 15~lOOmm 有幾個(gè)調(diào)節(jié)擋位 。手推式剪草機(jī)的設(shè)計(jì)- 4 -1.5.3 常見幾種剪草機(jī)械剪草原理(1)滾刀式剪草機(jī)其由帶有刀片的滾筒和不動(dòng)的床刀組成。滾刀的形狀像一個(gè)圓柱形鼠籠,切割刀呈螺旋形安裝在圓柱表面,滾刀旋轉(zhuǎn)帶動(dòng)草莖相對(duì)于底刀產(chǎn)生一個(gè)逐漸切割的滑動(dòng)剪切而將草莖剪斷。滾刀式剪草機(jī)剪草的質(zhì)量取決于滾刀上刀片數(shù)和滾刀的轉(zhuǎn)速,滾刀上刀片數(shù)越多,單位長度行進(jìn)中切割的次數(shù)就越多,切下的草也越細(xì),滾刀的刀片數(shù)一般為 3~12 片不等;滾刀的轉(zhuǎn)速越高,切下的草也越細(xì)。滾刀式剪草機(jī)是高質(zhì)量草坪最常用的剪草機(jī)型,適用于草高 3~80mm 的草坪,其價(jià)格貴,維修保養(yǎng)要求嚴(yán)格。(2)旋刀式剪草機(jī)(又稱懸刀式)它是由橫向懸掛在直立軸上的刀片高速旋轉(zhuǎn)打切草的上部葉片。其工作裝置為一長條形剪草刀或多把剪草刀在水平刀盤上,高速旋轉(zhuǎn)的刀刃與草莖碰撞而將其割斷,為無支承切割。刀刃的后面是類風(fēng)葉形狀,在高速旋轉(zhuǎn)下,對(duì)地面形成一定的真空將草莖吹成直立狀態(tài),便于切割并與罩殼相結(jié)合,形成渦流將割下的碎草送人集草裝置或從罩殼出口噴出灑到草坪,適于 25~80m范圍內(nèi)剪草,它的價(jià)格相對(duì)低廉,保養(yǎng)、維修和使用都很方便,是國內(nèi)外目前最流行的剪草機(jī)。(3)甩刀式剪草機(jī)其切割裝置由多把垂直于地面的刀片鉸接在旋轉(zhuǎn)組成的旋轉(zhuǎn)軸上, 當(dāng)高速旋轉(zhuǎn)時(shí),在離心力作用下,其刀片像垂直于軸芯的甩刀,端部刀刃不斷地沖擊切割草莖。由于刀片與刀軸或刀盤為鉸接, 當(dāng)碰到堅(jiān)硬沖擊不斷的物體時(shí)可以避讓而不致?lián)p壞機(jī)器。(4)甩繩式剪草機(jī)其工作裝置是由一個(gè)內(nèi)裝尼龍繩的打草盤、背向人的護(hù)罩組成。當(dāng)打草盤高速旋轉(zhuǎn)時(shí),露在外面的尼龍繩在離心力作用下,像一束伸直的刀刃快速撞擊草莖而切割斷草。由于尼龍繩是柔性的,其撞擊障礙物時(shí)退讓,不會(huì)損壞機(jī)器本身,也不會(huì)對(duì)障礙物有較大的破壞。- 5 -1.6 已經(jīng)考慮過的若干方案的比較1.6.1 手推式剪草機(jī)的工作設(shè)計(jì)方案我們所設(shè)計(jì)的手推式草坪剪草機(jī)首先要通過一個(gè)傳力構(gòu)件將人力傳遞出去。為了讓操作者在正常行走速度下操作,傳遞出去的力應(yīng)通過增速機(jī)構(gòu)繼續(xù)傳遞。因執(zhí)行修剪草動(dòng)作刀片的相對(duì)運(yùn)動(dòng)方向與人行進(jìn)的方向垂直,經(jīng)前面增速機(jī)構(gòu)傳遞過來的運(yùn)動(dòng)都需要再經(jīng)過一級(jí)轉(zhuǎn)換機(jī)構(gòu)傳遞到執(zhí)行構(gòu)件。通過分析得到手推式草坪剪草機(jī)的組成框圖,如圖 1—2 所示。圖 1—2 手推式草坪剪草機(jī)的組成框圖1.6.2 其他工作設(shè)計(jì)方案的比較能實(shí)現(xiàn)手推式草坪修草功能的技術(shù)原理較多,但各有利弊,具體分析如下:(1)用腳驅(qū)動(dòng) 用腳驅(qū)動(dòng)時(shí),一般操作者都需站在或坐在被驅(qū)動(dòng)的機(jī)器上用力,這樣所設(shè)計(jì)的修草機(jī),除了要完成剪草動(dòng)作外,還要承受操作者的自重,且要有方向控制裝置,使機(jī)器結(jié)構(gòu)復(fù)雜,尺寸較大,不適合小面積草坪使用。(2)用手驅(qū)動(dòng) 用手驅(qū)動(dòng),可避免用腳驅(qū)動(dòng)時(shí)存在的問題,使所設(shè)計(jì)的機(jī)器小巧,且可靈活操作。因此,我們選擇設(shè)計(jì)手動(dòng)式修草機(jī)。(3)用割的方式 即用刀將草截?cái)?。但草柔軟,且一端自由,采取割的方式將草截?cái)噍^難實(shí)現(xiàn)。(4)用打的方式 手推式剪草機(jī)的設(shè)計(jì)- 6 -即用刀片或打草繩將草打斷。用此法修草時(shí)所需的速度非常高,以其在草還沒被打倒之前將草打斷,這樣的修草產(chǎn)品已有,但效果不好。(5)用剪的方式 即用刀將草剪斷,用兩個(gè)刀片作相對(duì)運(yùn)動(dòng)的原理較易將草剪斷,且不需要很高的速度。因此,我們選擇設(shè)計(jì)成手動(dòng)式剪草機(jī)。手動(dòng)的形式又用手搖動(dòng)和用手推動(dòng)兩種。機(jī)械容易實(shí)現(xiàn)的是簡單的轉(zhuǎn)動(dòng)和往復(fù)直線運(yùn)動(dòng),如果用手搖動(dòng)手柄實(shí)現(xiàn)執(zhí)行構(gòu)件的往復(fù)移動(dòng),由于剪草機(jī)還要靠人力推著向前行進(jìn),操作者要完成的動(dòng)作過多,操作不方便。要使操作者只通過簡單的操作即可完成剪草動(dòng)作,可以用手推剪草機(jī)向前行駛,靠剪草機(jī)輪子的轉(zhuǎn)動(dòng)將轉(zhuǎn)動(dòng)運(yùn)動(dòng)轉(zhuǎn)變成往復(fù)移動(dòng)而輸出到執(zhí)行構(gòu)件。顯然設(shè)計(jì)成手動(dòng)式草坪剪草機(jī)是合理而可行的。根據(jù)所查資料,可選用組合—變異法構(gòu)成初步方案。由前面的分析可知,手動(dòng)式草坪剪草機(jī)只需要一項(xiàng)運(yùn)動(dòng)形式變換功能(即轉(zhuǎn)動(dòng)變直線往復(fù)移動(dòng)) ,所以,不必列出矩陣表后構(gòu)型。實(shí)現(xiàn)轉(zhuǎn)動(dòng)到直線往復(fù)移動(dòng)變換功能最簡單的機(jī)構(gòu)為曲柄滑塊機(jī)構(gòu),直線推桿盤狀凸輪機(jī)構(gòu)和齒輪齒條機(jī)構(gòu)。1)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—3 機(jī)構(gòu)運(yùn)動(dòng)簡圖- 7 -1.7 關(guān)鍵問題及其解決辦法1.7.1 增速機(jī)構(gòu)的設(shè)計(jì)選擇增速機(jī)構(gòu)是傳遞動(dòng)力及變速的核心機(jī)構(gòu)。它的速度變化直接改變刀具的剪切運(yùn)動(dòng)。我的手推式剪草機(jī)采用圓柱凸輪傳動(dòng)機(jī)構(gòu)。可以利用圓盤側(cè)面的形狀特征,為此圓盤旋轉(zhuǎn)時(shí)通過側(cè)面推動(dòng)固定在滑塊上的撥桿(可橫向調(diào)整)左右運(yùn)動(dòng),這樣就得到了一種新型的凸輪—端面凸輪,其工作原理如圖 1—4 所示:圖 1—4 圓柱凸輪傳動(dòng)機(jī)構(gòu)1.7.2 幾種增速方式的實(shí)現(xiàn)比較(1)用組合法實(shí)現(xiàn)增速為了讓操作者在正常行走速度下操作,傳遞出去的力應(yīng)通過增速機(jī)構(gòu)繼續(xù)傳遞。由于轉(zhuǎn)換機(jī)構(gòu)的運(yùn)動(dòng)輸入構(gòu)件作定軸轉(zhuǎn)動(dòng),這樣在剪草機(jī)動(dòng)力輸入構(gòu)件輪子和轉(zhuǎn)換機(jī)構(gòu)的運(yùn)動(dòng)輸入構(gòu)件之間,可以采用鏈傳動(dòng),帶傳動(dòng)和齒輪傳動(dòng)。為了使所設(shè)計(jì)的剪草機(jī)結(jié)構(gòu)緊湊,可以采用齒輪傳動(dòng)。而齒輪傳動(dòng)有直齒原著齒輪傳動(dòng),斜齒圓柱齒輪傳動(dòng),圓錐齒輪傳動(dòng)和蝸輪蝸桿傳動(dòng)等。但是蝸輪蝸桿傳動(dòng)的效率低,一般是蝸桿主動(dòng),且軸線空間交錯(cuò),應(yīng)用到剪草機(jī)械中,會(huì)使支撐結(jié)構(gòu)復(fù)雜。圓錐齒輪傳動(dòng)的軸線相交,且其中一個(gè)齒輪需懸置,也會(huì)使剪草機(jī)支撐結(jié)構(gòu)復(fù)雜。直齒圓柱齒輪和斜齒圓柱齒輪的軸線相互平行,支撐結(jié)構(gòu)較簡單,同時(shí)剪草機(jī)的速度不高,載荷也不大,因此,可選擇直齒圓柱齒輪作為增速機(jī)構(gòu)。手推式剪草機(jī)的設(shè)計(jì)- 8 -機(jī)構(gòu)組成方案如圖 1—5 所示:1) 帶動(dòng)齒輪增速的曲柄滑塊機(jī)構(gòu) 2)帶齒輪增速的直動(dòng)推桿盤狀凸輪機(jī)構(gòu)3) 帶齒輪增速的齒輪齒條機(jī)構(gòu)圖 1—5 機(jī)構(gòu)運(yùn)動(dòng)簡圖用異變法實(shí)現(xiàn)刀具剪草運(yùn)動(dòng)方向與剪草機(jī)行進(jìn)方向垂直,由于刀具的剪切運(yùn)動(dòng)方向與剪草機(jī)行進(jìn)方向垂直,圖 1-5 中 1)和 2)所示的機(jī)構(gòu)組成方案不能最終滿足設(shè)計(jì)要求,還需對(duì)機(jī)構(gòu)進(jìn)行進(jìn)一步構(gòu)型。方案 1 利用梅花凸輪(凸輪廓線呈梅花狀)和連桿機(jī)構(gòu)來實(shí)現(xiàn)滑塊在導(dǎo)軌上的往復(fù)運(yùn)動(dòng),工作原理如圖 1—6 所示。圖 1—6 梅花凸輪傳動(dòng)機(jī)構(gòu)- 9 -方案 2 利用圓柱凸輪機(jī)構(gòu)將凸輪軸的旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)轉(zhuǎn)化為滑塊的往復(fù)運(yùn)動(dòng),其工作原理如圖 1—7 所示。圖 1—7 圓柱凸輪傳動(dòng)機(jī)構(gòu)在圖 1—6 所示的梅花凸輪機(jī)構(gòu)中,為把凸輪的轉(zhuǎn)動(dòng)變?yōu)閳?zhí)行構(gòu)件的往復(fù)移動(dòng)需增加一個(gè)支點(diǎn)和一個(gè)構(gòu)件兩個(gè)低副(或一個(gè)構(gòu)件一個(gè)高副) ,這樣會(huì)增加整個(gè)機(jī)構(gòu)的復(fù)雜性,且設(shè)計(jì)時(shí) 1l應(yīng)該比 2l短(否則必然會(huì)增大梅花凸輪的尺寸,或者引起梅花凸輪邊緣曲線過度較急) ,這樣將減少傳送到滑塊上的力。圖 7,圖 4 所示的圓柱凸輪機(jī)構(gòu)和端面凸輪機(jī)構(gòu)的結(jié)構(gòu)簡單,可以考慮作為所設(shè)計(jì)的剪草機(jī)的運(yùn)動(dòng)轉(zhuǎn)換機(jī)構(gòu)。但是,我們還希望所設(shè)計(jì)的剪草機(jī)能實(shí)現(xiàn)剪草高度的調(diào)節(jié)。要實(shí)現(xiàn)此調(diào)節(jié)功能,在圖 1—7 所示的圓柱凸輪機(jī)構(gòu)中還需要增加一個(gè)能使刀架(包括活動(dòng)刀片和固定刀片)沿垂直方向移動(dòng)的移動(dòng)副,使機(jī)構(gòu)結(jié)構(gòu)變得較為復(fù)雜。而圖 2—7 所示的端面凸輪機(jī)構(gòu),可以使推桿沿端面凸輪的任意弦上下運(yùn)動(dòng),從而帶動(dòng)刀架上下運(yùn)動(dòng),易于實(shí)現(xiàn)剪草高度的調(diào)節(jié)。1.8 機(jī)構(gòu)的功能及特點(diǎn)該機(jī)采用固定刀片與活動(dòng)刀片相對(duì)錯(cuò)動(dòng)的剪切原理,結(jié)構(gòu)緊湊,體積小,質(zhì)量輕,噪音小、無污染,使用方便、靈活,適合小面積草坪的剪草處理;無需引擎驅(qū)動(dòng),使用安全、可靠,便于維護(hù);剪草的高度可在 1—20mm 之間調(diào)整,割幅 240mm,外形尺寸(長 ?寬 高:586?369 200mm),質(zhì)量 30kg(材料由 45 鋼制作) ;手推式剪草機(jī)的設(shè)計(jì)- 10 -采用耐用的鑄鋁底盤和結(jié)構(gòu)件,具有永不生繡、永不卷曲變形的特點(diǎn);前輪采用萬向輪,具有良好的導(dǎo)向性,后輪的一個(gè)輪子裝上壽命長的球軸承,使剪草機(jī)轉(zhuǎn)彎時(shí)易于推動(dòng);金屬手柄易于折疊,以減少包裝尺寸,手柄長度可伸縮,對(duì)于不同身高的操作者同樣適用;底盤獨(dú)特的設(shè)計(jì)可防止草堵塞出口通道;外觀造型美觀,更適合家庭用戶的審美要求;剪草的效果較理想,且成本低,是小面積草坪修剪的首選產(chǎn)品。 1.9 機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)與用戶的一致性分析(1)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);(2)在作品樣機(jī)加工前,使用三維造型軟件進(jìn)行三維造型、虛擬裝配和運(yùn)動(dòng)仿真;(3)理論上驗(yàn)證設(shè)計(jì)的可行性,然后進(jìn)行樣機(jī)制作;(4)外觀造型新穎,推桿可折疊伸縮,適合家庭用戶使用;(5)采用齒輪機(jī)構(gòu)(實(shí)現(xiàn)增速) ,提高整機(jī)的工作效率,解決了手動(dòng)剪草機(jī)工作效率不高的問題;(6)采用端面凸輪機(jī)構(gòu)(運(yùn)動(dòng)形式轉(zhuǎn)換機(jī)構(gòu)) ,將轉(zhuǎn)動(dòng)轉(zhuǎn)變?yōu)橹本€往復(fù)運(yùn)動(dòng),從而滿足剪草運(yùn)動(dòng)要求,形狀類似冠輪,解決了端面凸輪加工難的問題;(7)采用的剪草高度調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu),解決了目前手動(dòng)剪草機(jī)不易實(shí)現(xiàn)高度調(diào)節(jié)的問題;(8)產(chǎn)品成本(制造和使用成本)低,符合廣大用戶購買能力的要求。- 11 -2.設(shè)計(jì)計(jì)算說明書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)由輪子帶動(dòng),通過一對(duì)單級(jí)減速器進(jìn)行傳遞轉(zhuǎn)矩,再由端面齒輪和撥桿組合變化運(yùn)動(dòng)方向,最終輸出往復(fù)剪切運(yùn)動(dòng)??傮w方案設(shè)計(jì)如圖 2—1 所示:圖 2-1 總體方案設(shè)計(jì)2.1.2 方案的選擇選擇這個(gè)設(shè)計(jì)方案能夠更好的實(shí)現(xiàn)運(yùn)動(dòng)傳遞。無引擎驅(qū)動(dòng),節(jié)省能源,無污染(噪音、廢氣) ,采用綠色環(huán)保設(shè)計(jì)。采用齒輪機(jī)構(gòu)(實(shí)現(xiàn)增速) ,提高整機(jī)的工作效率,解決了手動(dòng)剪草機(jī)工作效率不高的問題;采用端面凸輪機(jī)構(gòu)(運(yùn)動(dòng)形式轉(zhuǎn)換機(jī)構(gòu)) ,將轉(zhuǎn)動(dòng)轉(zhuǎn)變?yōu)橹本€往復(fù)運(yùn)動(dòng),從而滿足剪草運(yùn)動(dòng)要求,形狀類似冠輪,解決了端面凸輪加工難的問題。采用的剪草高度調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu),解決了目前手動(dòng)剪草機(jī)不易實(shí)現(xiàn)高度調(diào)節(jié)的問題。手推式剪草機(jī)的設(shè)計(jì)- 12 -另一方案,用蝸輪蝸桿傳動(dòng),直接帶動(dòng)割草圓盤,采用割草的方式。機(jī)構(gòu)更加簡單,刀具拆裝方便。但草柔軟,且一端自由,采取割的方式將草截?cái)噍^難實(shí)現(xiàn),割草的數(shù)目不多。要想割的效率快,必須采用大功率。我采用的剪草機(jī)方案結(jié)構(gòu)比較簡單,與之相比軸的位置較為容易定位,而蝸輪蝸桿傳動(dòng)的割草機(jī)一水平一豎直的軸造成了機(jī)架結(jié)構(gòu)的復(fù)雜。并且增速機(jī)構(gòu)采用端面齒輪和撥桿的運(yùn)動(dòng)組合,結(jié)構(gòu)簡單,運(yùn)動(dòng)實(shí)際為一凸輪推桿的運(yùn)動(dòng)組。同時(shí)剪草的數(shù)量較多,在功率一定得情況下,剪得方式始終比割得方式效率高。蝸輪蝸桿傳動(dòng)的割草機(jī)機(jī)構(gòu)方案簡圖如圖 2—2 所示:圖 2—2 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)算此處省去 NNNNN 需要更多更完整的圖紙和說明書請聯(lián)系 秋 3053703061- 1.請仔細(xì)閱讀文檔,確保文檔完整性,對(duì)于不預(yù)覽、不比對(duì)內(nèi)容而直接下載帶來的問題本站不予受理。
- 2.下載的文檔,不會(huì)出現(xiàn)我們的網(wǎng)址水印。
- 3、該文檔所得收入(下載+內(nèi)容+預(yù)覽)歸上傳者、原創(chuàng)作者;如果您是本文檔原作者,請點(diǎn)此認(rèn)領(lǐng)!既往收益都?xì)w您。
下載文檔到電腦,查找使用更方便
5 積分
下載 |
- 配套講稿:
如PPT文件的首頁顯示word圖標(biāo),表示該P(yáng)PT已包含配套word講稿。雙擊word圖標(biāo)可打開word文檔。
- 特殊限制:
部分文檔作品中含有的國旗、國徽等圖片,僅作為作品整體效果示例展示,禁止商用。設(shè)計(jì)者僅對(duì)作品中獨(dú)創(chuàng)性部分享有著作權(quán)。
- 關(guān) 鍵 詞:
- 手推式 剪草機(jī) 設(shè)計(jì)
鏈接地址:http://m.jqnhouse.com/p-348720.html