城市綠地割草機(jī)設(shè)計(jì)【小型手推式含11張CAD圖】
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城市綠地割草機(jī)設(shè)計(jì)摘 要本課題設(shè)計(jì)了一種由小型汽油機(jī)帶動(dòng)刀片旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)，人工推動(dòng)機(jī)具前進(jìn)完成作業(yè)的割草機(jī)。設(shè)計(jì)的割草機(jī)組成部分主要有：旋刀，集草袋，傳動(dòng)機(jī)構(gòu)，發(fā)動(dòng)機(jī)和機(jī)殼支撐座等。擬采用發(fā)動(dòng)機(jī) XY168F，這款發(fā)動(dòng)機(jī)的最大功率為：5.5HP/3600rpm。工作裝置則是運(yùn)用割草刀裝在發(fā)動(dòng)機(jī)輸出軸上，通過(guò)高速旋轉(zhuǎn)切割草莖。 將割草刀的非刃口做成風(fēng)機(jī)葉片，割草作業(yè)時(shí)將草吹成直立狀態(tài)，便于切割并與罩殼形成渦流將碎草送入集草裝置--集草袋。護(hù)罩為渦流形狀的草坪修剪機(jī)的支架也是沖壓件，用于保護(hù)操作者和行人安全，并給切下物導(dǎo)向。行走裝置則是由割草機(jī)調(diào)高裝置和行走輪組成。通過(guò)手柄另行走輪相對(duì)割草機(jī)的護(hù)罩進(jìn)行調(diào)節(jié)，輪子降低時(shí)，割草刀下降，則割草高度上升；反之亦然。關(guān)鍵詞：割草機(jī)；刀具；罩殼；傳動(dòng)軸IIDesign of lawn mower in urban green spaceAbstractThis paper designs a kind of lawn mower which is driven by a small gasoline engine to drive the blade.The design of the lawn mower components mainly include: rotary knife, collecting straw bag, transmission mechanism, engine and chassis support. The engine XY168F is to be used, the maximum power of this engine is: 5.5HP/3600rpm.The working device USES a mowing knife to be mounted on the engine's output shaft, cutting the stalk through high speed. The blade of the blade is made into a fan blade, and the grass is blown into an upright position when mowing the grass, which is convenient for cutting and forming a vortex with the cover shell to send the grass into the collecting plant -- collecting straw bag. The bracket for the eddy-shaped lawn trimmer is also a stamping part to protect the operator and pedestrian safety and to guide the cutting.The walking device is composed of a lawn mower and a walking wheel. When the wheel is reduced, the cutting blade is lowered, and the grass height is increased. And vice versa.Key words: grass cutter； reamer；transmission shaft；mantle ；design of structureprotectionIII目 錄摘 要 ..........................................................IIIAbstract ........................................................IV1 緒 論 ..........................................................11.1 割草機(jī)研究背景 ...........................................11.2 我國(guó)割草機(jī)的發(fā)展 .........................................21.3 手推式割草機(jī)的使用 .......................................42 總體方案設(shè)計(jì) ...................................................52.1 割草機(jī)的分類(lèi) ..............................................52.2 割草機(jī)的基本要求 ..........................................52.3 總體設(shè)計(jì) ..................................................63 結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)計(jì)算 ...................................................83.1 發(fā)動(dòng)機(jī)的選擇 ..............................................83.2 旋刀設(shè)計(jì) ..................................................83.3 外殼設(shè)計(jì) ..................................................113.4 傳動(dòng)軸結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)計(jì)算 ........................................113.5 離合器的設(shè)計(jì) ..............................................143.6 調(diào)高裝置設(shè)計(jì) ..............................................143.7 車(chē)輪及把手選擇 ...........................................153.8 消音減噪設(shè)計(jì) ............................................154 結(jié)論 ..........................................................16參考文獻(xiàn) ........................................................1711 緒 論1.1 割草機(jī)研究背景在割草機(jī)出現(xiàn)之前,鐮刀是修剪草地的主要工具,保證牧草質(zhì)量的主要用途是放牧牛羊。隨著網(wǎng)球、高爾夫和足球的興起,人們?cè)絹?lái)越渴望擁有美麗平整的運(yùn)動(dòng)場(chǎng)地。1805,來(lái)自英國(guó)的英國(guó)人 Pollak Nate 發(fā)明了第一種除草和并能收獲谷物的機(jī)器，由人們驅(qū)動(dòng)機(jī)器。驅(qū)動(dòng)旋刀修剪草莖的方法是通過(guò)齒輪進(jìn)行機(jī)械傳動(dòng),而旋刀割草機(jī)的基礎(chǔ)也來(lái)自于它。1830 年,英國(guó)工程師比爾.鮑丁獲得了滾輪割草機(jī)。1832,蘭薩機(jī)械公司首先進(jìn)行大規(guī)模生產(chǎn)滾輪割草機(jī),1902 英國(guó)人在倫敦制造了由內(nèi)燃機(jī)驅(qū)動(dòng)的滾筒割草機(jī)，該原理目前仍在使用中。在西方發(fā)達(dá)國(guó)家,割草機(jī)早在二十世紀(jì)初期就得到了迅速發(fā)展。[1]圖 1.1 鐮刀割草自第一臺(tái)滾刀割草機(jī)問(wèn)世已有 100 多年的歷史了。主要用于牧場(chǎng)的機(jī)械已發(fā)展成幾十個(gè)品種,適合不同場(chǎng)合使用。在中國(guó)割草機(jī)的生產(chǎn)起步較晚,生產(chǎn)企業(yè)規(guī)模普遍偏小,產(chǎn)品的使用是比較簡(jiǎn)單的,并且沒(méi)有大規(guī)模批量生產(chǎn),所以長(zhǎng)期時(shí)間段以來(lái),主要是進(jìn)口的割草機(jī)。據(jù)統(tǒng)計(jì),到 1999 年底,有 10 萬(wàn)種在中國(guó)園林機(jī)械。1999,割草機(jī)的銷(xiāo)售量約為 3 萬(wàn)臺(tái),此中 2.4 萬(wàn)是進(jìn)口的。中國(guó)的割草機(jī)進(jìn)口主要來(lái)自日本、美國(guó)、意大利、瑞典等國(guó)家,從3800 元到 5 萬(wàn) 8000 元的進(jìn)口價(jià)格。人們對(duì)居住環(huán)境的需求隨著社會(huì)進(jìn)步以及經(jīng)濟(jì)發(fā)展變得越來(lái)越高。城市環(huán)境的保護(hù)越來(lái)越受到人們的關(guān)注。中國(guó)的草坪建設(shè)也迅速發(fā)展起來(lái)。草坪有美化環(huán)境,鞏固土壤,保護(hù)坡面,凈化空氣等功能，這些功能已成為大家的共識(shí)。經(jīng)濟(jì)和生存環(huán)境共同發(fā)展依然是我國(guó)可持續(xù)發(fā)展的重要戰(zhàn)略，而草坪業(yè)的發(fā)展在這中間也有著舉足輕重的作用。因?yàn)楦鞣N各樣認(rèn)為和自然的因素，我國(guó)大多的草地已然瀕臨或者說(shuō)已經(jīng)逐漸退化。我國(guó)近幾年已經(jīng)將改善生態(tài)環(huán)境、調(diào)整、整改農(nóng)業(yè)機(jī)構(gòu)，大力發(fā)展退耕還林還草。隨著措施的改善與進(jìn)步預(yù)計(jì)對(duì)政策的落實(shí)，草坪業(yè)已然呈現(xiàn)出日新月著的勢(shì)態(tài)，種植面積不斷擴(kuò)展，效果收獲頗豐。但是草坪收割中依然有很多的不足，比如收割大多以人工為主，作業(yè)所需勞動(dòng)強(qiáng)度高但效率緩不濟(jì)急且成本高等許多缺點(diǎn)。因而需要當(dāng)代大學(xué)生開(kāi)拓思維改變這種局面，設(shè)計(jì)市場(chǎng)所需要的多功能割草機(jī)。21.2 我國(guó)割草機(jī)的發(fā)展1.2.1 發(fā)展歷程及現(xiàn)狀（1）發(fā)展概述園林機(jī)械產(chǎn)業(yè)發(fā)展至今已逾百年的歷史。世界上第一臺(tái)割草機(jī)在 1830 年制造出來(lái)，標(biāo)志著這一產(chǎn)業(yè)揭開(kāi)了發(fā)展的帷幕，在這之后許多不同類(lèi)型的用以園林養(yǎng)護(hù)的機(jī)械裝備相繼出現(xiàn)。隨著人們生活質(zhì)量的不斷提升，小型園林機(jī)械也開(kāi)始進(jìn)入歐美等相對(duì)發(fā)達(dá)的國(guó)家和部分區(qū)域的家庭，逐漸變?yōu)槊考颐繎舻某Ｓ闷餍担?20 世紀(jì)末，各個(gè)國(guó)家主要城市的綠化作業(yè)和維護(hù)基本實(shí)現(xiàn)了機(jī)械化。進(jìn)入 21 世紀(jì)以后，隨著世界經(jīng)濟(jì)不斷增加，同時(shí)，隨著機(jī)械制造技術(shù)的持續(xù)改進(jìn)，行業(yè)進(jìn)入了高速發(fā)展時(shí)期。從市場(chǎng)布局來(lái)看，目前歐美等發(fā)達(dá)地區(qū)是割草機(jī)產(chǎn)品的主要消費(fèi)市場(chǎng)。而對(duì)于大部分發(fā)展中國(guó)家而言，園林機(jī)械行業(yè)正處于持續(xù)發(fā)展階段。圖 1.2 園林的保護(hù)和養(yǎng)護(hù)（2）行業(yè)發(fā)展特征和趨勢(shì)由于人力資源、運(yùn)營(yíng)資源持續(xù)增長(zhǎng)，歐美國(guó)家部分區(qū)域割草機(jī)生產(chǎn)廠商紛紛將產(chǎn)能向具有資源優(yōu)勢(shì)的發(fā)展中國(guó)家和部分區(qū)域轉(zhuǎn)移，在當(dāng)?shù)亟◤S，采辦由當(dāng)?shù)仄髽I(yè)制造的零件產(chǎn)物進(jìn)行裝配或者與當(dāng)?shù)氐纳a(chǎn)企業(yè)進(jìn)行包含 OEM、ODM 等內(nèi)容的各種形式的協(xié)作[2]。國(guó)際產(chǎn)能的轉(zhuǎn)移為發(fā)展中國(guó)家和部分區(qū)域的割草機(jī)械企業(yè)帶來(lái)了大量管理經(jīng)驗(yàn)與先進(jìn)技術(shù)，締造了優(yōu)良的發(fā)展機(jī)會(huì)，同時(shí)也帶來(lái)了許多的的商業(yè)機(jī)遇。在與中外合資生產(chǎn)廠商洽談合作時(shí)，國(guó)內(nèi)整機(jī)生產(chǎn)商或者零部件生產(chǎn)商會(huì)根據(jù)對(duì)方的需求進(jìn)行產(chǎn)品質(zhì)量監(jiān)管和生產(chǎn)， 而中外合資生產(chǎn)廠商會(huì)按期或不按期對(duì)產(chǎn)品質(zhì)量以及生產(chǎn)經(jīng)營(yíng)過(guò)程進(jìn)行測(cè)驗(yàn)。通過(guò)與中外合資生產(chǎn)廠商的合作，發(fā)展中國(guó)家和部分區(qū)域的割草機(jī)械生產(chǎn)企業(yè)可以向國(guó)際先進(jìn)水準(zhǔn)深造,大范圍升高自身生產(chǎn)經(jīng)營(yíng)水準(zhǔn)和技術(shù)開(kāi)發(fā)能力，為產(chǎn)品能在國(guó)際市場(chǎng)占有一席之地打下堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。31.2.2 市場(chǎng)供求狀況及變動(dòng)趨勢(shì)（1）國(guó)際市場(chǎng)伴隨經(jīng)濟(jì)的持續(xù)發(fā)展，人們?cè)絹?lái)越需要綠色健康的生活和優(yōu)質(zhì)的生活環(huán)境，園藝活動(dòng)已成了日常生活的重要組成部分。歐美等發(fā)達(dá)國(guó)家和地區(qū)的園林機(jī)械市場(chǎng)相對(duì)成熟，其消費(fèi)需求占全球市場(chǎng)份額的絕大部分。此外，其他國(guó)家和對(duì)綠色環(huán)保的重視也逐步提升，增加了在公路綠化、庭院綠化市政園林建設(shè)市政園林的投資，園林機(jī)械產(chǎn)品的需求穩(wěn)步增加，逐漸成為國(guó)際市場(chǎng)中不可或缺的組成部分。將來(lái)世界園藝設(shè)備行業(yè)將保持 4.2%的年復(fù)合增長(zhǎng)率，2017 年市場(chǎng)規(guī)模將達(dá)到 217 億美元，而作為園藝裝備中的重要組成部分，也將迎來(lái)需求的不斷增加。①歐洲 增加了在公路綠化、庭院綠化市政園林建設(shè)市政園林的投資歐洲各國(guó)有較好的自然環(huán)境保護(hù)、較早的城市化進(jìn)程起步，它們是園林機(jī)械的起源地，也是主要的消費(fèi)市場(chǎng)。歐洲發(fā)達(dá)國(guó)家的別墅、私家花園有較高的普及率，大約有 70%的居民有打理花園的愛(ài)好。德國(guó)是歐洲最大的割草機(jī)市場(chǎng)。據(jù)統(tǒng)計(jì)， 2006 年德國(guó)共有 3,900 萬(wàn)戶家庭，其中約有 43%的家庭擁有自己的花園，逾 60%的德國(guó)住戶在余暇時(shí)間或多或少參加了園藝活動(dòng)，70%的德國(guó)家庭擁有的割草機(jī)器不少于 8 件。② 亞洲 增加了在公路綠化、庭院綠化市政園林建設(shè)市政園林的投資日本的城市化進(jìn)程始于 1920 年，當(dāng)下城市化率已超過(guò) 90%。日本政府高度重視城市化進(jìn)程中的綠化建設(shè)，并出臺(tái)了大量的鼓勵(lì)政策。得益于政府的大力支持和推動(dòng)，目前日本的綠化覆蓋率已經(jīng)達(dá)到國(guó)土面積的 70%左右，綠化覆蓋區(qū)的養(yǎng)護(hù)對(duì)園林機(jī)械產(chǎn)品有大量的需求。除此之外，日本有 2,600 多個(gè)高爾夫俱樂(lè)部和逾 900 萬(wàn)活躍的高爾夫球手。 高爾夫球場(chǎng)草坪養(yǎng)護(hù)設(shè)備也將成為園林機(jī)械產(chǎn)品銷(xiāo)售的重點(diǎn)增長(zhǎng)目標(biāo)。除日本外，亞洲其他大多數(shù)國(guó)家仍屬于發(fā)展中國(guó)家，收入水準(zhǔn)相對(duì)較低，在園林機(jī)械方面的投資相對(duì)較少。然而，整個(gè)亞洲地區(qū)的綠地、人口和 GDP 絕對(duì)數(shù)量較大，近年來(lái)伴隨經(jīng)濟(jì)持續(xù)發(fā)展，人均收入水平持續(xù)提升，人們改善居住環(huán)境、增加綠地面積的需求也在不斷上升，亞洲正逐步變成園林機(jī)械行業(yè)的新興市場(chǎng)。增加了在公路綠化、庭院綠化市政園林建設(shè)市政園林的投資（2）國(guó)內(nèi)市場(chǎng) 增加了在公路綠化、庭院綠化市政園林建設(shè)市政園林的投資隨著中國(guó) GDP 總量的持續(xù)增加，人均收入水平不斷升高，并持續(xù)增加的面積的綠地，在中國(guó)割草機(jī)行業(yè)取得了持續(xù)、健康發(fā)展，2007 年市場(chǎng)容量為十五億九千萬(wàn)，2015 年將達(dá)到八十七億四千萬(wàn)億元，年復(fù)合增長(zhǎng)率為 23.74%。根據(jù)我國(guó)市場(chǎng)調(diào)查，在割草機(jī)市場(chǎng)園林機(jī)械產(chǎn)品的比例是最高的，達(dá)到 55%。按這樣的比重計(jì)算，2015 年國(guó)內(nèi)園藝設(shè)備產(chǎn)品占據(jù)市場(chǎng)容量將達(dá)到四十八億七百萬(wàn)。盡管市場(chǎng)容量相對(duì)于歐美發(fā)達(dá)國(guó)家和地區(qū)仍有略大的差別， 但隨著經(jīng)濟(jì)的持續(xù)提高、居民生活水準(zhǔn)的持續(xù)增長(zhǎng)、綠色環(huán)保意識(shí)深入人心，政府和普通消費(fèi)者均會(huì)不斷增大在園藝活動(dòng)、環(huán)境保護(hù)、綠化建設(shè)等領(lǐng)域的投資，4從而帶動(dòng)割草機(jī)市場(chǎng)的持續(xù)快速增長(zhǎng)。各國(guó)有較好的自然環(huán)境保護(hù)、較早的城市化進(jìn)程起步1.3 手推式割草機(jī)的使用目前，綠地設(shè)計(jì)是城市建設(shè)中一個(gè)重要環(huán)節(jié)，草坪是綠化的一種重要表現(xiàn)形式。當(dāng)下城市綠地修整草坪主要使用身背柴油機(jī)作動(dòng)力，或者使用電動(dòng)/汽油機(jī)的割草機(jī)，這些割草機(jī)噪音大，體積龐大，使用起來(lái)及其不方便，易擾民，且容易出現(xiàn)故障，不太適合城市綠化需求。隨著人民生活水平的不斷提高，全面建成富強(qiáng)民主文明和諧美麗的社會(huì)主義現(xiàn)代化強(qiáng)國(guó)的迫切要求，人們對(duì)周?chē)瞽h(huán)境綠化要求標(biāo)準(zhǔn)逐步增高，城市綠化問(wèn)題變得及為重要，因此開(kāi)發(fā)一種便捷的適合城市綠地使用、可調(diào)整高度的、無(wú)噪音的手推式割草機(jī)成為當(dāng)務(wù)之急，本次設(shè)計(jì)就是專(zhuān)為城市綠地設(shè)計(jì)的。[3]在割草機(jī)出現(xiàn)之前,鐮刀是修剪草地的主要工具,保證牧草質(zhì)量的主要用途是放牧牛羊。隨著網(wǎng)球、高爾夫和足球的興起,人們?cè)絹?lái)越渴望擁有美麗平整的運(yùn)動(dòng)場(chǎng)地。1805,來(lái)自英國(guó)的英國(guó)人 Pollak Nate 發(fā)明了第一種除草和并能收獲谷物的機(jī)器，由人們驅(qū)動(dòng)機(jī)器。驅(qū)動(dòng)旋刀修剪草莖的方法是通過(guò)齒輪進(jìn)行機(jī)械傳動(dòng),而旋刀割草機(jī)的基礎(chǔ)也來(lái)自于它。1830 年,英國(guó)工程師比爾.鮑丁獲得了滾輪割草機(jī)。1832,蘭薩機(jī)械公司首先進(jìn)行大規(guī)模生產(chǎn)滾輪割草機(jī),1902 英國(guó)人在倫敦制造了由內(nèi)燃機(jī)驅(qū)動(dòng)的滾筒割草機(jī)，該原理目前仍在使用中。在西方發(fā)達(dá)國(guó)家,割草機(jī)早在二十世紀(jì)初期就得到了迅速發(fā)展。自第一臺(tái)滾刀割草機(jī)問(wèn)世已有 100 多年的歷史了。主要用于牧場(chǎng)的機(jī)械已發(fā)展成幾十個(gè)品種,適合不同場(chǎng)合使用。在中國(guó)割草機(jī)的生產(chǎn)起步較晚,生產(chǎn)企業(yè)規(guī)模普遍偏小,產(chǎn)品的使用是比較簡(jiǎn)單的,并且沒(méi)有大規(guī)模批量生產(chǎn),所以長(zhǎng)期時(shí)間段以來(lái),主要是進(jìn)口的割草機(jī)。據(jù)統(tǒng)計(jì),到 1999 年底,有 10 萬(wàn)種在中國(guó)園林機(jī)械。1999,割草機(jī)的銷(xiāo)售量約為 3 萬(wàn)臺(tái),此中 2.4 萬(wàn)是進(jìn)口的。中國(guó)的割草機(jī)進(jìn)口主要來(lái)自日本、美國(guó)、意大利、瑞典等國(guó)家,從 3800 元到 5 萬(wàn) 8000 元的進(jìn)口價(jià)格。人們對(duì)居住環(huán)境的需求隨著社會(huì)進(jìn)步以及經(jīng)濟(jì)發(fā)展變得越來(lái)越高。城市環(huán)境的保護(hù)越來(lái)越受到人們的關(guān)注。中國(guó)的草坪建設(shè)也迅速發(fā)展起來(lái)。草坪有美化環(huán)境,鞏固土壤,保護(hù)坡面,凈化空氣等功能，這些功能已成為大家的共識(shí)。經(jīng)濟(jì)和生存環(huán)境共同發(fā)展依然是我國(guó)可持續(xù)發(fā)展的重要戰(zhàn)略，而草坪業(yè)的發(fā)展在這中間也有著舉足輕重的作用。因?yàn)楦鞣N各樣認(rèn)為和自然的因素，我國(guó)大多的草地已然瀕臨或者說(shuō)已經(jīng)逐漸退化。我國(guó)近幾年已經(jīng)將改善生態(tài)環(huán)境、調(diào)整、整改農(nóng)業(yè)機(jī)構(gòu)，大力發(fā)展退耕還林還草。隨著措施的改善與進(jìn)步預(yù)計(jì)對(duì)政策的落實(shí)，草坪業(yè)已然呈現(xiàn)出日新月著的勢(shì)態(tài)，種植面積不斷擴(kuò)展，效果收獲頗豐。但是草坪收割中依然有很多的不足，比如收割大多以人工為主，作業(yè)所需勞動(dòng)強(qiáng)度高但效率緩不濟(jì)急且成本高等許多缺點(diǎn)。因而需要當(dāng)代大學(xué)生開(kāi)拓思維改變這種局面，設(shè)計(jì)市場(chǎng)所需要的多功能割草機(jī)。園林機(jī)械產(chǎn)業(yè)發(fā)展至今已逾百年的歷史。世界上第一臺(tái)割草機(jī)在 1830 年制造出來(lái)，標(biāo)志著這一產(chǎn)業(yè)揭開(kāi)了發(fā)展的帷幕，在這之后許多不同類(lèi)型的用以園林養(yǎng)護(hù)的機(jī)械裝備相繼出現(xiàn)。隨著人們生活質(zhì)量的不斷提升，小型園林機(jī)械也開(kāi)始進(jìn)入歐美等相對(duì)發(fā)達(dá)的國(guó)家和部分區(qū)域的家庭，逐漸變?yōu)槊考颐繎舻某Ｓ闷餍担?20 世紀(jì)末，各個(gè)國(guó)家主要城市的綠化作業(yè)和維護(hù)基本實(shí)現(xiàn)了機(jī)械化。進(jìn)入 21 世紀(jì)以后，隨著世界經(jīng)濟(jì)不斷增加，同時(shí)，隨著機(jī)械制造技術(shù)的持續(xù)改進(jìn)，行業(yè)進(jìn)入了高速發(fā)展時(shí)期。從市場(chǎng)布局來(lái)看，目前歐美等發(fā)達(dá)地區(qū)是割草機(jī)產(chǎn)品的主要消費(fèi)市場(chǎng)。而對(duì)于大部分發(fā)展中國(guó)家而言，園林機(jī)械行業(yè)正處于持續(xù)發(fā)展階段。由于人力資源、運(yùn)營(yíng)資源持續(xù)增長(zhǎng)，歐美國(guó)家部分區(qū)域割草機(jī)生產(chǎn)廠商紛紛將產(chǎn)能向具有資源優(yōu)勢(shì)的發(fā)展中國(guó)家和部分區(qū)域轉(zhuǎn)移，在當(dāng)?shù)亟◤S，采辦由當(dāng)?shù)仄髽I(yè)制造的零件產(chǎn)物進(jìn)行裝配或者與當(dāng)?shù)氐纳a(chǎn)企業(yè)進(jìn)行包含 OEM、ODM 等內(nèi)容的各種形式的協(xié)作。國(guó)際產(chǎn)能的轉(zhuǎn)移為發(fā)展中國(guó)家和部分區(qū)域的割草機(jī)械企業(yè)帶來(lái)了大量管理經(jīng)驗(yàn)與先進(jìn)技術(shù)，締造了優(yōu)良的發(fā)展機(jī)會(huì)，同時(shí)也帶來(lái)了許多的的商業(yè)機(jī)遇。在與中外合資生產(chǎn)廠商洽談合作時(shí)，國(guó)內(nèi)整機(jī)生產(chǎn)商或者零部件生產(chǎn)商會(huì)根據(jù)對(duì)方的需求進(jìn)行產(chǎn)品質(zhì)量監(jiān)管和生產(chǎn)， 而中外合資生產(chǎn)廠商會(huì)按期或不按期對(duì)產(chǎn)品質(zhì)量以及生產(chǎn)經(jīng)營(yíng)過(guò)程進(jìn)行測(cè)驗(yàn)。通過(guò)與中外合資生產(chǎn)廠商的合作，發(fā)展中國(guó)家和部分區(qū)域的割草機(jī)械生產(chǎn)企業(yè)可以向國(guó)際先進(jìn)水準(zhǔn)深造,大范圍升高自身生產(chǎn)經(jīng)營(yíng)水準(zhǔn)和技術(shù)開(kāi)發(fā)能力，為產(chǎn)品能在國(guó)際市場(chǎng)占有一席之地打下堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。1）國(guó)際市場(chǎng)伴隨經(jīng)濟(jì)的持續(xù)發(fā)展，人們?cè)絹?lái)越需要綠色健康的生活和優(yōu)質(zhì)的生活環(huán)境，園藝活動(dòng)已成了日常生活的重要組成部分。歐美等發(fā)達(dá)國(guó)家和地區(qū)的園林機(jī)械市場(chǎng)相對(duì)成熟，其消費(fèi)需求占全球市場(chǎng)份額的絕大部分。此外，其他國(guó)家和對(duì)綠色環(huán)保的重視也逐步提升，增加了在公路綠化、庭院綠化市政園林建設(shè)市政園林的投資，園林機(jī)械產(chǎn)品的需求穩(wěn)步增加，逐漸成為國(guó)際市場(chǎng)中不可或缺的組成部分。將來(lái)世界園藝設(shè)備行業(yè)將保持 4.2%的年復(fù)合增長(zhǎng)率，2017 年市場(chǎng)規(guī)模將達(dá)到 217 億美元，而作為園藝裝備中的重要組成部分，也將迎來(lái)需求的不斷增加。①歐洲 增加了在公路綠化、庭院綠化市政園林建設(shè)市政園林的投資歐洲各國(guó)有較好的自然環(huán)境保護(hù)、較早的城市化進(jìn)程起步，它們是園林機(jī)械的起源地，也是主要的消費(fèi)市場(chǎng)。歐洲發(fā)達(dá)國(guó)家的別墅、私家花園有較高的普及率，大約有 70%的居民有打理花園的愛(ài)好。德國(guó)是歐洲最大的割草機(jī)市場(chǎng)。據(jù)統(tǒng)計(jì)， 2006 年德國(guó)共有 3,900 萬(wàn)戶家庭，其中約有 43%的家庭擁有自己的花園，逾 60%的德國(guó)住戶在余暇時(shí)間或多或少參加了園藝活動(dòng)，70%的德國(guó)家庭擁有的割草機(jī)器不少于 8 件。② 亞洲 增加了在公路綠化、庭院綠化市政園林建設(shè)市政園林的投資日本的城市化進(jìn)程始于 1920 年，當(dāng)下城市化率已超過(guò) 90%。日本政府高度重視城市化進(jìn)程中的綠化建設(shè)，并出臺(tái)了大量的鼓勵(lì)政策。得益于政府的大力支持和推動(dòng)，目前日本的綠化覆蓋率已經(jīng)達(dá)到國(guó)土面積的70%左右，綠化覆蓋區(qū)的養(yǎng)護(hù)對(duì)園林機(jī)械產(chǎn)品有大量的需求。除此之外，日本有 2,600 多個(gè)高爾夫俱樂(lè)部和逾 900 萬(wàn)活躍的高爾夫球手。 高爾夫球場(chǎng)草坪養(yǎng)護(hù)設(shè)備也將成為園林機(jī)械產(chǎn)品銷(xiāo)售的重點(diǎn)增長(zhǎng)目標(biāo)。除日本外，亞洲其他大多數(shù)國(guó)家仍屬于發(fā)展中國(guó)家，收入水準(zhǔn)相對(duì)較低，在園林機(jī)械方面的投資相對(duì)較少。然而，整個(gè)亞洲地區(qū)的綠地、人口和 GDP 絕對(duì)數(shù)量較大，近年來(lái)伴隨經(jīng)濟(jì)持續(xù)發(fā)展，人均收入水平持續(xù)提升，人們改善居住環(huán)境、增加綠地面積的需求也在不斷上升，亞洲正逐步變成園林機(jī)械行業(yè)的新興市場(chǎng)。增加了在公路綠化、庭院綠化市政園林建設(shè)市政園林的投資（2）國(guó)內(nèi)市場(chǎng) 增加了在公路綠化、庭院綠化市政園林建設(shè)市政園林的投資隨著中國(guó) GDP 總量的持續(xù)增加，人均收入水平不斷升高，并持續(xù)增加的面積的綠地，在中國(guó)割草機(jī)行業(yè)取得了持續(xù)、健康發(fā)展，2007 年市場(chǎng)容量為十五億九千萬(wàn)，2015 年將達(dá)到八十七億四千萬(wàn)億元，年復(fù)合增長(zhǎng)率為 23.74%。根據(jù)我國(guó)市場(chǎng)調(diào)查，在割草機(jī)市場(chǎng)園林機(jī)械產(chǎn)品的比例是最高的，達(dá)到 55%。按這樣的比重計(jì)算，2015 年國(guó)內(nèi)園藝設(shè)備產(chǎn)品占據(jù)市場(chǎng)容量將達(dá)到四十八億七百萬(wàn)。盡管市場(chǎng)容量相對(duì)于歐美發(fā)達(dá)國(guó)家和地區(qū)仍有略大的差別， 但隨著經(jīng)濟(jì)的持續(xù)提高、居民生活水準(zhǔn)的持續(xù)增長(zhǎng)、綠色環(huán)保意識(shí)深入人心，政府和普通消費(fèi)者均會(huì)不斷增大在園藝活動(dòng)、環(huán)境保護(hù)、綠化建設(shè)等領(lǐng)域的投資，從而帶動(dòng)割草機(jī)市場(chǎng)的持續(xù)快速增長(zhǎng)。各國(guó)有較好的自然環(huán)境保護(hù)、較早的城市化進(jìn)程起步1.3 手推式割草機(jī)的使用目前，綠地設(shè)計(jì)是城市建設(shè)中一個(gè)重要環(huán)節(jié)，草坪是綠化的一種重要表現(xiàn)形式。當(dāng)下城市綠地修整草坪主要使用身背柴油機(jī)作動(dòng)力，或者使用電動(dòng)/汽油機(jī)的割草機(jī)，這些割草機(jī)噪音大，體積龐大，使用起來(lái)及其不方便，易擾民，且容易出現(xiàn)故障，不太適合城市綠化需求。隨著人民生活水平的不斷提高，全面建成富強(qiáng)民主文明和諧美麗的社會(huì)主義現(xiàn)代化強(qiáng)國(guó)的迫切要求，人們對(duì)周?chē)瞽h(huán)境綠化要求標(biāo)準(zhǔn)逐步增高，城市綠化問(wèn)題變得及為重要，因此開(kāi)發(fā)一種便捷的適合城市綠地使用、可調(diào)整高度的、無(wú)噪音的手推式割草機(jī)成為當(dāng)務(wù)之急，本次設(shè)計(jì)就是專(zhuān)為城市綠地設(shè)計(jì)的。2 總體方案設(shè)計(jì)2.1 割草機(jī)的分類(lèi)根據(jù)刀具類(lèi)型,可分為旋刀式、往復(fù)式、滾刀式、甩刀式和甩繩式。它們應(yīng)用大多是滾刀割草機(jī)和往復(fù)式割草機(jī)。往復(fù)式割草機(jī)割茬整齊且割茬低,草坪損失少,金屬耗量低,單位寬度功耗低,成本低。其操作速度一般為 6--8kM/h。增加刀的往復(fù)次數(shù),解決切刀的全平衡問(wèn)題,可將操作速度提高到 10--12kM/h。往復(fù)式割草機(jī)適用于切割高生長(zhǎng)密度的直立草坪。旋轉(zhuǎn)式割草機(jī)工作平穩(wěn),對(duì)草坪適應(yīng)性強(qiáng)。它特別適用于密集、倒伏和纏繞的牧場(chǎng)。工作速度可達(dá) 8--16kM/h,生產(chǎn)效率高。但結(jié)構(gòu)復(fù)雜,價(jià)格高,單位功耗大。根據(jù)配套動(dòng)力和操作方式,可分為手推式、手扶式、步行式、自走式、騎行式和拖拉機(jī)式草坪割草機(jī)。根據(jù)動(dòng)力驅(qū)動(dòng)模式,主要分為三種類(lèi)型的割草機(jī),即畜力驅(qū)動(dòng)、發(fā)動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)和電動(dòng)驅(qū)動(dòng)。其中,發(fā)動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)割草機(jī)最大,而發(fā)動(dòng)機(jī)大多是單缸汽油機(jī)。雖然太陽(yáng)能割草機(jī)已經(jīng)生產(chǎn),但它的應(yīng)用很少。動(dòng)力牽引式割草機(jī)可按牽引或懸掛方式分為前、側(cè)、后、中割草機(jī)。目前,也有旋耕刀和手動(dòng)割草機(jī),其中大部分采用中間懸掛,而滾齒刀則采用前置式割草機(jī),大割草機(jī)采用混合牽引。2.2 割草機(jī)的基本要求無(wú)論是哪種割草機(jī),草坪修剪的基本要求都是一樣的。(1)可根據(jù)要求調(diào)整割草高度,適用于寬范圍的高度調(diào)節(jié)。(2)割草整齊整齊,刈割高度在同一行程前后一致。這兩個(gè)操作環(huán)節(jié)是光滑的和不間斷的。(3)地形適應(yīng)性強(qiáng),模仿能力強(qiáng)。(4)割草機(jī)較輕,對(duì)草坪的危害較小。(5)草被清理干凈,或部分切割細(xì)膩。(6)割草機(jī)質(zhì)量好,故障少,節(jié)省燃料,效率高。(7)操作方便、便攜、靈活、易于維護(hù)和調(diào)試,具有良好的通用性和互換性。(8)正確把握修剪草坪的時(shí)間,制定科學(xué)修剪高度和修剪頻率。52 總體方案設(shè)計(jì)2.1 割草機(jī)的分類(lèi)根據(jù)刀具類(lèi)型,可分為旋刀式、往復(fù)式、滾刀式、甩刀式和甩繩式。它們應(yīng)用大多是滾刀割草機(jī)和往復(fù)式割草機(jī)。往復(fù)式割草機(jī)割茬整齊且割茬低,草坪損失少,金屬耗量低,單位寬度功耗低,成本低。其操作速度一般為 6--8kM/h。增加刀的往復(fù)次數(shù),解決切刀的全平衡問(wèn)題,可將操作速度提高到 10--12kM/h。往復(fù)式割草機(jī)適用于切割高生長(zhǎng)密度的直立草坪。旋轉(zhuǎn)式割草機(jī)工作平穩(wěn),對(duì)草坪適應(yīng)性強(qiáng)。它特別適用于密集、倒伏和纏繞的牧場(chǎng)。工作速度可達(dá) 8--16kM/h,生產(chǎn)效率高。但結(jié)構(gòu)復(fù)雜,價(jià)格高,單位功耗大。根據(jù)配套動(dòng)力和操作方式,可分為手推式、手扶式、步行式、自走式、騎行式和拖拉機(jī)式草坪割草機(jī)。根據(jù)動(dòng)力驅(qū)動(dòng)模式,主要分為三種類(lèi)型的割草機(jī),即畜力驅(qū)動(dòng)、發(fā)動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)和電動(dòng)驅(qū)動(dòng)。其中,發(fā)動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)割草機(jī)最大,而發(fā)動(dòng)機(jī)大多是單缸汽油機(jī)。雖然太陽(yáng)能割草機(jī)已經(jīng)生產(chǎn),但它的應(yīng)用很少。動(dòng)力牽引式割草機(jī)可按牽引或懸掛方式分為前、側(cè)、后、中割草機(jī)。目前,也有旋耕刀和手動(dòng)割草機(jī),其中大部分采用中間懸掛,而滾齒刀則采用前置式割草機(jī),大割草機(jī)采用混合牽引。2.2 割草機(jī)的基本要求無(wú)論是哪種割草機(jī),草坪修剪的基本要求都是一樣的。(1)可根據(jù)要求調(diào)整割草高度,適用于寬范圍的高度調(diào)節(jié)。(2)割草整齊整齊,刈割高度在同一行程前后一致。這兩個(gè)操作環(huán)節(jié)是光滑的和不間斷的。(3)地形適應(yīng)性強(qiáng),模仿能力強(qiáng)。(4)割草機(jī)較輕,對(duì)草坪的危害較小。(5)草被清理干凈,或部分切割細(xì)膩。(6)割草機(jī)質(zhì)量好,故障少,節(jié)省燃料,效率高。(7)操作方便、便攜、靈活、易于維護(hù)和調(diào)試,具有良好的通用性和互換性。(8)正確把握修剪草坪的時(shí)間,制定科學(xué)修剪高度和修剪頻率。2.3 總體設(shè)計(jì)此次設(shè)計(jì)的割草機(jī)的主要組成部分有：傳遞動(dòng)力的傳動(dòng)機(jī)構(gòu)，提供動(dòng)力的發(fā)動(dòng)機(jī)，6給予支撐力的支承輪，收集草屑的集草袋，切割草莖的旋刀和配合調(diào)高機(jī)殼等。如圖 2.1所示。1.扶手桿 2.收集箱 3.割草高度調(diào)節(jié)桿 4.箱蓋 5.電動(dòng)機(jī) 6.離合器 7.輪子圖 2.1 割草機(jī)結(jié)構(gòu)示意圖傳動(dòng)機(jī)構(gòu)的主要組成部分有：離合器，傳動(dòng)軸等。傳動(dòng)軸固定在機(jī)殼箱體的方法則是利用兩個(gè)軸承支撐，如圖 2.2 所示。利用輸出軸控制旋刀。當(dāng)汽油機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)速度到某一數(shù)值時(shí)，離合器在離心力作用下拋出離合塊，與離合碟接合，汽油機(jī)將動(dòng)力通過(guò)輸出軸傳遞給旋刀，使旋刀完成旋轉(zhuǎn)，進(jìn)行剪草作業(yè)。圖 2.2 傳動(dòng)機(jī)構(gòu)旋刀刀柄的組成部分主要有刀片，刀體，止動(dòng)墊片，螺母和螺栓等，如圖所示。刀體需要強(qiáng)力的的剛度和強(qiáng)度才能固定支撐兩個(gè)刀片，所以采用 45 號(hào)鋼來(lái)制作刀體。而刀片需要一定的韌度和硬度配合才能更好的完成作業(yè)，所以選用 65Mn 鋼制作刀片。[4]制7作刀片前端翼片時(shí)，將其運(yùn)用合適的形狀和角度做成能形成渦流的風(fēng)葉狀，這是為了在剪草的時(shí)候形成縱向和軸向氣流，這時(shí)與機(jī)殼下表面蝸殼狀腔室配合即可將碎草引入集草裝置。旋刀及旋刀體之間則利用螺栓緊固，且配有止動(dòng)墊片用來(lái)防松。這時(shí)的刀片需要固定在發(fā)動(dòng)機(jī)的傳動(dòng)軸上此時(shí)則運(yùn)用緊鎖螺母緊固。圖 2.3 刀柄需要在機(jī)殼上固定的機(jī)構(gòu)有：汽油機(jī)，割草機(jī)的輪子，割草機(jī)手推把手以及集草裝置。因此制作機(jī)殼的材料需要選用優(yōu)質(zhì)的厚鋼板，制作時(shí)將其沖壓成型后運(yùn)用焊接技術(shù)將其合成，這樣制作的鋼板強(qiáng)度高，且安全性高，可以預(yù)防割草作業(yè)時(shí)發(fā)生意外。割草機(jī)的輪子運(yùn)用螺栓緊固在論軸上，輪子與輪軸通過(guò)焊接的方式體現(xiàn)在支撐板上，輪子和支承板相對(duì)機(jī)殼運(yùn)動(dòng)的方式則是通過(guò)其組合繞著支承軸來(lái)運(yùn)作。83 結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)計(jì)算3.1 發(fā)動(dòng)機(jī)的選擇 由于草的韌性等因素，要選擇質(zhì)量小速度大的發(fā)動(dòng)機(jī)，發(fā)動(dòng)機(jī)輸出功率選用 5kw，轉(zhuǎn)速要求只要達(dá)到可切割草的速度即可，所以選發(fā)動(dòng)機(jī) YX168F，具體參數(shù)如下： 發(fā)動(dòng)機(jī)：YX168F，單缸，四沖程旋轉(zhuǎn)速度：3600 轉(zhuǎn)每分鐘，缸徑 X 行程：68mmX45mm最大輸出功率：5.5HP/3600rpm最大輸出扭矩：1.1kg。M/2500rpm發(fā)動(dòng)機(jī)尺寸（長(zhǎng)*寬*高）：312mm*362mm*335mm重量：15 公斤。3.2 旋刀設(shè)計(jì)，震蕩幅度較小，旋 轉(zhuǎn) 式 切 割 器 的 切 割 速 度 高 ， 且 其 能 力 強(qiáng) ， 其 回 轉(zhuǎn) 慣 性 容 易 平 衡割刀的機(jī)械結(jié)構(gòu)也比較簡(jiǎn)單， ，因此在 園 林 機(jī) 械 ， 特 別 是 草 坪 修 剪 機(jī) 中 得 到 廣 泛 的 應(yīng) 用本次割草機(jī)設(shè)計(jì)也采用旋 。[5]轉(zhuǎn) 式 切 割 器3.2.1 刃口設(shè)計(jì) 。旋 刀 式 草 坪 修 剪 機(jī) 的 切 割 器 是 在 水 平 內(nèi) 回 轉(zhuǎn)草旋刀，如圖 3-1 所示，旋 刀 式 草 坪 修 剪 機(jī) 的 切 割 器 為 一 把 剪， 分析，其中 aa0 和 bb0 為由 刀 片 和 刀 體 組 成 。 為 了 簡(jiǎn) 化 分 析 現(xiàn) 將 其 簡(jiǎn) 化 成 線 狀 刀 進(jìn) 行刀片刃口， ，并沿 X 軸以速 。各?刀 片 在 水 平 平 面 內(nèi) 繞 O軸 以 角 速 度 旋 轉(zhuǎn) m度 以 V向 前 運(yùn) 動(dòng)國(guó)有較好的自然環(huán)境保護(hù)、較早的城市化進(jìn)程起步。，刃口 aa0 。 ，而 bb0 的運(yùn)動(dòng)軌跡在 切 割 過(guò) 程 中 的 運(yùn) 動(dòng) 軌 跡 為 相 鄰 的 并 行 的 余 擺 線為 ， ，如圖所示。 ，畫(huà)有交叉另 兩 條 相 鄰 線 并 行 的 余 擺 線 其 中 畫(huà) 有 斜 線 的 面 積 為 漏 割 區(qū)線 ，其 。的 面 積 為 重 割 區(qū) 余 為 掃 過(guò) 區(qū)9圖 3.1 旋刀式切割器切割圖分析得，點(diǎn) a 的位移方程式為 tRtVm?sinX??(3-1)tYaco式中 是刀片半徑。點(diǎn) 的位移方程式為b)sin(?????tRtVXma(3-2)cotYa要使漏割區(qū)消除，必須使： hXab??其中 為刀片刃口高度。從上面圖中可以看到，刃口 上的 點(diǎn)轉(zhuǎn)到 X 軸時(shí)，其轉(zhuǎn)角為 ，即經(jīng)過(guò)0a 2/???t后，刀片轉(zhuǎn)了 0.25 周，即有??2/t RVtRtVXmma ?????)2/()sin(??當(dāng)刃口 上的 點(diǎn)旋轉(zhuǎn)到 X 軸上時(shí)，其轉(zhuǎn)角為 ，即經(jīng)過(guò)了 后，0b ???2/t /t刀片轉(zhuǎn)了 0.75 周，即有 ttmmb /3si將 和 代入式 ，得到bXahXab??Vm/??故有30//n10或nVhmm/30/???式 表示割草機(jī)刀具旋轉(zhuǎn)速度 與機(jī)器前進(jìn)速度之間的函數(shù)關(guān)系，其比值Vm/???越高，割草機(jī)前進(jìn)速度越高，刀片的轉(zhuǎn)速就越快；根據(jù)公式 可以hm/ 30//hnVm???在確定了刃口高度 和刀片轉(zhuǎn)速 的情況下，計(jì)算出機(jī)器的前進(jìn)速度。從以上式子可以看出，適當(dāng)?shù)脑龃笕锌诟叨然蜣D(zhuǎn)速，可以適當(dāng)提高機(jī)器前進(jìn)的速度，從而提高工作效率。由發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速可得刀具最大轉(zhuǎn)速 ，取刀刃刃口高度為 50mm，可計(jì)算出割in/360r草機(jī)行走速度 ，符合正常成年人的行走速度，所以本方案合適。smV/6.0?3.2.2 刀具的固定如圖 3.2 所示，割草刀一個(gè)刀柄與兩片刀片通過(guò)四個(gè)螺栓連接，采用止動(dòng)墊片以及防松螺母緊固。刀具與傳動(dòng)軸通過(guò)中間方孔進(jìn)行扭矩的傳動(dòng)，使刀具旋轉(zhuǎn)切割草株，并因此能使鎖緊螺母及止動(dòng)墊片緊固連接，防止工作時(shí)松動(dòng)甩出造成機(jī)械的損傷，更能避免其對(duì)人的傷害。圖 3.2 刀柄113.3 外殼設(shè)計(jì)罩殼用 3mm ， ，厚 的 優(yōu) 質(zhì) 鋼 板 沖 壓 成 型 焊 合 而 成 采 用 渦 流 狀 集 草 通 道的 。 ，以 配 合 刀 具 上 旋 轉(zhuǎn) 翼 片 實(shí) 現(xiàn) 排 草 下 部 采 用 圓 形 護(hù) 罩。排草口設(shè)在后部，用 以 防 止 刀 具 松 動(dòng) 甩 出 時(shí) 發(fā) 生 意 外。罩 殼 上 有 四 個(gè) 掛 鉤 ， 使 集 草 袋 固 定 在 其 上3.4 傳動(dòng)軸結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)計(jì)算3.4.1 初步確定軸的最小直徑 （1）首先要求出輸出軸上的功率 P，轉(zhuǎn)速 N 和轉(zhuǎn)矩 T假設(shè)為理想狀態(tài)，輸出沒(méi)有任何損耗，那么發(fā)動(dòng)機(jī)功率即為輸出軸上的最大功率，即kw125.4.5?馬 力P又有 min/360rn于是可得 m27.10943625.490NPT???（2）初步確定傳動(dòng)軸的最小尺寸按公式 可以初步估算出軸的最小直徑。軸的材料為選??303 /2./95AdT???取 45 鋼，調(diào)質(zhì)處理。根據(jù)機(jī)械設(shè)計(jì)基礎(chǔ)參考材料，取 A0=112，于是可以得到m7.16/15.4/330min??pA由傳動(dòng)軸的結(jié)構(gòu)可以看出，軸的最小直徑很明顯是安裝離合器離合碟處的直徑。因?yàn)榇颂幮枰ㄟ^(guò)鍵進(jìn)行連接，需要留有鍵槽，軸徑增大 5%-7%,故取最小徑為 mind=15mm。3.4.2 軸的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)進(jìn)行傳動(dòng)設(shè)計(jì)，首先要擬定傳動(dòng)軸上零件的裝配方案。傳動(dòng)軸結(jié)構(gòu)如下圖所示：圖 3.3 傳動(dòng)軸結(jié)構(gòu)（1） 用 I、II、III、IV……將上述傳動(dòng)軸分成七段，通過(guò)軸向定位的要求來(lái)確定軸的各段直徑和要求：①為了能夠滿足離合器的軸向定位需要，Ⅰ—Ⅱ軸段需設(shè)計(jì)出一軸肩，因此?、颉?2Ⅲ段的直徑 dⅡ-Ⅲ =20mm；上端采用軸端擋圈定位，根據(jù)軸端直徑取得擋圈直徑 D=22mm，由結(jié)構(gòu)需要取Ⅰ—Ⅱ軸段的長(zhǎng)度 LⅠ—Ⅱ =16mm。②滾動(dòng)軸承初步選用因軸承同時(shí)承受徑向力和軸向力作用，所以本次設(shè)計(jì)選用單列圓錐滾子軸承。參照工作要求并根據(jù) dⅡ-Ⅲ =20mm，根據(jù)軸承產(chǎn)品目錄，初步選取單列圓錐滾子軸承30304，軸承尺寸為 d×D×T=20mm×52mm×16.25mm,故第二軸段 dⅡ-Ⅲ =20mm，L Ⅱ—Ⅲ =15mm。參照工作要求以及結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)要求，另一個(gè)軸承選用 30205 單列圓錐滾子軸承，其尺寸大小為 d×D×T=25mm×52mm×16.25mm,故 dⅣ—Ⅴ =22mm，l Ⅳ—Ⅴ =12mm。③根據(jù)兩軸承間結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)要求，軸段 III-IV 直徑 dⅢ—Ⅳ =22mm，長(zhǎng)度 lⅢ—Ⅳ =15mm。④由軸承定位要求，Ⅳ—Ⅴ軸段左側(cè)應(yīng)該設(shè)有一個(gè)軸肩，故取 VI-VII 段 dⅥ—Ⅶ =30mm，選取此段長(zhǎng)度 lⅥ—Ⅶ =25mm。⑤Ⅶ—Ⅷ軸段與刀具通過(guò)方孔配合，這里?、鳌S段為截面為 16mm×16mm 的方形的柱體，根據(jù)刀具的厚度，取此段長(zhǎng)度 lⅦ—Ⅷ =9mm。⑥Ⅷ—Ⅸ軸段的作用僅為固定刀具，不需要受扭矩作用，所以取 M10 螺柱，長(zhǎng)度根據(jù)鎖緊螺母裝配要求取 lⅧ—Ⅸ =10mm。至此，各割草機(jī)傳動(dòng)軸的各段直徑和長(zhǎng)度已初步確定了。(2)軸上零件的周向定位離合器的離合碟與傳動(dòng)軸之間采用平鍵連接。按 dⅠ—Ⅱ=15mm 由手冊(cè)查得平鍵截面b×h=5mm×8mm（GB1096-1990） 。通過(guò)度配合來(lái)保證滾動(dòng)軸承的周向定位，此處選軸的直徑尺寸公差為 k6。(3)確定軸上圓角和倒角尺寸根據(jù)參考資料和軸的直徑，取軸端倒角為 C1，各軸肩處的圓角半徑可見(jiàn)傳動(dòng)軸圖紙G530-06 。3.4.3 軸的校核（1）進(jìn)行軸的校核時(shí)，通常只需要校核軸上承受最大彎矩和最大扭矩的截面處的強(qiáng)度即可，顯然Ⅱ截面是危險(xiǎn)截面，由于該傳動(dòng)軸只受扭矩作用，故只需將扭矩 T 帶入以下公式：??12222ca /)()/(4)/M?????? ????WTMTW（取 α=0.6 32323 7.5/315/15/(/d mdtb ???????軸的計(jì)算應(yīng)力為Pa.7./2.0946./T22ca ???）（?前面選擇軸的材料為 45 鋼，調(diào)質(zhì)處理，通過(guò)查表可以查得[ ]=60MPa。因此 ，1-?][1ca???13所以該軸是安全的。(2）校核軸的疲勞強(qiáng)度1）判斷危險(xiǎn)截面軸上只受扭矩作用，且各處扭矩等大，又因軸段Ⅰ—Ⅱ直徑最小，且設(shè)計(jì)了鍵槽，截面Ⅱ處設(shè)有軸肩，應(yīng)力最集中，故只要校核截面Ⅱ右側(cè)截面即可。2) 截面Ⅱ右側(cè)校核抗扭截面系數(shù)為 323 23TWd/bt()/d15/6(153)/1546.m???????????截面Ⅱ上的扭矩 T 為 T=1094.27Nmm扭矩切應(yīng)力MPa45.23.46/27.109W/T???軸的材料為 45 鋼，調(diào)質(zhì)處理。查表可得 Pa5-?截面上由于軸肩形成的理論應(yīng)力集中系數(shù) 按參考資料查取。因?,.//,1.05/6.d/r?dD經(jīng)查值后可查得34.?軸的材料的敏感性系數(shù)為 85.0q??效應(yīng)力集中系數(shù)為284.1-3.85.01-1k???）（）（ ???扭轉(zhuǎn)尺寸系數(shù) 82.0???軸按磨削加工，表面質(zhì)量系數(shù)取 92.0???軸未經(jīng)表面強(qiáng)化處理，即 ，則得綜合系數(shù)為q653.1./8./4.1/kK?????????又由參考文獻(xiàn)得碳鋼的特性系數(shù)，取 .05.—??? 05.???于是，計(jì)算安全系數(shù)為5.1S3.74)2/5.2/4.63.1/()/(S1- ??????ma???故該傳動(dòng)軸是安全的。3.5 離合器的設(shè)計(jì)，其特點(diǎn)是通 過(guò) 比 較 各 種 離 合 ， 離 心 離 合 器 利 用 自 身 轉(zhuǎn) 速 來(lái) 控 制 兩 周 的 結(jié) 合 或 脫 開(kāi)可直接與發(fā)動(dòng)機(jī)連接， ，改善發(fā)熱，使 發(fā) 動(dòng) 機(jī) 在 空 載 下 平 穩(wěn) 啟 動(dòng)14，因打滑產(chǎn)生摩擦熱， ，且輸出功率但 由 于 未 達(dá) 額 定 轉(zhuǎn) 速 前 故 不 宜 使 用 頻 繁 啟 動(dòng) 的 場(chǎng) 合與轉(zhuǎn)速有關(guān)，故不宜用于變速傳動(dòng)的軸系。[6] 離心 課題的要求，且 式結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，啟動(dòng)過(guò)程較平穩(wěn)，過(guò)載時(shí)離 合 器 符 合 本 自 由 閘 塊能打滑，有 作用，故采用此結(jié)構(gòu)。安 全 保 護(hù)發(fā)動(dòng)機(jī) 與離合器 通過(guò)平鍵連接。離合器 與軸間采用 連輸 出 軸 主 動(dòng) 套 筒 從 動(dòng) 輪 平 鍵接后，共同放入 箱體內(nèi)，構(gòu)成傳動(dòng)機(jī)構(gòu)。傳 動(dòng) 箱離心離合器具體結(jié)構(gòu)如下圖 3.4 所示：1.從動(dòng)輪 2.橡膠墊 3.閘塊 4.主動(dòng)套筒圖 3.4 離心離合器3.6 調(diào)高裝置設(shè)計(jì)割草機(jī)調(diào)高機(jī)構(gòu)可以用來(lái)調(diào)整割草的高度，控制草茬的深度，在城市綠地草坪的修剪有著很重要的作用,通常設(shè)計(jì)在機(jī)體內(nèi)或者輪軸上，外部只有操作手柄。本設(shè)計(jì)將調(diào)高手柄與割草機(jī)前后輪軸支撐板焊接在一起，在手柄上制造出一個(gè)凸臺(tái)，凸臺(tái)與機(jī)架罩殼上的五個(gè)方孔進(jìn)行配合，通過(guò)調(diào)節(jié)凸臺(tái)與方孔的位置改變手柄與罩殼的相對(duì)位置，形成一定的轉(zhuǎn)角，從而使割草機(jī)車(chē)輪相對(duì)罩殼升高或降低，即刀具與地面之間的高度也跟隨著改變，因此來(lái)改變草地留茬深度。為了可以同時(shí)調(diào)節(jié)高度，本設(shè)計(jì)通過(guò)連接在支撐板上的連接桿把前后行走車(chē)輪連接在一起。這樣的調(diào)高設(shè)計(jì)調(diào)整占用空間最小, 且成本最低、結(jié)構(gòu)最簡(jiǎn)單實(shí)用,既不影響出草又能順利進(jìn)行調(diào)高操作，非常適合于大規(guī)模生產(chǎn)。 3.7 車(chē)輪及把手選擇為了方便機(jī)器車(chē)輪更換，車(chē)輪選用標(biāo)準(zhǔn)車(chē)輪，型號(hào)為 13B-200×50GB/T，該車(chē)輪內(nèi)部15帶有滾動(dòng)軸承，可以直接安裝在輪軸上。割草機(jī)把手由無(wú)縫鋼管制成，根據(jù)人體高度設(shè)計(jì)出合適的長(zhǎng)度，使其垂直地面在800mm-900mm 間可調(diào)。3.8 消音減噪設(shè)計(jì) 帶翼片的刀片在刀殼內(nèi)旋轉(zhuǎn)相當(dāng)于軸流風(fēng)機(jī)，旋刀裝置的噪聲主要是由于帶翼片的刀片在刀殼內(nèi)旋轉(zhuǎn)，從而引起震動(dòng)導(dǎo)致的。旋刀產(chǎn)生的噪聲主要為空氣動(dòng)力噪聲，主要是因?yàn)闅怏w流動(dòng)的不穩(wěn)定，也就是氣體的干擾所產(chǎn)生的噪聲。[7]本設(shè)計(jì)通過(guò)在傳統(tǒng)旋刀裝置的基礎(chǔ)上改進(jìn)刀片的翹曲度，降低旋刀裝置的噪聲。傳統(tǒng)裝置的旋刀裝置的翼片與旋轉(zhuǎn)綜軸線的角度（形成角）是零，我們將改進(jìn)裝置的形成角設(shè)計(jì)在 20-30°之間，以此來(lái)減小氣體對(duì)刀具的干擾，經(jīng)過(guò)試驗(yàn)觀察，改進(jìn)刀片的翹曲度還是相當(dāng)必要的，不僅降低噪聲，也能延長(zhǎng)旋刀的裝置的壽命。 另外我們?cè)诟畈輽C(jī)上安裝消聲器，可以在一定程度上減低噪聲。通過(guò)調(diào)查和研究，對(duì)旋刀裝置的結(jié)構(gòu)進(jìn)行了多方面的研究，對(duì)割草機(jī)配套的內(nèi)燃機(jī)的減噪裝置進(jìn)行了研究和改進(jìn)，例如，美國(guó)的 JOHN DEERE48 和德國(guó)的 SOLO 的割草機(jī)將大容積的消聲器安裝在旋轉(zhuǎn)式刀殼內(nèi)，在很大程度上降低了噪聲污染，均達(dá)到好的消聲效果。164 結(jié)論該設(shè)計(jì)是一種小型汽油機(jī)帶動(dòng)刀片運(yùn)動(dòng)切割草莖，人工推動(dòng)機(jī)具進(jìn)行完成作業(yè)的草坪修剪機(jī)，這種機(jī)具結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，適合城市綠地草坪的修剪。在沒(méi)有 認(rèn)為做 畢 業(yè) 設(shè) 計(jì) 以 前畢業(yè)設(shè)計(jì)只是對(duì)大學(xué)幾年年來(lái) ，然而因?yàn)檫@次做畢業(yè)設(shè)計(jì)發(fā)覺(jué)我的所 學(xué) 知 識(shí) 的 單 純 總 結(jié)觀點(diǎn)有些片面。畢業(yè)設(shè)計(jì)不止是對(duì) 驗(yàn)證，并且也是對(duì)自我綜合素養(yǎng)的一前 面 所 學(xué) 知 識(shí) 的種提升。 ，我終于意識(shí)到學(xué)習(xí)是一個(gè)厚積薄發(fā)的過(guò)程，在以后的通 過(guò) 這 次 畢 業(yè) 設(shè) 計(jì)都該持續(xù)的進(jìn)修，努力提升自我綜合素養(yǎng)。我們研究制作畢業(yè)論文的目的工 作 、 生 活 中就是運(yùn)用已有的專(zhuān)業(yè) ，解析并處理關(guān)于理論問(wèn)題和基 礎(chǔ) 知 識(shí) ， 進(jìn) 行 獨(dú) 立 的 科 學(xué) 研 究 活 動(dòng)實(shí)際問(wèn)題的過(guò)程，把知 。畢業(yè)設(shè)計(jì)是識(shí) 轉(zhuǎn) 化 為 能 力 的 實(shí) 際 訓(xùn) 練，是對(duì) ，對(duì) 我 們 的 知 識(shí) 和 相 關(guān) 能 力 進(jìn) 行 一 次 全 面 的 檢 查 我 們 進(jìn) 行 科 學(xué) 研 究 基 本 功 的 訓(xùn) 練培養(yǎng) 處理問(wèn)題的能力，為以后我 們 綜 合 運(yùn) 用 所 學(xué) 知 識(shí) 獨(dú) 立 的 分 析 問(wèn) 題 和。撰 寫(xiě) 專(zhuān) 業(yè) 學(xué) 術(shù) 論 文 打 下 良 好 的 基 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