旋刀式草坪修剪機工作裝置設計

1、四川大學錦江學院畢業(yè)論文（設計）旋刀式草坪修剪機工作裝置設計【摘 要】 本次設計的旋刀式草坪修剪機工作裝置結構簡單，價格比較便宜，使用保養(yǎng)較簡便.因而，在國際上得到了廣泛使用。 手推步行操作式旋刀式草坪修剪機一般由4個輪子支承著.刀殼頂部安裝著刀殼上的動力機的曲軸或輸出軸，軸的下端安裝旋刀修剪裝置.機器的前進可由動力機經(jīng)傳動裝置驅動，也可以由人力推動。旋刀式草坪修剪機作業(yè)時可將廢除的草皮排在草地上，也可將廢除的草皮收集在集草器內(nèi)。旋刀式草坪修剪機的旋刀裝置通常為長方形，兩端有刃口和翼片.一般工作的時候刀片割草，背后的翼片可將刀殼內(nèi)部的空氣排出，這時候刀殼內(nèi)形成負壓.當草長的較高，機器前進時，刀

2、殼前端部會把草壓倒;另外，刀殼外面的空氣進入刀殼內(nèi)的同時，可對倒伏的草起到提升的作用，這對于草長得很茂盛并發(fā)生倒伏的情況有很好的針對作用。這樣機器一次通過后，就可將草坪修剪得比較整齊，因此，提高了工作效率。翼片形成的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、排草通道排出，或收集起來.氣流還可避免草屑在刀殼內(nèi)形成堵塞現(xiàn)象.上述這種切割方式，按切割原理屬無支撐切割.為了留下整齊的割茬，這就要求切割刀刃有一定的切割速度，這樣莖葉才不會彎曲。如果由于莖桿剛度較大，而且草的莖桿粗一些，切割速度可以降低一些，但是一般不得低于26m/s.這對于細莖桿的草坪草切割速度應高一些，一般切割速度達到6

3、5m/s完全可以滿足要求.旋刀式草坪修剪機的配套動力有電動機和汽油機兩種。電纜供電的割草機(由電纜或蓄電池供電)只能在小面積上使用.而由蓄電他供電的割草機，因機器重量較大，且蓄電池需經(jīng)常充電(一般剪完650mz后需進行充電)。在小型割草機上(2.1kw下)常采用電動機作為配套動力機.而在2.1kw上的割草機則多采用汽油機作為配套動力機。本次采用汽油機。 【關鍵詞】 旋轉式 草坪 割草機 手推rotary lawn mower design of working device the design of the rotary lawn mower working device has the a

4、dvantages of simple structure, cheap price, use and maintenance more convenient. therefore, widely used in international.hand walking operation type rotary lawn mower usually consists of4 wheels supported. a cutter mounted on the shell of the engine crankshaft or the output shaft vertically downward

5、 through the knife shell top, the lower end of the shaft mounted rotary cutter device. the machine advance is pushed by manpower, can also be controlled by the power transmission device to drive the operation of the machine: machine when the grass in the meadow grass, also can be collected in the se

6、t in the grass.rotary lawn mower rotary cutter device is usually rectangular in shape, both ends of a cutting edge and fins. operation blade mowing, blade knife can be shell from the air, then the tool casing to form the negative pressure. when the grass is higher, the machine moves forward, the low

7、er edge of the knife shell may make the grass in front inverted; in addition, when the grass was so long and lodging, the knife shell outside air into the knife shell at the same time, the lodging of grass to enhance the effect. this machine once through later, can be fairly neatly manicured lawns,

8、therefore, improve the work efficiency. besides, vane air flow formed the knife edge can be cut under the grass clippings suspended in a stream of air through the knife shell, airway, grass discharge, a grass discharge channel to discharge, or collected. the airflow can also avoid the grass clipping

9、s in the tool casing formed jam. the cutting means, according to cutting principle is no support requirements of cutting edge cutting. has a certain cutting speed, cutting grass stems and leaves will not bend, leaving an uncluttered stubble. if the grass stems with rough, due to stem stiffness, the

10、cutting speed can be lower, the general should not be less than 26m / s. for thin stem of lawn grass cutting speed should be high more generally, the cutting speed is up to 65m / s can completely meet the requirements. foreign rotary lawn mower accessory power motor ( by cable or battery powered ) a

11、nd gasoline engine two. based on convenience and safety reasons by cable powered mower only within a small area. by his power. mower, because the machine weight is bigger, and the accumulator is frequently required to charge ( generally cut650mz need to charge ). so, in the small lawn mower (2.1kw )

12、 often used as auxiliary power motor. in 2.1kw lawn mower is used as a matching engine gasoline engine. 【key words】rotary type lawn lawn mower hand push畢業(yè)設計（論文）原創(chuàng)性聲明和使用授權說明原創(chuàng)性聲明本人鄭重承諾：所呈交的畢業(yè)設計（論文），是我個人在指導教師的指導下進行的研究工作及取得的成果。盡我所知，除文中特別加以標注和致謝的地方外，不包含其他人或組織已經(jīng)發(fā)表或公布過的研究成果，也不包含我為獲得 及其它教育機構的學位或學歷而使用過的材料。對

13、本研究提供過幫助和做出過貢獻的個人或集體，均已在文中作了明確的說明并表示了謝意。作 者 簽 名： 日 期： 指導教師簽名： 日期： 使用授權說明本人完全了解 大學關于收集、保存、使用畢業(yè)設計（論文）的規(guī)定，即：按照學校要求提交畢業(yè)設計（論文）的印刷本和電子版本；學校有權保存畢業(yè)設計（論文）的印刷本和電子版，并提供目錄檢索與閱覽服務；學校可以采用影印、縮印、數(shù)字化或其它復制手段保存論文；在不以贏利為目的前提下，學?？梢怨颊撐牡牟糠只蛉績?nèi)容。作者簽名： 日 期： 目錄1 緒論- 1 -1.1 草坪修剪機機的發(fā)展歷史- 1 -1.2存在問題- 1 -2割草機概述- 2 -2.1割草機的分類- 2

14、 -2.2旋刀式草坪修剪機工作裝置的結構特點- 3 -2.2.1本設計方案的特點- 3 -2.2.2草坪修剪機的框架圖- 4 -2.2.1除草機割草的基本要求- 4 -3割草機構的設計- 5 -3.1刀片材料的選擇- 5 -3.2旋刀刀片的設計- 5 -3.3割刀的受力分析- 6 -3.3.1割刀的轉速確定- 8 -4旋刀軸的設計- 9 -4.1軸的概述- 9 -4.2軸的設計- 9 -4.3軸的計算- 10 -4.4軸承材料- 13 -4.4.1軸承的材料分類- 13 -4.4.2軸承的選擇- 13 -4.4.3圓柱滾珠軸承結構- 14 -4.5潤滑劑的選用- 14 -5使用修剪機時的注意事

15、項- 16 -參 考 文 獻- 18 -致 謝- 19 - 22 -四川大學錦江學院畢業(yè)論文（設計）1 緒論1.1 草坪修剪機機的發(fā)展歷史 在草坪修剪機問世之前，修剪草坪的主要工具是最原始的鐮刀，當然保持草地平整的重要方法是放牧牛羊。一個叫托馬斯普拉克內(nèi)特的工程師在1805年獲得了第一臺割草機的發(fā)明專利。但同時其他發(fā)明家看到普拉克內(nèi)特的機器后，認為他們能夠干得更好。最成功的是埃溫巴丁。他在1830年制造了一臺割草機，而且非常類似于今天使用的那些草坪修剪機。1830年，英國紡織工程師比爾.布丁取得了滾筒割草機的專利，此后割草機就正式登上了歷史的舞臺，并且得到了快速的發(fā)展。 我國生產(chǎn)割草機起步較晚

16、，生產(chǎn)企業(yè)的規(guī)模普遍較小，均沒有形成規(guī)模批量，長期以來，均以進口為主。據(jù)統(tǒng)計，到1999年底我國有各種園林機械10萬臺，1999年的割草機銷售量在3萬臺左右，其中80%為進口。我國割草機進口主要來自于日本、美國、意大利、瑞典等國家，進口價格在0.38萬元到5.8萬元。國內(nèi)的生產(chǎn)廠家主要有：中美合資江蘇淮陰泛亞園林機械有限公司，南通機床廠為轉產(chǎn)生產(chǎn)割草機的廠家兩家大型廠家，及其他一些小型廠家。總的來說，我國草坪修剪機市場的前景很廣闊，有很大的發(fā)展舞臺。1.2存在問題國內(nèi)割草機械市場發(fā)展緩慢，我國草坪機械產(chǎn)品全線接受檢驗，應用中暴露出些質(zhì)量問題。對此，一些專家普遍認為，以下幾個方面是導致當前我國畜

17、牧業(yè)類機械產(chǎn)品質(zhì)量水平低的主要原因：一、目前草地草坪業(yè)投入的資金不足，國家對其支持力度有所減緩甚至下降，使得許多割草機械制造企業(yè)紛紛轉產(chǎn)甚至停產(chǎn)；再加上我國技術、制造手段、工藝等方面的想對比較落后，起步晚，在這種情況下，我國的草坪修剪機完成的工作量僅僅是其他國家同類機型的二分之一。制造能力和水平進一步拉大了距離。產(chǎn)品品種不全，成套性差。我國的用戶不能根據(jù)各自的經(jīng)營規(guī)模來選擇最合適自己的機具，很多是被動的選擇，產(chǎn)品種類不齊全導致割草機效益不高。我們割草機的生產(chǎn)技術水平想對比較低。這個行業(yè)整體科學技術水平的標志就是該行業(yè)的技術水平高低。專家分析認為，造成割草機械產(chǎn)品質(zhì)量水平低的原因有多方面，但很多

18、廠家缺乏比較好的售后服務系統(tǒng)、缺乏資金投入、人才短缺是造成研發(fā)能力和生產(chǎn)制造工藝水平低的關鍵所在。2割草機概述2.1割草機的分類按切割器類型可以分為旋刀式、往復式、滾刀式、甩刀式、甩繩式。其中，應用最多的是滾刀式割草機和旋刀式割草機。 依靠高速旋轉刀盤上的刀片沖擊切割牧草。切割速度(刀片刃口根部的圓周速度)高達6090米/秒。工作平穩(wěn)，作業(yè)前進速度可達15公里/小時以上。其特點是對牧草的適應性強，適用于高產(chǎn)草場，但切割不夠整齊，重割較多，單位割幅所需功率較大。 有滾刀式和旋刀式兩種：滾刀式割草機的傳動裝置位于切割器的上方。一臺滾刀式割草機一般裝有4個立式圓柱形或圓錐形滾筒。而這，為了避免漏割相

19、鄰刀盤上刀片的回轉軌跡有一定重疊量，每個滾筒的下方一般都裝有鉸接26個刀片的刀盤。相鄰兩滾筒相對旋轉，滾筒由膠帶或錐齒輪傳動。割下的牧草在一對滾筒的撥送下，向后鋪放成整齊的小草條。雖然結構不夠緊湊，但是能滿足低割要求，這里我們暫時不采用；旋刀式草坪修剪機的傳動裝置位于刀盤的底部，因而又稱下傳動旋刀式割草機。在旋刀式割草機的刀背上，相鄰刀盤上刀片的配置相互交錯，一般并列裝有46個刀盤，每個刀盤鉸接26個刀片。但是這樣導致了旋刀刀片的回轉軌跡有一定重疊量。刀盤一般由齒輪傳動，相鄰刀盤的轉向相反。結構緊湊，傳動可靠、平穩(wěn)。旋刀式割草機刀盤上鉸接的刀片，當?shù)镀咚龠\轉時，因為在離心力作用下保持其切割狀

20、態(tài)。但是當阻力過大或遇障時，刀片可以馬上回擺，這樣避免損壞。當?shù)镀贿叺娜锌谀p以后可以換邊使用。在旋刀式割草機上，裝有安全裝置，而且在切割器上方還加設防護罩，這樣可以充分保證人身安全。按作業(yè)方式和配套動力分可以分為：手推式、手扶隨行式、手扶自行式、坐騎式和拖拉機懸掛式割草機。按動力驅動方式主要分為發(fā)動機驅動、人畜力驅動和電力驅動三種形式的旋刀式割草機。其中，以發(fā)動機驅動的割草機是最多的，發(fā)動機多為單缸汽油機。太陽能割草機雖然已有生產(chǎn)，但因為成本高而導致應用較少。動力驅動的割草機按牽引方式以及懸掛方式可分為側置式、前置式、后置式、中置式草坪修剪機。而目前，也有旋刀式手推隨行式修剪機，但是世界上

21、大部分采用中置懸掛。2.2旋刀式草坪修剪機工作裝置的結構特點（1） 本次設計的旋刀式草坪修剪機工作裝置主要由動力與傳動部分、地盤、刀盤、行走部分和相關的電器系統(tǒng)組成。 （2）旋刀式草坪修剪機工作裝置的工作原理當推動扶手架使割草機在草地上前行時，汽油機的轉動帶動旋刀的轉動，使得刀片也一起轉動，通過刀刃與刀刃形成的剪切動作，將草坪上多余高度的草割斷。2.2.1本設計方案的特點1）本次采用的是汽油機器為動力，使工作效率大大提高。2）其傳動部分結構簡單，維護方便。3）體積小、重量輕、結構簡單、操作方便、保養(yǎng)方便、成本低廉。4）割草動作沒有撕扯，對草坪更有益。下圖是一個普通的草坪修剪機裝置照片 這個草坪

22、修剪機是由機架、驅動盤、割刀、懸掛架、彈簧、護罩等六大部分夠成。采用的是標準的三點懸掛裝置，這是為了方便調(diào)草坪修剪的高度。固定在收割機上支架的部分是機架，與懸掛架通過安全拉桿連接。為了保護刀片遇到大障礙時拉桿螺栓不會被拉斷。懸掛架與機架焊接在一起，懸掛架下面有三個鉸點(其中下面的兩個餃點在垂直方向上重疊)，為了適應地面的凸凹不平減震作用，彈簧固定在懸掛架與拖拉機懸掛三點懸掛裝置上。以防石子飛出傷人，護架上罩有帆布罩。一側刃口用鈍后可左右互換刀片，使用另一側新刃口。刀片的刃口可自磨。2.2.2草坪修剪機的框架圖又因為該割草機是手推式的，動力來源于汽油機，汽油機帶動刀片轉動。其簡圖如下：集草類型：

23、就地灑落2.2.1除草機割草的基本要求無論是哪一種類型的除草機對草坪修剪的要求基本是一樣的：（1）除草時的高度可根據(jù)要求進行調(diào)整，當草坪要求修剪很低能達到要求，而且適應高度應該調(diào)整范圍很大。（2）割草整齊、平整，同一行程前后割草盡量高度一致。（3）對地形的適應能力強，仿行能力強，隨地形變化前后剪草高度一致。（這一點很重要）（4）割草機本身重量不能過大，這樣對草坪傷害少、碾壓輕。（5）草屑收集干凈，或被切割部分細碎性能好（草屑撒在草坪中當肥料時），以便于灑落在草坪下及時腐爛。（6）割草機節(jié)省燃料、效率高、質(zhì)量好、故障少。（7）除草機操作簡單、輕便靈活、調(diào)試維修方便，零部件互換性和通用性好。（8）

24、正確掌握修剪草坪的時間并且制定科學的修剪高度和修剪頻率。3割草機構的設計3.1刀片材料的選擇割草機刀片必須采用高強度優(yōu)質(zhì)鋼材，否則在很多情況下都無法處理。選用經(jīng)過特殊熱處理工藝的刀片，有較高的耐磨性、抗沖擊韌性、強度、鋒利度。為了盡量減少運動時的空氣阻力，刀架和刀片外形應該符合空氣動力學的要求，以降低功率消耗。裝配、調(diào)整刀具的時候，要減少振動和噪聲，就要保證兩端力矩平衡。根據(jù)經(jīng)驗，刀片材料均選用彈簧鋼。彈簧鋼一般是專門用來制造各種彈簧和彈性元件或類似性能要求的結構零件的主要材料。它具有優(yōu)良的綜合性能，如抗彈減性能(即抗彈性減退性能)、力學性能、疲勞性能、淬透性、物理化學性能(耐熱、抗氧化、耐腐

25、蝕、耐低溫等)。除此之外，彈簧鋼還具有：良好的表面質(zhì)量(嚴格控制表面缺陷、脫碳)、優(yōu)良的冶金質(zhì)量(高的均勻性、純潔度)、精確的尺寸、外形。3.2旋刀刀片的設計割草機刀片數(shù)為4片，刀片形狀如下圖所示。且相互分布與刀架的四個方向上。每個刀片都與刀架用栓固定，這樣當某一個刀片磨鈍或損壞后，可以只更換這一個刀片，維修方便，降低了費用。旋刀刀片的刀刃為直線固定于刀架上，且在刀刃的兩面都設有切削角度，這樣當割草機割草時，刀刃與草形成角度，有利地提高了刀片與草之間的切削力，從而減小了當?shù)镀谇懈畈莸耐瑫r撕拉草筋而損傷草根的程度，有效地提高了割草機的割草效率。該切削角度其前角與水平線構成的角度為350，其后角

26、與水平線構成的角度為108。這一角度為最有效的角度。（摘自馬曉春教授割草機的設計與動態(tài)特性研究一文）螺旋式刀片的旋轉角度為1000，每旋轉一個角度都能與下刀口形成一個完整的剪切點，并始終保持一致，能夠使刀片在割草的過程中均勻的剪切草平面。3.3割刀的受力分析旋刀式草坪修剪機的割刀運動是機器的前進的運動和刀盤的水平的旋轉綜合在一起合成的。刀片某一點相對地面的運動所產(chǎn)生的軌跡是余擺線，刃線在地面經(jīng)過的面積叫余擺帶，其寬與刃刀刃部的長度相差不大。下面我們用方程式來表示刀片任意一點的位移情況。設o為坐標原點，水平向右為x軸，垂直向上(割草機的前進方向)為y軸。假設刀盤正常情況下逆時針轉動，角速度為w。

27、切割速度分析圖.則相臨刀片各內(nèi)、外端點的位移方程如下:(1) 第1刀片內(nèi)端a的位移方程。 式中 r 刀片內(nèi)端半徑; 刀片內(nèi)外端點對盤的連線夾角; 刀盤回轉角速度; t 刀盤轉過時間; 機器前進速度刀片運動軌跡（2）外端b的位移方程：式中 r刀片外端半徑（3） 第2刀片內(nèi)、外端點的位移方程： 式中a相鄰刀片夾角3.3.1割刀的轉速確定 根據(jù)切割速度的要求可以確定割刀轉速。通過多次試驗總結得出，在切割牧草時，其刀片線速度一般為81-83m/s，這主要應用于無支撐切割的旋刀式切割器。如果要確定割刀的切割速度，應該以刀片內(nèi)端為基準。綜上所說，割刀上面任何一點的速度是割草機前進的速度和旋刀刀片圓周速度合

28、成的，所以a點速度為由上式可見，當時，va最小。即令vd=vamin,則式中 n刀盤旋轉的轉速； vm草坪修剪機的前進速度，vm=5.5km/h=1.528m/s(一般草坪工作速度)； vd刀片的切割速度； r刀片的內(nèi)端半徑，r=0.44m 根據(jù)國內(nèi)外多年的研究資料表明，當雜草的莖稈在無支撐切割狀態(tài)時，旋刀刀片內(nèi)部刃口處的最低極限速度為30 m/s，由于旋刀式草坪修剪機的刀片是用螺栓連接在刀盤上。切割速度應大于最低極限速度，這是為了使刀片工作穩(wěn)定。根據(jù)經(jīng)驗表明一般為55-95 m/s，但是為了使刀盤工作轉速不至于過高，現(xiàn)取va=90 m/s。以下是修剪機的數(shù)據(jù)采集形式：采用懸掛式，動力輸出軸帶

29、動作業(yè)汽油機輸出軸轉速：最低2000圓盤數(shù)：1刀盤直徑：800mm刀片數(shù)：4刀盤轉速：2000刀片斜度：30度4旋刀軸的設計4.1軸的概述軸是組成機器的主要零件之一。一切做回轉運動的傳動零件都必須安裝在軸上才能進行運動及動力的傳遞。因此，軸的主要功用是傳遞動和支撐回轉零件。按照承受載荷的不同，一般情況下軸可以分為轉軸、心軸和傳動軸三大類。工作中有時候既能承受彎矩又能承受扭矩的稱之為轉軸。只承受彎矩而不承受扭矩的軸稱之為心軸。只承受扭矩而不承受彎矩的軸稱之為傳動軸。除此之外，還有很多種不同的分類方法，在此就不一一列出。為了加高軸的抗疲勞強度，可以通過表面強化處理包括噴丸、滾壓等來實現(xiàn)。對軸進行熱

30、處理的各種方法包括：高頻氮化、氰化、淬火、滲碳等。4.2軸的設計軸的設計包括其工作能力的計算和結構設計兩方面的內(nèi)容。我們需要的軸的結構形式和尺寸，是根據(jù)軸上1）零件的安裝、2）定位、3）軸的制造工藝三個大的方面來確定。工作能力以及軸他的可靠性，直接決定軸的制造成本以及軸上零件裝配的困難。軸的振動穩(wěn)定性、強度、剛度三個重要方面的要求主要是指軸工作能力的計算。在大多數(shù)情況下，軸的強度是衡量軸的工作能力的重要指標。為了防止斷裂或者塑性變形，必需對軸進行強度計算。其他方面都可以少一點。為了防止工作時產(chǎn)生過大的彈性變形，對于受力大的細長軸和剛性要求較高的軸（比如說車床主軸），還應進行剛度計算。為了防止發(fā)

31、生共振而破壞對高速運轉的軸還要進行振動穩(wěn)定性的計算。軸的外形和全部結構尺寸是其結構設計中比較重要的部分。 軸的結構主要取決于以下四個主要因素：1）加工工藝；2）安裝零件的類型、尺寸、數(shù)量及軸聯(lián)結的方法；3）軸的載荷性質(zhì)、方向、大小、分布情況；4）在機器中的裝配位置及形式。軸沒有標準的結構形式，這是因為影響軸的因素比較多，而且不同的情況，軸的結構形式也會不一樣。所以，設計的時候，必須使軸滿足以下條件：（1）軸和它上面工作的零件要有準確的工作位置，不能隨意擺動；（2）軸上的零件應便于裝卸和調(diào)整；（3）軸應具有良好的制造工藝等。4.3軸的計算（1）求滾刀軸上的功率p2、轉速n2和轉矩t2人的持續(xù)推力

32、為1520kg, 外輪的轉速n1=48103/2603.1458r/min，根據(jù)傳動比i12=1：5.3，則小齒輪的轉速為n2=585.3=307.4 r/min，取f=2010=200np=fv=2000.8=0.16kw根據(jù)公式算得：nmm（2）求作用在齒輪上的力因已知滾刀軸端的齒輪的分度圓直徑：d2=z1m=202mm=40mm而ft=248.55n fr=ft tan=tan20o=90.46n（3）初步確定軸的最小直徑先初步估算軸的最小直徑。本設計選取軸的材料為45鋼，調(diào)質(zhì)處理,適用于承受交變負荷、中等速度、中等負荷，強烈磨損、無很大沖擊的重要零件。取a0=112，于是得=15.70

33、8mm因此，選取軸徑為16mm。根據(jù)整體設計要求，軸的長度選擇在200250mm之間比較合適。在生活中很多普通草坪修剪機工作裝置的高度為300mm。本次設計經(jīng)過多個實地考察，最終選擇軸的長度為220mm。輸出軸的最小直徑顯然是安裝小齒輪處軸的直徑d1-2。為了使所選的軸直徑d1-2與小齒輪的孔徑相適應，故需同時選取小齒輪的孔徑為16mm。軸及軸上零件簡圖（4）擬定軸上零件的裝配方案1）根據(jù)設計要求，已知割草機的割幅為400mm。由于小齒輪上主要受徑向力，所受的軸向力不大，因此小齒輪一端利用軸肩定位，另一端可利用彈性擋圈進行軸向定位。2）選擇滑動軸承 因軸承主要承受徑向載荷的作用，考慮到減小軸承

34、的徑向尺寸，增強支架的支撐強度，故使用滑動軸承，由機械設計圖冊表13-13，初選銅合金翻邊整體軸套(f型)，選擇內(nèi)徑d=18，外徑d1=24，翻邊外徑d2=30，翻邊寬度b2=3，寬度b=30。3）軸上零件的周向定位齒輪與軸的周向定位采用平鍵連接。鍵連接的功能、分類、結構型式及其應用如下：鍵是一種標準零件，通常用來實現(xiàn)軸與零件之間的周向固定以傳遞轉矩，有的還能實現(xiàn)軸上零件的軸向固定或者軸向滑動的導向。鍵的來年界主要有：平鍵連接、半圓鍵連接、鍥鍵連接和切向鍵連接。鍵的選擇包括類型選擇和尺寸選擇兩方面。其主要尺寸為其截面尺寸（一般以鍵寬b鍵高h表示）與長度l。鍵的截面尺寸bh，按軸的直徑d由標準中

35、選擇鍵的長度l。一般可以按輪轂的長度決定，鍵長等于或略短于輪轂的長度。一般輪轂的長度可以取為l=(1.52)d，這里d為軸徑，由設計手冊表4-1查出。普通平鍵和普通鍥鍵的主要尺寸。因為：d=16mm,即公稱直徑：d1217公稱尺寸：bh=55 公稱尺寸b:5深度：軸t:3.0極限偏差：轂t1:2.3 極限偏差：l=(1.52)d =2432mm。鍵的長度系列在2432之間有25、28、32三種。取長度l=25。平鍵選用材料為45鋼，個數(shù)為4。鍵槽可以通過鍵槽銑刀來加工，為了確定軸與齒輪配合具有良好的對中性，我們的齒輪輪轂與軸的配合選為，長為25。4）確定軸上圓角和倒角尺寸軸端倒角為245，參考

36、機械設計表15-2。（5）求軸上的載荷根據(jù)軸的結構圖，確定軸承的支點位置，已知b/d=30/181,由機械設計圖15-23可知e=0.5d=9，則fr的作用點與支點的距離為l=43，fr= fttan=90.46n，則 彎矩mh=frl=90.4643=3889.78 nmmmv=ftl=248.5543=10687.65 nmm則11373.48 nmm 扭矩nmm（6）按彎扭合成應力校核軸的強度進行校核時，通常只校核承受最大彎矩和扭矩的截面（即危險截面c）的強度。根據(jù)式及上面的數(shù)據(jù)，以及軸單向旋轉，扭轉切應力為脈動循環(huán)變應力，取=0.6，軸的計算應力20.16mpa前已選定軸的材料為45鋼

37、，調(diào)質(zhì)處理，由機械設計表15-1查得=60mpa。因此,故安全。4.4軸承材料 軸瓦或軸承是滑動軸承的重要零件，軸瓦和軸承襯的材料統(tǒng)稱為軸承材料。由于軸瓦或軸承襯與軸頸直接接觸，一般軸頸部分比較耐磨，因此軸瓦的主要失效形式是磨損。軸瓦的磨損與軸頸的材料、軸瓦自身材料、潤滑劑和潤滑狀態(tài)直接相關，選擇軸瓦材料應綜合考慮這些因素，以提高滑動軸承的使用壽命和工作性能。4.4.1軸承的材料分類（1）金屬材料，如軸承合金、青銅、鋁基合金、鋅基合金等；（2）多孔質(zhì)金屬材料（粉末冶金材料）；（3）非金屬材料。其中：軸承合金：軸承合金又稱白合金，主要是錫、鉛、銻或其它金屬的合金，由于其耐磨型好、塑性高、跑合性能

38、好、導熱性好和抗膠和性好及與油的吸附性好，故適用于重載、高速情況下，軸承合金的強度較小，價格較貴，使用時必須澆筑在青銅、鋼帶或鑄鐵的軸瓦上，形成較薄的涂層。多孔質(zhì)金屬材料：多孔質(zhì)金屬是一種粉末材料，它具有多孔組織，若將其浸在潤滑油中，使微孔中充滿潤滑油，變成了含油軸承，具有自潤滑性能。多孔質(zhì)金屬材料的韌性小，只適應于平穩(wěn)的無沖擊載荷及中、小速度情況下。軸承塑料：常用的軸承塑料有酚醛塑料、尼龍、聚四氟乙烯等，塑料軸承有較大的抗壓強度和耐磨性，可用油和水潤滑，也有自潤滑性能，但導熱性差。4.4.2軸承的選擇根據(jù)軸承中摩擦性質(zhì)的不同，可把軸承分為滑動摩擦軸承和滾動摩擦軸承兩大類。滾動軸承具有以下幾個

39、性質(zhì)：摩擦阻力及其小，機器整體消耗的功率小，機械利用效率比較高，方便起動；標準尺寸化，更便于安裝拆卸，這樣以后使用起來維修就非常方便；精度高，壽命長，磨損量??；適用于大規(guī)模生產(chǎn)，并且質(zhì)量很穩(wěn)定很可靠，生產(chǎn)效率高等優(yōu)點，因此在一般機器中應用較廣，但滾動軸承也有噪音大、徑向尺寸過大、軸承座的結構比較復雜、成本較高等缺點?；瑒虞S承具有徑向尺寸小、裝配空間小，減小設備體積；價格相對比較便宜，安裝拆卸方便；具有良好的潤滑性和抗磨耗性，能在無油或少油條件下工作，特別適用于高溫，水溶液浸潤或其他無油加油或加油困難場合；且滑動軸承具有較好的自潤滑、耐磨損、低摩擦等性能。由于滑動軸承本身具有的這些獨特優(yōu)點，使得

40、它在某些不能、不便或使用滾動軸承沒有優(yōu)勢的場合仍占有重要地位。例如,在承受較大負荷的場合和或要求徑向尺寸小、結構要求緊湊的場合,多采用滑動軸承?；瑒虞S承根據(jù)承受載荷的方向不同分為: 推力滑動軸承與徑向滑動軸承兩種。根據(jù)潤滑膜的形成原理不同分為：動壓滑動軸承與靜壓滑動軸承，根據(jù)結構型式不同可分為：整體式滑動軸承與剖分式滑動軸承。 4.4.3圓柱滾珠軸承結構圓柱滾珠軸承分為剖分式和整體式結構。為了改善軸瓦表面的摩擦性質(zhì)，常在其內(nèi)徑面上澆鑄一層或兩層減摩材料，通常稱為軸承襯。軸承應用特點：1.無油潤滑或少油潤滑，適用于無法加油或較難加油的場合，可以在使用時不保養(yǎng)或少保養(yǎng)；2.耐磨性能好，磨擦系數(shù)小，

41、使用壽命長；3.可在-190+280范圍內(nèi)使用；4.走合性能好，低噪音，無污染；5.薄壁結構，質(zhì)量輕，可縮小機械體積；6.在運作時能形成轉移膜，起到保護對磨軸的作用，無咬軸現(xiàn)象；7.對對磨軸的硬度要求低，未經(jīng)調(diào)質(zhì)處理的軸都可使用，從而降低了相關零件的加工難度；8.無吸水、吸油性，熱脹系數(shù)小，散熱性好，尺寸穩(wěn)定； 9.鋼背面可電鍍多種金屬，因此可在腐蝕性介質(zhì)中使用，不會生銹。4.5潤滑劑的選用可用潤滑脂來潤滑，在選擇潤滑脂時應考慮下列幾點：1）軸承載荷大，轉速低時，應選擇錐入度小的潤滑脂，反之要選擇錐入度大的。高速軸承選用錐入度小些、機械安定性好的潤滑脂。特別注意的是潤滑脂的基礎油的粘度要低一些

42、。2）選擇的潤滑脂的滴點一般高于工作溫度20-30，在高溫連續(xù)運轉的情況下，注意不要超過潤滑脂的允許使用溫度范圍。3）滑動軸承在水淋或潮濕環(huán)境里工作時，應選擇抗水性能好的鈣基、鋁基或鋰基潤滑脂。4）選用具有較好粘附性的潤滑脂。（2）用潤滑脂的選擇：載荷1mpa，軸頸圓周速度1m/s以下，最高工作溫度75，選用3號鈣基脂；載荷1-6.5mpa，軸頸圓周速度0.5-5m/s，最高工作溫度55，選用2號鈣基脂；載荷6.5mpa，軸頸圓周速度0.5m/s以下，最高工作溫度75，選用3號鈣基脂；載荷6.5mpa，軸頸圓周速度0.5-5m/s，最高工作溫度120， 選用2號鋰基脂；載荷6.5mpa，軸頸圓

43、周速度0.5m/s以下，最高工作溫度110，選用2號鈣-鈉基脂； 載荷1-6.5mpa，軸頸圓周速度1m/s以下，最高工作溫度50-100，選用2號鋰基脂； 載荷5mpa 軸頸圓周速度0.5m/s，最高工作溫度60，選用2號壓延機脂；在潮濕環(huán)境下，溫度在75-120的條件下，應考慮用鈣-鈉基脂潤滑脂。在潮濕環(huán)境下，工作溫度在75以下，沒有3號鈣基脂，也可用鋁基脂。工作溫度在110-120時，可用鋰基脂或鋇基脂。集中潤滑時，稠度要小些。 （3）使用潤滑脂的潤滑周期： 偶然工作，不重要零件：軸轉速200r/min，潤滑周期5天一次；軸轉速200r/min，潤滑周期3天一次。 間斷工作：軸轉速200

44、r/min，潤滑周期2天一次；軸轉速200r/min，潤滑周期1天一次。 連續(xù)工作，工作溫度小于40：軸轉速200r/min，潤滑周期1天一次；軸轉速200r/min，潤滑周期每班一次。 連續(xù)工作，工作溫度40-100：軸轉速200r/min，潤滑周期每班一次；軸轉速200r/min，潤滑周期每班二次。綜上所述，主要考慮減小割草機支撐旋刀軸處的軸承的徑向尺寸，選用軸承，軸承的材料選用銅合金，錫青銅，潤滑脂潤滑，使用2號鋰基脂，潤滑周期3天一次。5使用修剪機時的注意事項（1）不可以將手動割草機用于割除攀藤植物、屋頂或陽臺上的青草等，那樣有可能傷害到身體。（2）每次使用之前都需要進行一次檢查，確認

45、所有的螺栓、螺母、工具都沒有磨損或損壞，對于磨鈍或損壞了的刀片應當更換。（3）再檢查一下要割草的草坪表面，要清除干凈石頭、木塊、電線等其他堅硬的物體，這些物品碰到刀具時會飛甩出去而無法控制。（4）旁邊有人，尤其是兒童和動物的時候，不要使用該割草機。（5）割草時一定要穿用防滑底做成的結實靴子。（6）旋轉的刀片轉筒可能會造成人身傷害，刀片轉筒和操作人員之間的安全距離是通過導桿隔開的，一定要一直保持這個安全距離。在堤岸或斜坡上割草時尤其要注意，一定要順著斜坡的方向割。（7）當后退拉動割草機時要特別小心，有絆倒的危險。（8）任何時候都不要將手或腳放在運動部件的上方或下方。（9）如果刀具或割草機遇到障礙

46、或堅硬的物體時，一定要適當全面地檢查割草機。（10）只有在能見度好，視野清晰的時候才可以進行工作。結 論手推滾刀式割草機適于庭院小型草地使用，不需電力或柴油為動力，節(jié)約能源。人們在漫步的運動中采用手推式割草，既悠閑鍛煉又可修整草坪。該割草機具有體積小、重量輕、結構簡單、操作方便、保養(yǎng)方便、成本低廉等優(yōu)點，其傳動部分結構簡單，維護方便，且采用人的推力為動力，無廢氣及噪音等污染，而且割草動作沒有撕扯，對草坪更有益。在這次的畢業(yè)設計中，我根據(jù)手推式割草機的技術參數(shù)要求，首先確定割草機的總體方案設計，然后對割草機的傳動部分、割草機構、滾刀軸、軸承的選擇等進行合理設計。在滿足工作要求的前提下，盡量使割草

47、機的結構緊湊，以減小割草機的整體尺寸，從而減小割草機的總體體積和自重，達到工作、使用更加方便的目的。通過這次比較完整的手推割草機的設計，我認識到了單純的理論知識學習和實際設計之間的差距。通過這次畢業(yè)設計既鍛煉了我的綜合運用所學的專業(yè)基礎知識，解決實際應用問題的能力，同時也提高我查閱文獻資料、設計手冊、設計規(guī)范以及電腦制圖等其他專業(yè)能力的水平，而且通過對全局的掌握，對局部的把握，以及對細微之處的處理方式，都使我的能力上了一個新的臺階，經(jīng)驗得到了豐富，并且使我的毅力，意志力以及耐力都得到了鍛煉。這些都是我希望得到的也是畢業(yè)設計的目的所在。雖然畢業(yè)設計牽涉很多，過程復雜，但同時讓我的收獲也變得很多。

48、各種設計方案的適用條件，各種零部件的選用標準，我都慢慢的學會了，收獲真的很大。從畢業(yè)設計中學來的這些寶貴的知識和經(jīng)驗，必然會讓我在未來的工作學習中表現(xiàn)出更高的應變能力，更強的溝通力和理解力。參 考 文 獻1 徐灝等.機械設計手冊m.北京：機械工業(yè)出版社，2003.2 邱宣懷.機械設計m.第三版.北京：高等教育出版社，1989.3 濮良貴.機械設計m.第五版.北京：高等教育出版社，1989.4 吳宗澤，羅圣國.機械設計課程設計手冊m.北京：高等教育出版社，1991. 5 丁玉蘭.人機工程手冊m.北京：化學工業(yè)出版社，2008.6 朱龍根.簡明機械零件設計手冊m.北京：機械工業(yè)出版社出版，2002

49、.7 陳傳強.草坪機械使用與維護手冊m.北京：中國農(nóng)業(yè)出版社，2002.8 中國機械化科學研究委員會.農(nóng)業(yè)機械設計手冊m.北京：機械工業(yè)出版社，2007.9 毛謙德等.機械設計師手冊m.北京：機械工業(yè)出版社，2006.10 陸元章.現(xiàn)代機械設備設計手冊m.北京：機械工業(yè)出版社，2000.11 馬曉春.割草機的設計與動態(tài)特性研究.東北林業(yè)大學，2005.12牧草(首楷)機械化生產(chǎn)作業(yè)技術規(guī)范.山東省農(nóng)業(yè)機械管理辦公室發(fā)布，2004,313東北農(nóng)學院.畜牧業(yè)機械化m.北京:農(nóng)業(yè)出版社，1980.14仲國農(nóng)業(yè)機械化科學研究院.農(nóng)業(yè)機械設計手冊m.北京:機械工業(yè)出版社，1990.152-173.15汪

50、德眾，王敦軍等.9gys-0.85型盤式甩刀割草機的設計.農(nóng)機化研究，2003,1.16董德軍，陳海霞.滾刀式鍘草機刀片刃線分析j.農(nóng)機化研究，2002,2.17東北農(nóng)學院.畜牧業(yè)機械化m.北京:農(nóng)業(yè)出版社，1980.18李秀娟，王麗等.9gy 2.3型牧草收割機的開發(fā)與研制.農(nóng)業(yè)機械化與電氣化，2004, l .19趙春花，汪璽.手扶式山地牧草收割機傳動系統(tǒng)的研究.甘肅農(nóng)業(yè)大學學報，2004,6.20國家機械工業(yè)局發(fā)布.jb/t 5154-1991旋轉割草機技術條件.21國家機械工業(yè)局發(fā)布.jb/t 51061-1999旋轉割草機產(chǎn)品質(zhì)量分等.致 謝經(jīng)過大四后半個學期的踏實工作，我的畢業(yè)設計

51、已經(jīng)快要結束，作為一個本科生的畢業(yè)設計，由于經(jīng)驗的缺乏，知識的單一,難免有許多想不到做不對的地方，如果沒有指導老師的李老師的督促和指導，沒有一起做畢業(yè)設計的同學對我的幫助和支持,想要完成并且做好本次設計,過程必定是非常困難的。在這里首先要感謝我的畢業(yè)設計指導老師李興國老師,感謝他在這次畢業(yè)設計中給予我的幫助和關懷。李老師平日里工作繁多，但是在我的畢業(yè)設計的每個階段，從查閱資料到設計草案的確定和修改，中期檢查，后期詳細設計，裝配草圖等整個過程中都給予了我悉心的指導，并很認真的幫助我解決設計過程中碰到的難題，對一些零部件的設計上也給了我很多好的建議，這使我的眼界更加的開闊了，也使自己的設計更加合理。我的畢業(yè)設計較為復雜煩瑣，但是李老師仍能夠不厭其煩的給予我詳細的指導,并仔細檢查我的圖紙，細心的指出了圖紙上一些錯誤的畫法和表示方法，讓我能夠及時的改正一些不合理的設計和制圖的錯誤,這些都讓我獲益匪淺。同時我還要感謝四年當中對我進行教育的各位