自行式割草機(jī)的傳動(dòng)部件、罩殼部件設(shè)計(jì)含19張CAD圖帶開(kāi)題

自行式割草機(jī)的傳動(dòng)部件、罩殼部件設(shè)計(jì)含19張CAD圖帶開(kāi)題,自行,割草機(jī),傳動(dòng),部件,罩殼,設(shè)計(jì),19,cad,開(kāi)題 摘 要 本設(shè)計(jì)開(kāi)發(fā)了一種手扶自行式割草機(jī)，主要用于中、小面積草坪的修剪。本割草機(jī)采用一個(gè)四沖程汽油機(jī)作為動(dòng)力裝置，其額定功率8kw。割草裝置釆用旋刀式，有三個(gè)刀盤(pán)，并且為前置式。刀盤(pán)裝有兩個(gè)萬(wàn)向輪。草屑通過(guò)排草通道可以向右排出，也可配備軟袋集草器收集。割刀的驅(qū)動(dòng)以及行走輪的驅(qū)動(dòng)均釆用張緊輪張緊的方式進(jìn)行動(dòng)力的離合。汽油機(jī)經(jīng)過(guò)帶傳動(dòng)、減速器、鏈輪傳動(dòng)三級(jí)減速后將動(dòng)力輸出至行走輪。行走速度為1.134m/s。本設(shè)計(jì)結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，布局緊湊，操作方便。 關(guān)鍵詞:割草機(jī)；傳動(dòng)裝置；罩殼 ABSTRACT This design develops a kind of walking lawn mower that mainly used for medium and small area lawn’s cut. This lawn mower adopts four of single cylinder stroke gasoline engine. The power of this engine is 8kw. The mower adopts rotating cutting device, three cutterheads in forth.Two universal wheels are fixed on the cutterheads. The bits of the grass are discharged to the rihgt side through the grass passage, it also can be collect by extra grass bag. Traction drive adopts belts-the worm gear dececelerator-the chain transmission to drive the system. The speed is 1.134m/s. Cutting knives and traction’s drive both adopt the compressing wheel to control power’s separation and reunion. The structure of the lawn mower is simple ,the overall arrangement is compact and it’s easy to operate. Key words:Lawn mower; transmission device; cutterhead 自行式割草機(jī)的設(shè)計(jì)——傳動(dòng)部件、罩殼部件設(shè)計(jì) 目 錄 第一章 傳動(dòng)部分和罩殼的設(shè)計(jì)……………………………………1 1.1動(dòng)力的選擇…………………………………………………………………1 1.2動(dòng)力的分配…………………………………………………………………1 1.3切割裝置傳動(dòng)方案設(shè)計(jì)及切割器的選擇…………………………………1 1.4前部傳動(dòng)的設(shè)計(jì)……………………………………………………………3 1.5后部行走輪驅(qū)動(dòng)方案………………………………………………………3 1.6罩殼及割刀的設(shè)計(jì)…………………………………………………………4 1.7制動(dòng)系統(tǒng)設(shè)計(jì)………………………………………………………………5 1.8草坪割草機(jī)的切割裝置……………………………………………………6 1.9草坪割草機(jī)的結(jié)構(gòu)形式……………………………………………………6 第二章 設(shè)計(jì)計(jì)算……………………………………………………8 2.1帶傳動(dòng)的設(shè)計(jì)及計(jì)算………………………………………………………8 2.2減速箱中渦輪、蝸桿的計(jì)算………………………………………………11 2.3鏈輪的計(jì)算…………………………………………………………………14 2.4割刀軸承的計(jì)算……………………………………………………………16 2.5軸的計(jì)算……………………………………………………………………18 第三章 設(shè)計(jì)說(shuō)明……………………………………………………23 3.1潤(rùn)滑與密封…………………………………………………………………23 3.2使用、維修與保養(yǎng)…………………………………………………………23 結(jié)束語(yǔ)…………………………………………………………………24 致謝……………………………………………………………………25 參考文獻(xiàn)………………………………………………………………26 第一章 傳動(dòng)部分和罩殼的設(shè)計(jì) 1.1動(dòng)力的選擇 參照已有機(jī)型，綜合國(guó)內(nèi)汽油機(jī)產(chǎn)品，選擇188F單缸四沖程汽油機(jī)，其功率為8kw。 具體參數(shù)如下： 形式：?jiǎn)胃姿臎_程強(qiáng)制風(fēng)冷 缸徑×行程：88 排量：89cm2 壓縮比：8： 1 額定功率：8kw/3600rpm 最大扭矩：19. 1 nm/2500rpm 燃油消耗率：374g/kwh 燃油：90#汽油 油箱容積：6.5L 汽油機(jī)經(jīng)裝在立式曲軸上的皮帶輪向前傳給割草刀盤(pán)，向后傳給蝸桿減速器，再由減速器傳給鏈輪，經(jīng)鏈輪減速后最后傳給驅(qū)動(dòng)輪，其轉(zhuǎn)速為 1. 134m/s。 1.2動(dòng)力的分配 初步估算割草機(jī)的總重約為80公斤，根據(jù)《機(jī)械設(shè)計(jì)手冊(cè)》查得行走輪與地面的摩擦系數(shù)1.5，則行走輪與地面的摩檫力為F=f×N=1.5×80×9.8=1176N，P=F×V=1176×1.134=1.33kw。由于V帶傳動(dòng)效率為0.96，蝸桿傳動(dòng)效率為0. 72，鏈傳動(dòng)效率為0.96，所以從割草機(jī)傳到后面的功率約為。 修剪草坪時(shí)，在割刀上發(fā)生的阻力有三部分：割刀的慣性力、割刀的摩檫阻力、擠壓和切割草株的阻力。擠壓和切割草株的阻力的影響因素有：草株剛性、草株的粗細(xì)和含水 率、草株的生長(zhǎng)密度、割刀的運(yùn)動(dòng)參數(shù)以及割刀的結(jié)構(gòu)參數(shù)、銳利情況、技術(shù)狀態(tài)等。由于影響因素很多，切割阻力總是經(jīng)常變化的。大概估計(jì)割刀所受的阻力在60?80N，所需功率為6kw左右。 1.3切割裝置傳動(dòng)方案設(shè)計(jì)及切割器的選擇 1.3.1切割裝置傳動(dòng)方案的設(shè)計(jì) 切割裝置釆用前置式，有三個(gè)刀盤(pán)。汽油機(jī)由立軸上的皮帶輪，通過(guò)皮帶向前傳給中間刀盤(pán)上的帶輪，再通過(guò)皮帶傳給兩邊的刀盤(pán)，使其割刀旋轉(zhuǎn)。其傳動(dòng)過(guò)程中，釆用一個(gè)固定壓緊輪和一個(gè)壓緊輪組合。固定壓緊輪位于刀殼的下方，以防三個(gè)刀盤(pán)傳動(dòng)中皮帶的打滑。壓紫輪組合則位于刀盤(pán)的上面，當(dāng)其處于壓緊狀態(tài)時(shí)，刀盤(pán)中的帶輪才能轉(zhuǎn)動(dòng)，從而帶動(dòng)割刀轉(zhuǎn)動(dòng)當(dāng)其處于松開(kāi)狀態(tài)時(shí)，壓緊輪組合上的制動(dòng)帶使刀盤(pán)上的帶輪無(wú)法轉(zhuǎn)動(dòng)或停止轉(zhuǎn)動(dòng)，從而停止割草。 1.3.2切割器的選擇 切割器主要有以下幾種：旋刀式、滾刀式、甩刀式和往復(fù)式。各種切割器的特點(diǎn)如下: （1）旋刀式：一般運(yùn)動(dòng)平穩(wěn)，振動(dòng)較小，結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，刀片制造容易，多用于大多數(shù)對(duì)于養(yǎng)護(hù)要求不高的草坪，應(yīng)用最為廣泛。 （2）滾刀式：滾刀加工較為復(fù)雜，多用于地面平坦，修剪量小的商用型草坪，國(guó)內(nèi) 多用于高爾夫球場(chǎng)，其他場(chǎng)合較少使用。 （3）甩刀式：通過(guò)鉸接在橫軸上的甩刀片在離心力的作用下甩開(kāi)，將莖切斷并拋向后方，適用于切割莖桿較粗的雜草。 （4）往復(fù)式：割刀作往復(fù)運(yùn)動(dòng)，適用于粗莖草切割，工作速度較高（6~10km/h）其 往復(fù)慣性力大，振動(dòng)大，割茬不夠整齊。 根據(jù)設(shè)計(jì)任務(wù)書(shū)的要求以及上述切割器的特點(diǎn)，決定速用旋刀式切割器，與其他切割 器相比它更符合設(shè)計(jì)任務(wù)書(shū)的要求。 旋刀式切割器可以有單刀盤(pán)和多刀盤(pán)的形式。本設(shè)計(jì)釆用多刀盤(pán)，割幅為720mm。該方案與單刀盤(pán)相比，首先刀片的離心力小，對(duì)刀片的要求則可以降低，其次相同的轉(zhuǎn)速下， 三刀盤(pán)的形式可以獲得更髙的切割質(zhì)量。為了防止切割過(guò)程中切割不到的區(qū)域存在，三刀盤(pán)按一定的角度排列，如圖1-1： 圖1-1 刀盤(pán)的排列 由于旋刀切割為無(wú)支承切割，要求刀片旋轉(zhuǎn)線速度高達(dá)60m/s以上才能將草切斷，所以汽油機(jī)驅(qū)動(dòng)刀盤(pán)時(shí)，需要加速。由于鏈傳動(dòng)不能用于高速傳動(dòng)，沖擊太大，不予釆用，另外傳動(dòng)距離太長(zhǎng)，不能釆用齒輪傳動(dòng)，所以選用帶傳動(dòng)。帶傳動(dòng)不僅可以起到減震和吸震的作用，還可以起到過(guò)載保護(hù)作用。 1.4前部傳動(dòng)的設(shè)計(jì) 由上述刀片的旋轉(zhuǎn)線速度和割幅可算出旋刀的最小轉(zhuǎn)速： 由于汽油機(jī)的額定轉(zhuǎn)速為3600r/min，所以需要通過(guò)帶輪來(lái)加速。初定帶輪的傳動(dòng)比為1.5。初選汽油機(jī)立軸上的帶輪直徑為150mm，則小帶輪的直徑為100mm。其中心距由汽油機(jī)和刀盤(pán)的尺寸來(lái)確定。 1.5后部行走輪驅(qū)動(dòng)方案 汽油機(jī)的額定轉(zhuǎn)速為3600r/min，行走輪直徑為280mm，為了使行走輪的轉(zhuǎn)速與人的行走速度相當(dāng)，為1m/s左右，則需要通過(guò)減速才能達(dá)到要求。本方案釆用三級(jí)傳動(dòng)減速， 即帶輪傳動(dòng)，減速器和鏈傳動(dòng)。 由行走輪的線速度和直徑可算出其轉(zhuǎn)速為： 由此可算出總的減速比為 由于行走輪的轉(zhuǎn)速較低，所以可釆用鏈輪傳動(dòng)，大鏈輪安裝在行走輪的軸上，驅(qū)動(dòng)行走輪，小鏈輪則安裝在減速器上。由于結(jié)構(gòu)的尺寸限制和緊湊性的要求，大鏈輪直徑不能太大。鏈輪的減速比初定為3:1。減速箱釆用普通蝸桿渦輪減速器。其不僅能達(dá)到減速的目的，還可以使水平方向的傳動(dòng)轉(zhuǎn)變?yōu)榇怪逼矫娴膫鲃?dòng)。蝸桿與渦輪間的傳動(dòng)比初定為 7.75，中心距為50mm。因?yàn)檗D(zhuǎn)速較高，傳動(dòng)距離較長(zhǎng)，由汽油機(jī)至減速箱的傳動(dòng)不可能用 鏈傳動(dòng)和齒輪傳動(dòng)，所以選擇帶傳動(dòng)。因?yàn)榭倻p速比為52.75所以帶輪之間的減速比為，取整為2。 再計(jì)算行走輪的線速度。 總減速比：1=3×7.75×2=46.5 汽油機(jī)的額定轉(zhuǎn)速為3600r/min，則行走輪的轉(zhuǎn)速 線速度: 由上述可知，三級(jí)減速分別為：第一級(jí)是汽油機(jī)立軸上的帶輪與減速器上帶輪間的傳動(dòng)減速，第二級(jí)為蝸桿減速器減速，第三級(jí)為鏈傳動(dòng)減速。 1.6罩殼及割刀的設(shè)計(jì) 1.6.1罩殼的設(shè)計(jì) 多刀式罩殼是割草機(jī)的主要部件，目前多刀式罩殼結(jié)構(gòu)是：罩殼前部位是割草區(qū)域， 后部位是排草區(qū)域，排草區(qū)域和割刀區(qū)域的頂面為同一個(gè)平面，沒(méi)有明顯的排草通道：多把割刀之間為敞開(kāi)式，只留有一定的空氣間隙，這種結(jié)構(gòu)的罩殼，在割刀髙速運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)，割刀之間產(chǎn)生的氣流互相干涉，影響了割刀使用效果，且排草也不順暢，總是發(fā)生罩殼堵塞現(xiàn)象。 為克服上述技術(shù)的不足，本設(shè)計(jì)對(duì)以往的罩殼進(jìn)行了改進(jìn)，提供了一種割刀之間無(wú)氣 流干涉、排草更順暢、性能更好的多刀式罩殼。罩殼具有上頂面和下頂面，其前部是排草 通道區(qū)域，排草通道具有一頂面，它與后部的頂面不在同一個(gè)平面上。后部安裝三把割刀， 在所述的下頂面上安裝三個(gè)隔板，每個(gè)隔板位于每把割刀之間。將各把割刀的割草區(qū)分開(kāi),有效避免了各割刀在運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)產(chǎn)生的氣流相互千涉現(xiàn)象，氣壓場(chǎng)分布合理；同時(shí)也將割草區(qū)和排草區(qū)分開(kāi)，使排草區(qū)體積變化明顯，加大了排草壓力，使排草及時(shí)通暢，不易發(fā)生堵塞。 1.6.2割刀的設(shè)計(jì)割刀的外形 草坪割草機(jī)修剪下的草屑，一般可排放在草地上用來(lái)增加草坪土壤肥力，也可將其收 集在集草容器中，再行處理。旋刀式的割刀在旋轉(zhuǎn)時(shí)具有輸送草屑的功能，因此不需要專(zhuān)門(mén)的輸送系統(tǒng)。旋刀裝置為長(zhǎng)方形，兩端有刃口和翼片（如圖1-2），作業(yè)時(shí)刀刃割草，翼片可將刀殼內(nèi)的空氣排出，這時(shí)刀殼內(nèi)形成負(fù)壓。 圖1-2 普通旋刀刀片 當(dāng)機(jī)器前進(jìn)切割比較長(zhǎng)的草時(shí)，刀殼前部下緣會(huì)把草按倒，另外當(dāng)草長(zhǎng)得很茂盛時(shí)會(huì)發(fā)生倒伏現(xiàn)象，在這兩種情況下，刀殼外面的空氣進(jìn)入刀殼內(nèi)的同時(shí)，可對(duì)倒伏的草株起提升作用。這樣機(jī)器通過(guò)后，就可將草坪修剪得比較整齊，從而提高了工作效率。其翼片旋轉(zhuǎn)時(shí)相當(dāng)于混流風(fēng)葉，它與機(jī)殼下表面蝸殼狀腔室配合，形成的軸向和縱向旋渦狀氣流可將刀刃切下的草屑懸浮到氣流中，經(jīng)刀殼氣道、排草口和排草通道等有規(guī)律地排出或輸送到集草箱。其中部分草屑上拋，當(dāng)草屑再次落下時(shí)，又經(jīng)刀片切割而成很細(xì)的草粒，撒鋪于草坪或起來(lái)。翼片產(chǎn)生的氣流還可避免草屑在刀殼內(nèi)形成堵塞現(xiàn)象。 圖1-3是一種改進(jìn)型旋刀的刃口及翼片的視圖，其作業(yè)時(shí)，翼片的氣流是向前、向上、 向內(nèi)的，這樣草屑就作相應(yīng)的向前、向上、向內(nèi)運(yùn)動(dòng)。 圖1-3 改進(jìn)后割刀的外形 當(dāng)草屑回轉(zhuǎn)落下時(shí)又經(jīng)過(guò)刀體部位的刀刃，再次切割草屑，使其成為細(xì)小的草粒，最后下落撒落于草坪。這種處理草屑的方式，可生去草屑收集、打包和清除等工作，改善了 環(huán)境狀況，又可使草粒成為草坪的肥料。 1.7制動(dòng)系統(tǒng)設(shè)計(jì) 為使割草機(jī)能根據(jù)操作者的要求行走和停止，需要設(shè)置制動(dòng)裝置。為了防止割草機(jī)啟動(dòng)時(shí)產(chǎn)生的沖擊和停止時(shí)的慣性作用帶來(lái)麻煩，本設(shè)計(jì)中制動(dòng)器和行走系統(tǒng)的離合進(jìn)行聯(lián)動(dòng)。在停機(jī)狀態(tài)下，行走輪處于制動(dòng)狀態(tài)；當(dāng)希望機(jī)器行走時(shí)，只要讓行走系統(tǒng)的壓緊輪壓緊，實(shí)現(xiàn)動(dòng)力的驅(qū)動(dòng)，而同時(shí)與壓緊輪控制系統(tǒng)聯(lián)動(dòng)的制動(dòng)系統(tǒng)也開(kāi)始動(dòng)作，松開(kāi)制動(dòng)輪，機(jī)器便開(kāi)始行走。停止時(shí)，只要松開(kāi)壓緊輪，此時(shí)制動(dòng)器也恢復(fù)制動(dòng)狀態(tài)，使機(jī)器快速停止。 1.8草坪割草機(jī)的切割裝置 切割裝置按刀片運(yùn)動(dòng)的方式一般分有旋轉(zhuǎn)式和往復(fù)式兩類(lèi)。旋轉(zhuǎn)式一般運(yùn)動(dòng) 較平穩(wěn)、振動(dòng)較小、結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，被廣泛釆用。旋刀式切割器有旋刀式、滾刀式和 甩刀式等。往復(fù)式切割器使用與粗莖草切割，工作速度較高，但往復(fù)慣性大、振 動(dòng)大、割茬不夠整齊是其主要缺點(diǎn)。往復(fù)式切割器有單動(dòng)力和雙動(dòng)力兩種形式，雙動(dòng)力式往復(fù)式的慣性力能相互平衡，切割質(zhì)量好、消耗功率小，但傳動(dòng)較復(fù)雜，刀片間隙不易保證。 1.9草坪割草機(jī)的結(jié)構(gòu)型式 草坪割草機(jī)的結(jié)構(gòu)形式一般有手推式、手扶推形式、手扶自行式和坐騎式。手扶推形和手扶自行式目前主要用于小塊公共綠地減草、商業(yè)草坪和林未，建筑物邊界地等處也是用很廣。坐騎式一般以園林拖拉機(jī)、專(zhuān)用的草坪車(chē)或草坪拖拉 機(jī)為動(dòng)力。割草裝置與拖拉機(jī)掛接方式有前置式、后置式、軸間式和側(cè)置式等。 坐騎式一般用于較大塊的公用綠地、商業(yè)草坪和環(huán)保草坪等大型草坪的修剪。生產(chǎn)率高、修剪質(zhì)量好、勞動(dòng)強(qiáng)度低、操作舒適。一般均配套有多種養(yǎng)護(hù)機(jī)具或牽引或懸掛使用，可完成系統(tǒng)全面的草坪養(yǎng)護(hù)作業(yè)。前置的刀盤(pán)裝有自位輪，對(duì)地面有仿形作用，割刀裝置可浮動(dòng)修剪，對(duì)起伏地面適應(yīng)能力強(qiáng)，割草高度穩(wěn)定。 側(cè)置式多用于公路邊坡等跨度，角度和起伏變化較大的環(huán)保型草坪修剪，割草裝置裝在液壓臂端，通過(guò)液壓操縱可進(jìn)行側(cè)面修剪，后置式一般用于大面積叫粗放的修剪。 電動(dòng)修剪機(jī)可以市電或蓄電池作為能源，電動(dòng)機(jī)為動(dòng)力驅(qū)動(dòng)剪草機(jī)作業(yè)的草坪機(jī)械，這是一種符合環(huán)保要求的剪草機(jī)。電動(dòng)剪草機(jī)使用方便、噪聲小、無(wú)排煙，只需少量維護(hù)保養(yǎng)，是家庭草坪養(yǎng)護(hù)的理想工具。 太陽(yáng)能作為能源的修剪機(jī)以其節(jié)省能源、保護(hù)環(huán)境、節(jié)省時(shí)間的優(yōu)勢(shì)將成為 未來(lái)草坪修剪機(jī)的方向。太陽(yáng)能修建機(jī)采用碳纖維太陽(yáng)能儀表板，能量轉(zhuǎn)換較高效且對(duì)環(huán)境友好的鎳氫電池、電子元件集成塊等先進(jìn)技術(shù)。 氣墊旋刀式草坪修剪機(jī)是靠安裝在蝸殼內(nèi)壁的離心式風(fēng)機(jī)和高速旋轉(zhuǎn)形成 的氣流托起整機(jī)進(jìn)行修剪的割草機(jī)，托舉高度即為留草高度。一般以低壓直流電動(dòng)機(jī)或二沖程汽油機(jī)為動(dòng)力。氣墊式割草機(jī)無(wú)需設(shè)置行走機(jī)構(gòu)，工作時(shí)，浮在草坪表面的上方，適用于起伏不平的地面作業(yè)，可勝任對(duì)草坪邊角地帶的修剪。對(duì)于普通修減機(jī)難以作業(yè)的坡地，使用氣墊式修剪機(jī)時(shí)，操作者可以站在坡頂上， 用繩索牽引機(jī)器邊爬坡邊修剪，當(dāng)放松繩索時(shí)，靠機(jī)器的自重一邊下滑一邊修剪。 由于機(jī)器工作不接觸地面，修剪前進(jìn)阻力小，大大節(jié)省了能源。 第二章 設(shè)計(jì)計(jì)算 2.1帶傳動(dòng)的設(shè)計(jì)及計(jì)算 2.1.1前部帶傳動(dòng)的設(shè)計(jì)及計(jì)算 設(shè)計(jì)功率Pd： 由《機(jī)械設(shè)計(jì)》查表13-1-16得：=1.1 = 小帶輪轉(zhuǎn)速： 根據(jù)、，由圖13-1-2選取窄V帶 傳動(dòng)比i： ,由表13-1-11選取小帶輪基準(zhǔn)直徑,大帶輪直徑 帶速v ： 初定中心距: 即 基準(zhǔn)長(zhǎng)度： 實(shí)際中心距a： 小帶輪包角： 根據(jù)帶型、、及i由表13-1-21選取，單根V帶額定功率 由表13-1-21查得： 由表13-1-22查得： V帶根數(shù)： 取為1 單根V帶初張緊力: 由表13-1-23查得： 作用在軸上的力： 2.1.2中間割刀帶輪與兩邊割刀帶輪的傳動(dòng) 取V帶傳動(dòng)效率：η帶=0.96 設(shè)計(jì)功率： 設(shè)計(jì)功率 帶輪轉(zhuǎn)速 根據(jù)和，由圖13-1-2選取窄V帶 傳動(dòng)比：i=1 帶輪基準(zhǔn)直徑 帶輪v： 中心距由割刀的尺寸及罩殼的形狀決定： 中心距 小帶輪包角α： 長(zhǎng)度 根據(jù)帶型、、及i由表13-1-19選取，單根V帶額定功率 ： 由表13-1-21查得：查得：; 由表13-1-22 查得： V帶根數(shù)： 取為1 單根V帶張緊力: 由表13-1-23 查得： 作用在軸上的力： 2.1.3后部帶傳動(dòng)的計(jì)算 設(shè)計(jì)功率: 帶輪轉(zhuǎn)速： 根據(jù)和，由圖13-1-1選取窄V帶 傳動(dòng)比 由表13-1-10選取小帶輪直徑,大帶輪直徑 帶速V： 初定中心距： 即 基準(zhǔn)長(zhǎng)度： 由表13-1-6選為800 實(shí)際中心距a： 小帶輪包角： 根據(jù)帶型、、和i由表13-1-19選取，單根V帶額定功率 由表13-1-21查得： 由表13-1-22查得： V帶根數(shù)： 單根V帶初張緊力： 由表13-1-23查得：m=0.07kg/m 作用在軸上的力： 2.2減速箱中渦輪、蝸桿的計(jì)算 2.2.1減速箱中渦輪、蝸桿的計(jì)算 參考《機(jī)械設(shè)計(jì)手冊(cè)》表14-4-8，其主要參數(shù)為： 中心距 模數(shù) 傳動(dòng)比 蝸桿頭數(shù) 蝸桿分度圓直徑 渦輪齒數(shù) 蝸桿直徑系數(shù) 渦輪變位系數(shù) 蝸桿分度圓柱導(dǎo)程角： 蝸桿節(jié)圓柱導(dǎo)程角 蝸桿軸向齒形角（阿基米德圓柱蝸桿） 蝸桿法向齒形角： 頂隙C: 頂隙系數(shù)一般取齒頂高系數(shù)取 蝸桿、渦輪齒頂高、： 蝸桿、渦輪齒根高：、 蝸桿、渦輪分度圓直徑、： 蝸桿、蝸桿節(jié)圓直徑、： 蝸桿齒頂圓直徑、渦輪唯圓直徑： 蝸桿、渦輪齒根圓直徑、： 蝸桿軸向齒距 蝸桿軸向齒厚 蝸桿法向齒厚： 齒桿分度圓法向弦齒高 蝸桿螺紋部分長(zhǎng)度L：查表14-4-68 渦輪外圓最大直徑 渦輪輪緣寬度 渦輪咽喉母圓半徑 渦輪齒根圓弧半徑： 2.3鏈輪的計(jì)算 2.3.1鏈輪傳動(dòng)計(jì)算 取V帶傳動(dòng)效率： 渦輪傳動(dòng)效率為： 傳動(dòng)功率 傳動(dòng)比i=3（考慮到傳動(dòng)比的合理分配和結(jié)構(gòu)緊湊的要求） 小鏈輪齒數(shù) 大鏈輪齒數(shù) 設(shè)計(jì)功率:由表12-2-3查得工況系數(shù)為1.0 小鏈輪軸孔直徑： 根據(jù)和由圖12-2-2選取鏈條06B，節(jié)距P=9.525，取，驗(yàn)算小鏈輪軸孔直徑，由表12-2-6查得，，滿(mǎn)足要求。 初定中心距： 以節(jié)距計(jì)的初定中心距： 節(jié) 由表12-2-7查得K=36.58，則鏈條節(jié)數(shù)為： 圓整為偶數(shù)84，避免出現(xiàn)過(guò)度鏈節(jié)。 鏈條長(zhǎng)度 計(jì)算實(shí)際中心距a： 因?yàn)?，所? 由表12-2-8查得， 則 實(shí)際中心距 鏈條速度v： V= 為中速鏈傳動(dòng)。 有效圓周力為Ft： Ft= 作用在軸上的力Ft: F 2.3.2鏈輪基本參數(shù)和主要參數(shù)的確定 小鏈輪基本參數(shù): 小鏈輪齒數(shù)Z1=19 配用鏈條節(jié)距P=9.525 滾子外徑d1=6.35 排距Pt=10.24 小鏈輪主要尺寸： 分度圓直徑 齒頂圓直徑（三圓弧一直線齒形） 齒根圓直徑df=d-d1=57.86-6.35=51.51 分度圓弦齒高h(yuǎn)a=0.27P=0.279.525=2.57 齒側(cè)凸緣直徑dg： dg 其中h2=8.26 大鏈輪基本參數(shù) 大鏈輪齒數(shù)Z1=57 配用鏈條節(jié)距P=9.525 滾子外徑d1=6.35 排距Pt=10.24 大鏈輪主要尺寸： 分度圓直徑d= 齒頂圓直徑（三圓弧一直線齒形） 取為178。 齒根圓直徑（df=d-d1=172.88-6.35）=166.53 分度圓弦齒高h(yuǎn)a=0.27P=0.27=2.57 齒側(cè)凸緣直徑dg: dg 其中h2=8.26 2.3.3鏈輪結(jié)構(gòu)及尺寸 小鏈輪：采用整體式鋼制小鏈輪 輪轂厚度：h=K+dk/6+0.01d=4.8+26 輪轂長(zhǎng)度：L=3.3h=3.315.6=27.27 輪轂直徑： 齒寬： 大鏈輪：采用腹板式單排鑄造鏈輪 輪轂厚度： 輪轂長(zhǎng)度： 輪轂直徑： 圓角半徑： 腹板厚度：t=7.9 2.4割刀軸承的計(jì)算 2.4.1割刀軸承的計(jì)算 選用角接觸球軸承，型號(hào)為7205C，Cr=16.5kN，=10.5KN,軸上帶輪受徑向載荷，F(xiàn)r=326.06N，帶輪n=5400r/min，軸承預(yù)期壽命 13000h，帶輪和軸的重量為：10kg×9.8=98N。軸承的受力圖2-1如下： 圖2-1 軸承受力圖 計(jì)算如下： 軸向載荷 軸向力 初取e=0.4 由表13-5得：， 再計(jì)算： 因?yàn)閮纱斡?jì)算的的值相差不大，因此確定， , 求軸承的當(dāng)量動(dòng)載荷P1和P2 由表13-5分別進(jìn)行查表或插值計(jì)算得徑向載荷系數(shù)和 軸向載荷系數(shù)為： 對(duì)軸承1： 對(duì)軸承2： 因軸承運(yùn)轉(zhuǎn)中有輕度沖擊，按表13.6，取 = = 驗(yàn)算軸承壽命 因?yàn)?，所以按軸承1的受力大小驗(yàn)算； 故所選軸承可滿(mǎn)足壽命要求。 2.5軸的計(jì)算 2.5.1中間割刀軸的計(jì)算及校核 求軸上的功率P，轉(zhuǎn)速n和轉(zhuǎn)矩T： 因?yàn)槠蜋C(jī)傳遞給前面的功率為6kw，而帶輪傳動(dòng)效率為0.96，所以，P= 汽油機(jī)額定轉(zhuǎn)速3600 帶輪的傳動(dòng)比為1.5 初步確定軸的最小直徑 先按式（15-2）初步估算軸的最小直徑，選取軸的材料為45， 調(diào)質(zhì)處理，根據(jù)表15-3，取， 軸上有鍵槽，軸徑應(yīng)增大7％，d=13.8，由于結(jié)構(gòu)性的要求取為20mm。 圖2-2 中間割刀軸 帶輪采用軸肩定位，軸承內(nèi)圈用軸肩和套筒定位，外圈用軸承擋圈定位。 為了滿(mǎn)足帶輪的軸向定位要求，Ⅰ-Ⅱ軸段右端需制出一軸肩；Ⅱ-Ⅲ段需安裝軸承，綜合安裝軸承的尺寸，?、?Ⅲ的直徑為25mm，軸承內(nèi)圏用右端軸肩和套筒定位，外圈用軸用擋圈固定，根據(jù)軸承的安裝尺寸，取Ⅲ-Ⅳ段的直徑為30mm；Ⅳ-Ⅴ段和Ⅱ-Ⅲ段相同；因?yàn)橛叶诵璋?裝刀片，則右端有一凸臺(tái)和一段螺柱，具體尺寸如零件圖。 滾動(dòng)軸承，釆用角接觸球軸承7205C 軸上零件的定位 帶輪和軸均采用平鍵連接，按由手冊(cè)查得平鍵截面b×h=6mm×6mm（GB1095-79），鍵槽用鍵槽銑刀加工，長(zhǎng)為30mm，帶輪輪轂與軸的配合為H7/k6，滾動(dòng)軸承與軸的周向定位是借過(guò)渡配合來(lái)保證的，此處選軸的直徑尺寸公差為k6。 確定軸上的圓角和倒角尺寸 參考表15-2，取軸端倒角為1×45°，各軸肩處的圓角半徑均為R1。 割刀軸的校核 圖2-3 割刀軸校核圖 從軸的結(jié)構(gòu)圖以及彎矩和扭矩圖中看出，截面B危險(xiǎn)截面，現(xiàn)將計(jì)算出的截面B處的M、T如下： 支反力F: 彎矩M： 扭矩T: 按彎扭合成應(yīng)力校核軸的強(qiáng)度，本校核只校核危險(xiǎn)截面B的強(qiáng)度，根據(jù)表15-5及上述數(shù)值，取α=0.6 軸的計(jì)算應(yīng)力為： 由表15-4得： 前已選軸的材料為45，調(diào)制處理，由表15-1查得： ， ，故安全 左右兩個(gè)割刀軸的設(shè)計(jì)計(jì)算 求軸上的功率P，轉(zhuǎn)速n和轉(zhuǎn)矩T 因?yàn)楣β势骄峙浣o三個(gè)割刀，帶輪的傳動(dòng)效率為0.96， 則功率 轉(zhuǎn)速 轉(zhuǎn)矩 初步確定軸的最小直徑 選取軸的材料為45，調(diào)制處理，根據(jù)表15-3，取， 考慮到軸上有鍵槽，軸徑應(yīng)增大7%，所以 軸的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì) 圖2-4 左右兩個(gè)割刀軸 帶輪采用軸肩定位，軸承內(nèi)圈用軸肩和套筒定位，外圈用軸承擋圈定位。 為了滿(mǎn)足帶輪的軸向定位要求，Ⅰ-Ⅱ軸段右端需制出一軸肩；Ⅱ-Ⅲ段需安裝軸承，綜合安裝軸承的尺寸，取Ⅱ-Ⅲ的直徑為25mm，軸承內(nèi)圏用右端軸肩和套筒定位，外圈用軸用擋圈固定，根據(jù)軸承的安裝尺寸，?、?Ⅳ段的直徑為30mm；Ⅳ-Ⅴ段和Ⅱ-Ⅲ段相同；因?yàn)橛叶诵璋?裝刀片，則右端有一凸臺(tái)和一段螺柱，具體尺寸如零件圖。 滾動(dòng)軸承，釆用角接觸球軸承7205C 軸上零件的定位 帶輪和軸均采用平鍵連接，按由手冊(cè)查得平鍵截面b×h=6mm×6mm（GB1095-79），鍵槽用鍵槽銑刀加工，長(zhǎng)為30mm，帶輪輪轂與軸的配合為H7/k6，滾動(dòng)軸承與軸的周向定位是借過(guò)渡配合來(lái)保證的，此處選軸的直徑尺寸公差為k6。 確定軸上的圓角和倒角尺寸 參考表15-2，取軸端倒角為1×45°，各軸肩處的圓角半徑均為R1。 2.5.2渦輪軸的計(jì)算 求軸上的功率P，轉(zhuǎn)速n和轉(zhuǎn)矩T 功率 轉(zhuǎn)速 轉(zhuǎn)矩 初步確定軸的最小直徑 先按式（15-2）初步估算軸的最小直徑，選取軸的材料為40Cr，調(diào)質(zhì)處理，根據(jù)表15-3，取， 考慮到軸上有鍵槽，軸徑應(yīng)增大7%，所以 軸的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì) 軸承內(nèi)圈用軸肩定位，外圈用軸承端蓋固定，帶輪和渦輪采用軸肩定位。 Ⅰ-Ⅱ軸段需安裝一軸承，右端需制出一軸肩，綜合軸承的安裝尺寸，取Ⅱ-Ⅲ的直徑為28mm，Ⅲ-Ⅳ段是安裝一渦輪，根據(jù)其安裝尺寸，取軸段的長(zhǎng)度為37mm，Ⅳ-Ⅴ段和Ⅰ-Ⅱ段一樣長(zhǎng)，長(zhǎng)度為15mm。Ⅵ-Ⅶ段需安裝一渦輪，所以左端有一軸肩，根據(jù)帶輪的尺寸取Ⅴ-Ⅵ段軸的直徑為20mm。具體尺寸見(jiàn)零件圖。 圖2-5 渦輪軸 選用圓錐滾子軸承 軸上零件的定位 帶輪、渦輪和軸均采用平鍵連接，按由《機(jī)械設(shè)計(jì)手冊(cè)》查得平鍵截面b×h=8mm×7mm，鍵槽用鍵槽銑刀加工，長(zhǎng)為28mm；按由《機(jī)械設(shè)計(jì)手冊(cè)》查得平鍵截面b×h=6mm×6mm，鍵槽用鍵槽銑刀加工，長(zhǎng)為18mm。帶輪輪轂與軸的配合為H7/k6，渦輪輪轂與軸的配合是H7/r6，滾動(dòng)軸承與軸的周向定位是借過(guò)渡配合來(lái)保證的，此處選軸的直徑尺寸公差為k6。 確定軸上的圓角和倒角尺寸 參考表15-2，取軸端倒角為1×45°，各軸肩處的圓角半徑均為R1。 第三章 設(shè)計(jì)說(shuō)明 3.1潤(rùn)滑與密封 由參考文獻(xiàn)[2]選擇軸承的潤(rùn)滑。d×n最大處為刀盤(pán)處，由d×n=25×5400=135000mm.r/mm,所以所有滾動(dòng)軸承選用脂潤(rùn)滑。軸承端蓋處釆用橡膠墊片來(lái)密封，而端蓋孔與軸一律釆用間隙密封，并在間隙處涂潤(rùn)滑脂，一律釆用鈣基脂。 3.2使用、維修與保養(yǎng) 使用與維修： 1、操作人員作業(yè)時(shí)要求穿上合格的勞動(dòng)防護(hù)服裝； 2、作業(yè)前應(yīng)檢查機(jī)器各傳動(dòng)及旋轉(zhuǎn)部分的防護(hù)罩是否完整、正確地安裝； 3、機(jī)器在啟動(dòng)和行走前應(yīng)處于離合器分離位置； 4、每次使用前應(yīng)檢查機(jī)油油位是否在油尺刻度線內(nèi)，若不在，則加至油標(biāo)尺的滿(mǎn)刻度線； 5、每天停機(jī)后，清理整機(jī)表面的油污及灰坐，并用熱水洗凈刀片上的樹(shù)脂和草漬， 擦干并及時(shí)整修。檢查外部緊固螺母是否緊固； 長(zhǎng)期不使用時(shí)，應(yīng)做如下保養(yǎng)： 1、汽缸內(nèi)注入少量潤(rùn)滑油； 2、減速器換新潤(rùn)滑油； 3、刀片修磨后涂上黃油； 4、放于千燥通風(fēng)處。 結(jié)束語(yǔ) 草坪在園林建設(shè)中占有重要的地位，是一種特殊的草地，要保證草坪的高標(biāo)準(zhǔn)、高質(zhì)量需要投入大量的勞力，而單一時(shí)手工勞動(dòng)遠(yuǎn)不能滿(mǎn)足要求，由此草坪 割草機(jī)不斷發(fā)展，品種繁多。草坪割草機(jī)按動(dòng)力分類(lèi)有人力式和機(jī)動(dòng)式。從最初的人力、手推至今日的內(nèi)燃機(jī)驅(qū)動(dòng)、電動(dòng)、液壓式、氣墊式、電子控制、電腦控制以及太陽(yáng)能為能源的全自動(dòng)、低噪音的高智能割草機(jī)。 本設(shè)計(jì)根據(jù)任務(wù)書(shū)的要求，設(shè)計(jì)了一種新型割草機(jī)的傳動(dòng)部分和罩殼部分。在設(shè)計(jì)過(guò)程中參考了有關(guān)方面的專(zhuān)利，并對(duì)現(xiàn)有的割草機(jī)進(jìn)行了改進(jìn)。本設(shè)計(jì)主要有以下優(yōu)點(diǎn)：采用壓緊輪壓緊的方式進(jìn)行動(dòng)力的離合，結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，布局緊湊，操作方便。采用三刀盤(pán)切割，割幅寬，切割質(zhì)量好。采用了改進(jìn)型割刀，對(duì)草屑進(jìn)行二次切割，這種處理草屑的方式，可省去草屑收集、打包和清除等工作，改善了環(huán)境狀況，又可使草粒成為草坪的肥料。另外，設(shè)計(jì)了一種割刀之間無(wú)氣流干涉、排草更順暢、性能更好的多刀式罩殼。由于時(shí)間倉(cāng)促以及本人經(jīng)驗(yàn)欠缺，實(shí)際操作中可能還會(huì)出現(xiàn)一些問(wèn)題，本設(shè)計(jì)還需要進(jìn)一步完善。 致 謝 本次畢業(yè)設(shè)計(jì)是在龐偉教授的指導(dǎo)下完成的。另外，機(jī)械系的老師們也為我提供了幫助。在此我要對(duì)他們表示感謝！ 在這次設(shè)計(jì)過(guò)程中，我用到了許多以前學(xué)習(xí)的專(zhuān)業(yè)課知識(shí)，這對(duì)我鞏固與提高自己的專(zhuān)業(yè)知識(shí)水平是大有裨益的，為我以后在工作中能熟練運(yùn)用專(zhuān)業(yè)知識(shí)打下了基礎(chǔ)。每一次課程設(shè)計(jì)都是十分重要的，要在設(shè)計(jì)過(guò)程中不斷體會(huì)，不斷積累，才能在以后發(fā)揮的更好 過(guò)而能改，善莫大焉。在設(shè)計(jì)過(guò)程中，我們不斷發(fā)現(xiàn)錯(cuò)誤不斷改正，不斷領(lǐng)悟，不斷的向最終的結(jié)果邁進(jìn)這次的設(shè)計(jì)順利完成了，在設(shè)計(jì)過(guò)程中遇到許多問(wèn)題，最后在老師的指導(dǎo)下，終于逆流而上。在今后的的發(fā)展和學(xué)習(xí)實(shí)踐過(guò)程中，一定要不懈努力，不能遇到問(wèn)題就想要退縮，一定要不厭其煩的發(fā)現(xiàn)問(wèn)題所在，然后一一進(jìn)行解決。 只有這樣，才能成功的做成想做的事，才能在今后的道路上披荊斬棘，而不是知難而退，這樣永遠(yuǎn)不可能收獲成功，收獲喜悅，永遠(yuǎn)也不能社會(huì)及他人對(duì)你的認(rèn)可！ 參考文獻(xiàn) [1]程祥之主編.園林機(jī)械[M].北京：中國(guó)林業(yè)出版社,1995.12 [2]王乃康等主編.現(xiàn)代園林機(jī)械[M].北京：中國(guó)林業(yè)出版社,2001.1 [3]西北工業(yè)大學(xué)機(jī)械制圖教研室主編.畫(huà)法幾何及機(jī)械制圖[M].西安：陜西科學(xué)技術(shù)出 版社,1999.2 [4]王世剛、張秀親、苗淑杰主編.機(jī)械設(shè)計(jì)實(shí)踐[M].哈爾濱工程大學(xué)出版社,2003.2 [5]劉鴻文主編.材料力學(xué)[M].上冊(cè).第三版.高等教育出版社,1992.9 [6]濮良貴、紀(jì)名剛主編.機(jī)械設(shè)計(jì)[M].第七版.西北工業(yè)大學(xué)機(jī)械原理及機(jī)械零件教 研室編著，高等教育出版社2001.6 [7]成大先主編.機(jī)械設(shè)計(jì)手冊(cè)單行本[M].北京：化學(xué)工業(yè)出版社2004.1 [8]機(jī)械設(shè)計(jì)手冊(cè)編委會(huì)主編機(jī)械設(shè)計(jì)手冊(cè)[M].第一卷北京：機(jī)械工業(yè)出版社 2004.8 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