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（图纸+论文）手推式剪草机的设计（全套完整）

保持完善的草地做运动场便成为当务之急。英国人利用旋转式机械工作的原理发明了滚刀式剪草机，该产品的问世在英国受到了广泛的欢迎，随后传人美国。年，美国第台剪草机取得专利，美国的草坪业也由此起步。不过几年，便有项有关剪草机的发明获得专利。组。同时剪草的数量较多，在功率定得情况下，剪得方式始终比割得方式效率高。蜗轮蜗杆传动的割草机机构方案简图如图所示图蜗轮蜗杆传动的割草机.齿轮的计算部分机构的动力计算草坪上的草为特殊纤维材料，较易剪断，不需要太大的载荷。通过实际运用中割草机械的分析，可以假设剪根草所需载荷为，同时剪草数量最多为根。可得端面齿轮上所受力的大小为轮子提供转矩带动剪刀，进行机械运动。假设轮子的直径为轮子周长为。假定人的正常行走步数为。假定刀具所受的力全部来自轮子的转矩所引起的运动。则轴上的所传递的功率大小为轴上的所传递的功率大小为轮子所传递的功率大小为齿轮设计思路及要求手推式剪草机中的齿轮设计要求合理选用模数在现代变速箱设计中，各档齿轮模数的选择是不同的。但为了经济性和用途的要求，初选模数。合理选用压力角对于同分度圆的齿轮而言，若其分度圆压力角不同，基圆也就不同。当压力角越大时，基圆直径就越小，渐开线就越弯曲，轮齿的齿根就会变厚，齿面曲率半径增大，从而可以提高轮齿的弯曲强度和接触强度。合理选用螺旋角为了保证齿轮传动的平稳性低噪声和少冲击，所有齿轮都要选择较大的螺旋角，般都在左右。分析齿顶宽对于正变位齿轮，随着变位系数的增大，齿顶高也增大，而齿顶会逐渐变尖。所以必须对齿轮进行齿顶变尖的验算。手推式剪草机中齿轮强度的计算方法概述我国的国家标准局所发表的渐开线圆柱齿轮承载能力计算方法是参照国际标准化组织的计算方法所制定的，该方法比较全面地考虑了影响齿轮承载能力的各种因素，现已成为目前最精确的综合的齿轮强度计算方法。影响轮齿载荷的各种因素大致可归纳为四个方面，分别用四个系数来修正名义载荷，这四个系数分别为使用系数动载系数齿向载荷分布系数齿间载荷分配系数。各种齿轮强度计算方法所采用的动载系数在形式上有很大的差别，考虑的因素也不相同。各种齿轮强度计算方法所采用的齿向载荷分布系数的计算方法各不相同。现剪草高度的调节。.机构的功能及特点该机采用固定刀片与活动刀片相对错动的剪切原理，结构紧凑，体积小，质量轻，噪音小无污染，使用方便灵活，适合小面积草坪的剪草处理无需引擎驱动，使用安全可靠，便于维护剪草的高度可在之间调整，割幅，外形尺寸长宽高,质量材料由钢制作采用耐用的铸铝底盘和结构件，具有永不生绣永不卷曲变形的特点前轮采用万向轮，具有良好的导向性，后轮的个轮子装上寿命长的球轴承，使剪草机转弯时易于推动金属手柄易于折叠，以减少包装尺寸，手柄长度可伸缩，对于不同身高的操作者同样适用底盘独特的设计可防止草堵塞出口通道外观造型美观，更适合家庭用户的审美要求剪草的效果较理想，且成本低，是小面积草坪修剪的首选产品。.机构设计与用户的致性分析从机构运动的功能出发，按变异组合法和类比法完成机构的构件和设计在作品样机加工前，使用三维造型软件进行三维造型虚拟装配和运动仿真理论上验证设计的可行性，然后进行样机制作外观造型新颖，推杆可折叠伸缩，适合家庭用户使用采用齿轮机构实现增速，提高整机的工作效率，解决了手动剪草机工作效率不高的问题采用端面凸轮机构运动形式转换机构，将转动转变为直线往复运动，从而满足剪草运动要求，形状类似冠轮，解决了端面凸轮加工难的问题采用的剪草高度调节机构，解决了目前手动剪草机不易实现高度调节的问题产品成本制造和使用成本低，符合广大用户购买能力的要求。.设计计算说明书.设计方案论证手推式剪草机的设计原理该机构由轮子带动，通过对单级减速器进行传递转矩，再由端面齿轮和拨杆组合变化运动方向，最终输出往复剪切运动。总体方案设计如图所示图总体方案设计方案的选择选择这个设计方案能够更好的实现运动传递。无引擎驱动，节省能源，无污染噪音废气，采用绿色环保设计。采用齿轮机构实现增速，提高整机的工作效率，解决了手动剪草机工作效率不高的问题采用端面凸轮机构运动形式转换机构，将转动转变为直线往复运动，从而满足剪草运动要求，形状类似冠轮，解决了端面凸轮加工难的问题。采用的剪草高度调节机构，解决了目前手动剪草机不易实现高度调节的问题。另方案，用蜗轮蜗杆传动，直接带动割草圆盘，采用割草的方式。机构更加简单，刀具拆装方便。但草柔软，且端自由，采取割的方式将草截断较难实现，割草的数目不多。要想割的效率快，必须采用大功率。我采用的剪草机方案结构比较简单，与之相比轴的位置较为容易定位，而蜗轮蜗杆传动的割草机水平竖直的轴造成了机架结构的复杂。并且增速机构采用端面齿轮和拨杆的运动组合，结构简单，运动实际为凸轮推杆的运动所示。图手推式草坪剪草机的组成框图其他工作设计方案的比较能实现手推式草坪修草功能的技术原理较多，但各有利弊，具体分析如下用脚驱动用脚驱动时，般操作者都需站在或坐在被驱动的机器上用力，这样所设计的修草机，除了要完成剪草动作外，还要承受操作者的自重，且要有方向控制装置，使机器结构复杂，尺寸较大，不适合小面积草坪使用。用手驱动用手驱动，可避免用脚驱动时存在的问题，使所设计的机器小巧，且可灵活操作。因此，我们选择设计手动式修草机。用割的方式即用刀将草截断。但草柔软，且端自由，采取割的方式将草截断较难实现。用打的方式即用刀片或打草绳将草打断。用此法修草时所需的速度非常高，以其在草还没被打倒之前将草打断，这样的修草产品已有，但效果不好。用剪的方式即用刀将草剪断，用两个刀片作相对运动的原理较易将草剪断，且不需要很高的速度。因此，我们选择设计成手动式剪草机。手动的形式又用手摇动和用手推动两种。机械容易实现的是简单的转动和往复直线运动，如果用手摇动手柄实现执行构件的往复移动，由于剪草机还要靠人力推着向前行进，操作者要完成的动作过多，操作不方便。要使操作者只通过简单的操作即可完成剪草动作，可以用手推剪草机向前行驶，靠剪草机轮子的转动将转动运动转变成往复移动而输出到执行构件。显然设计成手动式草坪剪草机是合理而可行的。根据所查资料，可选用组合变异法构成初步方案。由前面的分析可知，手动式草坪剪草机只需要项运动形式变换功能即转动变直线往复移动，所以，不必列出矩阵表后构型。实现转动到直线往复移动变换功能最简单的机构为曲柄滑块机构，直线推杆盘状凸轮机构和齿轮齿条机构。曲柄滑块机构直动推杆盘状凸轮机构齿轮齿条机构图机构运动简图.关键问题及其解决办法增速机构的设计选择增速机构是传递动力及变速的核心机构。它的速度变化直接改变刀具的剪切运动。我的手推式剪草机采用圆柱凸轮手推式,剪草机,设计,毕业设计,全套,图纸目录技术任务书.设计的依据.产品的用途及使用范围.主要技术指标和重要技术参数该手推式剪草机的总体设计参数该手推式剪草机的刀具设计参数.主要工作原理.国内外研究现状国内外发展概述常见的剪草机械分类常见几种剪草机械剪草原理.已经考虑过的若干方案的比较手推式剪草机的工作设计方案其他工作设计方案的比较.关键问题及其解决办法增速机构的设计选择几种增速方式的实现比较.机构的功能及特点.机构设计与用户的致性分析.设计计算说明书.设计方案论证手推式剪草机的设计原理方案的选择.齿轮的计算部分机构的动力计算齿轮设计思路及要求.齿轮设计过程.轴的计算部分手推式剪草机中轴的设计手推式剪草机中轴的设计.刀具的设计计算部分刀具的概述刀具的运动分析刀具的结构尺寸及相关参数.端面齿轮及拨杆的设计部分端面齿轮和拨杆的概述端面齿轮和拨杆的运动分析.结论剪草机的使用方法剪草前应注意的事项制造价格及应用范围.使用说明书.设备的名称.设备的安装.设备的试车运转.设备的操作和维护.标注化审核报告.产品图样的审查.产品技术文件的审查.标注件的使用情况.审查结论参考文献致谢技术任务书.设计的依据剪草机械至今已有多年的历史，目前人们普遍使用的是电动剪草机械。由于剪草机械多在人口稠密的地区作业，流动性大，对机械的震动噪音废气排放质量等指标要求较高。现在的剪草机多使用内燃机作动力，排气污染量相对于汽车的较少，但其噪声危害却很大。美国美国环境保护局及欧盟对割草机等用发动机的排放均有相应的法规德国还出台了控制噪声污染的兰色天使法规欧洲些城市推出过引导性计划，通过税收优惠及奖励等措施鼓励“绿色经营者”以加速环保技术的发展。手推式剪草机主要利用滚动的轮子带动机械运动。手推式剪草机结构简单，连接平稳，噪音极小，并且操作十分容易，既给使用人带来方便，也给周围的人带来舒适，安静的环境。.产品的用途及使用范围目前市面上的剪草机大多需动力引擎，这会产生较大的噪音，带来环境污染，在办公和学习的地方，这种需动力引擎的剪草机就显得非常不受欢迎。由于动力引擎剪草机有动力装置，保养，维护费用较高同时动力引擎剪草机主要依靠刀片的高速旋转把草排出，因此，对整机的安全性要求较高，操作时也会给工作人员带来强烈的震动，使操作很不舒适。虽然，动力引擎草坪剪草机剪草效率较高，剪草效果较好，但是，其价格也较昂贵，就目前来说，般的用户难以接受。通过市场调研，我们决定设计种无引擎驱动，无噪音污染，剪草高度可调节，轻便简洁，操作方便和美观实用适用于般用户的草坪剪草机。该产品主要用于家用，及面积不大的草坪修剪。无需引擎，可谓绿色环保的剪草机。对提倡环保的地域，是理想的剪草工具。.主要技术指标和重要技术参数该手推式剪草机的总体设计参数外形尺寸输入功率轮子转速力矩净质量变速要求单级刀具，固定刀片和活动刀片相互运动单根剪草载荷同时剪草量该手推式剪草机的刀具设计参数表刀具设计参数项目切割器的形式切割幅宽刀片间距刀片运动形式刀片往复频率刀片形状配套动力操作人数净重手推式剪草机往复切割单动平形.人.主要工作原理本次设计的手推式剪草机主要利用轮子运动传动变速箱中的齿轮实现刀具的往复运动的功能。手推式剪草机由变速齿轮端面齿轮拨杆和剪刀等构件组成，端面齿轮和拨杆是对工作组合。端面齿轮通过自身的转动将旋转方向的力传动给拨杆，引起水平方向的往复运动，从而使刀具自身往复运动。由于剪草机变速变矩范围不够大，因此在刀具的选择上尤其注意以提高剪草机自身效率为重要原则。剪草机工作时由人推动机器行走，从而使剪草机的后轮传动，带动与其同在根轴上的大齿轮传动，通过齿轮与齿轮组成的增速机构使速度得以提升，并带动端面凸轮为了实现几何形状封闭和便于调整，采取两个端面凸轮以背靠背形式装配回转，端面凸轮带动拨杆运动，通过端面凸轮与拨杆组成的转换机构将回转运动变为直线往复运动，使固定其上的活动刀片与固定在机架上的固定刀片形成相对交错运动，完成剪草动作。如图所示图机器的运动简图.国内外研究现状国内外发展概述世纪中叶，大部分的草坪还在使用镰刀来割草或放牧牛羊来保持草地的整齐性。随着高尔夫球网球及足球等运动的兴起，保持完善的草地做运动场便成为当务之急。英国人利用旋转式机械工作的原理发明了滚刀式剪草机，该产品的问世在英国受到了广泛的欢迎，随后传人美国。年，美国第台剪草机取得专利，美国的草坪业也由此起步。不过几年，便有项有关剪草机的发明获得专利。到年，总共有万多台剪草机被生产和销售。最初的剪草机均为人力驱动年，在英国开始设计有动力驱动的剪草机。