（优秀毕业全套设计）除草机的结构设计（整套下载）

根据我国除草机现状，应朝以下两个方面发展提高发动机制造水平，目前我国小型汽油机工艺水平落后，致使发动机在性能方面受到了限制，重量大功率小。

为此应改进更换现有的生产设备，包括模具设计制造加工工艺，以达到减轻重量的目的。

发展多品种的系列产品，根据用户的不同，对除草机的功率的要求也不同，林区作业要求的功率较大，要达到以上而园艺割草相对要求低些，有已能满足使用要求，甚至还可低些而作为收割脱粒之用，则要求功率在.左右。

.自走式林区除草机设计的意义由于目前国内除草机大多是背负式轻型割灌机，主要用于园林绿化等地方，功率小，不能用与林区割灌。

而大功率除草机都是悬挂在履带式拖拉机上的重型设备，体积庞大，耗油量大，不适合在次生林内清林割灌，也不适合我国国情。

因此设计能自走的大功率割灌机势在必行，它能解决背负式割灌机功率小的问题，也能解决机器体积庞大耗油量大的问题，填补国内此领域的空白。

第章工作原理和结构针对所存在的问题，新型自走式除草机的设计目标首先影视其工作原理及其结构能够在农林等苛刻的作业环境下稳步行走，其次才是通过锯片的工作来完成林区除草及农作物收割等作业。

.工作原理该新型自走式除草机借鉴仿生学原理，采用平行四边形机构和凸轮机构，由汽油机驱动，既保证整机稳步行走，又能使操作人员和各管机构不受到颠簸。

在保证稳步行走的前提下，在整机的前下端安装四个不同平面的锯片，由驾驶台控制杆控制其离地高度，以适应不同路况，它们由垂直轴式汽油机提供动力，从而完成割灌和作物收割等作业。

该机的排障功能通过顶部的排障杆使高于机器顶部的灌木倒向机器的右侧来实现。

.结构分析整个机器分为四个部分行走部分割灌部分驾驶台以及排障部分。

行走部分由汽油机张紧轮减数器机架以及四组八个轴向间隔度的平行四边形机构组成由于其工作起来类似于动物的“脚”，在以后的叙述中统为“脚”。

八只脚分别位于行走部分动力的两侧，每侧四个，轴向间隔度，通过爪牙式离合器与行走部分动力输出轴相连。

每侧四只脚交替着地，保证了任何时刻内，两侧各有至少只脚着地，确保机器平衡。

行走部分动力由个.的宗申型汽油机提供动力，经过张紧轮离合器，传到齿轮减数箱，最后通过轴向减数器两面输出。

割灌部分由汽油机皮带轮中间传动轴机架控制机构以及四个不同平面的锯片叠加而成。

动力由个.的型垂直轴式汽油机提供。

经过两条三角带传到中间传动轴上并将速度降低半，再分别传到锯片上，达到了在狭小的空间里变速并传递动力的设计初衷。

锯片离地面的高低由位于割灌部分机架两侧的两套平行四边形机构，通过手闸钢丝的牵引实现平行向上运动，并通过棘轮有级提升。

松开手闸，在自重作用下实现向下运动。

驾驶台位于行走部分正上方，通过四组套筒机构与行走部分连接，并且由四个凸轮补偿由行走机构带来的上下震动，通过钢管架和钢丝防护网对操作人员进行保护。

驾驶台内设有汽车驾驶座椅，可根据操作人员的身高进行调节。

在座椅两边放置了换向操作杆和割灌部分升降控制机构，便于操作。

排障部分位驾驶台顶部，由人手动提供动力。

排障杆与位与驾驶台后部的铰链连接，以铰链为中心，在限定的区域内旋转，从而实现将前方高灌木拨到割灌机右侧实现其排障的功能，其动力由人通过拉环和钢丝提供，然后回程动力由跟拉簧提供，如图所示。

图自走式除草机.本章小结本章介绍了该除草机的工作原理，并对其结构进行了概述，对整个机器的四个部分的结构组成和工作原理进行了介绍，让大家对该设计有个初步的了解和熟悉。

第章行走部分设计.方案的确定由于目前国内外林业机械没有任何能爬上山的小型机械设备，传统的轮结构跟履带结构在爬山时都有很大部分分力白白浪费掉了，所以在方案选择时必须另辟蹊径，寻找套更适合爬山的机构。

将传统机械行走设备和人对比不难发现，在平地上行走，传统行走设备比人有优势，而在山地上行走时情况截然相反了。

在山地上，传统行走设备自身平衡能力差，越障能力差，爬坡能力更差了，而人就跟它完全相反。

是什么原因导致这样的结果呢研究发现传统行走设备将“脚”紧贴地面，并平行地面向后施加使自身前进的动力，如下图所示。

图传统行走设备受力分析图而人行走时是先将只脚抬起，然后向前方迈出，最后落地支撑，这样绝大多数分力用来抬升人体重心，完成爬山动作，如下图所示。

图人的行走方式图对比二者，发现人的行走方式更适合爬山，所以确定方案为模仿人的行走方式爬山。

.机构选择确定采用模仿人的行走方式爬山后，在机械原理中寻找能实现这目的的机构，通过分析，我们认为，平行四边形机构的相对杆始终保持平行﹐且两连杆的角位移﹑角速度和角加速度也始终相等，能够满足我们的设计要求，最后决定选择平行四边形机构，如图所示。

图平行四边形机构原理简图平行四边形机构能完全模拟人脚的行走动作，抬起迈步落地支撑再抬起。

考虑平衡问题，必须选择多组平行四边形配合动作才能实现，而且相互之间不能干涉，所以又引入了曲轴，曲轴各曲柄之间在轴向方向上有固定的角度，这就保证了相互之间不干涉。

我们模仿发动机中的曲轴机构，采用了曲柄组合成组合式曲轴平行四边形机构。

由于平行形变形机构行走时会产生垂直方向的震动，因此设计了凸轮补偿机构。

凸轮补偿机构由四副相同的凸轮机构组成，他们分布在驾驶台的四个支点上。

凸轮每旋转角度都会在竖直方向对驾驶台作位移补偿，该位移补偿量决定于底部行走机构在行进使所产生的竖直方向的位移，即底部机架向上产生位移时，凸轮补偿机构必需使驾驶台在相反的方向上相对于底部机架产生同样大小的位移。

通俗地讲就是底部机架往上移多少，驾驶台就相反地往下移多少，这样就使得驾驶台相对地面位移为零，从而达到减少浮动台振动的目的，使得操作人员和割灌部分不会受到颠簸。

.动力选择在市场中调查中发现，可以买到带离合器和带个档位减数箱的耕田机，考虑到制造成本，因此购买其动力系统进行改装。

其参数如表所示表耕田机工作参数表发动机发动机型号宗申缸径行程排量压缩比.最大输出功率额定功率最大扭矩燃油容积.机油容积.最底油耗.空滤器型号半干油浴泡沫滤芯点火方式晶体管点火发动机形式倾斜单缸四冲程减速器传动方式皮带传动离合方式张紧轮减速比变速档数档变速箱机油容量主要设计参数设计行走速度，初步确定曲柄两孔中心距为，共四组脚，每组脚间轴向夹角步长角速度主轴转速减数比.取主轴径，取行走部分具体结构如图所示。

图行走部分结构图.本章小结本章是对除草机行走部分的设计，除草机能否在农林等苛刻的作业环境下稳步行走，是其能否顺利工作的前提条件，也是本设计比较重要的部分首先通过以往爬上机械和人爬山的原理的比较，选取较为合适的方案在方案确定之后，从之前学的知识里寻找能实现其功能的机构前期的准备工作完成后就，就是对行走部分的设计，包括动力的选择，主要设计参数的确定。

第章除草部分设计.方案的确定由于林区作业情况比较恶劣，所以要求割灌部分机构简单可靠易于维护。

因此确定如下方案。

动力由个.的型垂直轴式汽油机提供。

经过两条三角带传到中间传动轴上并将速度降低半，再分别传到锯片上，达到了在狭小的空间里变速并传递动力的设计初衷。

锯片离地面的高低由位于割灌部分机架两侧的两套平行四边形机构，通过手闸钢丝的牵引实现平行向上运动，并通过棘轮有级提升。

松开手闸，在自重作用下实现向下运动。

结构如图所示图除草部分结构图.汽油机输出带轮设计计算设计功率由机械设计手册表查的工作情况系数.选择带的类型根据设计功率.和带轮转速，由机械设计手册图，初选胶带类型为型普通带。

确定带轮的基准直径，根据机械设计手册，初选带轮基准直径由表和表，选计算大带轮的基准直径.由机械设计手册表，取直径系列值验证带速.在的范围内，故带速合适。

确定带的中心距根据结构需要，取，因为.因为，故选取合适。

计算带的基准长度.查机械设计手册表，选基准带长计算实际中心距安装时所需的最小中心距为张紧或补偿伸长所需的最大中心距为验算小带轮上的包角计算带的根数因为和，由机械设计手册表，查得单根带基本额定功率.额定功率增量由机械设计手册查得弯曲影响系数.由机械设计手册查得传动比系数.得由机械设计手册表，查得带长系数.由机械设计手册表，查得包角系数.得窄带根数.根取根计算单根带的初拉力的最小值查机械设计手册表，得每米带的质量，.得.应使带的实际初拉力压轴力压轴力的最小值为小带轮结构设如图所示图小带轮计算结果总结胶带规格型，基准带长胶带根数根带轮直径，中心距压轴力带轮轮缘尺寸的确定基准宽度.基准线上槽深.基准线下槽深.槽间距.第槽对称面至端面的距离最小轮缘厚带轮宽外径.轮槽角.中间传动轴的计算确定输入功率，转速先初步计算轴的最小直径。

先选取轴的材料为钢，调质处理。

根据表，取，于是得所以取因为段的轴肩为非定位轴肩，所以因为段的轴肩为定位轴肩，所以.中间传动轴的校核由于此轴轴向力为自重，故忽略不计，将其视为只受转矩和弯矩的传动轴。

中间传动轴零件如图所示图轴结构图计算支承反力，轴的受力如图所示图轴受力图因为由式和得画轴的弯矩图图轴弯矩图画轴的转矩图轴受转矩图轴的转矩图校核轴径许用应力用插入法查得许用应力值应力校正系数当量弯矩设计的最小直径轴径疲劳强度校核初步分析两个截面有较大的应力和应力集中，下面以截面为例进行安全系数校核。

轴材料选用钢调质对称循环疲劳极限脉动循环疲劳极限