1、，齿面硬度。二者硬度相差。选择小齿轮齿数，大齿轮齿数基本参数的选择试选载荷系数选择的齿宽系数为查得弹性系数为按齿面硬度查取接触疲劳极限小齿轮,大齿轮计算应力循环次数假定工作机载荷有轻微冲击，每星期左右修剪次草坪，每周工作，预期使用寿命为年。小齿轮的应力循环次数为可得大齿轮的应力循环次数为计算接触疲劳许用应力查得接触疲劳寿命系数小齿轮,大齿轮接触疲劳强度安全系数有公式试算小齿轮分度圆直径可得为了保证制造工艺简单，取模数取标准模数小齿轮分度圆直径大齿轮分度圆直径大齿轮齿宽,圆整取小齿轮齿宽加宽中心距小齿轮齿全高大齿轮齿全高齿轮齿数模数齿形角全齿高大齿轮小齿轮齿轮的相关参数如下表所示表齿数表计算载荷系数查得使用系数圆周力，查得动载荷系数查得齿间载荷分配系数,查得齿向载荷分布系数,般经仔细跑合，取计算载荷系数修正计算已取,符合接触疲劳强度条件。齿轮齿根弯曲疲。

2、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。

3、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。各种齿轮强度计算方法所采用的齿间载荷分配系数的处理上有很大差别。由于汽车变速箱的工作特性，使得轮齿的载荷是波动的，对于这种不稳定载荷的情况。从以上四点可看出国际标准化组织的齿轮强度计算方法是种比较合理精确的方法，所以在本论文中齿轮的设计计算采用此种方法。齿轮在传递动力时，轮齿处于悬臂状态，在齿根产生弯曲应力和其它应力，并有较大的应力集中，为使齿轮在预定的寿命期内不发生断齿事故，必须使齿根的最大应力小于其许用应力。.齿轮设计过程输出转矩设计转速轴上的转速计算轮子传递的转矩可得轴上的转矩为齿轮的参数设计选择齿轮材料热处理精度等级及其齿数剪草机为般工作机器，齿轮选择常用材料及热处理，级精度。小齿轮调质，齿面硬度大齿轮钢调。

4、实现剪草高度的调节。要实现此调节功能，在图所示的圆柱凸轮机构中还需要增加个能使刀架包括活动刀片和固定刀片沿垂直方向移动的移动副，使机构结构变得较为复杂。而图所示的端面凸轮机构，可以使推杆沿端面凸轮的任意弦上下运动，从而带动刀架上下运动，易于实现剪草高度的调节。.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。

5、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。

6、劳强度校核过程确定设计参数载荷系数小齿轮传递的转矩查得齿形系数,应力修正系数，查得弯曲疲劳寿命系数小齿轮,大齿轮按齿面硬度查得弯曲疲劳极限小齿轮,大齿轮计算弯曲疲劳许用应力取弯曲疲劳强度安全系数由公式,可得由公式，可得齿根弯曲应力结论计算可得弯曲疲劳强度足够。.轴的计算部分手推式剪草机中轴的设计选择轴的材料该轴无特殊要求，选择钢调质处理，初步估算轴径按扭转强度估算输入端的最小轴径。按钢，取根据公式，取轴的结构设计轴上零件的轴向定及位周向定位。从左轮子连接处向右取。考虑轴的结构工艺性考虑到轴的结构工艺性，在轴的左端和右段均制成倒角。轴的强度演算经结构设计之后，各轴段作用力大小和作用点位置轴承跨距各段轴径等参数均已知。齿轮上作用力的大小转矩齿轮端面分度圆直径圆周力径向力轴向力受力简图如所示图垂直面上受力简图垂直面上轴承的支反力及主要截面的弯矩截面处的弯矩。

7、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。

8、两组刀片组成，分动和双动两种运动方式。本设计采用单动运动方式。单动切割器是动刀片在定刀上作往复运动其特点是，刀片的行程与上下刀片的距离均相等。剪切机的上下刀片形状相同，剪切时，草两侧同时受到切割，在个行程中，运动速度的大小有变化，合理切割的方法是利用较大的速度来剪切。刀片的速度图如图所示。剪刀自点向右运动时，其速度自零逐渐增加，在没有达到之前，因切刀不相接触，不发生切割。刀片到达时，两刀刃开始接触，这时称为始切速，然后刀片继续向右运动而进入切割，直到刀片到达时，两刀刃相向接触完毕，这以后不再切割，这时称为终切速。由到为切割速度的变化范围。由图可知，大于终切速。图切割速度的变化在切割过程中，有些草是在被刀刃顶斜着推向另刀刃和剪切机前进而向前倾斜状态下切割的，使草丛表面稍欠平整。刀具的运动分析刀片个行程时间内机器前进的距离称为切刀的进程，以表示，切刀秒钟。

9、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。

10、各段轴径和长度通过确定定位轴肩高度，从左轮子连接处向右取。考虑轴的结构工艺性考虑到轴的结构工艺性，在轴的左端和右段均制成倒角。轴的强度演算经结构设计之后，各轴段作用力大小和作用点位置轴承跨距各段轴径等参数均已知。齿轮上作用力的大小转矩•齿轮端面分度圆直径圆周力径向力轴向力图轴垂直面上受力简图垂直面上轴承的支反力及主要截面的弯矩方向相反截面处的弯矩为图轴垂直面上截面的弯矩水平面上轴承的支反力及主要截面的弯矩截面处的弯矩为图轴水平面上截面的支反力截面处的合成弯矩为图轴水平面上截面的弯矩及合成弯矩按弯扭合成应力校核轴的强度进行校核时，通常只校核轴上承受最大弯矩和扭矩的截面强度，取，该截面上的计算应力通过查表可知材料为钢，调质处理的许用应力为，由于，故安全。.刀具的设计计算部分刀具的概述手推式剪切机采用刚性切割式，运动方式选择往复式运动。往复式切割装置由上下。

11、内运动的绝对距离为式中机器的前进速度刀具水平运动的距离轮子的周长个行程所需要的时间为个行程运动的绝对距离可得切刀的进程为由于端面齿轮旋转周刀具往复运动次，刀具行程运动呈现对称的加速减速运动，速度由变化，从到达的所需的时间与到达的时间均为。运动分析可知，刀具呈现匀加速运动，运动方程式为可得切刀的平均速度将切刀的平均速度与机器的前进速度的比值称为刀机速比。，据类似的茶树修剪机和采茶机的试验分析，可得动力转速较小的手推式剪草机传动的效率较高。刀具的结构尺寸及相关参数刀片是切割装置的主要部件，由于使用条件和运动参数的不同，使刀片的参数随不同的机型而有些差异。表手推式剪草机的主要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.人切割角的增大使切口变得不整齐。当刀片行程在时，刀片的切割角和楔角。

12、为图垂直面上截面的弯矩水平面上轴承的支反力及主要截面的弯矩截面处的弯矩为图水平面上截面的支反力截面处的合成弯矩为图水平面上截面的弯矩及合成弯矩图水平面上截面的弯矩及合成弯矩按弯扭合成应力校核轴的强度进行校核时，通常只校核轴上承受最大弯矩和扭矩的截面强度，取，该截面上的计算应力通过查表可知材料为钢，调质处理的许用应力为，由于，故安全。手推式剪草机中轴的设计选择轴的材料该轴无特殊要求，选择钢调质处理，初步估算轴径按扭转强度估算输入端的最小轴径。按钢，取根据公式，取轴的结构设计轴上零件的轴向定位周向定位大齿轮在轴上为对称定位，左右两端靠套筒定位，装拆，传力较为简单两端轴承常用同尺寸，以便于加工安装和维修为便于拆装轴承，轴承处轴肩不宜太高。齿轮与轴的轴向固定采用普通平键联接。根据轴的直径查得齿轮处的键截面尺寸为，配合为，滚动轴承内圈与轴的配合采用基孔制。确定。

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