（完稿）桔园除草机设计（CAD全套）

图桔园除草机的组成框图.其他工作设计方案的比较能实现手推式除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，对桔园杂草生长的分布不适合，不适合在桔园使用。

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除草机。

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，这样的除草产品已有，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。

无废气污染无噪音污染无废水污染的除草机有着很好的前景。

此设计中的桔园除草机主要利用滚动的轮子带动机械运动，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由于动力引擎除草机有动力装置，保养，维护费用较高同时动力引擎除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，动力引擎桔园除草机除草效率较高，除草效果较好，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，我决定设计种无引擎驱动，无污染，轻便简洁，操作方便和美观实用适用于般用户的桔园除草机，无需引擎，可谓绿色环保的除草机。

对提倡环保的地域，是理想的除草工具。

桔园除草机的设计原理和参数.主要工作原理本次设计的桔园除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。

桔园除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。

由于除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除草机自身效率为重要原则。

除草机工作时由人推动机器行走，从而使除草机的后轮传动，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，完成除草动作。

如图所示图机器的运动简图主要技术指标和重要技术参数该除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该除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桔园除草机往复切割单动平形.人.已经考虑过的若干方案的比较常见几种除草机械除草原理滚刀式除草机。

其由带有刀片的滚筒和不动的床刀组成。

滚刀的形状像个圆柱形鼠笼，切割刀呈螺旋形安装在圆柱表面，滚刀旋转带动草茎相对于底刀产生个逐渐切割的滑动剪切而将草茎剪断。

滚刀式除草机剪草的质量取决于滚刀上刀片数和滚刀的转速，滚刀上刀片数越多，单位长度行进中切割的次数就越多，切下的草也越细，滚刀的刀片数般为片不等滚刀的转速越高，切下的草也越细。

滚刀式除草机其价格贵，维修保养要求严格。

旋刀式除草机又称悬刀式。

它是由横向悬挂在直立轴上的刀片高速旋转打切草的上部叶片。

其工作装置为长条形除草刀或多把除草刀在水平刀盘上，高速旋转的刀刃与草茎碰撞而将其割断，为无支承切割。

刀刃的后面是类风叶形状，在高速旋转下，对地面形成定的真空将草茎吹成直立状态，便于切割并与罩壳相结合，形成涡流将割下的碎草送人集草装置或从罩壳出口喷出洒出来，是国内外目前最流行的除草机。

甩刀式除草机。

其切割装置由多把垂直于地面的刀片铰接在旋转组成的旋转轴上，当高速旋转时，在离心力作用下，其刀片像垂直于轴芯的甩刀，端部刀刃不断地冲击切割草茎。

由于刀片与刀轴或刀盘为铰接，当碰到坚硬冲击不断的物体时可以避让而不致损坏机器。

甩绳式除草机。

其工作装置是由个内装尼龙绳的打草盘背向人的护罩组成。

当打草盘高速旋转时，露在外面的尼龙绳在离心力作用下，像束伸直的刀刃快速撞击草茎而切割断草。

除草机的工作设计方案我们所设计的桔园除草机首先要通过个传力构件将人力传递出去。

为了让操作者在正常行走速度下操作，传递出去的力通过增速机构继续传递。

因执行除草动作刀片的相对运动方向与人行进的方向垂直，经前面增速机构传递过来的运动都需要再经过级转换机构传递到执行构件。

通过分析得到除草机的组成框图，如图所示。

图桔园除草机的组成框图.其他工作设计方案的比较能实现手推式除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，对桔园杂草生长的分布不适合，不适合在桔园使用。

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除草机。

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，这样的除草产品已有，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桔园除草机。

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，由于除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除草动作，可以用手推除草机向前行驶，靠除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。

显然设计成手动式桔园除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，手动式桔园除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。

.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。

我的桔园除草机采用圆柱凸轮传动机构。

可以利用圆盘侧面的形状特征，为此圆盘旋转时通过侧面推动固定在滑块上的拨杆可横向调整左右运动，这样就得到了种新型的凸轮端面凸轮，其工作原理如图所示图圆柱凸轮传动机构.几种增速方式的实现比较用组合法实现增速。

为了让操作者在正常行走速度下操作，传递出去的力应通过增速机构继续传递。

由于转换机构的运动输入构件作定轴转动，这样在除草机动力输入构件轮子和转换机构的运动输入构件之间，可以采用链传动，带传动和齿轮传动。

为了使所设计的除草机结构紧凑，可以采用齿轮传动。

而齿轮传动有直齿原著齿轮传动，斜齿圆柱齿轮传动，圆锥齿轮传动和蜗轮蜗杆传动等。

但是蜗轮蜗杆传动的效率低，般是蜗杆主动，且轴线空间交错，应用到除草机械中，会使支撑结构复杂。

圆锥齿轮传动的轴线相交，且其中个齿轮需悬置，也会使除草机支撑结构复杂。

直齿圆柱齿轮和斜齿圆柱齿轮的轴线相互平行，支撑结构较简单，同时除草机的速度不高，载荷也不大，因此，可选择直齿圆柱齿轮作为增速机构。

机构组成方案如图所示带动齿轮增速的曲柄滑块机构图带动齿轮增速的曲柄滑块机构.带齿轮增速的直动推杆盘状凸轮机构图带齿轮增速的直动推杆盘状凸轮机构.带齿轮增速的齿轮齿条机构图带齿轮增速的齿轮齿条机构.以上为机构简图。

动。

当电动机启动后，刀柄阻力力臂转动，由于定子与转子之间磁场的相互作用，在刀片切割杂草茎秆时，电动机外壳将向与转子旋转的相反方向旋转，其扭矩通过固定在定子外壳上的传力臂扭力力臂传送到压力传感器上，与数字显示控制仪上的读数平衡。

在般工程计算中，可忽略空载转矩，即可认为电磁转矩与转轴上的输出转矩相等，。

即轴上输出转矩电磁转矩式中为切割阻力为数字显示控制仪的读数为切割阻力力臂为扭力力臂。

切割阻力可由式计算得出研究结果取桔园常见杂草狗尾草与牛筋草为研究对象，得出图杂草直径与切割力关系.通过实际运用中除草机械的分析与杂草生长特性分析，取除草.齿轮的计算部分由实验得出除草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除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