（图纸+论文）遥控割草机机械部分设计（全套完整）

.课题解决的主要问题遥控割草机的割草部件及其传动系统的设计和计算遥控割草机本体驱动方案的设计及计算遥控割草机的外观设计和人机工程学设计遥控割草机的为调节部件设计及计算遥控割草机在远程的环境中突发情况的相应动作部件的设计及计算。

系统主要结构及总体设计遥控割草机的主要结构有框架，电池，配电器，遥控器，驱动机构，转向驱动机构，机械传动机构，割刀等装置组成。

遥控割草机是机电体化的产品，以实际的需求为出发点，合理的选择遥控割草机的本体选型方案，割台系统方案和调高件选择等多方面的内容，最后给定设计主要参数。

本文的是以作者调研并结合对国内外最新资料为基础并在遥控割草机自身性能特点而是进行设计。

.系统功能描述遥控割草机用于远程割草控制，是现在定范围内通过单片机控制和草机按要求完成修剪草坪的工作。

根据轴向定位的要求确定轴的各段直径和长度初选型号的深沟球轴承参数如下基本额定动载荷，基本额定静载荷，再加上中间齿轮端面到壳体壁的距离，则，轴段的长度是轴承宽度加上齿轮端面到壳体的距离，所以取。

轴段上安装齿轮，由于齿轮和轴半径小，可将轴与齿轮作为体，成为齿轮轴。

故，齿宽，故取。

查机械设计手册可得，轴承盖凸缘厚度，取联轴器轮毂端离。

键联结联轴器，选择圆头平键。

轴的受力分析画轴的受力简图计算支承反力在水平面上在垂直面上故图输入轴受力图.总支承反力画弯矩图画转矩图校核轴的强度最小直径剖面处，由于弯矩大，有转矩，还有键槽产生的应力集中，故此为危险剖面轴传递的转矩危险截面的当量弯矩假如认为轴的切应力是脉动循环应力，取折合系数，得轴的材料为钢，进行调质处理，查表得都大于对应的安全值，所以危险截面安全。

按弯矩合成应力校核轴的强度对于单向转动的转轴，通常转矩按脉动循环处理，故取折合的则查表得为此，所以安全。

校核键的联结强度联轴器由表查得，所以强度满足要求。

校核轴承的寿命轴承载荷轴承径向轴向轴承径向轴向查表得由表查得径向的当量动载荷径向基本额定动载荷的计算由于轴的结构要求两端选择相同尺寸的轴承，而，则轴承的径向当量动载荷为依据。

因为轴承收轻微冲击，查表得，其工作温度正常，查表得。

则.查手册得轴承径向基本额定动载荷。

又，所以选深沟球轴承符合要求。

从表中查得预期计算寿命结论选用型弹性销联轴器轴的尺寸校核结果轴校核安全，键校核安全，轴承选用深沟球轴承，校核安全。

寿命为输出轴及其轴承装置键的设计输出轴上的功率，转速，转求作用在车轮上的力初步确定轴的最小直径选则轴的材料为钢，进行正火处理。

选取于是初步估算轴的小直径为安装联轴器处轴的最小直径，因为此处要开键槽，取，联轴器的计算转矩，查表得，所以从机械设计手册软件版，为了配合同步带轮，通过计算，初步取输出轴的直径为。

取的区域系数查图得小齿轮的传递转矩.从表中选取齿宽系数.查表得材料的弹性影响系数由图按齿面硬度查得小齿轮的接触疲劳强度极限，大齿轮的接触疲劳强度极限.计算接触强度的许用应力取失效的概率为，安全系数为.，得计算试算小齿轮分度圆的直径，由计算公式得，.计算圆周速度.计算齿宽及模数计算纵向重合度计算载荷系数已知系数.根据七级精度，查得动载荷系数.查得故载荷系数.按实际的载荷系数校正所得的分度圆直径，由式可得.计算模数结论按齿根弯曲强度设计由式，确定计算得参数计算载荷系数根据纵向重合度，从图查得螺旋角的影响系数计算当量齿数查取齿形系数，查表得查取应力校正系数，查表得查表得，小齿轮的弯曲疲劳强度极限，大齿轮的弯曲疲劳强度极限由表查得弯曲疲劳强度寿命系数计算弯曲疲劳许用应力取弯曲疲劳安全系数.，由式得计算大小齿轮的大齿轮的数值大，故应校核小齿轮的弯曲强度。

设计计算对比计算结果，由齿面接触疲劳强度计算的法面模数小于由齿根弯曲疲劳强度计算的法面模数，取.，可满足弯曲强度。

结论齿数几何尺寸计算计算中心距将中心距圆整为按圆整后的中心距修正螺旋角由于值改变不多，故参数等不需修正。

计算大小齿轮的分度圆直径计算大小齿轮的齿根圆直径计算齿轮宽度圆整后取结论中心距螺旋角分度圆直径齿根圆直径齿轮宽度验算验算齿轮弯曲强度齿轮圆周速度对照表可知选用级精度是合适的。

输入轴及其轴承装置键的设计输入轴上的功率，转速求作用在车轮上的力初步选定轴的最小直径选择轴的材料为钢，调质处理。

查表，取则由式初步估算轴的最小直径这是安装联轴器处的轴的最小直径，此处要开键槽，所以校正值，联轴器的计算转矩查表取，则查机械设计手册软件版，选用中的型弹性柱销联轴器，其公称转矩为。

半联轴器的孔径，轴孔长度，型轴孔，型键，联轴器主动端的代号为，对应的，轴段的直径，轴段上的长度应比联轴器主动端轴孔的长度稍长，故取，输入轴的最小直径应该确定为。

轴的结构设计拟定轴上零件的装配方案如图所示根据轴向定位的要求确定轴的各段直径和长度初选型号的深沟球轴承参数如下基本额定动载荷图输入轴.驱动电机的功率由割草机的质量运行的速度驱动轮的直径来确定。

分析和计算割草机的受力情况时，假设遥控割草机在平地上直线加速行驶，不考虑行驶过程中的空气阻力。

遥控割草机驱动轮受力如图所示，其中，为作用在驱动轮的驱动力矩，为驱动轮上的载荷，为地面对驱动轮的法向作用反力，为驱动轮的质量，为驱动轴对驱动轮的阻力，为地面对驱动轮的切向反作用力。

假设割草机的加速度为，对应车轮的角加速度为。

由可得为车轮半径根据平衡条件为驱动轮滚动阻力力矩，其值为为驱动轮的转动惯量联立和式得由此可见，实际驱动力要克服三种阻力，即由驱动轴传来的阻力驱动轮本身的加速阻力和驱动轮本身的滚动阻力。

而后者由旋转质量产生的加速阻力和由平移质量产生的加速阻力，组成。

遥控割草机的从动轮受力如图所示，其中为从动轮上的载荷，为从动轮的质量，为地面对从动轮的法向反作用力，为地面对从动轮的切向反作用力，为从动轮的推力。

根据平衡条件图从动轮受力图为从动轮滚动阻力力矩，其值为为驱动轮的转动惯量。

由上式可得由此可知，从动轮在推动时需要克服两种阻力即从动轮的滚动阻力和从动轮的加速阻力。

而后者又由平移质量产生的加速阻力和由旋转质量产生的加速阻力组成。

遥控割草机车体框架受力图如图所示，根据平衡条件得图车体框架受力图.其中为车身质量由式可得其中，遥控割草机的总体质量由此可知，遥控割草机的驱动力是用来克服车轮的滚动阻力平移质量的加速阻力和车轮旋转质量的加速阻力。

所以驱动力必须大于滚动阻力才能加速行驶，如果驱动力小于滚动阻力则遥控割草机无法启动，则有当驱动力增大到定值的时候，驱动轮与地面会发生滑移现象，为此，增大驱动力只能使驱动轮加速旋转，地面切向反作用力不会增加，电机经过减速后达到驱动轴的力矩之后，根据要求的行驶速度，并且考虑机构的传动效率，初步确定单个电动机的功率其中，为安全系数取遥控割草机车体，驱动轮直径，行走速度.，安全系数为，则选择的电机的功率约为，输出转矩.，目前市场上的直流电动机并没有符合该特性的电机产品，可选择性能与之相近的电动机，利用减速箱来实现预期的目标。

遥控，割草机，机械，部分，部份，设计，毕业设计，全套，图纸摘要本文对国内外市场现存的割草机进行了介绍和比较，指出了现在割草机研制过程中需注意的关键技术，并结合以往的成功经验和遥控割草机控制系统的要求，进行了遥控机械本体设计。

首先，选择了结构容易实现的三轮车体机构。

其后，建立了自动割草机的运动学和动力学模型，并根据相关计算确定了所需驱动电动机的参数，并以此为基础进行了电机选型。

再后根据选择的电机情况为遥控割草机设计了驱动系统的减速箱。

最后，结合遥控割草机的任务特点，为其设计了割草的机构。

作为割草机的主体部分，割台及调高部分技术成熟，性能稳定。

本文在这方面采用传统设计理念，和遥控部分配合，做了适当的调整。

关键词遥控割草机差速驱动人机工程学前言.课题研究的目的及意义伴随着各国城市城区的绿化程度的提高，许多的高尔夫球场，足球草坪场，街道草坪等公共绿地都需要进行维护。

在维护作业中，以草皮的修剪工作最为繁重，不仅枯燥而且重复性强。

而在割草工作中消耗人力和物力最大的就是在人力跟随上。

为了降低草坪维护的劳动强度和成本，西方国家曾导出了系列改进机型。

其技术比较成熟，且性能比较完善的为乘坐式草坪割草机。

虽很大程度降低了劳动的强度，为了将人从人力跟随中解脱出来。

近年来，些国家提出了用现代电子技术和智能控制技术改造和提升草坪机械产业的战略，希望在不久的将来更加聪明的割草机取代传统的割草机。

所以遥控割草机就应运而生了。

遥控割草机的研究不但满足了市场需求，而且具有定的学术价值。

遥控割草机属于新型的新代机电体化产品，需要单片机等相关技术的配合。

怎样实现动力输出变化与微电子遥控稳定，有效结合及在远程遥控后机械所面临的细部的环境并对此作出的反应是本课题的重点。

本课题也是进步深入的研究，制造可大批量生产的智能割草机的技术基础。

如今，草坪业已经成为了我国的新兴产业。

根据统计，上世纪年代中期注册第家草坪公司来，历经年代的迅速发展后，目前从事草坪或草坪相关产业的公司已超过家，其中年经营额在万以上的有多家。

在我国，草坪机械和灌溉公司有家，草坪基本上已经在全国城市园林绿化运动场建设中普遍运用。

经过多年的快速发展后，草坪行业逐渐从高峰期过渡到平缓期。

草坪行业从此进入了个缓慢稳定也是积蓄力量的时期。

这样促使了草坪行业开始由个劳动密集型到了知识密集型的转变时期，尤其是草坪的修建维护工作，迫切需要种效率更高，并且人员消耗和能源消耗更低的草坪机械。

但是，国外自动割草机器设备价格贵和技术垄断的制约了我国在智能草坪机械这方面的推广进度。

为此，我们必须依靠自己的力量和经验来研究具有自己特色的遥控割草机。

综上，遥控割草机的研究具有很重要的商业价值定学术价值和积极的社会价值，它也能展现出我国机电体化技术的发展水平。

因此，对遥控割草机的研究是十分必要的。

.课题研究的范围和技术要求本课题研究主要是关于割草机机械部分的设计和计算，要用现有的科技成果和经验来完成机械部分的设计，而且能够和遥控部分有机结合，从而来完成遥控割草机的整体设计。

由于本课题研究割草机本身构造不复制，所以本课题的研究对技术方面要求比较高。

机械方面掌