【正文】 N(4)曲柄主軸的強度校核由上面的彎曲應力處錐齒輪截面為最大應力處， （418）查軸的常用材料及其主要機械性能表[6]可知40Cr調質時，MPa，根據(jù)值查軸的許用彎曲應力表查得軸的許用彎曲應力MPa。圖45 曲柄主軸的受力圖，主軸的轉速為nⅡ=738 r/min。軸段②上安裝錐齒輪,則mm，mm。軸段④安裝軸承,其直徑和長度等于相應軸承的內徑和寬度,選用6025型深溝球軸承,則mm， mm。軸的最小直徑 （414）取 ， MPa ，則mm由于軸上開鍵槽,考慮鍵槽對軸的強度削弱,應增大軸徑,一般有一個鍵槽時,軸徑增大3%左右,有兩個鍵槽時應增大7%左右,然后圓整為標準直徑,因此將圓整成18mm。（5）確定軸上鍵的類型和尺寸軸上零件的周向固定采用鍵，故在錐齒輪與皮帶輪的軸段上開鍵槽。m）總彎矩（N則 N式中 ——壓力角，；——小齒輪分度圓錐角，由前面計算可知 。軸段⑦上安裝有皮帶輪，考慮到帶輪裝拆方便，故mm，mm。軸段③為軸肩定位軸承，為保證軸承的軸向固定，則mm，mm。各軸段的長度，主要取決于各零件與軸配合部分的軸向尺寸和零件間必要的軸向間隔的距離。（9）分度圓齒厚mm齒輪強度校核按齒面接觸疲勞強度校核 （48）式中 ——節(jié)點區(qū)域系數(shù)，對于標準直齒輪 =；——彈性系數(shù)，由彈性系數(shù)表查得；——接觸疲勞許用應力（MPa）； （49）式中 ——齒輪材料的接觸疲勞極限（MPa）；——接觸疲勞強度壽命系數(shù)，由接觸疲勞強度壽命系數(shù)圖查得； ——接觸疲勞強度最小安全系數(shù)，取 ；MPaMPaMPa＜故二級錐齒輪齒面接觸強度合理。由動載系數(shù)圖查得 =；——嚙合齒對間載荷分配系數(shù)，取1；——齒輪傳動載荷分布不均勻系數(shù)，由齒向載荷分布不均系數(shù)圖查得。（4）由抗彎疲勞強度壽命系數(shù)圖查得抗彎疲勞壽命系數(shù)。 閉式硬齒面齒輪傳動，采用齒根彎曲疲勞強度設計公式，齒面接觸疲勞強度校核公式。m）傳動比效率 減速器的設計 錐齒輪的設計:1，可進行二級減速，一級通過動力皮帶輪輸出減速，第二級因要滿足回轉運動最終轉化為割刀往復運動，故設計二級減速為一對圓錐齒輪。皮帶輪傳動效率取，圓錐齒輪傳動效率[11]，則切割系統(tǒng)總的傳動效率 圖41 切割系統(tǒng)傳動圖（1）各軸的轉速Ⅰ軸 r/minⅡ軸 r/min（2）各軸的功率 Ⅰ軸 kW Ⅱ軸 kW（3）各軸的扭矩電機軸 N 割草機功率需求分析和傳動效率 割草機的功率分析割草機功率包括立式割臺往復切割器切割功率和輸送功率。=== （42）式中 —— 一級皮帶輪減速比； —— 二級圓錐齒輪減速比。 傳動比確定曲軸主軸的轉速 ==m/s （41）往復式切割器割刀平均速度常為 ～ m/s，由公式（8）得== ～ r/min取曲柄主軸轉速=738 r/min。第4章 傳動系統(tǒng)的設計傳動系統(tǒng)將柴油機的動力分別傳送給切割器和輸送系統(tǒng)。動刀的結構如圖32所示。 切割裝置的設計 動刀的結構切割裝置主要是由一對往復運動的動刀和固定不動的支撐部分組成，動刀和刀桿做成一體，刀桿和傳動機構相連，用以將動力傳遞給動刀。軸段①是和曲柄主軸聯(lián)接的聯(lián)軸器，根據(jù)聯(lián)軸器中許用的直徑，取mm， mm。由于本文設計的是雙刀割草機，驅動機構的受力情況正好相反，相互抵消，所以凸輪軸平衡能力較好，就不需要校核計算了。曲柄旋轉一周，割刀完成兩個行程，則割刀平均速度為 =（m/s） （34）= = m/s式中 ——曲柄半徑（mm）；——曲柄轉速（r/min）；因為切割速比λ= 將（31）、（33）代入整理得 λ= （35）現(xiàn)有割草機 =（～） 代入（35）式得 λ= （36）——動刀刃高度（mm），標準Ⅰ型切割器動刀刃高度為 54，代入（36）得λ= = ～為保證切割質量，實際切割速比應大于理論切割速比，理論進給速度 取機器穩(wěn)定行駛所允許的最高速度。因為往復切割器割刀運動一個行程，曲柄轉動180176。在工作時，柴油機輸出回轉動力，經過輸入軸將動力傳輸給曲柄主軸,再經曲柄機構變?yōu)橥鶑瓦\動。這一章主要是設計小型電動割草機的大體的方案，為以后的設計做準備。根據(jù)以上原則，并結合牧草收割的農藝要求，本論文所設計的小型電動割草機的主要技術參數(shù)：配套動力：；割幅： 1 m；割茬高度：45mm左右；切割形式：雙動往復式；適用作物高度：600mm左右；刀片刃口：平面形；刀齒間距：39mm；刀片運動速率：1800次/min；前進方式：手扶推行式；操縱人數(shù)：1人；工效：334m2/h左右。行走輪的直徑為250mm。傳動系統(tǒng)中動力由柴油機發(fā)動機皮帶輪輸出后，經三角皮帶輪和一對錐齒輪兩級減速，并改變傳動方向后傳遞給曲柄主軸，在經過聯(lián)軸器將動力傳遞給凸輪軸，帶動刀片進行切割，同時，切割器曲柄主軸經一對小鏈輪將驅動力傳遞給輸送系統(tǒng)。選擇單缸兩沖程的柴油機，,轉速為2600r/min,外形尺寸為166196208。結合當前養(yǎng)殖業(yè)的發(fā)展的特點，牧草機械的研制在機型上以小型為主，在研究內容上，重點解決勞動強度大，用工多的牧業(yè)生產作業(yè)，考慮部分牧場的規(guī)模等，所以本論文主要設計一種小型輕便的雙動刀的往復式割草機械。 往復式割草機的分類往復式割草機主要分為以下幾類：（1）手扶拖拉機配套；又分為前懸掛式和牽引式:；（2）乘座式拖拉機配套；又分為前懸掛式和牽引式；（3）連桿式割草機；采用曲柄輪和連桿驅動的形式；（4）無連桿式割草機；又稱作平衡驅動割草機，通過動刀的往復運動，在此過程中所產生的不平衡又重錘吸收。第2章 整體方案的確定 割草機類型的選擇 按切割裝置分類割草機按其切割裝置來分可分為刀片往復運動和回轉運動兩類。切割器刀片安裝在刀盤上，并隨刀盤一起回轉進行割草，其前進速度高，有較高的生產率，不產生堵塞現(xiàn)象，更換刀片簡易，保養(yǎng)方便。由于切割速度提高，引起割刀往復慣性力大為增加，會造成機器震動和機件損壞，切割高產或濕潤牧草常產生堵刀現(xiàn)象。它適于收割天然牧草和種植牧草，具有割茬低而整齊，牧草損失少，便于調整使用等優(yōu)點，其發(fā)展過程是從畜力到機引；從牽引到懸掛?？傮w來講我國牧草收獲機械化水平還是很低，產品質量不穩(wěn)定，品種單一，且草地單位面積擁有整套割、摟、裝、運設備數(shù)量與美國相比差距懸殊。該廠生產的天然草場和低產人工草場的割、摟產品，技術上比較成熟，且市場占有率高、量大而面廣，但它在種植高產牧草的收割方面競爭力較小。由于嚴重缺乏適合農牧民的牧草收獲機械，造成農牧民種草豐產不豐收，或豐產欠收。60年代內蒙古畜牧機械研究所進行了后懸掛雙刀高速割草機的研究，雙動刀高速割草機接近當時國外同類產品先進水平，由于某種原因約十年的時間停止了這方面的研究工作。但由于國外的收獲機械以大型為主，其機具轉彎半徑大，需要地頭長，組織水平要求高，價格昂貴，因此考慮種植方式，作業(yè)地塊條件及農牧民經濟發(fā)展水平等多種因素，國外電動割草機在我省推廣應用存在很大的局限性。因此，國外牧草收獲機械研究開發(fā)從整機性能上已日益完善。英國的 Hesston 往復式割草機，如 1275 型，具有國際領先水平。美國約翰在1830年由埃溫 國內外發(fā)展歷史及現(xiàn)狀 國外電動割草機的生產研究概況國外研制和生產牧草收獲機械起步早，發(fā)展較快。雖然市場上國外產品質量較好，但價格太高，不太適合國內市場的消費水平，所以開發(fā)性能良好、自動化程度高、外形輕巧美觀，而且價格適中的國產收割機將是我國牧草收割設備的關鍵機械之一，對促進飼草產業(yè)化繼承會起到舉足輕重的作用[6]。主要的原因是我國的牧草收割機的品種不齊全，牧草收割的質量不能夠達標，這樣就會影響牧草的再生長，研究牧草收割技術的人員少，標準不統(tǒng)一，再者農牧民的購買欲望不夠強烈，嚴重影響了牧草收割機的快速發(fā)展。 所以我們應該盡快找到一個合適的方法目的在于盡快解決牧草收割的難點[3] 。目前牧草種植均為幾公頃至幾十公頃的中小型牧場，田塊大小不一，高低不平，大型電動割草機械難以在這些地區(qū)作業(yè)，這些地理位置對電動割草機械要求的條件比較高。我國的牧草資源豐富，是巨大的天然寶藏，據(jù)相關統(tǒng)計我國共有各類天然草二十多種，有33億畝草原，10億畝草山坡地，%，居世界第二位，同時我國的秸稈資源也是非常豐富的，可以生產大量的飼草。經濟建設的不斷加快促進農業(yè)產業(yè)化機構調整，畜牧業(yè)隨之突顯為主體，在農業(yè)經濟中所占的比重越來越大。南方農村地處山丘陵區(qū)，具有適合奶牛、羊、鵝等畜禽養(yǎng)殖的良好條件，20多年來畜牧業(yè)發(fā)展較快，與之相應的牧草種植面積也不斷擴大。人員工資高，造成作業(yè)成本高，而且牧草在一個生長期內多次收割，急需適合中小型牧場的收獲機械。由于我國畜牧機械業(yè)起步比較晚，在生產工藝、機械設計、加工設備和自動化控制水平等諸多方面與發(fā)達國家存在著一定的差距。提高國產產品質量，開發(fā)新結構，無疑會畜牧業(yè)發(fā)展起到革命性的作用。隨著牧草產業(yè)的迅速崛起，給牧草機械化發(fā)展帶來了新的機遇，小型電動割草機市場需求空間很大，前景廣闊[7]。普拉克內特獲得了第一臺割草機的發(fā)明專利，那是一臺裝有環(huán)形刀身的笨重機器，而且運轉不很理想。到了20世紀70年代各國開始研制使用旋轉式割草機，利用高速旋轉的割刀對植株進行無支撐切割的工具，具有結構簡單，維護保養(yǎng)時間少，不需要磨刀、換