【正文】 良 □ 中 □ 及格 □ 不及格 二、論文（設(shè)計(jì)）水平 論文（設(shè)計(jì)）的理論意義或?qū)鉀Q實(shí)際問題的指導(dǎo)意義 □ 優(yōu) □ 良 □ 中 □ 及格 □ 不及格 論文的觀念是否有新意？設(shè)計(jì)是否有創(chuàng)意？ □ 優(yōu) □ 良 □ 中 □ 及格 □ 不及格 論文（設(shè)計(jì)說明書）所體現(xiàn)的整體水平 □ 優(yōu) □ 良 □ 中 □ 及格 □ 不及格 建議成績(jī)： □ 優(yōu) □ 良 □ 中 □ 及格 □ 不及格 （在所選等級(jí)前的□內(nèi)畫“√”） 評(píng)閱教師： （簽名） 單位： （蓋章） 年 月 日 濟(jì)南大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì) 1 教研室（或答辯小組）及教學(xué)系意見 教研室（或答辯小組）評(píng)價(jià)： 一、答辯過程 畢業(yè)論文（設(shè)計(jì)）的基本要點(diǎn)和見解的敘述情況 □ 優(yōu) □ 良 □ 中 □ 及格 □ 不及格 對(duì)答辯問題的反應(yīng)、理解、表達(dá)情況 □ 優(yōu) □ 良 □ 中 □ 及格 □ 不及格 學(xué)生答辯過程中的精神狀態(tài) □ 優(yōu) □ 良 □ 中 □ 及格 □ 不及格 二、論文（設(shè)計(jì)）質(zhì)量 論文（設(shè)計(jì)）的整體結(jié)構(gòu)是否符合撰寫規(guī)范？ □ 優(yōu) □ 良 □ 中 □ 及格 □ 不及格 是否完成指定的論文（設(shè)計(jì)）任務(wù)（包括裝訂及附件）？ □ 優(yōu) □ 良 □ 中 □ 及格 □ 不及格 三、論文（設(shè)計(jì)）水平 論文（設(shè)計(jì)）的理論意義或?qū)鉀Q實(shí)際問題的指導(dǎo)意義 □ 優(yōu) □ 良 □ 中 □ 及格 □ 不及格 論文的觀念是否有新意？設(shè)計(jì)是否有創(chuàng)意？ □ 優(yōu) □ 良 □ 中 □ 及格 □ 不及格 論文（設(shè)計(jì)說明書）所體現(xiàn)的整體水平 □ 優(yōu) □ 良 □ 中 □ 及格 □ 不及格 評(píng)定成績(jī)： □ 優(yōu) □ 良 □ 中 □ 及格 □ 不及格 教研室主任（或答辯小組組長(zhǎng)）： （簽名） 年 月 日 教學(xué)系意見： 系主任： （簽名） 年 月 日 濟(jì)南大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì) 2 1 前言 設(shè)計(jì)的依據(jù) 割 草機(jī)械至今已有 一百 多年的歷史， 而 目前人們 最多 使用的 割 草機(jī)械 為充電式 。由于動(dòng)力引擎 草坪 割 草機(jī)有動(dòng)力裝置，保養(yǎng) 、 維護(hù)費(fèi)用較高；同時(shí)動(dòng)力引擎 割 草機(jī)主要依靠刀片的高速旋轉(zhuǎn)把草排出 。 國內(nèi)外研究現(xiàn)狀 隨著經(jīng)濟(jì)水平的發(fā)展和社會(huì)的進(jìn)步，人們對(duì)生活環(huán)境的要求越來越高。 在歐美等發(fā)達(dá)國家和地區(qū)，現(xiàn)代草坪機(jī)現(xiàn)在主要追求低排放、低噪音、低功耗、高效率等。 國內(nèi)外發(fā)展概述 l9 世紀(jì)中葉，大部分的草坪還在使用鐮刀來割草或放牧牛羊來保持草地的整齊性。 在草坪修 割 機(jī)械發(fā)展的歷史上，第二次世界大戰(zhàn)是一個(gè)轉(zhuǎn)折點(diǎn)。所以長(zhǎng)期以來，草坪 割 草機(jī)多以進(jìn)口為主，主要來自日本、美國、意大利和瑞典等國。滾刀式 割 草機(jī) 割 草的質(zhì)量取決于滾刀上刀片數(shù)和滾刀的轉(zhuǎn)速，滾刀上刀片 數(shù)越多，單位長(zhǎng)度行進(jìn)中切割的次數(shù)就越多，切下的草也越細(xì)，滾刀的刀片數(shù)一般為 3～ 12 片不等；滾刀的轉(zhuǎn)速越高，切下的草也越細(xì)。當(dāng)打草盤高速旋轉(zhuǎn)時(shí)，露在 外面的尼龍繩在離心力作用下，像一束伸直的刀刃快速撞擊草莖而切割斷草。查閱《人機(jī)工程手冊(cè)》，可得人步行速度約為 30— 46m/min,考慮到推動(dòng)割草機(jī)進(jìn)行割草 ,選取較小速度即取人步行速度為 30m/min,亦即 500mm/s。（男性： 90— 100 毫米 女性： 90— 95 毫米） D：用勁大的工作。因執(zhí)行修 割草動(dòng)作刀片的相對(duì)運(yùn)動(dòng)方向與人行進(jìn)的方向垂直，經(jīng)前面增速機(jī)構(gòu)傳遞過來的運(yùn)動(dòng)都需要再經(jīng)過一級(jí)轉(zhuǎn)換機(jī)構(gòu)傳遞到執(zhí)行構(gòu)件。因此，我們選擇設(shè)計(jì)成手 動(dòng)式 割 草機(jī)。 濟(jì)南大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì) 10 a)曲柄滑塊機(jī)構(gòu) b）直動(dòng)推桿盤狀凸輪機(jī)構(gòu) c）齒輪齒條機(jī)構(gòu) 圖 機(jī)構(gòu)運(yùn)動(dòng)簡(jiǎn)圖 關(guān)鍵問題及其解決辦法 增速機(jī)構(gòu)的設(shè)計(jì) 增速機(jī)構(gòu)是 動(dòng)力 傳遞及變速的核心機(jī)構(gòu)。圓錐齒輪傳動(dòng)的軸線相交，且其中一個(gè)齒輪需懸置，也會(huì)使 割 草機(jī)支撐結(jié)構(gòu)復(fù)雜。要實(shí)現(xiàn)此調(diào)節(jié)功能，在圖 所示的圓柱凸輪機(jī)構(gòu)中還需要增加一個(gè)能使刀架（包括活動(dòng)刀片和固定刀片）沿垂直方向移動(dòng)的移動(dòng)副，使機(jī)構(gòu)結(jié)構(gòu)變得較為復(fù)雜。采用的 割 草高度調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)，解決了目前手動(dòng) 割 草機(jī)不易實(shí)現(xiàn)高度調(diào)節(jié)的問題。蝸輪蝸桿傳動(dòng)的割草機(jī)機(jī)構(gòu)方案簡(jiǎn)圖如圖 所示： 圖 蝸輪蝸桿傳動(dòng)的割草機(jī) 齒輪的 設(shè)計(jì) 計(jì)算部分 機(jī)構(gòu)的動(dòng)力計(jì)算 草坪上的草為特殊纖維材料，較易 割 斷，不需要太大的載荷。 （ 2） 合理選用壓力角： 對(duì)于同一分度圓的齒輪而言，若其分度圓壓力角不同，基圓也就不同。 各種齒輪強(qiáng)度計(jì)算方法所采用的動(dòng)載系數(shù) Kv 在形式上有很大的差別，考慮的因素也不相同。 選擇小齒輪齒數(shù)： z1=23，大齒輪齒數(shù)： 2 1 1 69Z uZ iZ? ? ? （ 3） 基本參數(shù)的選擇 試選載荷系數(shù)： ? 選擇的齒寬系數(shù)為： ? ? 查得彈性系數(shù)為： Mpa? 按齒面硬度查取接觸疲勞極限： 小齒輪： lim 1 720H MPa? ? , 大齒輪： lim 2 580H MPa? ? ； （ 4） 計(jì)算應(yīng)力循環(huán)次數(shù) N 假定工作機(jī)載荷有輕微沖擊，每星期左右修 割 一次草坪，每周工作 8h，預(yù)期使用壽命為 50 年。 倒角。 考慮到軸的結(jié)構(gòu)工藝性，在軸的左端和右段均制成 2 45176。 割 草 機(jī)的上、下刀片形狀相同， 割 草 時(shí)，草兩側(cè)同時(shí)受到切割，在一個(gè)行程中，運(yùn)動(dòng)速度的大小有變化，合理切割的方法是利用較大的速度來 割 切。刀架及刀片外形應(yīng)該符合空氣動(dòng)力學(xué)的要求，盡量減少運(yùn)動(dòng)時(shí)的空氣阻力，以降低功率消耗。 運(yùn)動(dòng)分析可知，刀具呈現(xiàn)勻加速運(yùn)動(dòng)，運(yùn)動(dòng)方程式為： 1 21???? ??? 可得： 1 25 7 1 .4 3 /1 6 3 2 6 .5 /av mm sa mm s??? ?? 切刀的平均速度： )/( smmv p ??? 將切刀的平均速度 pv 與機(jī)器的前進(jìn)速度 mv 的比值 ? 稱為刀機(jī)速比。切割間距在 10mm~30mm 時(shí)，切口平整；切割間距在 30mm 以上時(shí)，切口就不平整；切割間距大于 40mm 時(shí)，采摘面就象抓采樣的，漏采的也增多。 端面齒輪及撥桿的設(shè)計(jì)部分 端面齒輪和撥桿的概述 手推式 割 草機(jī)中端面齒輪和撥桿 是 一對(duì)運(yùn)動(dòng)組合 ， 類似于凸輪和推桿 。 圖 運(yùn)動(dòng)分析圖 撥桿在端面齒輪 130? 處安裝，圖中 a 與 b 為撥桿上升對(duì)應(yīng)的端面齒輪所旋 轉(zhuǎn)的濟(jì)南大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì) 32 角度 26176。 計(jì)算結(jié)果可得端面齒輪的工作輪廓 線對(duì)應(yīng)的值見表 。由于修剪不及時(shí)而導(dǎo)致失剪的 草坪，仍應(yīng)遵循“三分之一” 原則，切忌一次修剪就達(dá)到需求的標(biāo)準(zhǔn)，而應(yīng)通過少量多次修剪，逐步剪到需要的高度。 割 草機(jī)的選擇要根據(jù)草坪要求的修剪質(zhì)量、草坪草種、修剪高度、配套動(dòng)力、地形地貌及剪草機(jī)的幅寬等因素確定。 。 在 割 草前，應(yīng)測(cè)量草坪的高度，將 割 草機(jī)調(diào)整到合理的 剪草高度；剛澆過水、下過大雨或者霉雨季節(jié)等，潮濕的草地最好不要割 草；不得在坡度大于 15176。草坪修剪應(yīng)遵循“三分之一” 原則，即被剪去的部分占草坪總高度的三分之一以內(nèi)。 由于端面齒輪為六個(gè)相同的近似于凸輪的結(jié)構(gòu)。 時(shí)，撥桿又停止不動(dòng)。 40′ 38176。 濟(jì)南大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì) 30 圖 往復(fù)式刀刃的切割角 ? 和楔角 ? 試驗(yàn)分析可知 行程與 割 草質(zhì)量的關(guān)系 ： 刀片的刀距行程對(duì) 割 草的質(zhì)量沒有顯著的影響。 刀片材料要求刀片應(yīng)選用優(yōu)質(zhì)鋼材制造，最低硬度為 GB/T 中的HRC45，脆性要求應(yīng)符合彎曲試驗(yàn)。 圖 切割速度的變化 0S t t??濟(jì)南大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì) 28 在 切割過程中，有些草是在被一刀刃頂斜著推向另一刀刃和 割 切機(jī)前進(jìn)而向前傾斜狀態(tài)下切割的，使草叢表面稍欠平整。本設(shè)計(jì)采用單動(dòng)運(yùn)動(dòng)方式。 根據(jù)軸的直徑查得齒輪處的鍵截面尺寸為 66b h mm mm? ? ? ，配合為 76Hr ，滾動(dòng)軸承內(nèi)圈與軸的配合采用基孔制。 從左輪子連接處向右取 ： 10 12 14 12 10mm mm mm mm mm????。小齒輪： 40Cr(調(diào)質(zhì) )，齒面硬度 280HBS；大齒輪： 45 鋼（調(diào)質(zhì)），齒面硬度 240HBS。 （ 5） 手推式 割 草機(jī)中齒輪強(qiáng)度的計(jì)算方法概述 我國的國家標(biāo)準(zhǔn)局所發(fā)表的漸開線圓柱齒輪承載能力計(jì)算方法是參照國際標(biāo)準(zhǔn)化組織的計(jì)算方法所制定的，該方法比較全面地考慮了影響齒輪承載能力的各種因素，現(xiàn)已成為目前最精確的、綜合的齒輪強(qiáng)度計(jì)算方法。 則 vFPP ff ??? 21 WPf ? 軸 Ⅰ 上的所傳遞的功率大小為： )()( 21 WPPP ff ???? ? 軸 Ⅱ 上的所傳遞的功率大小為： ）（ 21 ?? ??? ??PP 輪子所傳遞的功率大小為： ）（輪 2 ?? ? ?P 濟(jì)南大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì) 17 齒輪設(shè)計(jì)思路及要求 手推式 割 草機(jī)中的齒輪設(shè)計(jì)要求 （ 1） 合理選用模數(shù)： 在現(xiàn)代變速 箱設(shè)計(jì)中，各檔齒輪模數(shù)的選擇是不同的。并且增速機(jī)構(gòu)采用端面齒輪和撥桿的運(yùn)動(dòng)組合，結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，運(yùn)動(dòng)實(shí)際為一凸輪推桿的運(yùn)動(dòng)組。無引擎驅(qū)動(dòng)，節(jié)省 能源，無污染（噪音、廢氣），采用綠色環(huán)保設(shè)計(jì)。圖 和圖 所示的圓柱凸輪機(jī)構(gòu)和端面凸輪機(jī)構(gòu)的結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，可以考慮作為所設(shè)計(jì)的 割 草機(jī)的運(yùn)動(dòng)轉(zhuǎn)換機(jī)構(gòu)。而齒輪傳動(dòng)有直齒圓柱 齒輪傳動(dòng)，斜齒圓柱齒輪傳動(dòng)，圓錐齒輪傳動(dòng)和蝸輪蝸桿傳動(dòng)等 。由前面的分析可知，手動(dòng)式草坪 割 草機(jī)只需要一 種 運(yùn)動(dòng)形式變換功能（即轉(zhuǎn)動(dòng)變直線往復(fù)移動(dòng)），所以 ， 較簡(jiǎn)單 。用此法修草時(shí)所需的速度非常高，以其在草還沒被打倒之前將草打斷，這樣的修草產(chǎn)品已有，但效果 并 不 是很 好。 綜上所述，本設(shè)計(jì)中的總體設(shè)計(jì)參數(shù)如下： 外形尺寸： 586 369 200 mm 輸入功率： W 輪子轉(zhuǎn)速： r/min 力矩： T= 凈質(zhì)量： M≈ 30kg 變速要求：?jiǎn)渭?jí)刀具，一固定刀片和一活動(dòng)刀片相互運(yùn)動(dòng) 單根 割 草載荷： f= 該 手推式 割 草機(jī)的刀具設(shè)計(jì)參數(shù) 項(xiàng)目 切割器的形式 切割幅寬 刀片間距 刀片運(yùn)動(dòng)形式 刀片往復(fù)頻率 刀片形狀 配套動(dòng)力 操作人數(shù) 凈重 手推式 割草機(jī) 往復(fù)切割 240mm 20mm 單動(dòng) 860r/min 平形 113r/min 1 人 30kg 已 經(jīng)考慮過的若干方案的比較 手推式 割 草機(jī)的 工作設(shè)計(jì)方案 本次 設(shè)計(jì)的手推式草坪 割 草機(jī)首先要通過一個(gè) 傳力構(gòu)件將人力傳遞出去。 A：精密工作，靠肘支撐工作。 割 草機(jī)工作時(shí)由人