【正文】 著不同的特點(diǎn)。要弄清切割過(guò)程的實(shí)質(zhì)，必須先了解這兩方面的性質(zhì)和特點(diǎn)，才能進(jìn)一步分析它們的相互作用。根據(jù)添加元素的不同，并采取適當(dāng)?shù)募庸すに嚕色@得高強(qiáng)度、高韌性、耐磨、耐腐蝕、耐低溫、耐高溫、無(wú)磁性等特殊性能 【 14】 。 刀片材料選用優(yōu)質(zhì)合金鋼。刀架及刀片外形應(yīng)該符合空氣動(dòng)力學(xué)要求，盡量減少運(yùn)動(dòng)時(shí)的空氣阻力，以降低功率消耗。 5 割草機(jī)割草機(jī)構(gòu)的設(shè)計(jì) 推移式割草機(jī)的割草機(jī)構(gòu)如圖 4 和 5 所示 圖 4 刀片 Fig 4 blade 16 圖 5 托盤壓盤 Fig5 Tray pressure plate 割草機(jī)割草機(jī)構(gòu)由壓盤、托盤和刀片組成，刀片在壓盤和托盤間由螺母扭緊固定。這種橡膠減震功能裝置已廣泛應(yīng)用于飛機(jī)、艦船、汽車、火車和建筑工程等方面以及儀器儀表的振動(dòng)隔離。消除振動(dòng)和噪聲的有效方法之一是減少振動(dòng)源的振動(dòng)和隔離振動(dòng)的傳遞。振動(dòng)和噪聲不僅影響產(chǎn)品質(zhì)量和操作精度、縮短產(chǎn)品壽命、危及安全性 ,而且污染環(huán)境，影響人身健康 【 13】 ?？捎谜{(diào)質(zhì)＋表面淬火提高零件表面硬度 。 調(diào)質(zhì)處理后零件具有良好的綜合機(jī)械性能 ， 廣泛應(yīng)用于各種 重要的結(jié)構(gòu)零件，特別是那些在交變負(fù)荷下工作的連桿、螺栓、齒輪及軸類等。 【 12】 選取外輪直徑： ? =260mm,由公式 n=v/D? 得：外輪的轉(zhuǎn)速 n=48? 103/260? ? 58r/min。輪胎在此不僅僅與 內(nèi)齒輪 輪配合，也是 與地面抓合產(chǎn)生動(dòng)力 的關(guān)鍵所在，因此輪胎的大小尺寸應(yīng)與割草機(jī)的整體形狀和尺寸緊緊相連。 割草機(jī)行走車輪設(shè)計(jì) 割草機(jī)的行走輪由內(nèi)齒輪和輪胎組成。 (2）計(jì)算齒輪傳遞的轉(zhuǎn)矩。 參數(shù)確定如下： (1）選用弧齒錐齒輪傳動(dòng) 。 9）變位系數(shù)的選擇。查表，一般當(dāng)小輪齒數(shù) ?1z 12 時(shí)，齒頂高系數(shù)為 ，頂隙為 ，則工作齒高系數(shù)為 ，全齒高系數(shù)為 。載重汽車一般 用大的壓力角，以增大齒輪的強(qiáng)度。壓力角太小減小了齒輪的強(qiáng)度，并容易發(fā)生根切，但柔性增大；壓力角太大容易使得齒頂變尖，降低重合度。 ieieF RRbRR1R12bK ????????? ?? （ 3） ?????? ?? 3FeF )(31KPRM ?? tgKtg F （ 4） 7）壓力角的確定?？梢愿鶕?jù)經(jīng)驗(yàn)表格來(lái)選取適當(dāng)?shù)穆菪牵⒖筛鶕?jù)公式計(jì)算相應(yīng)的重合度。齒輪的旋轉(zhuǎn)方向是根據(jù)傳動(dòng)要求確定的，它的選擇要保證齒輪副在嚙合的過(guò)程中有互相推開的軸向力。查表，一般選擇為 %30? 外錐距。弧齒錐齒輪的外端模數(shù) m 可以根據(jù)公式確定。 按 齒根彎曲疲勞強(qiáng)度 進(jìn)行設(shè)計(jì) 齒坯基本參數(shù)的確定： 1）軸交角 ? 與傳動(dòng)比 i，是根據(jù)齒輪副的傳動(dòng)要求確定的。 對(duì)于高速、重載或重要的齒輪傳動(dòng)，可采用硬齒面齒輪組合，齒 面硬度可大致相同。 這是因?yàn)樾↓X輪受載荷次數(shù)比大齒輪多，且小齒輪齒根較薄，強(qiáng)度低于大齒輪。 一般要求的齒輪傳動(dòng)可采用軟齒面齒輪。 5) 正火 正火能消除內(nèi)應(yīng)力，細(xì)化晶粒，改善力學(xué)性能和切削性能。調(diào)質(zhì)處理后齒面硬度一般為 220～ 280HBS。由于滲氮處理后的齒輪硬度高，工藝溫度低，變形小，故適用于內(nèi)齒輪和難以磨削的齒輪，常用于含鉻、銅、鉛等合金元素的滲氮鋼，如 38CrMoAlA。 3) 滲氮 滲氮是一種表面化學(xué)熱處理。滲碳淬火后齒面硬度可達(dá) 56～ 62HRC，而齒心部仍保持較高的韌性，輪齒的執(zhí)彎強(qiáng)度和齒面 接觸強(qiáng)度高，耐磨性較好，常用于受沖擊載荷的重要齒輪傳動(dòng)。由于齒心部末淬硬，齒輪仍有足夠的韌性，能承受不大的沖擊載荷。表面淬火后，齒面硬度一般為 40～ 55HRC。 對(duì)齒輪材料的基本要求是：應(yīng)使齒面具有足夠的硬度和耐磨性，齒心具有足夠的韌性 ，以防止齒面的各種失效，同時(shí)應(yīng)具有良好的冷、熱加工的工藝性，以達(dá)到齒輪的各種技術(shù)要求 。因此如何合理地選擇和使用金屬材料是一項(xiàng)十分重要的工作 【 10】 。在機(jī)械零件產(chǎn)品的設(shè)計(jì)與制造過(guò)程中，不僅要考慮材料的性能能夠適應(yīng)零件的工作條件，使零件經(jīng)久耐用，而且要求材料有較好的加工工藝性能和經(jīng)濟(jì)性，以便提高零件的生產(chǎn)率，降低成本，減少消耗。齒輪傳動(dòng)通過(guò)輪齒互相嚙合來(lái)傳遞空間任意兩軸間的運(yùn)動(dòng)和動(dòng)力，并可以改變運(yùn)動(dòng)的形式和速度。 由于本次設(shè)計(jì)的推移式割草機(jī)的齒輪傳動(dòng)屬閉式傳動(dòng)且屬于高速傳動(dòng)的硬齒面，因此需按 齒根彎曲疲勞強(qiáng)度 作為設(shè)計(jì)準(zhǔn)則 。 開式齒輪傳動(dòng)，主要失效形式是齒面磨損。 對(duì)于軟齒面 (硬度≤ 350HBS)的閉式齒輪傳動(dòng)，潤(rùn)滑條件良好，齒面點(diǎn)蝕將是主要的失效形式，在設(shè)計(jì)時(shí)，通常按齒面接觸疲勞強(qiáng)度設(shè)計(jì)，再按齒根彎曲疲勞強(qiáng)度校核。例如齒面的點(diǎn)蝕會(huì)加劇齒面的磨損，而嚴(yán)重的磨損又會(huì)導(dǎo)致輪齒折斷。主要的失效形式有輪齒折斷、齒面點(diǎn)蝕、齒面磨損、齒面膠合以及塑性變形等 。 2）按圓整后的中心距修正螺旋角 2)6028(a r c c o s2 )21(a r c c o s ?? ????? a mnZZ? 因β值改變不多，故參數(shù) HZK??? 等不必修正。 這樣設(shè)計(jì)出的齒輪傳動(dòng)，既滿足了齒面接觸疲勞強(qiáng)度，又滿足了齒根疲勞強(qiáng)度，并做到結(jié)構(gòu)緊湊，避免浪費(fèi) 【 8】 。但為了同時(shí)滿足接觸疲勞強(qiáng)度，需按接觸疲勞算得的分度圓直徑 d1= 來(lái)計(jì)算應(yīng)有的齒數(shù)。 21 ?? ?? SS YY 6）計(jì)算大、小齒輪的][ FSFYY? ??并加以比較 0 1 3 ][ 11 ???F SF YY ? ?? 0 16 38 ][ 2 ???F SF YY? ?? 大齒輪的數(shù)值大。故載荷系數(shù) 2 ?????? ?? HHVA KKKKK 6）按實(shí)際的載荷系數(shù)校正所算得的分度圓直徑，由式（ 1010a）得 mmkkdd tt 3311 ??? 7）計(jì)算模數(shù) m mmzdm 14c o o s1 0 ???? ? 按齒根彎曲強(qiáng)度計(jì)算 10 由《機(jī)械設(shè)計(jì)基礎(chǔ)》式（ 105）得彎曲強(qiáng)度的設(shè)計(jì)公式為 3 2121 )][(c os2FSFdnYYZYKTm ??? ? ????? （ 2） 計(jì)算式中各參數(shù)： 1）計(jì)算載荷系數(shù) K： ?????? ?? FFVA KKKKK 2）根據(jù)縱向重和度 ,??? 可得 螺旋角影響系數(shù) ??Y 3）計(jì)算當(dāng)量齒數(shù) o s24c o s 3311 ??? ??ZZ V os52c os 3322 ??? ??ZZ V 4）查取齒形系數(shù) 由表查得 。 錐齒輪的計(jì)算 此處省略 NNNNNNNNNNNN 字。它與開式或半開式的相比，潤(rùn)滑及防護(hù)等條件最好，多用于重要的場(chǎng)合 。它工作條件雖有改善，但仍不能做到嚴(yán)密防止外界雜物侵入，潤(rùn)滑條件也不算最好 。這種傳動(dòng)不僅外界雜物極易侵入，而且潤(rùn)滑不良，因此工作條件不好，輪齒也容易 磨損，故只宜用于低速傳動(dòng)。傳動(dòng)部分的設(shè)計(jì)主要是對(duì)齒輪的設(shè)計(jì) 。 （ 2）修剪機(jī)重量： 15kg；扶把高度 可調(diào) 【 6】 。 確定割草機(jī)的各項(xiàng)技術(shù)規(guī)模參數(shù)： （ 1）修剪幅寬 ,修剪高 (離地 )510cm 修剪草高 20cm 以下；修剪效率 200m178。 7 圖 1 割草部件 Fig 1 Cutting grass parts 圖 2 整體示意圖 Fig 2 Overall schemes 8 3 割草機(jī)的總體方案設(shè) 計(jì)和動(dòng)力機(jī)的選擇 總體方案設(shè)計(jì) 推移式割草機(jī)是由人手推動(dòng)的。 （ 5）割草動(dòng)作沒(méi)有撕扯，對(duì)草坪更有益。 本設(shè)計(jì)方案的特點(diǎn)是 ： （ 1）操作容易、使用和攜帶方便； （ 2）轉(zhuǎn)向靈活 ,能有效降低勞動(dòng)強(qiáng)度； （ 3）整機(jī)重量較低。汽油機(jī)轉(zhuǎn)動(dòng) 帶動(dòng)長(zhǎng)軸，長(zhǎng)軸轉(zhuǎn)動(dòng)傳遞到弧形齒輪，兩個(gè)呈角度的弧形齒輪改變轉(zhuǎn)動(dòng)的方向，最后轉(zhuǎn)動(dòng)傳遞到割草裝置，割草裝置通過(guò)安裝在軸上的割刀盤帶動(dòng)割刀旋轉(zhuǎn)完成割草作業(yè)。 推移式割草機(jī)的工作原理 割草機(jī)以移動(dòng)式汽油機(jī)作為動(dòng)力，由汽油機(jī)驅(qū)動(dòng)傳動(dòng)齒輪和割草裝置。 6 5）易于操作、輕便靈活、維修調(diào)試方便，零部件通用性和互換性好 【 4】 。 3）對(duì)地形的適應(yīng)能力強(qiáng)，仿行能力強(qiáng)，隨地形變化前后剪草高度一致。 割草機(jī) 割草的基本要求 不論是哪一種類型的割草機(jī)對(duì)草坪修剪的基本要求是一樣的： 1）割草高度可根據(jù)要求調(diào)整，適應(yīng)高度調(diào)整范圍大，當(dāng)草坪要求修剪很低能達(dá)到要求。 動(dòng)力驅(qū)動(dòng)的割草機(jī)按牽引方式或懸掛方式可分為前置式、側(cè)置式、后置式、中置式割草機(jī)。其中，以發(fā)動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)的割草機(jī)最多，發(fā)動(dòng)機(jī)多為單缸汽油機(jī)。 按配套動(dòng)力和作業(yè)方式分可以分為：為手推式、手扶隨行式、手扶自行式、坐騎式和拖拉機(jī)懸掛式割草機(jī)。 旋轉(zhuǎn)式割草機(jī)工作平穩(wěn)，對(duì)草坪的適應(yīng)性