【正文】 解從圖中可以看到,割刀a點(diǎn)的相對(duì)運(yùn)動(dòng)速度為VaVa=rωsinωt(1)；式中: r為曲柄半徑。ω為曲柄角速度。在割刀單一行程中,Va和剪草機(jī)的前進(jìn)速度Vm的合成速度V在大小和方向上均發(fā)生著變化,把V分解為Vn和Vt,則Vt/Vn表征滑切系數(shù) Vn=Vacosα+Vmsinα(2)Vt=VasinαVmcosα；式中:α為刀刃的傾角Vt/Vn=(tgαVm/Va)/[1+(Vm/Va)tgα]；滑切系數(shù)與刀刃傾角(刀刃和前進(jìn)方向的夾角)有關(guān)。同時(shí)也在更大程度上與剪草機(jī)前進(jìn)速度和瞬時(shí)剪切速度的比值Vm/Va有關(guān)。 因此,α的選擇應(yīng)滿(mǎn)足tgαVm/Va0(5)反之,當(dāng)滑切系數(shù)為負(fù)時(shí),相應(yīng)的滑切速度指向刀片的頂部,這時(shí)草莖在剪切時(shí)會(huì)發(fā)生彎曲,導(dǎo)致割漏區(qū)增加。 應(yīng)有:Vm/Va,為最大限度地提高工作質(zhì)量和生產(chǎn)率,這里取Vm/Va=。當(dāng)剪草機(jī)以某一速度Vm行駛時(shí), 這樣就可避免人為盲目的調(diào)節(jié)剪草機(jī)速度Vm和割刀速度Va,不僅減輕了操作人員需要反復(fù)觀(guān)察甚至試驗(yàn)才能確定兩個(gè)相適應(yīng)速度的工作量,而且可以實(shí)現(xiàn)高質(zhì)量的剪切,并能最大限度地提高剪草機(jī)行駛速度Vm,進(jìn)而提高生產(chǎn)率。大型的高剪切質(zhì)量、高生產(chǎn)率的路用剪草機(jī)的發(fā)展勢(shì)在必行。剪切器漏割區(qū)的大小與剪切器刀刃傾角α有關(guān),α增大,在其它條件不變時(shí),漏割區(qū)減小。但α的過(guò)分增大會(huì)導(dǎo)致剪切阻力的急劇增加,因此,α的正確選取,需綜合考慮多方面因素的影響,確切的數(shù)值需視具體情況在試驗(yàn)中摸索。剪草機(jī)前進(jìn)速度Vm與割刀速度Va的比值,直接影響剪切器漏割區(qū)的大小,因而對(duì)剪切器剪切質(zhì)量及生產(chǎn)率有很大影響,具體數(shù)值變化應(yīng)符合上面的公式(5)。采用本文的設(shè)計(jì)方案可最大限度地提高剪草機(jī)的生產(chǎn)率,減小漏割區(qū),并實(shí)現(xiàn)高質(zhì)量、低勞動(dòng)強(qiáng)度的剪草作業(yè)。 軸的設(shè)計(jì)軸是組成機(jī)器的主要零件之一。一切做回轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)的傳動(dòng)零件都必須安裝在軸上才能進(jìn)行運(yùn)動(dòng)及動(dòng)力的傳遞。因此，軸的主要功用是支撐回轉(zhuǎn)零件及傳遞動(dòng)力和運(yùn)動(dòng)。按照承受載荷的不同，軸可以分為轉(zhuǎn)軸、心軸和傳動(dòng)軸三類(lèi)。工作中既能承受彎矩又能承受扭矩的稱(chēng)為轉(zhuǎn)軸。只承受彎矩而不承受扭矩的軸稱(chēng)為心軸。只承受扭矩而不承受彎矩的軸稱(chēng)為傳動(dòng)軸。還有很多種不同的分類(lèi)方法，在此就不一一列出。軸的材料主要有碳鋼和合金鋼。鋼軸的毛胚多用軋制圓鋼和鑄件，有的則直接用圓鋼。由于碳鋼比合金鋼價(jià)廉，對(duì)應(yīng)力集中的敏感性較低，同時(shí)也可以用熱處理或化學(xué)熱處理的辦法提高其耐磨性和抗疲勞強(qiáng)度，故采用碳鋼制造軸尤為廣泛，其中最常用的是45鋼。但是，合金鋼比碳鋼具有更高的力學(xué)性能和更好的淬火性能。因此，在傳遞打動(dòng)力，并要求減少尺寸與質(zhì)量，提高軸頸的耐磨性，以及處于高溫或低溫條件下工作的軸，常采用合金鋼。但在本次設(shè)計(jì)中，因?yàn)閭鬟f的動(dòng)力較小，且碳鋼在滿(mǎn)足各種性能要求的條件下更為經(jīng)濟(jì)，所以選用碳鋼45。對(duì)軸進(jìn)行熱處理的各種方法包括：高頻淬火、滲碳、氮化、氰化等。表面強(qiáng)化處理包括噴丸、滾壓等，這些方法對(duì)于提高軸的抗疲勞強(qiáng)度都有著顯著的效果。軸的設(shè)計(jì)也和其它零件的設(shè)計(jì)相似，包括結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)和工作能力計(jì)算兩方面的內(nèi)容。軸的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)是根據(jù)軸上零件的安裝、定位以及軸的制造工藝等方面的要求，合理地確定軸的結(jié)構(gòu)形式和尺寸。軸的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)不合理，會(huì)影響軸的工作能力和軸上零件的工作可靠性，還會(huì)增加軸的制造成本和軸上零件裝配的困難等。因此，軸的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)是軸設(shè)計(jì)中的重要內(nèi)容。軸的工作能力計(jì)算指的是軸的強(qiáng)度、剛度和振動(dòng)穩(wěn)定性等方面的計(jì)算。多數(shù)情況下，軸的工作能力主要取決于軸的強(qiáng)度。這時(shí)只需要對(duì)軸進(jìn)行強(qiáng)度計(jì)算，以防止斷裂或塑性變形。而對(duì)于剛性要求較高的軸（如車(chē)床主軸）和受力大的細(xì)長(zhǎng)軸，還應(yīng)進(jìn)行剛度計(jì)算，以防止工作時(shí)產(chǎn)生過(guò)大的彈性變形。對(duì)高速運(yùn)轉(zhuǎn)的軸還應(yīng)進(jìn)行振動(dòng)穩(wěn)定性計(jì)算，以防止發(fā)生共振而破壞。軸的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)又包括制定處合理的外形和全部結(jié)構(gòu)尺寸。 軸的結(jié)構(gòu)主要取決于以下因素：軸在機(jī)器中的安裝位置及形式；軸上安裝的零件的類(lèi)型、尺寸、數(shù)量以及和軸聯(lián)結(jié)的方法；載荷性質(zhì)、大小、方向及分布情況；軸的加工工藝等。而影響軸的因素較多，且其結(jié)構(gòu)形式又要隨著具體情況的不同而異，所以軸沒(méi)有標(biāo)準(zhǔn)的結(jié)構(gòu)形式。設(shè)計(jì)時(shí)，必須使軸滿(mǎn)足以下條件：軸和軸上工作的零件要有準(zhǔn)確的工作位置；軸上的零件應(yīng)便于裝卸和調(diào)整；軸應(yīng)具有良好的制造工藝等。軸的材料主要是碳鋼和合金鋼。鋼軸的毛坯多數(shù)用扎制圓鋼和鍛件，有的則直接用圓鋼。由于碳鋼比合金鋼價(jià)廉，對(duì)應(yīng)力集中的敏感性較低，同時(shí)也可以用熱處理或化學(xué)熱處理的辦法提高其耐磨性和抗疲勞強(qiáng)度，故采用碳鋼制造軸尤為廣泛，其中最常用的是45鋼。合金鋼比碳鋼具有更高的力學(xué)性能和更高的淬火性能。因此，在傳遞大的動(dòng)力時(shí)，并且要求減小尺寸與質(zhì)量，提高軸頸的耐磨性，以及處于高溫或者低溫條件下工作的軸，常采用合金鋼。各種熱處理（高頻淬火、滲碳、氮化、氰化等）以及表面強(qiáng)化處理（噴丸、滾壓），對(duì)提高軸的抗疲勞強(qiáng)度都有著顯著的效果。高強(qiáng)度鑄鐵和球墨鑄鐵容易作成復(fù)雜的形狀，且具有廉價(jià)、良好的吸振性和耐磨性，以及對(duì)應(yīng)力集中的敏感性較低的優(yōu)點(diǎn)，可以用于制造外形比較復(fù)雜的軸。本設(shè)計(jì)采用45 ,適用于承受交變負(fù)荷、中等速度、中等負(fù)荷，強(qiáng)烈磨損、無(wú)很大沖擊的重要零件。人的持續(xù)推力為 15—20 Kg , 外輪的轉(zhuǎn)速n=48103/取 F = 2010 = 200 NP = FV = = Kw軸的材料一般選擇 , 因此，選取軸徑為30 mm行走輪的軸的尺寸及結(jié)構(gòu)示意圖如圖所示：具體尺寸數(shù)值從下到上依次是：570、56555509； 軸承的選擇它是依靠主要元件間的滾動(dòng)接觸來(lái)支承轉(zhuǎn)動(dòng)零件的。與滑動(dòng)軸承相比，滾動(dòng)軸承具有摩擦阻力小，功率消耗少，啟動(dòng)容易等。滾動(dòng)軸承的主要類(lèi)型有向心軸承、推力軸承和向心推力軸承。細(xì)分有很多種。選擇軸承時(shí)，應(yīng)從以下幾方面進(jìn)行考慮：軸承所受的載荷的大小、方向和性質(zhì)是選擇軸承類(lèi)型的主要依據(jù)。滾子軸承的特點(diǎn)：滾子軸承中主要元件是線(xiàn)接觸，適合于應(yīng)用在承受較大的載荷，承載后的變形也比較小。球軸承中的主要元件是以點(diǎn)接觸，適合于應(yīng)用在較輕或者中等的載荷中，故在載荷較小的時(shí)候應(yīng)該優(yōu)先選用球軸承。本次設(shè)計(jì)中選用深溝球軸承，因?yàn)樵摳畈輽C(jī)在切割過(guò)程中，軸承承受徑向載荷的同時(shí)還要承受不大的軸向載荷，應(yīng)選用深溝球軸承或接觸角不大的角接觸球軸承或圓錐滾子軸承。它主要承受徑向載荷，也可同時(shí)承受小的軸向載荷。當(dāng)量摩擦系數(shù)最小。在高轉(zhuǎn)速時(shí)，可用來(lái)承受純軸向載荷。工作中允許有不大的內(nèi)、外圈軸線(xiàn)偏斜量，大量的生產(chǎn)，價(jià)格最低。在一般轉(zhuǎn)速下，轉(zhuǎn)速的高低對(duì)類(lèi)型的選擇不發(fā)生什么影響，只有在轉(zhuǎn)速教高的時(shí)候，才會(huì)有比較顯著的影響。球軸承與滾子軸承相比較，有較高的極限轉(zhuǎn)速，所以在高速時(shí)優(yōu)先選用球軸承。在內(nèi)徑相同的條件下，外徑越小，則滾動(dòng)體就越小，運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)滾動(dòng)體加在外圈滾道上的慣性力也就越小，因而也就更適合于在更高的轉(zhuǎn)速下工作。故在高速時(shí)，適合于選擇一種同一直徑系列中外徑較小的軸承。外徑較大的軸承，宜用于低速重載的場(chǎng)合。保持架的材料與結(jié)構(gòu)對(duì)軸承的影響極大。實(shí)體保持架比沖壓保持架允許高一些的轉(zhuǎn)速，青銅實(shí)體保持架允許更高的轉(zhuǎn)速。推力軸承的極限轉(zhuǎn)速均很低。當(dāng)工作轉(zhuǎn)速高的時(shí)候，若軸向載荷不大，可以采用角接觸軸承承受均勻的軸向力。GB/ T276 —94深溝球軸承60000型02系列，代號(hào) 623 ，d =3 ,D =10 ,B = 4 , r = 與凸輪接觸的軸承，起到了滾子的作用，與焊接在地輪上的凸輪嚙合形成往復(fù)運(yùn)動(dòng)。GB/ T276 —94深溝球軸承60000型02系列，代號(hào) 6206 ，d =30 ,D =62 ,B = 16 , r = 1在支撐輪中選擇兩個(gè)萬(wàn)向輪，保證在推行的時(shí)候省力，在轉(zhuǎn)向的時(shí)候不用將整機(jī)提起來(lái)轉(zhuǎn)彎。 鍵的選擇鍵連接的功能、分類(lèi)、結(jié)構(gòu)型式及其應(yīng)用如下：鍵是一種標(biāo)準(zhǔn)零件，通常用來(lái)實(shí)現(xiàn)軸與輪轂之間的周向固定以傳遞轉(zhuǎn)矩，有的還能實(shí)現(xiàn)軸上零件的軸向固定或者軸向滑動(dòng)的導(dǎo)向。鍵的來(lái)年界主要有：平鍵連接、半圓鍵連接、鍥鍵連接和切向鍵連接。 鍵的選擇包括類(lèi)型選擇和尺寸選擇兩方面。 其主要尺寸為其截面尺寸（一般以鍵寬b鍵高h(yuǎn)表示）與長(zhǎng)度l。鍵的截面尺寸bh，按軸的直徑d由標(biāo)準(zhǔn)中選擇鍵的長(zhǎng)度L。一般可以按輪轂的長(zhǎng)度決定，鍵長(zhǎng)等于或略短于輪轂的長(zhǎng)度。一般輪轂的長(zhǎng)度可以取為L(zhǎng)’=(105—2)d，這里d為軸徑，由設(shè)計(jì)手冊(cè)表41查出。普通平鍵和普通鍥鍵的主要尺寸。 因?yàn)椋篸=30mm,即公稱(chēng)直徑：d22~30 公稱(chēng)尺寸：bh=87 公稱(chēng)尺寸b:8深度：軸t:4 極限偏差：+ 轂t:：+L=(—2)d=45—60mm鍵的長(zhǎng)度系列在45—60之間有45，50，56三種。取長(zhǎng)度L=，個(gè)數(shù)為2。 平行四桿機(jī)構(gòu)的設(shè)計(jì)平行四桿機(jī)構(gòu)是一種特殊的四桿機(jī)構(gòu),理論上兩個(gè)連架桿相互平行且相等,連桿與機(jī)架相互平行，當(dāng)設(shè)定一個(gè)連架桿為主動(dòng)件，并繞鉸鏈中心點(diǎn)做整周連續(xù)的勻速回轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)時(shí),根據(jù)機(jī)構(gòu)的運(yùn)動(dòng)學(xué)分析,此時(shí)另一個(gè)連架桿也繞鉸鏈中心點(diǎn)作整周的連續(xù)勻速回轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng),運(yùn)動(dòng)規(guī)律與主動(dòng)連架桿的運(yùn)動(dòng)