手推式割草機(jī)設(shè)計(jì)說(shuō)明書

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1、 手推式割草機(jī)設(shè)計(jì) 摘 要：割草機(jī)是農(nóng)、牧、園藝和園林等行業(yè)必備的一種常用機(jī)械,但適合面積狹小、形狀不規(guī)則或地形復(fù)雜的地段且操作使用便捷、靈活的小型手推式割草機(jī)卻很少見。為此,在研究我國(guó)廣泛應(yīng)用的一些割草機(jī)技術(shù)的基礎(chǔ)上,設(shè)計(jì)了簡(jiǎn)單實(shí)用的手推式割草機(jī),其特點(diǎn)是結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、輕便、工作頭前伸和支架高度可調(diào);本文介紹了:手推式割草機(jī)的總體結(jié)構(gòu)、工作原理、電機(jī)選擇、傳動(dòng)比的計(jì)算及相關(guān)零件機(jī)構(gòu)的校核。實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明: 該機(jī)具有操作容易、使用和攜帶方便、轉(zhuǎn)向靈活等特點(diǎn),能有效降低勞動(dòng)強(qiáng)度。 關(guān)鍵詞：割草機(jī);手推式;電機(jī) The Design of Hand-push

2、 Mowering-machine Abstract：The Mowing-machine is agricultural, animal husbandry, gardening and landscaping industries is essential for a common mechanical, but suitable for small size, irregular shape or terrain area and the operation is convenient, flexible miniature hand mower is rare

3、. Therefore, in our study the extensive application of technology on the basis of some of the mower, designed a simple and practical hand mower, which is characterized by simple structure, handiness, working head extension and the height of the bracket is adjustable; this paper introduces: hand mowe

4、r's overall structure, working principle, selection of motor, transmission ratio calculation and related parts of body checking. The experimental results show that: the machine has the advantages of easy operation, convenient use and carrying, flexible steering and other characteristics, can effecti

5、vely reduce the labor intensity. Key words:mowing-machine;hand-push;electrical appliances 1 緒論 1.1 選題的背景和目的 在割草機(jī)問(wèn)世之前，草坪的修割主要工具是鐮刀，放牧牛羊也是保持草地平整的重要方法。隨著高爾夫球、網(wǎng)球及足球等運(yùn)動(dòng)的興起，人們擁有平整美觀的草地做運(yùn)動(dòng)場(chǎng)地的要求越來(lái)越迫切。1805年英國(guó)人普拉克內(nèi)特發(fā)明了第一臺(tái)收割谷物并能切割雜草的機(jī)器，由人推動(dòng)機(jī)器，通過(guò)齒輪傳動(dòng)帶動(dòng)旋刀割草，這就是旋刀割草機(jī)的雛形。1830年，英國(guó)紡織工程師比爾.布丁取得了滾筒割草機(jī)的專利，183

6、2年蘭賽姆斯農(nóng)機(jī)公司開始批量生產(chǎn)滾筒割草機(jī)，1902年英國(guó)人倫敦恩斯制造了內(nèi)燃機(jī)做動(dòng)力的滾筒式割草機(jī)，其原理至今還在使用。在西方發(fā)達(dá)國(guó)家，20世紀(jì)初期，割草機(jī)就得到了快速的發(fā)展。 我國(guó)目前生產(chǎn)的割草機(jī)以刀具類型可分為滾刀式和旋刀式兩大類。滾刀式割草機(jī)由帶有刀片的滾筒和和不動(dòng)的床刀組成。它較旋刀式割草機(jī)有更好的修割質(zhì)量，是高質(zhì)量草坪最常用的割草機(jī)型。適用于草高3-80毫米的草坪，其問(wèn)題主要是價(jià)格貴，維修保養(yǎng)要求嚴(yán)格。而旋刀式割草機(jī)是由橫向懸掛在直立軸上的刀片高速旋轉(zhuǎn)打切草的上部葉片，它適合于在25-80毫米范圍內(nèi)的割草。由于其價(jià)格低廉，保養(yǎng)、維修方便、使用靈活，只要將刀片磨快，割草效果還是可以

7、的。因此，一般要求的草坪都選用它，成為目前國(guó)內(nèi)外最流行的割草機(jī)。 以動(dòng)力劃分可以分為機(jī)動(dòng)和人推兩類。人推的主要是滾刀式，小巧靈活，適于家庭庭院中小型草坪使用。機(jī)動(dòng)的又分為汽油機(jī)、柴油機(jī)和電動(dòng)機(jī)三類驅(qū)動(dòng)。其中以小型汽油機(jī)作為動(dòng)力的較為普遍，而汽油機(jī)多用于大型的割草機(jī)械，如牧場(chǎng)的割草機(jī)，農(nóng)業(yè)的割草，除草。 1.2 手推式割草機(jī)國(guó)內(nèi)外的發(fā)展?fàn)顩r 1.2.1 發(fā)展?fàn)顩r 據(jù)調(diào)查，國(guó)內(nèi)生產(chǎn)割草機(jī)的廠家大約有50家左右。多數(shù)為園藝系統(tǒng)的公司以及轉(zhuǎn)產(chǎn)割草機(jī)的機(jī)械廠。市場(chǎng)上草坪修割機(jī)的品牌很多，有進(jìn)口的產(chǎn)品，也有國(guó)內(nèi)制造和中外合資的，從功率2.6-1.2千瓦，割幅從43.2-127厘米。 國(guó)內(nèi)的生

8、產(chǎn)廠家主要有：中美合資江蘇淮陰泛亞園林機(jī)械有限公司，生產(chǎn)立特牌-NEAT草坪割草機(jī)，占國(guó)內(nèi)市場(chǎng)的50%，現(xiàn)年產(chǎn)5000臺(tái)。目前正著手進(jìn)行年產(chǎn)5萬(wàn)臺(tái)割草機(jī)的技術(shù)改造，其動(dòng)力選用日本本田發(fā)動(dòng)機(jī)。 目前，我國(guó)已經(jīng)研制開發(fā)出來(lái)草坪割草機(jī)試驗(yàn)臺(tái)，草坪割草機(jī)為現(xiàn)代城市綠化的重要設(shè)備，目前市場(chǎng)上進(jìn)口的國(guó)產(chǎn)的機(jī)器均有一定的市場(chǎng)，但質(zhì)量參差不齊。對(duì)于草坪割草機(jī)的安全指標(biāo)，僅有檢測(cè)方法，沒(méi)有現(xiàn)成的撞擊試驗(yàn)專用設(shè)備。為了對(duì)其進(jìn)行科學(xué)的測(cè)試，北京市農(nóng)機(jī)試驗(yàn)鑒定推廣站研制成功草坪割草機(jī)專用試驗(yàn)臺(tái)。該試驗(yàn)臺(tái)自動(dòng)化程度高，采用了氣動(dòng)傳動(dòng)技術(shù)、機(jī)－電安全鎖定機(jī)構(gòu)及氣動(dòng)調(diào)速技術(shù)，可對(duì)國(guó)內(nèi)各型草坪割草機(jī)進(jìn)行安全性能試驗(yàn)，能夠完

9、成草坪機(jī)的撞擊試驗(yàn)和刀片護(hù)罩強(qiáng)度試驗(yàn)。試驗(yàn)結(jié)果表明，該專用試驗(yàn)臺(tái)達(dá)到國(guó)內(nèi)先進(jìn)水平，監(jiān)測(cè)快捷，安全性高。 1.2.2 存在問(wèn)題 國(guó)內(nèi)割草機(jī)械市場(chǎng)發(fā)展緩慢 ，我國(guó)草坪機(jī)械產(chǎn)品全線接受檢驗(yàn)，應(yīng)用中暴露出―些質(zhì)量問(wèn)題。對(duì)此，有關(guān)專家認(rèn)為，當(dāng)前我國(guó)畜牧機(jī)械產(chǎn)品質(zhì)量水平低的原因有以下幾個(gè)方面。 　　目前草地草坪業(yè)投入始終嚴(yán)重不足，相對(duì)支持力度減緩甚至下降，使得許多割草機(jī)械制造企業(yè)紛紛轉(zhuǎn)產(chǎn)或停產(chǎn)，再加上我國(guó)與歐美等發(fā)達(dá)國(guó)家存在著技術(shù)、制造手段、工藝等方面的差距，制造能力和水平進(jìn)一步拉大了距離。如現(xiàn)有割草機(jī)械生產(chǎn)制造企業(yè)的產(chǎn)品質(zhì)量低，使用故障多、可靠性差。往復(fù)式割草機(jī)工作半天即需刃磨，使用可靠性不到8

10、0％。國(guó)外割草機(jī)工作400公頃，故障率僅為4％左右，而我國(guó)的產(chǎn)品在同樣的作業(yè)量其故障率為25％左右。在相同作業(yè)情況下，我國(guó)的割草機(jī)完成的工作量比國(guó)外同類機(jī)型相差一半。 　　產(chǎn)品品種不全，成套性差。美國(guó)約翰迪爾公司的割草機(jī)械有13個(gè)品種49個(gè)機(jī)型；紐荷蘭公司現(xiàn)生產(chǎn)12個(gè)品種25個(gè)機(jī)型，可供各種經(jīng)營(yíng)規(guī)模的用戶選擇。我國(guó)的用戶不能根據(jù)自己的經(jīng)營(yíng)規(guī)模選擇合適的機(jī)具，機(jī)具使用效益不高。 　　產(chǎn)品技術(shù)水平低。割草機(jī)械產(chǎn)品技術(shù)水平高低是衡量該行業(yè)整體科學(xué)技術(shù)水平的重要標(biāo)志之一。一段時(shí)間內(nèi)，由于資金投入嚴(yán)重不足，技術(shù)創(chuàng)新的原動(dòng)力、研發(fā)能力、技術(shù)模仿步伐放緩甚至停頓。我國(guó)已定型的割草機(jī)械大部分屬國(guó)外上世紀(jì)的

11、技術(shù)水平，20多年來(lái)基本沒(méi)有什么大的改進(jìn)與創(chuàng)新。缺乏應(yīng)有的售后服務(wù)體系。 專家分析認(rèn)為，造成割草機(jī)械產(chǎn)品質(zhì)量水平低的原因有多方面，但缺乏資金投入和人才短缺是造成研發(fā)能力和生產(chǎn)制造工藝水平低的關(guān)鍵所在。 1.3 手推式割草機(jī)設(shè)計(jì)目的 目前，農(nóng)業(yè)在國(guó)家的支持下正在加速發(fā)展，隨著農(nóng)業(yè)的快速發(fā)展，勞動(dòng)強(qiáng)度不斷加大，人力已經(jīng)無(wú)法在超負(fù)荷的勞動(dòng)。因而農(nóng)業(yè)機(jī)械隨之而產(chǎn)生，代替了人力。隨之而來(lái)的就是農(nóng)業(yè)、牧業(yè)機(jī)械的大規(guī)模使用和普及。通常農(nóng)業(yè)割草都是靠原始的鐮刀人力割草，但工作效率低，勞動(dòng)強(qiáng)度大，人力無(wú)法快速大量工作。而手推式汽油機(jī)割草機(jī)可以解決上述問(wèn)題，這種手推式割草機(jī)體積小、噪音小，適用于空曠大草坪，

12、農(nóng)業(yè)田間割草，除草。隨著農(nóng)業(yè)大快速發(fā)展更需要開發(fā)一種適合農(nóng)業(yè)割草，除草的手推式割草機(jī)。 本次設(shè)計(jì)的手推式割草機(jī)是專為農(nóng)業(yè)割草、除草設(shè)計(jì)的，不適用于空曠草場(chǎng)、農(nóng)場(chǎng)和林場(chǎng)等場(chǎng)合，還適用于農(nóng)田果園間除草。 2 割草機(jī)的概述 2.1 割草機(jī)的分類 按切割器類型可以分為旋刀式、往復(fù)式、滾刀式、甩刀式、甩繩式。其中，應(yīng)用最多的是滾刀式割草機(jī)和往復(fù)式割草機(jī)。 往復(fù)式割草機(jī)割茬低而整齊，草坪損失少，單位割幅的金屬用量和功率消耗低，因而成本較低。它的作業(yè)速度一般為6—8km/h。提高割刀的往復(fù)次數(shù)并解決割刀的全平衡 問(wèn)題后，作業(yè)速度可以提高到10—12km/h。往復(fù)式割草機(jī)適用于切割直立而生長(zhǎng)密

13、度不過(guò)分高的草坪。 旋轉(zhuǎn)式割草機(jī)工作平穩(wěn)，對(duì)草坪的適應(yīng)性強(qiáng)，特別適用于稠密、倒伏、纏連的牧草，能以8—16km/h的作業(yè)速度工作，生產(chǎn)率高。但是結(jié)構(gòu)復(fù)雜，價(jià)格高，單位割幅功率消耗大。 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)。 按動(dòng)力驅(qū)動(dòng)方式主要分為人畜力驅(qū)動(dòng)、發(fā)動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)和電力驅(qū)動(dòng)三種形式割草機(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)。太陽(yáng)能割草機(jī)雖然已有生產(chǎn)，但應(yīng)用較少。 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)。目前，也有旋刀式手推隨行式割草機(jī)，大部分采用中置懸掛，而滾刀手推隨行

14、式割草機(jī)多采用前置式掛接，大型的割草機(jī)則采用混合牽引方式[7]。 2.2 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。 2）割草整齊、平整，同一行程前后割草高度一致，兩次作業(yè)行程銜接平滑。 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。 4）草屑收集干凈，或被切割部分細(xì)碎性能好（草屑撒在草坪中當(dāng)肥料時(shí)），以便于灑落在草坪下及時(shí)腐爛。 2.3 手推式割草機(jī)的結(jié)構(gòu)特點(diǎn) 本次設(shè)計(jì)的手推式割草機(jī)主要由汽油機(jī)、行走輪、支架、扶手架和割草機(jī)構(gòu)組成，割草機(jī)構(gòu)

15、是一種割刀動(dòng)力旋轉(zhuǎn)工作頭，它是在形似兩個(gè)淋浴蓮蓬頭對(duì)合而成的a、b殼體內(nèi)，由連接螺栓作為中心死軸，軸上裝帶有滾珠軸承的雙面圓弧錐齒輪副；一面為齒輪副I，同軸安裝在殼體a內(nèi)，齒軸與小型汽油機(jī)的驅(qū)動(dòng)軸花鍵連接，殼體端口連接支承管；另一面為齒輪副II，同軸安裝在殼體b內(nèi)，齒軸伸出端口外；圓盤割刀由開有花鍵槽的托盤和壓盤夾住，套裝在齒軸上，用螺母逼緊固定，頭部裝上割刀。 圖1 割草機(jī)內(nèi)部結(jié)構(gòu)示意圖 Fig 1 Lawn mower internal structure schematic drawing 2.4 手推式割草機(jī)的工作原理 割草機(jī)以手推式式汽油機(jī)作為動(dòng)力，由汽油機(jī)驅(qū)動(dòng)傳動(dòng)

16、齒輪和割草裝置。行走機(jī)構(gòu)采用手推車架。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(見圖2,圖3），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)。 本設(shè)計(jì)方案的特點(diǎn)是： 1）操作容易、使用和攜帶方。 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。 圖2 割草機(jī)的割草頭 Fig 2 Mower mowing hend 圖3 割草機(jī)結(jié)構(gòu)圖 Fig 3 Mower structue diagram 4）傳動(dòng)部分結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，維護(hù)方便。 5）割

17、草動(dòng)作同時(shí)可以將草旋根，有除草功能。 3 割草機(jī)的總體方案設(shè)計(jì) 3.1 總體方案設(shè)計(jì) 手推式割草機(jī)是由人手推動(dòng)的。查閱《人機(jī)工程手冊(cè)》，人步行速度約為3—5千米/時(shí)，即48—64米/分，考慮到要推動(dòng)割草機(jī)進(jìn)行切割，選取人的步行速度為48米/分，即0.8米/秒。 查閱《機(jī)械設(shè)計(jì)手冊(cè)》得到以下數(shù)據(jù)： 成年男性平均身高： 18—60周歲 1543—1814毫米 成年女性平均身高： 18—60周歲 1449—1697毫米 成年男性平均臂長(zhǎng)： 18—60周歲 279—349毫米 成年女性平均臂長(zhǎng)： 18—60周歲 252—319毫米 立姿工作崗位工作高度：

18、 男性： 950—1050—1150毫米 1050—1200—1300毫米 女性： 850—950—1050毫米 1000—1100—1200毫米[4] 綜合以上因素，設(shè)計(jì)扶手以及支架的尺寸，并且根據(jù)不同性別和不同年齡將扶手的高度和傾斜角度設(shè)計(jì)成可以調(diào)節(jié)的。站立工作時(shí)操作的有關(guān)尺寸，以及人體需要的可能活動(dòng)空間. 由《人機(jī)工程手冊(cè)》查得，人體身高尺寸（成年男性）多在170cm左右。因此，推桿距地面的高度取為1000毫米,且可在900-1300毫米之間調(diào)節(jié)，符合人體作業(yè)適應(yīng)度。 設(shè)計(jì)原則：工作場(chǎng)地的高度取決于作用力、操作者的身高、操作者操作物件的尺寸、以及視野范圍。 1）精密工作

19、，靠肘支撐工作。（設(shè)計(jì)尺寸針對(duì)男性：105—115毫米 針對(duì)女性：100—110毫米） 2）虎鉗固定在工作臺(tái)上的高度：113毫米 3）輕手工工作。（男性：95—100毫米 女性：90—95毫米） 4）用勁大的工作。（男性：80—95毫米 女性：75—90毫米）[4] 本設(shè)計(jì)屬于4）范圍內(nèi)的設(shè)計(jì)。 由以上分析確定割草機(jī)的各項(xiàng)參數(shù)： 割草機(jī)的整體寬度：713mm 割草高度：30~60mm 集草類型：就地灑落 3.2 動(dòng)力機(jī)的選擇 選用的汽油機(jī)1E139F 表4 汽油機(jī) 1E139F 技術(shù)參數(shù) Table 4 Gasoline engine 1E139F technic

20、al parameters 類型 參數(shù) 類型 參數(shù) 汽油機(jī)型號(hào) 1E139F 汽油機(jī)型號(hào) 單缸、風(fēng)冷二沖程 最大功率 1.4/6500kw/r/min 噪聲 101dB(A) 最高穩(wěn)定轉(zhuǎn)速 9000r/min 排量 33.6cc 油箱容積 1.0L 點(diǎn)火方式 無(wú)觸點(diǎn) 化油器型式

21、 膜片式 起動(dòng)方式 反沖起動(dòng) 傳動(dòng)軸型式 硬軸 汽油機(jī)包裝箱尺寸（mm）330×302×300 凈重 7.7kg 4 割草機(jī)傳動(dòng)設(shè)計(jì) 本次設(shè)計(jì)的手推式割草機(jī)的傳動(dòng)部分主要是長(zhǎng)軸帶動(dòng)錐齒輪轉(zhuǎn)動(dòng)，錐齒輪帶動(dòng)另一錐齒輪轉(zhuǎn)動(dòng)并且改變方向，最后傳到到割刀轉(zhuǎn)動(dòng)，將草坪上多余高度的草割斷。傳動(dòng)部分的設(shè)計(jì)主要是對(duì)齒輪的設(shè)計(jì)。 4.1 齒輪傳動(dòng)的類型 齒輪傳動(dòng)就裝置形式分： 1）開式、半開式傳動(dòng)在農(nóng)業(yè)機(jī)械、建筑機(jī)械以及簡(jiǎn)易的機(jī)械設(shè)備中，有一些齒輪傳動(dòng)沒(méi)有防塵罩或機(jī)殼，齒輪完

22、全暴露在外邊，這叫開式齒輪傳動(dòng)。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)。齒輪傳動(dòng)裝有簡(jiǎn)單的防護(hù)罩，有時(shí)還把大齒輪部分地浸入油池中，則稱為半開式齒輪傳動(dòng)。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。 2）閉式傳動(dòng)而汽車、機(jī)床、航空發(fā)動(dòng)機(jī)等所用的齒輪傳動(dòng)，都是裝在經(jīng)過(guò)精確加工而且封閉嚴(yán)密的箱體(機(jī)匣)的，這稱為閉式齒輪傳動(dòng)(齒輪箱)。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。 本次設(shè)計(jì)的手推式割草機(jī)割草總成部分尺寸比較小，傳動(dòng)齒輪尺寸和質(zhì)量比較小，轉(zhuǎn)速比較高，且沒(méi)有防護(hù)罩，如果

23、選用開式容易損壞其壽命，因此齒輪傳動(dòng)選用閉式傳動(dòng)。 4.2 齒輪的選用 齒輪傳動(dòng)是靠齒與齒的嚙合進(jìn)行工作的，輪齒是齒輪直接參與工作的部分，所以齒輪的失效主要發(fā)生在輪齒上。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。 由上述分析可知，所設(shè)計(jì)的齒輪傳動(dòng)在具體的工作情況下，必須具有足夠的，相應(yīng)的工作能力，以保證在整個(gè)工作壽命期間不致失效。通常只按保證齒根彎曲疲勞強(qiáng)度及保證齒面接觸疲勞強(qiáng)度兩準(zhǔn)則進(jìn)行計(jì)算。 由于本次設(shè)計(jì)的手推割草機(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，因此選用錐齒輪（見圖7）作為傳動(dòng)齒輪。 圖7 錐齒輪傳動(dòng)的幾何參數(shù) Fig 7 B

24、evel gear geometry parameters 4.3 齒輪的材料選擇 由輪齒的失效形式可知，設(shè)計(jì)齒輪傳動(dòng)時(shí)，應(yīng)使齒面具有較高的抗磨損，抗點(diǎn)蝕，抗膠合及抗塑性變形的能力，而齒根要有較高的抗折斷能力。因此，對(duì)齒輪材料性能的基本要求為齒面要硬，齒芯要韌。 齒輪材料的選擇原則：齒輪材料必須滿足工作條件的要求；應(yīng)考慮齒輪尺寸的大小、毛坯成形方法及熱處理和制造工藝。 常用熱處理方法主要有：表面淬火；滲碳淬火；滲氫；調(diào)質(zhì)；正火等等。不同的熱處理方法使得齒輪的表面強(qiáng)度不一樣。 綜上所述，選擇大小齒輪材料均為20CrMnTi，滲碳后淬火處理，強(qiáng)度極限為1100Mpa，屈服極限為85

25、0Mpa，齒芯部硬度為300HBS。 4.4 齒輪精度的選擇 各類機(jī)器所用齒輪傳動(dòng)的精度等級(jí)范圍列于下表中，按載荷及速度推薦的齒輪傳動(dòng)精度等級(jí)如下圖所示。 手推割草機(jī)屬于農(nóng)業(yè)機(jī)械，速度、精度要求都不高，故選用6級(jí)精度（GB10095——88）。 各類機(jī)器所用齒輪傳動(dòng)的精度等級(jí)范圍： 表5齒輪傳動(dòng)的精度等級(jí) Table 5 Gear transmission accuracy level 機(jī)器名稱 精度等級(jí) 機(jī)器名稱 精度等級(jí) 汽輪機(jī) 3~6 拖拉機(jī)

26、 6~8 金屬切削機(jī)床 3~8 通用減速機(jī) 6~8 航空發(fā)動(dòng)機(jī) 4~8 鍛壓機(jī)床 6~9 輕型汽車 5~8 起重機(jī) 7~10 載重汽車 7~9 農(nóng)業(yè)機(jī)器 8~11 4.5 按齒根彎曲疲勞強(qiáng)度進(jìn)行設(shè)計(jì)

27、 根據(jù)標(biāo)準(zhǔn)錐齒輪傳動(dòng)的強(qiáng)度計(jì)算，最常用的、軸交角=90° 1）軸交角=90°與傳動(dòng)比，是根據(jù)齒輪副的傳動(dòng)要求確定的。 2）根據(jù)齒輪副所要傳遞的功率、扭矩，利用經(jīng)驗(yàn)公式或圖表確定小輪外端的節(jié)圓直徑和小輪齒數(shù)（不小于5）?；↓X錐齒輪的外端模數(shù)m可以根據(jù)公式 (1) 3） 大輪的齒數(shù): （2） 計(jì)算后圓整，且大輪與小輪的齒數(shù)之和不小于40。 4）齒面寬b的確定。查表，一般選擇為外錐距。 5）根據(jù)大輪和小輪的旋轉(zhuǎn)方向

28、確定齒輪的旋向。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。 6）為了保證齒輪副具有一定的重合度，應(yīng)選擇合適的螺旋角，一般選擇位35度?？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。B為齒寬，為外錐距，為中點(diǎn)錐距，為內(nèi)錐距，為端面重合度。 （3） （4） 7）壓力角的確定。壓力角一般有16、19、20、21.5、22.5、25度等，弧齒錐齒輪一般用20度。壓力角太小減小了齒輪的強(qiáng)度，并容易

29、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。小轎車為了降低噪聲、運(yùn)轉(zhuǎn)平穩(wěn)，采用小壓力角。載重汽車一般用大的壓力角，以增大齒輪的強(qiáng)度。 8）齒頂高系數(shù)、頂隙系數(shù)與側(cè)隙。查表，一般當(dāng)小輪齒數(shù)12時(shí)，齒頂高系數(shù)為0.85，頂隙為0.188，則工作齒高系數(shù)為1.7，全齒高系數(shù)為1.888。側(cè)隙查表選取。 9）變位系數(shù)的選擇。根據(jù)傳動(dòng)比與齒輪的齒數(shù)查表。參數(shù)確定如下： ①選用弧齒錐齒輪傳動(dòng);齒輪精度為8級(jí); 選擇大小齒輪材料均為20CrMnTi，滲碳后淬火處理，強(qiáng)度極限為1100Mpa，屈服極限為850Mpa，齒芯部硬度為300HBS。;閉式齒輪傳動(dòng)一般轉(zhuǎn)速較高，為了提高傳動(dòng)的平

30、穩(wěn)性，減小沖擊振動(dòng)，大齒輪的齒數(shù)為=20，小齒輪的齒數(shù)= 16 ，傳動(dòng)比為i=0.8，軸交角為120°。 ②計(jì)算齒輪傳遞的轉(zhuǎn)矩。由于汽油機(jī)的最高轉(zhuǎn)速=6500 r/min，根據(jù)傳動(dòng)比i=0.8，則小齒輪的轉(zhuǎn)速為: =65000.8=5200r/min， (5) 大齒輪功率近似P=1.4kW，根據(jù)公式算得： (6) 查《機(jī)械設(shè)計(jì)實(shí)用手冊(cè)》圖5.6-11和5.6-12， 確定節(jié)圓直徑d2=24，d1=30,模數(shù)m=1.5 ③由《機(jī)械設(shè)計(jì)實(shí)用手冊(cè)》，按以上步驟確定弧齒其它參數(shù)如下

31、表6 齒輪參數(shù) Table 6 Gear parametersl 齒輪 小齒輪 大齒輪 螺旋角 35° 35° 齒形角 20° 20° 模數(shù) 1.5 1.5 工作齒高系數(shù) 1.7 1.7 齒頂高系數(shù) 0.85 0.425 壓力角 2

32、0° 20° 頂隙系數(shù) 0.1888 齒寬 8 11 齒頂高 0.7754 0.7754 齒根高 1.235 1.235 旋向 0 右旋 4.6 錐齒輪的受力分析 錐齒輪齒面上所受的法向載荷通常都視為集中作用在平均分度圓上，即在齒輪寬中點(diǎn)的法向截面（Pabc平面）內(nèi)（見圖8）。 圖8

33、錐齒輪的輪齒受力分析 Fig 7 Bevel gear tooth stress analysis 將法向載荷分解為切于分度圓錐面的周向分力（圓周力）及垂直于分度圓錐母線的分力F',在將力F'分解為徑向分力。小錐齒輪輪齒上所受各力的方向如圖，各力的大小分別為 （7） （8） （9）

34、 （10） 于及于大小相等，方向相反。 5 割草機(jī)割草機(jī)構(gòu)的設(shè)計(jì) 手推式割草機(jī)的割草機(jī)構(gòu)如圖9，圖10 圖9 刀片 Fig 9 blade 5.1 刀片材料的選擇 割草機(jī)刀片必須采用高強(qiáng)度優(yōu)質(zhì)鋼材，經(jīng)過(guò)特殊熱處理工藝保證刀片有較高的強(qiáng)度、鋒利度、耐磨性、抗沖擊韌性。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。裝配、調(diào)整刀具時(shí)，必須保證兩端力矩平衡，以減少振動(dòng)和噪聲。 刀片材料選用優(yōu)質(zhì)合金鋼（20CrMnTi)。在普通碳素鋼基礎(chǔ)上添加適量的一種

35、或多種合金元素而構(gòu)成的鐵碳合金。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。 圖10托盤壓盤 Fig 10Tray pressure plate 5.2 切割速度分析 圖11度分解圖 Fig 11Velocity diagram 割切速度的分解從圖中可以看到,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和割草機(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=Vacos

36、α+Vmsinα(2)Vt=Vasinα-Vmcosα； 式中:α為刀刃的傾角Vt/Vn=(tgα-Vm/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)也在更大程度上與割草機(jī)前進(jìn)速度和瞬時(shí)割切速度的比值Vm/Va有關(guān)。 因此,α的選擇應(yīng)滿足tgα-Vm/Va>0(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)草莖在割切時(shí)會(huì)發(fā)生彎曲,導(dǎo)致割漏區(qū)增加。 應(yīng)有:Vm/Va<0.578,為最大限度地提高工作質(zhì)量和生產(chǎn)率,這里取Vm/Va=0.6。當(dāng)割草機(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)割草機(jī)速度Vm和割刀速度V

37、a,不僅減輕了操作人員需要反復(fù)觀察甚至試驗(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)量的割切,并能最大限度地提高割草機(jī)行駛速度Vm,進(jìn)而提高生產(chǎn)率。大型的高割切質(zhì)量、高生產(chǎn)率的路用割草機(jī)的發(fā)展勢(shì)在必行。 割切器漏割區(qū)的大小與割切器刀刃傾角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)致割切阻力的急劇增加,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。 割草機(jī)前進(jìn)速度Vm與割刀速度Va的比值,直接影響割切器漏割區(qū)的大小,因而對(duì)割切器割切質(zhì)量及生產(chǎn)率有很大影響,具體數(shù)值變化應(yīng)符合公式。 采用本文的設(shè)計(jì)方案可最大限度地提高割草機(jī)的生

38、產(chǎn)率,減小漏割區(qū),并實(shí)現(xiàn)高質(zhì)量、低勞動(dòng)強(qiáng)度的割草作業(yè)。 5.3 割刀受力分析 割刀在切割過(guò)程中，割刀高速旋轉(zhuǎn)，受刀軸方向上的向心力,水平方向上的切割力F1和割草時(shí)的摩擦力F2，直方向割刀受刀向下的割壓力F3和向上的反作用力F4。 在汽油機(jī)的驅(qū)動(dòng)下，割草機(jī)構(gòu)高速割草，割刀在各種力的作用下實(shí)現(xiàn)割草。本次設(shè)計(jì)的刀片為楔形3齒滾刀，楔形的弧角為135°。這樣設(shè)計(jì)有便于切割草，還可以將草旋根鏟除，更高效的除草，防止草根不死繼續(xù)吸收農(nóng)作物營(yíng)養(yǎng)。 5.4 不同功能刀片的設(shè)計(jì) 設(shè)計(jì)多種形式的刀片以適應(yīng)不同的割草環(huán)境。一些刀片如圖12 圖12 不同樣式的刀片 Fig 12 Dif

39、ferent style of blade 各種割草機(jī)刀片用途： 1）2齒刀片：適用于切割較低軟的雜草，切割直徑大（菱形刀片在操作中較安全）2）3齒刀片：適用于切割較高軟的雜草，經(jīng)濟(jì)實(shí)惠 3）4齒刀片：適用于切割較高軟的雜草（平衡，震動(dòng)小，切割效果比較平整） 4）8齒刀片：適用于切割較低軟的雜草（平衡，震動(dòng)小，切割效果比較平整） 5）40齒刀片：適用于切割較硬的雜草和灌木（灌木直徑1.5-2.0厘米） 6）80齒刀片：適用于切割較硬的雜草和灌木（平衡，振動(dòng)小，切割效果平整） 刀片的切割過(guò)程：在刀片割草的過(guò)程中，刀片和草是一對(duì)矛盾。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

40、點(diǎn)，才能進(jìn)一步分析它們的相互作用。 草的橫截面呈扁平或槽型。非均勻體在不同方向上的機(jī)械性能并不相同（稱為各向異性），這是與均勻材料（各向同性）顯著不同的特點(diǎn)。草的剛度很小，極易彎曲，到一定撓度時(shí)，就會(huì)失去穩(wěn)定而彎折。 利用工具所施加的壓力來(lái)破壞材料相互之間聯(lián)系使之分離的機(jī)械加工過(guò)程，都稱之為“切”。刀片的切割過(guò)程同刀具切削金屬的過(guò)程及沖模沖剪材料的過(guò)程本質(zhì)是不同的。刀片的斷面呈薄的楔形，前后兩個(gè)刃磨面組成的楔角的頂部就是刃口。刀片的“切割”過(guò)程同“切削”及“沖剪”之不同，在于前者是利用刃口對(duì)材料產(chǎn)生很大的單位應(yīng)力，使刃口穿透入被切材料之中來(lái)破壞材料。 齒刀片的切割過(guò)程是，刀片以齒尖刺穿草

41、面，將其斷面分割開；隨著齒尖的繼續(xù)插入，由于草的強(qiáng)度各向異性的特點(diǎn)，纖維之間很容易沿橫向被撕開，因而受到削弱。草被齒尖刺入后也不會(huì)再沿刀刃向外滑出，所以被割斷。 本次手推式割草機(jī)設(shè)計(jì)主要以農(nóng)業(yè)割草，除草為主，采用的是3齒滾刀式刀片（見圖7），滾刀式割草機(jī)由帶有刀片的滾筒和不動(dòng)的床刀組成，滾刀式刀片高速旋轉(zhuǎn)來(lái)實(shí)現(xiàn)割草，其價(jià)格低廉，保養(yǎng)，維修方便，使用靈活。另外可以根據(jù)不同的工作環(huán)境，工作要求更換割草機(jī)的刀片來(lái)實(shí)現(xiàn)不同的工作目的，這也使的割草機(jī)具有多功能，克服了傳統(tǒng)割草機(jī)單一工作條件的限制。 6 軸的設(shè)計(jì) 6.1 軸的概述 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

42、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。工作中既能承受彎矩又能承受扭矩的稱為轉(zhuǎn)軸。只承受彎矩而不承受扭矩的軸稱為心軸。只承受扭矩而不承受彎矩的軸稱為傳動(dòng)軸。還有很多種不同的分類方法，在此就不一一列出。 6.2 軸的設(shè)計(jì) 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

43、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。 圖13長(zhǎng)軸 Fig 13 The major axis 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型、尺寸、數(shù)量以及和軸聯(lián)結(jié)

44、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。 6.3 軸的材料選擇 軸的材料選用調(diào)制鋼40Cr，這種鋼經(jīng)調(diào)質(zhì)后用于制造承受中等負(fù)荷及中等速度工作的機(jī)械零件，如汽車的轉(zhuǎn)向節(jié)、后半軸以及機(jī)床上的齒輪、軸、蝸桿、花鍵軸、頂尖套等；經(jīng)淬火及中溫回火后用于制造承受高負(fù)荷、沖擊及中等速度工作的零件，如齒輪、主軸、油泵轉(zhuǎn)子、滑塊、套環(huán)等；經(jīng)淬火及低溫回火后用于制造承受重負(fù)荷、低沖擊

45、及具有耐磨性、截面上實(shí)體厚度在25mm以下的零件，如蝸桿、主軸、軸、套環(huán)等；經(jīng)調(diào)質(zhì)并高頻表面淬火后用于制造具有高的表面硬度及耐磨性而無(wú)很大沖擊的零件，如齒輪、套筒、軸、主軸、曲軸、心軸、銷子、連桿、 螺釘、螺帽、進(jìn)氣閥等。此外，這種鋼又適于制造進(jìn)行碳氮共滲處理的各種傳動(dòng)零件，如直徑較大和低溫韌性好的齒輪和軸。 6.4 長(zhǎng)軸的校核 長(zhǎng)軸只受到扭轉(zhuǎn)的作用，因此需按扭轉(zhuǎn)應(yīng)力來(lái)校核軸的強(qiáng)度。長(zhǎng)軸的扭矩： （6） （6） 6.4.1 求作用在齒輪上的力 已知小，大齒輪分度圓直徑分別為：

46、 （1） （1） 齒輪上的垂直切向力分別為： （7） （7） 徑向力： （8） 6.4.2 作出軸的計(jì)算簡(jiǎn)圖（即力學(xué)模型） 軸所受的載荷是從軸上零件傳來(lái)的。計(jì)算時(shí)，常將軸上的分布載荷簡(jiǎn)化為集中力，其作用點(diǎn)取為載荷分布段的中點(diǎn)。作用在軸上的扭矩，一般從傳動(dòng)件輪轂寬度的中心點(diǎn)算起。通常把軸當(dāng)作置于鉸鏈支座上的

47、梁，支反力的作用點(diǎn)與軸承的類型和布置方式有關(guān)，深溝球軸承支反力的作用點(diǎn)就在軸承的中心線上與軸垂直。(見圖12） 圖14 軸的力學(xué)模型 Fig 14 The mechanical mode of shaft 6.4.3 作出彎矩圖 根據(jù)上述簡(jiǎn)圖，分別按水平和垂直面計(jì)算各力產(chǎn)生的彎矩，并按計(jì)算結(jié)果作出水平面上的彎矩圖和垂直面上的彎矩圖；然后按下式計(jì)算總彎矩并作出彎矩M圖（見圖13） 垂直面彎矩： （9） 水平面彎矩：

48、 （10） 合成彎矩： (11) 6.4.4 作出扭矩圖(見圖14） 由強(qiáng)度條件得： (12) 最小截面為邊長(zhǎng)為5的正方形截面。查《材料力學(xué)》p96表得a=0.208 (13) （14） 對(duì)于鋼材來(lái)說(shuō)，許用剪應(yīng)力一般按（0.6--0.8）δb/n，

49、n為安全系數(shù) 查《機(jī)械設(shè)計(jì)實(shí)用手冊(cè)》P770表得40Cr的δb=750Mpa，計(jì)算得： ，滿足強(qiáng)度條件，故長(zhǎng)軸安全。 6.4.5 剛度校核 (15) （16） 根據(jù)以上計(jì)算結(jié)果，為了同時(shí)滿足強(qiáng)度和剛度要求，選定軸的直徑D=20mm。可見，剛度條件是軸的控制因素。由于剛度是齒輪軸的主要矛盾，所以用剛度作為控制軸非常重要的因素。 圖15 軸的彎矩圖 Fig 15 Shaft bending moment diagram

50、圖16 軸的扭矩圖 Fig 16 Shaft torque diangram 7 軸承的選擇 根據(jù)軸承中摩擦性質(zhì)的不同，可把軸承分為滑動(dòng)摩擦軸承和滾動(dòng)摩擦軸承兩大類。滾動(dòng)軸承具有摩擦阻力小，功率消耗小，機(jī)械效率高，易起動(dòng)；尺寸標(biāo)準(zhǔn)化，具有互換性，便于安裝拆卸，維修方便；精度高，轉(zhuǎn)速高，磨損小，使用壽命長(zhǎng)；適用于大批量生產(chǎn)，質(zhì)量穩(wěn)定可靠，生產(chǎn)效率高等優(yōu)點(diǎn)，因此在一般機(jī)器中應(yīng)用較廣，但滾動(dòng)軸承也有噪音大、徑向尺寸過(guò)大、軸承座的結(jié)構(gòu)比較復(fù)雜、成本較高等缺點(diǎn)。 滑動(dòng)軸承具有徑向尺寸小、裝配空間小，減小設(shè)備體積；價(jià)格相對(duì)比較便宜，安裝拆卸方便；具有良好的潤(rùn)滑性和抗磨耗性，能在無(wú)油或少油條件下

51、工作，特別適用于高溫，水溶液浸潤(rùn)或其他無(wú)油加油或加油困難場(chǎng)合；且滑動(dòng)軸承具有較好的自潤(rùn)滑、耐磨損、低摩擦等性能。由于滑動(dòng)軸承本身具有的這些獨(dú)特優(yōu)點(diǎn)，使得它在某些不能、不便或使用滾動(dòng)軸承沒(méi)有優(yōu)勢(shì)的場(chǎng)合仍占有重要地位。例如,在承受較大負(fù)荷的場(chǎng)合和或要求徑向尺寸小、結(jié)構(gòu)要求緊湊的場(chǎng)合,多采用滑動(dòng)軸承。 滑動(dòng)軸承根據(jù)承受載荷的方向不同分為: 推力滑動(dòng)軸承與徑向滑動(dòng)軸承兩種。 根據(jù)潤(rùn)滑膜的形成原理不同分為：動(dòng)壓滑動(dòng)軸承與靜壓滑動(dòng)軸承， 根據(jù)結(jié)構(gòu)型式不同可分為：整體式滑動(dòng)軸承與剖分式滑動(dòng)軸承。 7.1 軸承材料 軸承是滑動(dòng)軸承的重要零件，軸承襯的材料統(tǒng)稱為軸承材料。由于軸承襯與軸頸直接接觸，

52、一般軸頸部分比較耐磨，因此軸的主要失效形式是磨損。軸的磨損與軸頸的材料、軸自身材料、潤(rùn)滑劑和潤(rùn)滑狀態(tài)直接相關(guān)，選擇軸材料應(yīng)綜合考慮這些因素，以提高滑動(dòng)軸承的使用壽命和工作性能。 軸承的材料有： 1）金屬材料，如軸承合金、青銅、鋁基合金、鋅基合金等； 2）多孔質(zhì)金屬材料（粉末冶金材料）； 3）非金屬材料。 軸承合金：軸承合金又稱白合金，主要是錫、鉛、銻或其它金屬的合金，由于其耐磨型好、塑性高、跑合性能好、導(dǎo)熱性好和抗膠和性好及與油的吸附性好，故適用于重載、高速情況下，軸承合金的強(qiáng)度較小，價(jià)格較貴，使用時(shí)必須澆筑在青銅、鋼帶或鑄鐵的軸上，形成較薄的涂層。 多孔質(zhì)金屬材料：多孔質(zhì)金屬是一

53、種粉末材料，它具有多孔組織，若將其浸在潤(rùn)滑油中，使微孔中充滿潤(rùn)滑油，變成了含油軸承，具有自潤(rùn)滑性能。多孔質(zhì)金屬材料的韌性小，只適應(yīng)于平穩(wěn)的無(wú)沖擊載荷及中、小速度情況下。 軸承塑料：常用的軸承塑料有酚醛塑料、尼龍、聚四氟乙烯等，塑料軸承有較大的抗壓強(qiáng)度和耐磨性，可用油和水潤(rùn)滑，也有自潤(rùn)滑性能，但導(dǎo)熱性差。[6] 7.2 滑動(dòng)軸承潤(rùn)滑劑的選用 1）滑動(dòng)軸承可用潤(rùn)滑脂來(lái)潤(rùn)滑，在選擇潤(rùn)滑脂時(shí)應(yīng)考慮下列幾點(diǎn)： ?軸承載荷大，轉(zhuǎn)速低時(shí)，應(yīng)選擇錐入度小的潤(rùn)滑脂，反之要選擇錐入度大的。高速軸承選用錐入度小些、機(jī)械安定性好的潤(rùn)滑脂。特別注意的是潤(rùn)滑脂的基礎(chǔ)油的粘度要低一些。 ?選擇的潤(rùn)滑脂的

54、滴點(diǎn)一般高于工作溫度20-30℃，在高溫連續(xù)運(yùn)轉(zhuǎn)的情況下，注意不要超過(guò)潤(rùn)滑脂的允許使用溫度范圍。 ?滑動(dòng)軸承在水淋或潮濕環(huán)境里工作時(shí)，應(yīng)選擇抗水性能好的鈣基、鋁基或鋰基潤(rùn)滑脂。 ?選用具有較好粘附性的潤(rùn)滑脂。 2）滑動(dòng)軸承用潤(rùn)滑脂的選擇： 載荷＜1MPa，軸頸圓周速度1m/s以下，最高工作溫度75℃，選用3號(hào)鈣基脂； 載荷1-6.5MPa，軸頸圓周速度0.5-5m/s，最高工作溫度55℃，選用2號(hào)鈣基脂； 載荷＞6.5MPa，軸頸圓周速度0.5m/s以下，最高工作溫度75℃，選用3號(hào)鈣基脂； 載荷＜6.5MPa，軸頸圓周速度0.5-5m/s，最高工作溫度120℃， 選用2號(hào)鋰基脂

55、； 載荷＞6.5MPa，軸頸圓周速度0.5m/s以下，最高工作溫度110℃，選用2號(hào)鈣-鈉基脂； 載荷1-6.5MPa，軸頸圓周速度1m/s以下，最高工作溫度50-100℃，選用2號(hào)鋰基脂； 載荷＞5MPa 軸頸圓周速度0.5m/s，最高工作溫度60℃，選用2號(hào)壓延機(jī)脂； 在潮濕環(huán)境下，溫度在75-120℃的條件下，應(yīng)考慮用鈣-鈉基脂潤(rùn)滑脂。在潮濕環(huán)境下，工作溫度在75℃以下，沒(méi)有3號(hào)鈣基脂，也可用鋁基脂。工作溫度在110--120℃時(shí)，可用鋰基脂或鋇基脂。集中潤(rùn)滑時(shí)，稠度要小些。 3）滑動(dòng)軸承用潤(rùn)滑脂的潤(rùn)滑周期： 偶然工作，不重要零件：軸轉(zhuǎn)速＜200r/min，潤(rùn)滑周期5

56、天一次；軸轉(zhuǎn)速＞200r/min，潤(rùn)滑周期3天一次。 間斷工作：軸轉(zhuǎn)速＜200r/min，潤(rùn)滑周期2天一次；軸轉(zhuǎn)速＞200r/min，潤(rùn)滑周期1天一次。 連續(xù)工作，工作溫度小于40℃：軸轉(zhuǎn)速＜200r/min，潤(rùn)滑周期1天一次；軸轉(zhuǎn)速＞200r/min，潤(rùn)滑周期每班一次。 連續(xù)工作，工作溫度40-100℃：軸轉(zhuǎn)速＜200r/min，潤(rùn)滑周期每班一次；軸轉(zhuǎn)速＞200r/min，潤(rùn)滑周期每班二次。 本設(shè)計(jì)中有三處用到軸承，一是在長(zhǎng)軸和軸管之間，二是在大齒輪傳動(dòng)的軸上，三是在小齒輪傳動(dòng)的軸上。綜上因素，選用深溝球滾子軸承。在大齒輪傳動(dòng)的軸上選用型號(hào)為7000102軸承，在小齒輪傳動(dòng)的軸

57、上和長(zhǎng)軸上的軸承選用型號(hào)為80100。 8 結(jié)束語(yǔ) 本次手推式割草機(jī)設(shè)計(jì)主要以農(nóng)業(yè)割草，除草為主，采用的是3齒滾刀式刀片，滾刀式割草機(jī)由帶有刀片的滾筒和不動(dòng)的床刀組成，滾刀式刀片高速旋轉(zhuǎn)來(lái)實(shí)現(xiàn)割草，其價(jià)格低廉，保養(yǎng)，維修方便，使用靈活。另外可以根據(jù)不同的工作環(huán)境，工作要求更換割草機(jī)的刀片來(lái)實(shí)現(xiàn)不同的工作目的，這也使的割草機(jī)具有多功能，克服了傳統(tǒng)割草機(jī)單一工作條件的限制。 本設(shè)計(jì)的不足之處在于割草機(jī)的動(dòng)力設(shè)計(jì)和傳動(dòng)設(shè)計(jì)，選用小型汽油機(jī)可以解決整機(jī)的整機(jī)結(jié)構(gòu)，外形尺寸，重量等，使其結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，輕便，操作容易，使用和攜帶方便，轉(zhuǎn)向靈活。但汽油機(jī)動(dòng)力較柴油機(jī)弱，不能實(shí)現(xiàn)大功率，長(zhǎng)時(shí)間，大規(guī)模割草

58、，除草。另傳動(dòng)軸的設(shè)計(jì)有不足之處，功率，轉(zhuǎn)速損失大，傳動(dòng)效率不太高。 在經(jīng)過(guò)老師多次指導(dǎo)之后，我才意識(shí)到真正的設(shè)計(jì)不足，之前我不僅浪費(fèi)了太多的時(shí)間，而且現(xiàn)在以我現(xiàn)在的知識(shí)水平以及經(jīng)驗(yàn)，對(duì)于這些有點(diǎn)不太實(shí)際，而且想想當(dāng)時(shí)自己真的是有一點(diǎn)夸夸其談了，不免感覺(jué)很慚愧。 本次設(shè)計(jì)可以說(shuō)是對(duì)各門專業(yè)知識(shí)綜合運(yùn)用，對(duì)以前所學(xué)點(diǎn)滴知識(shí)的再一次系統(tǒng)性的綜合考察和檢驗(yàn)。通過(guò)查閱和研究一些資料，進(jìn)一步開闊了自己的視野，也是通過(guò)查閱資料，提高了進(jìn)行文獻(xiàn)檢索的能力。也培養(yǎng)鍛煉自己的自學(xué)能力和綜合能力，利用所學(xué)的知識(shí)解決實(shí)際問(wèn)題。 參考文獻(xiàn) [1] 王少懷.徐東安.機(jī)械設(shè)計(jì)實(shí)用手冊(cè)[M] 北京：機(jī)械工業(yè)出版

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62、5噸水平定向鉆機(jī)推進(jìn)機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì) 1621826498 250t單梁橋式起重機(jī)小車運(yùn)行機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì) 1621826498 450t門式起重機(jī)金屬結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì) 1621826498 JS750混凝土攪拌機(jī)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì) 1621826498 PLC控制的翻轉(zhuǎn)機(jī)械手的設(shè)計(jì) 1621826498 PLC控制的移置機(jī)械手的設(shè)計(jì) 1621826498 S11-M-10010-0.4型變壓器的設(shè)計(jì)及制造工藝 1621826498 SYYZ792銅連鑄連軋機(jī)（軋機(jī)部分）液壓系統(tǒng)設(shè)計(jì) 1621826498 X5040升降臺(tái)銑床數(shù)控改造（橫向） 1621826498 ZL50輪式裝載機(jī)工作裝置及其

63、液壓系統(tǒng)設(shè)計(jì) 1621826498 安裝支架的沖壓工藝及模具設(shè)計(jì) 背負(fù)式小型機(jī)動(dòng)除草機(jī)設(shè)計(jì) 步進(jìn)電機(jī)驅(qū)動(dòng)的小車電氣控制系統(tǒng)設(shè)計(jì) 側(cè)邊傳動(dòng)式深松旋耕機(jī)的設(shè)計(jì) 茶籽含油量高光譜檢測(cè)技術(shù)研究 柴油機(jī)活塞的加工工藝及夾具設(shè)計(jì) 車床撥叉加工工藝及夾具設(shè)計(jì) 車載機(jī)頂盒硬盤固定架優(yōu)化和散熱分析 搭扣沖壓模具設(shè)計(jì) 帶機(jī)架的立式擺線針輪減速機(jī)的設(shè)計(jì) 帶式輸送機(jī)自動(dòng)張緊裝置 單相電子式預(yù)付費(fèi)電度表的設(shè)計(jì) 低壓電動(dòng)機(jī)軟啟動(dòng)器的設(shè)計(jì) 電極片多工位級(jí)進(jìn)模設(shè)計(jì) 蝶形螺母注塑模設(shè)計(jì) 多 功 能 鉆 機(jī) 的 鉆 架 設(shè) 計(jì) 仿形刨床液壓系統(tǒng)設(shè)計(jì) 封箱機(jī)設(shè)計(jì) 蓋帽墊片的沖壓工藝及模具設(shè)計(jì)

64、 缸體氣缸孔鏜削動(dòng)力頭設(shè)計(jì) 缸體曲軸孔與凸輪軸鏜削動(dòng)力頭的設(shè)計(jì) 鋼筋調(diào)直機(jī)的設(shè)計(jì) 高溫高速摩擦磨損試驗(yàn)機(jī)設(shè)計(jì) 刮板式脫殼機(jī)設(shè)計(jì) 軌道式小型液壓升降機(jī)機(jī)架和小車設(shè)計(jì) 紅薯丁切制機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì) 紅薯?xiàng)l切制機(jī)構(gòu)的設(shè)計(jì) 高壓瓶蓋注塑模具設(shè)計(jì) 戶用型太陽(yáng)能水泵的設(shè)計(jì) 機(jī)床手柄注塑模設(shè)計(jì) 基于JN338的電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)矩轉(zhuǎn)速測(cè)量系統(tǒng)設(shè)計(jì) 基于PLC的包裝生產(chǎn)線計(jì)數(shù)分配環(huán)節(jié)控制系統(tǒng)設(shè)計(jì) 基于PLC的材料分揀模型控制系統(tǒng)設(shè)計(jì) 基于PLC的加熱反應(yīng)爐電氣控制系統(tǒng)的設(shè)計(jì) 基于PLC的食用油灌裝生產(chǎn)線的電氣控制設(shè)計(jì) 基于PLC的四軸聯(lián)動(dòng)機(jī)械手控制系統(tǒng)設(shè)計(jì) 基于PLC的污水處理電氣控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)

65、 基于PLC四自由度機(jī)械手 基于單片機(jī)的電子秤的設(shè)計(jì) 基于單片機(jī)的電子密碼鎖設(shè)計(jì) 基于單片機(jī)的非接觸式紅外測(cè)溫儀設(shè)計(jì) 基于單片機(jī)的智力競(jìng)賽搶答器設(shè)計(jì) 基于單片機(jī)的自動(dòng)照明節(jié)能控制系統(tǒng)設(shè)計(jì) 基于單片機(jī)控制的LED亮化設(shè)計(jì) 基于浮子流量計(jì)單片機(jī)流量控制系統(tǒng)的設(shè)計(jì) 矩形柱座雙面倒角專用機(jī)床設(shè)計(jì) 矩形柱座雙面銑專用機(jī)床設(shè)計(jì) 礦用固定式帶式輸送機(jī)的設(shè)計(jì) 辣椒切碎機(jī)的設(shè)計(jì) 離心式茶葉雨水葉脫水機(jī)設(shè)計(jì) 犁刀變速齒輪箱體加工工藝及夾具設(shè)計(jì) 立式離心式剝殼機(jī)設(shè)計(jì) 立式推桿減速機(jī)的設(shè)計(jì) 連桿端孔軸線平行度自動(dòng)檢測(cè)儀的設(shè)計(jì) 連桿端面平行度自動(dòng)檢測(cè)儀的設(shè)計(jì) 龍門動(dòng)模式鋼板模壓機(jī)設(shè)

66、計(jì) 漏斗式熱風(fēng)干燥機(jī)的設(shè)計(jì) 螺旋式榨油機(jī)設(shè)計(jì) 密封墊罩的冷沖壓模具設(shè)計(jì) 棉花裸苗移栽機(jī)取苗機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)與仿真 棉花裸苗移栽機(jī)送苗機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)與仿真 棉花裸苗移栽機(jī)移栽機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)與仿真 滅火器外殼注塑模設(shè)計(jì) 農(nóng)用鋪膜機(jī)設(shè)計(jì) 平衡臂機(jī)械手設(shè)計(jì) 普通車床的數(shù)控化改造設(shè)計(jì) 汽車變速箱體加工工藝及夾具設(shè)計(jì) 淺盒形件拉深工藝及模具設(shè)計(jì) 曲軸加工工藝及夾具設(shè)計(jì) 曲軸軸頸圓度自動(dòng)檢測(cè)儀的設(shè)計(jì) 曲軸軸線同軸度自動(dòng)檢測(cè)儀的設(shè)計(jì) 山茶采摘平臺(tái)升降機(jī)構(gòu)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì) 山區(qū)履帶式噴霧機(jī)總體方案 山楂采摘平臺(tái)行走控制系統(tǒng)設(shè)計(jì) 上前蓋注塑模設(shè)計(jì) 上下樓梯搬運(yùn)器設(shè)計(jì)與仿真 生物質(zhì)秸稈切碎機(jī)設(shè)計(jì) 手持式激光測(cè)距儀的設(shè)計(jì) 手動(dòng)機(jī)器人控制系統(tǒng)的設(shè)計(jì) 手機(jī)外殼注塑模設(shè)計(jì) 手推式草坪修剪機(jī)設(shè)計(jì)與仿真 手推式割草機(jī)設(shè)計(jì) 數(shù)控回轉(zhuǎn)工作臺(tái)設(shè)計(jì) 雙活塞漿體泵液力缸設(shè)計(jì) 水稻育秧播種流水線控制系統(tǒng) 水力切割除草試驗(yàn)臺(tái)設(shè)計(jì) 太陽(yáng)能路燈的設(shè)計(jì) 太陽(yáng)能逆變?cè)O(shè)計(jì) 太陽(yáng)能蓄電池充放電器控制的設(shè)計(jì) 太陽(yáng)能最大功率跟蹤系統(tǒng)的研究 筒形件的沖壓工藝及模具設(shè)計(jì) 土豆清洗機(jī)的設(shè)計(jì) 拖拉機(jī)液壓提升實(shí)驗(yàn)