割草机设计大学本科毕业论文.doc

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1、2014届 分 类 号:单位代码:10452毕业论文（设计） 小型割草机的设计姓 名 学 号 年 级 2010 专 业机械设计制造及其自化系（院） 指导教师 摘 要发展草坪和地被植物是维护生态平衡、保护环境卫生、美化城市面貌、减少大气污染、防止水土流失的有效措施之一，特别是针对我国北方的沙尘暴天气。同时它们对减少城市里二次扬尘和减轻噪声污染也有较好的效果。而维持草坪的美观与整齐就要对其进行定期修剪。修剪的过程要靠剪草机来完成。本文对割草机驱动装置、传动装置、切割装置等具体装置做了详细介绍，并且重点计算确定了传动系统中齿轮和轴等的基本尺寸，对各个标准零件、非标准零件的选取也做了相应的计算。本文设

2、计的割草机适于家庭庭院及私人花园等小型草地使用，修剪草坪时保证了节省原料、造价低、污染小，符合环保要求。关键词：割草机；驱动装置设计；传动装置设计；动刀装置设计；强度计算ABSTRACTDevelopment of lawns and ground cover is to maintain the ecological balance, protecting the environment and health, beautify the city appearance, to reduce atmospheric pollution, one of the effective measure

3、s to prevent soil erosion, especially for the sandstorm weather in the north of China. Them at the same time to reduce the secondary dust and reduce the noise pollution in city also has a better effect. And to maintain the lawn is beautiful and neat is to be trimmed regularly. Pruning process is to

4、be completed by lawnmower.In this paper, the lawn mower driving device, transmission device, cutting device, such as the specific device is made in detail, and the key drive system of the calculate and determine the basic size of gear and shaft, the selection of various standard parts, non-standard

5、parts and do the corresponding calculations. In this paper, design of lawn mower is suitable for home garden and private garden use small grass, when mowing the lawn to ensure the save raw material, low cost, little pollution, meet environmental requirements. Keywords:The glass cutting machine; Driv

6、e design; Transmission device design; The knife device design ;Strength calculation目 录1.引言12割草机的概述23.总体方案4 3.1设计要求6 3.2整体结构64驱动装置设计75传动装置设计7 5.1传动装置运动和动力参数计算7 5.2减速器齿轮设计9 5.2.1材料选择9 5.2.2主要尺寸设计9 5.2.3精度等级及公差值确定10 5.2.4弯曲强度校核11 5.3减速器轴设计11 5.3.1从动轴设计11 5.3.2主动轴设计16 5.4减速器箱体设计176切割装置设计18 6.1材料的选择19 6.

7、2切割装置的运动19 6.3动刀结构20 6.4刀片间隙调整20 6.5双曲柄设计20 6.5.1双曲柄半径r的设计20 6.5.2双曲柄结构设计217总结23参考文献24致谢25 1.引言 在所有花草园林用具中，割草机的使用可谓是最为广泛的，也是应用机率最大的。像油锯、高枝油锯、割灌机、地钻之类的应用概率就会偏低那么一点。也就是说使用次数越多，其出故障的概率就会增大，下面概述下草坪割草机的类型、使用方式、保养维护。 1、草坪割草机的分类按使用动力类型割草机可分为以汽油为燃料的发动机式、以电为动力的电动机式和无动力静音式；按行走方式割草机可分为自走式、非自走手推式和座骑式；按排草类型割草机可分

8、为集草袋式和侧排式：按刀片数量割草机可分为单刀片式、双刀片式和复合刀片式；按刀片运行方式草坪割草机可分为滚动刀式和旋转刀式。一般常用的割草机为发动机式、自走式、集草袋式、单刀片式、旋刀式机型。2、草坪割草机的使用机械在工作之前，必须要先将割草区域内的相关杂物清除，要检查发动机的机油数量、汽油面、空气滤清器过滤性能、螺钉的松动程度、刀片的紧密和锋利程度。当机器在冷机的情况下时，要先将风门关闭，然后要将润滑器重压不少于3回，将油门打到最大程度。当割草机启动之后在适当的打开风门。在割草的过程中，如果草的高度太高，可以分期和分阶段进行作业，可以说最好的高度是每次只将草的总高度1/3割掉，这样就可以避免

9、草地在修割后出现草黄的现象，另外当机器工作区域的坡度很陡，必须要顺从高处向低处割草，当坡度大于30度时，机械作业是不可取的，但如果机械需要工作区域的面积非常大，割草机作业时间应小于4小时。3、使用割草机的一般性安全事项汽油处理启动割草机时，不要让启动拉绳忽然弹回；割草时工作人员要注视前方0.9-1.2米的地方；当穿过马路或车道时，割草机必须关闭；当在陡坡上作业时，手扶自走式割草机必须横穿斜坡割草；除非割草机火花塞连线断开，否则割草机一定不要离开视线；不调整割草机发动机仍在运转的割草机的高度、处理排草口或装拆集草袋；切勿倾斜割草机，保证割草机四个轮子始终着地；切勿向您所在的位置挪动割草机；切勿抬

10、起或维修引擎正在作业的割草机；不要靠近发热的发动机。消音设备的温度可高达1200F（648C）；不在房屋内存放汽油或在密闭环境中向油箱里灌油；汽油溅溢出来要立即清理；往油箱里加入汽油时不要超过油箱体积的3/4，汽油遇热会膨胀；当往油箱里加入燃料时不准有明火；注入油料时，火花塞接线必须断开，并让发动机冷却2分钟。燃油遇到热的发动机可能会引起爆燃。4、使用之后的维护与故障处理当机器设备工作完成后，要进行全面的清理，并且要及时的检查连接部分是否有松动，再检查设备中的油面是否符合要求标准，空气滤清器的过滤性能和刀片都是否完好和是否伤损等等，最后还要根据设备的相关应用设备标准提高容易损坏的部位的检查，并

11、定期进行维护。2 .割草机的概述割草机使用之前，镰刀是草坪修剪的主要工具，牛羊放牧也是维护草地平整很重要方法。随着高尔夫球、棒球及橄榄球等运动的崛起，人们对拥有平整美观的草地做体育场地的需求越来越迫切。1805年英国人奥普拉内特发明了第一台收获谷物并能切割杂草的机器，由人推动机器，通过齿轮驱动带动旋转刀片割草，这就是旋转刀割草机的原型。1830年，英国纺织工程师比尔.布丁获得了滚筒割草机的专利，1832年兰赛姆斯农机公司开始大规模生产滚筒割草机，1902年英国人伦敦恩斯发明了以内燃机为动力的滚筒式割草机，其原理仍在使用。在西方发达国家，20世纪初期，割草机就取得了快速的发展。修剪是草坪维护和保

12、养的基本工作之一。选择正确的草坪割草机是保证草坪修剪质量的前提，选择草坪割草机的类型要根据草坪的功能而定，高尔夫球场的果岭、发球台选用果岭机及发球台草坪割草机；球道及运动场草坪，如足球场、橄榄球场等，滚刀式草坪修剪车是最佳选择，也可以选用旋刀式草坪修剪车；普通绿地，景观草坪等，选用旋刀式草坪割草机；高尔夫球场斜坡选用悬浮式草坪修剪机；林间草坪或障碍物较多的草坪可选用割灌割草机。用于生产的往复式割草机应用于在19世纪50年，最初由动物牵引驱动，由地轮驱动割刀。20世纪后发展到由拖拉机牵引割草机，30年代出现由拖拉机悬挂往的复式割草机。依靠切割机上移动和固定刀片的相对剪切运动切割牧草，其特点是割茬

13、整齐，所需功率较小，但对牧草的适应性差，容易堵塞，适用于普通、平坦天然草场和人工草场操作。在70年代中期开始生产和使用旋转式割草机。依靠高速的刀片冲击切割牧草。其特点是工作稳定，对牧草的适应能力强，适用于高产草场；但切割不够整齐，重切较多，所需消耗能量较多。因为割草稠密汁多，往复式割草机切割器上割刀的切割速度应该大于谷物收割机。对于往复式割草机，割刀的平均速度应在1.62.0米/秒之间或者是更高,最低的切割速度也应大于2.15米/秒。旋转式割草机的切割速度为6090米/秒。往复式割草机割茬平整，草坪破损率低，降低了单位割幅的金属用量和功率消耗，因而成本较低。它的操作速度一般为68公里/小时。增

14、加割刀的往复次数和解决割刀的整体平衡问题后，操作速度可以增加到1012公里/小时。往复式割草机适合于切割站立立和生长密度十分高的草坪。旋转式割草机工作性能稳定，对草坪的适应性能强，特别适用于厚密、倒伏、缠连的牧草，能以816公里/小时的操作速度工作，高效率。但是制造复杂，生产成本高，单位割幅内消耗功率大。大部分割草机选用切割器为GB1209121386的标准型。护刀器选用单体类型，其顶部上扬，与护刀器梁加载到一体，采用沉头螺栓连接。定刀片是齿刃，移动刀片为齿刃（下刻齿）和光刃两种。移动刀片是光刃时割茬平整，消耗功率低，但需经常研磨刀片。移动刀片是齿刃时，制造很复杂，消耗功率多，但不需要经常研磨

15、磨刀片。因为草坪生长厚密，水分含量较大，要求的割茬很低，选择的切割速度大，而进距较小，一般割刀在1.6米/秒以上，进距是5974毫米。综上所述，该设计选用的是往复式I型切割器。无论是哪种类型的割草机对草坪修剪都有一样的基本要求：1.剪草高度能按照要求调整，适用大范围高度调整，当对草坪的修剪要求很低时能达到要求。2.剪草整洁、平齐，同一进度剪草前后高度一样，两次工作行程连接平整、没有接茬。3.对地形的适应能力强，执行能力强，符合地形变化前后剪草高度要求。4.割草机对草坪破坏轻、损害少。5.草屑收集干净，或被切削部分细碎性能好（草屑撒在草坪中当肥料时），以保证洒落在草坪下及时衰变。6.割草低故障，

16、机质量好，节省燃料和效率高。7.割草机操作方便、灵活轻便、方便维修和调试，零部件之间良好的通用性和互换性。8合理把握草坪修剪的时间和发展科学的修剪高度和割草频率。如何安全操作割草机：（1）工作时，一定不要赤脚或穿凉鞋，一般应穿上工作服和工作鞋。（2）熟悉机器操作流程，工作环境，认真阅读割草机的使用说明书，知道在紧急情况下，如何及时关闭发动机。（3）确保草地上没有树枝、石子、电线和其他杂物，避免割草机的刀片把它们抛起来伤人。（4）使用前认真检查所有部分，保证机器刀片与割草机连接紧固。要整套替换破旧的和损坏的刀片和螺丝，以免造成机器性能不稳定。破损的刀片和螺丝都是非常危险的。（5）时常维护所有螺帽

17、、螺丝和螺钉，以保证割草机处在平稳状态。(6)工作过程中要慢慢的推割草机往前走，前进速度不要太快。（7）坡地割草时，要保证高度稳定。在坡上调整方向时，必须要特别小心。不要在坡度很陡的坡地上割草。（8）割草过程中，不要提升和移动割草机。 3.割草机总体方案的设计驱动手推式割草机的是行走轮驱动，即推力的驱动。根据人机工程手册，人步行速度约为3到5千米/时，也就是说 4864米/分，因为要推动割草机来切割，选择人的步行速度为48米/分，即0.8米/秒。参照机械设计手册得到以下数据：成年男性身高：1825周岁 15541830 毫米2635周岁 15451851 毫米3660周岁 15531798 毫

18、米平均身高：1860周岁 15431814 毫米成年女性身高：1825周岁 14571709 毫米2635周岁 14491698 毫米3660周岁 14451683 毫米平均身高：1860周岁 14491697 毫米成年男性臂长：1825周岁 279350 毫米2635周岁 280349 毫米3660周岁 278348 毫米平均臂长：1860周岁 279349 毫米成年女性臂长：1825周岁 253319 毫米2635周岁 253320 毫米3660周岁 251317 毫米平均臂长：1860周岁 252319 毫米立姿工作岗位工作高度：男性：95010501150 毫米105012001300

19、 毫米女性：8509501050 毫米100011001200 毫米综上所述，根据性别的不同和年龄的不同设计站立工作时操作相关尺寸，以及人体可能需要的活动空间.设计原则：工作场所的高度取决于作用力、工作人员的高度、工作人员操作对象的尺寸和视野。A：精密工作，使用肘的支撑。（针对男性的设计尺寸：105115mm 针对女性的设计尺寸：100110 mm）B：虎钳固定于工作台上的高度：113 mmC: 光手作业。（男性：95100 mm 女性：9095 mm）D:劳动强度大的工作。（男性：8095 mm 女性：7590 mm）这个设计属于D范围内的设计。由于这个割草机是手推式的，动力来自于操作人员的

20、行走和推力。应该把结构尺寸方面的因素考虑在内，所以外轮直径不要过大。加入轮子直径很大，那么很容易推行机器，比较省力，其速度要求应该超过0.8米/秒速度要求,假如达不到该速度,那么草将被撕裂和扯断,而不是被切割了;如果轮子直径太小,则推动起来比较费力,达不到设计要求,要达到人的推力在200N左右就能推动该机器才可以。3.1设计要求1.驱动装置 0.81.8千瓦的汽油机2.割幅 5075厘米3.割茬高度 35厘米4.牧草合适高度 2560厘米5.机器重量 25千克左右3.2整体结构 1离合器与主动轴连接装置 2.轴承 3.主动轴 4.下箱体 5.切割装置 6.偏心轮 7.联轴器 8.从动轴 9.大

21、齿轮 10.轴承 11.上箱体图1小型割草机工作示意图割草机根据它的切割装置可分为刀片往复运动的收割机和回转运动的旋转式收割机。往复式收割机所需动力比旋转式收割机小，所以选用往复式类型。考虑到收割机要求高工作效率，而只有一个动刀移动刀片，切割速度慢，工作时稳定性能差；双刀收割机是两组刀片向彼此相反方向运动，操作速度快，动态平衡好。因此该设计选用双动往复式割草机。该小型割草机主要由三部分构成：驱动装置、传动装置和切割装置。4.驱动装置设计此小型割草机用汽油驱动。因为割草机工作所消耗的功率由空转功率Pk及切割茎杆的功率Pg两部分组成，即 其中 式中设备进速度 （米/秒），本机为0.73米/秒割设备

22、幅（米），本机为0.75米切割每平方米面积的作物茎杆消耗的功率（），取200-300空转功率的大小和切割器的安装调整技术相关联，一般每前进1米所需空转功率为0.6-1.1kw。取所以汽油机所需输出功率 为汽油机到工作部位的总效率，有一对离合器，两对轴承，一对齿轮，一对联轴器。则 因此，取输出功率1.5kw的汽油机，该机器转速在3000-6000r/min范围内，取作业转速n=4000r/min。5.传动装置设计5.1传动装置运动和动力参数计算1）计算传动装置的总传动比由汽油机满载时转速与工作转速，可以计算出传动装置的总传动比i=4，总传动比很少用一级传动。2）计算传动装置的运动和动力参数（1）

23、各轴转速（2）各轴输入功率（3）各轴输入转矩由以上计算得参数列表如下表：表1传动装置运动和动力参数（1）参数汽油机轴轴轴工作轴转速n（r/min）4000400010001000功率P（kw）1.51.4841.4041.39表2传动装置运动和动力参数（2）参数汽油机轴与轴轴与轴轴与工作轴转矩T（Nm）3.54513.413.27传动比i141效率0.990.9450.9855.2减速器齿轮设计5.21材料选择1）查阅资料选用齿轮材料为：小齿轮：40Cr，表面淬火，HRC=48-55大齿轮：45钢，调质，HB=217-2552）按HRC=51,查阅资料知小齿轮疲劳极限为 按HB=236,查阅资

24、料知大齿轮疲劳极限为3）查阅资料得最小安全系数4）计算各齿轮的许用应力 5.2.2主要尺寸设计1）根据上面计算知小齿轮所需传递的转矩2）查资料选定载荷系数K=1.83）查资料得齿宽系数 4）确定小齿轮分度圆直径 取d1=18mm5）计算齿轮模数m按标准取m=16) 确定齿轮齿数7）确定齿轮主要尺寸齿轮分度圆直径： 齿顶圆直径：齿根圆直径：齿轮传动的中心距：齿轮宽度：取图2齿轮结构图5.2.3精度等级及公差值确定1）计算齿轮精度等级计算齿轮的圆周速度v并选择齿轮精度 由齿轮工作条件可知，工作平稳是齿轮的基本要求，根据计算查资料可以确定齿轮第公差组精度等级为8级，第公差组精度等级为8级，并选用第公

25、差组精度等级为9级，。2）齿厚公差的确定由公差等级确定齿厚公差齿厚上偏差：齿厚下偏差：齿厚公差： 5.2.4弯曲强度校核查资料知齿轮的许用弯曲应力 两齿轮齿形系数 比较的值：，因此按大齿轮来计算，计算大齿轮齿根的弯曲应力为： 因此齿轮弯曲强度足够。5.3减速器轴设计5.3.1从动轴设计1）选择轴的材料轴的材料主要有碳钢和合金钢。钢轴的毛坯多数用扎制圆钢和锻件，有的则直接用圆钢。因为碳钢比合金钢价格，敏感性的低应力集中，同时也可用热处理或化学处理等办法提高其耐磨性和抗疲劳强度，因此用碳钢制造轴尤为广泛，其中最常用的是45钢。合金钢比碳钢具有更高的力学性能和更高的淬火性能。因此，在传递大的动力时，

26、并且要求减小尺寸与质量，提高轴颈的耐磨性，以及处于高温或者低温条件下工作的轴，常采用合金钢。各种热处理（高频淬火、渗碳、氮化、氰化等）以及表面强化处理（喷丸、滚压），对提高轴的抗疲劳强度都有着显著的影响。高强度铸铁和球墨铸铁容易作成复杂的形状，且具有廉价、良好的吸振性和耐磨性，以及对应力集中的敏感性较低的优点，可以用于制造外形比较复杂的轴。根据资料轴的材料选用40Cr，调制处理。2）按钮转强度计算轴外伸端的直径查资料取C=102，取d=12mm3）轴的结构设计轴的设计也和其它零件的设计相似，包括两方面的内容结构设计和工作能力计算。轴的结构设计是根据轴上零件的安装、定位以及轴的制造工艺等方面的要

27、求，合理地确定轴的结构形式和尺寸。轴的结构设计不合理，会影响轴的工作能力和轴上零件的工作可靠性，还会增加轴的制造成本和轴上零件装配的困难等。因此，轴的结构设计是轴设计中的重要内容。轴的工作能力计算指的是轴的强度、刚度和振动稳定性等方面的计算。多数情况下，轴的工作能力主要取决于轴的强度。这时只需要对轴进行强度计算，以防止断裂或塑性变形。而对于刚性要求较高的轴（如车床主轴）和受力大的细长轴，还应进行刚度计算，以防止工作时产生过大的弹性变形。对高速运转的轴还应进行振动稳定性计算，以防止发生共振而破坏。轴的结构设计又包括制定处合理的外形和全部结构尺寸。 轴的结构主要取决于以下因素：轴在机器中的安装位置

28、及形式；轴上安装的零件的类型、尺寸、数量以及和轴联结的方法；载荷性质、大小、方向及分布情况；轴的加工工艺等。而影响轴的因素较多，且其结构形式又要随着具体情况的不同而异，所以轴没有标准的结构形式。设计时，必须使轴满足以下条件：轴和轴上工作的零件要有准确的工作位置；轴上的零件应便于装卸和调整；轴应具有良好的制造工艺等。4）确定轴上零件的位置和固定方式根据减速器结构，齿轮应该布置在两个轴承之间，为防止零件在运转时产生轴向移动，零件在轴线方向需要固定，左轴承靠轴肩和轴承盖，右轴承靠套筒和轴承盖做轴向定位；为传递运动和转矩，轴上零件应与轴作周向固定，齿轮和轴选用平键和过盈配合（H7/r6）作周向定位，两

29、端轴承选过渡配合（k6）作周向定位。5）确定轴的各段直径各轴段的直径是在扭转强度计算的情况下而得的最小直径的基础上，考虑轴上零件的轴向定位及装拆，由轴端起逐段加以确定的。各轴段的长度，主要取决于各零件与轴配合部分的轴向尺寸和零件间必要的轴向间隔距离。按工艺和强度要求，将轴制成阶梯形，根据外伸端直径d=12mm，考虑到联轴器的轴向定位，在轴上作轴肩，取轴肩圆角r=1mm，故轴承盖处直径为14mm，右端轴颈直径按滚动轴承标准取为15mm，装齿轮的轴头取为20mm，轴环直径取25mm，宽取4mm，左轴颈直径取与右直径相同的直径，即亦为15mm，考虑轴承定位，左轴承与轴环间的轴段直径取18mm。图3传

30、动轴结构图6）确定轴各段长度根据齿轮宽度10mm，取轴头长为9mm，以保证套筒与轮毂端面贴紧，102轴承宽度为10mm，故左端轴颈为10mm，为使齿轮端面、轴承端面与箱体内壁均保持一定距离，取套筒宽为8mm，轴穿过轴承盖部分长度为10mm，轴外伸端长度根据联轴器尺寸取24mm。根据轴的结构草图得两轴承跨距为34mm。7）轴强度校核8（1）画轴的受力图（图2）从动轴上的转矩齿轮上的圆周力径向力（2）作水平面弯矩图（b）支座反力C截面处的弯矩（3）作垂直面弯矩图（c）支座反力 C截面处的弯矩（4）作合成弯矩图（d）（5）作扭矩图图4 从动轴受力图8）校核轴强度分析可知在截面C处弯矩和扭矩最大，故为

31、轴的危险截面，因是单向传动，扭矩可以认为：按脉动循环变化，故取校正系数=0.6。危险截面上的最大当量弯矩 查得40Cr调制的，许用应力 轴的危险截面上所需直径为：考虑到该截面上开有键槽，故将轴颈增大5%，即d=10.9220mm（设计尺度）因此该强度足够，设计结构尺寸合理。5.3.2主动轴设计1）材料选择主动轴设计为齿轮轴，根据资料选择40Cr，调质处理。2）按扭转强度计算轴外伸端的直径取C=102，则取d=8mm3)轴的结构设计(1)确定轴上零件的位置和固定方式根据减速器结构，齿轮应布置在两轴之间，为防止零件在运转时产生轴向移动，零件在轴线方向需要固定左轴承靠轴肩和轴承盖，右轴承靠轴肩和轴承

32、盖作轴向定位，由于齿根圆直径与轴颈相差不大，故将齿轮和轴承制成一体齿轮轴。(2)确定轴的各端直径按工艺和强度要求，将轴制成阶梯形，根据外伸端直径d=8mm，考虑到联轴器的轴向定位，在轴上作轴肩，取轴肩圆角r=1mm，故轴承盖处直径为10mm，右端轴颈直径按滚动轴承标准取为12mm，装齿轮的轴头取为20 mm，左轴颈直径取与右直径相同的直径，即亦为12mm，考虑轴承定位，左轴承与轴环间的轴段直径取15mm。（3）确定轴各段长度根据齿轮宽带15mm,轴承宽度为8mm,为使齿轮端面与箱体内壁均保持一定距离，取端面到齿轮端面距离为5.5mm，轴外伸端长度根据离合器与主动轴连接部分数据取24mm。根据轴

33、的结构草图得两轴承跨距为34mm。图5主动轴结构图5.4减速器箱体设计1）材料选择根据资料选择材料HT200 2）结构设计箱体是支撑和固定减速器及保证传动件啮合精度的重要机件，其重量约占减速器总重量的50%，对减速器的性能、尺寸、重量和成本均有很大影响。根据减速器中的传动件、轴系部件和轴的结构，设计箱体。图6箱体结构图3)减速器的润滑和密封根据资料采用脂润滑，选用二硫化钼锂，轴伸出处得密封采用轴承盖便可。6.切割装置设计采用标准型切割器GB1209121386。护刀器为单体式，其尖部上翘，与护刀器梁装成一体，采用沉头螺栓安装。动刀片有齿刃（下刻齿）和光刃两种，定刀片为赤刃。动刀片为光刃时割茬整

34、齐，功率消耗少，但需经常磨刃。动刀片为齿刃时，制造较复杂，功率消耗大，但不需要磨刃。由于草坪生长稠密，含水量较大，要求的割茬较低，采用的切割速度大，而进距较小，一般割刀为1.6m/s以上，进距为5974mm。切割器是由做往复运动的割刀、装有定刀片的护刃器、压刃器、护刃器梁等组成的。割刀相对护刃器做往复运动，并与机器一起前进。因此，动定刀片形成割副，定刀片是切割时的固定支架，它在切割时与剪刀的原理相似，必须使刀片之间保持正确的间隙，才可以使得切割整齐，所以采用压刃器来实现这一要求。带齿的动刀片有不宜磨钝，使用寿命较长的优点，因此，在切割器上被广泛使用。动刀片应该牢固的铆接在刀杆上，并且可、接缝要

35、严密，如有松动，应该及时铆紧。动刀片齿纹应该完整，如果有5毫米以上的缺口，或者有一出连续掉齿达到三个以上并且刀片磨钝，齿高小于4毫米，应该拆掉换新的。定刀片采用光刃刀片，当刃厚度超过0.3毫米上时，应该拆下来磨刃，当刀片宽度小于护刃器宽度时，应该更换新的。护刃器不得有裂纹和变形。护刃器变形轻的可以直接在护刃器梁上矫正，变形严重可以拆下定刀片，加热约800摄氏度，进行热较核。护刃器全部装到护刃器梁上要保证全部定刀片的工作面在同一个平面上，护刃器之间的距离应该保持一致，偏差不得差异于正负3毫米。各部状态良好的部件组装在一起之后，应能达到在切割器行程处于左右极限位置时，动定刀片中心线应该重合，或者左

36、右偏差相同的数值。动刀片和定刀片的前端应该贴合，或者有小于0.5毫米的间隙，后端的间隙不得大于1.5毫米。刀杆应该平直，不应该有裂纹、弯曲、扭曲 。刀杆在导向套槽中两侧间隙应该一致，以减少导向套和刀杆之间的磨损和阻力。状态好的切割器，用手拉动刀杆应该非常的轻松，不发卡。整列调整：护刃器安装好后，各护刃器尖端应该相距相等，且应该在同一水平线上。检查方法可以用拉线法检查，在两端的护刃器尖端拉一直线，中间各护刃器的尖端允许在线上上下高低3毫米。定刀片也应该处在同一水平面上，用直尺检查，5个低刃偏差不得超过0.5毫米，如果不符合要求，应该重新铆合，否则，作业中回导致塞刀、崩齿、撕拉茎杆等故障。 对中调

37、整：当割刀处在极端位置的时候，所有动刀片的中心线应该与所有的相应的护刃器的中心线均匀重合，其工作幅宽小于两米的切割器，偏差不得超过3毫米，工作幅宽超过2米的，偏差不得超过5毫米。密接调整：这里指的是动刀片和定刀片的接合状态。如果密接不良，在切割的过程中容易导致根拔和堵塞，不能顺利的输送和脱粒。当割刀处在极限位置，动、定刀片的前端应该贴合，最大允许有0.5毫米的间隙，后端应该有0.31毫米的间隙，最大允许有1.5毫米的误差。但是间隙达到的程度不能超过全部护刃器的1/3。密接程度可以用压刃器来调整。压刃器与动刀片之间的间隙不得超过0.5毫米。调整好的切割器应该保持手拉动自由灵活。6.1材料的选择割

38、草机刀片必须采用高强度优质钢材，经过特殊热处理工艺保证刀片有较高的强度、锋利度、耐磨性、抗冲击韧性。刀架及刀片外形应该符合空气动力学要求，尽量减少运动时的空气阻力，以降低功率消耗。装配、调整刀具时，必须保证两端力矩平衡，以减少振动和噪声。6.2切割装置的运动双动割草机，是由偏心轮旋转运动来变换成割刀的往复运动。割刀的平均速度，可以根据行程s和转速n计算 和割草机前进速度的比率称切割速比切割速10比对切割性能的影响较大，牧草的收割可在1.2-1.5的范围。切割机在工作时，动刀一面作往复直线运动，一面随机器前进，其绝对速度是两者的合成。可用作图法画出动刀片的绝对运动轨迹，此图通常称切割图，用以分析

39、切割机的工作过程。动刀切割时会产生重割区和漏割区。重割区内出现重复切割，造成无用功；漏割区是刀片切不到的地方，造成切割不均和切割不良。重割区和漏割区都对切割性能有不良影响，应力争减小该两区面积。影响这两区在切割图中所占面积大小的主要因素是切割速比K，一般速比大，漏割区减小，重割区增加，无用功增加；反之，漏割区增加，重割区减小，割茬升高。在这里要考虑重复切割和有害面的比例，最合适的K值取1.6。刀片往复次数为：连杆式割草机为800-900次/min，无连杆式割草机为900-1200次/min，双刀割草机为1000-1600次/min，由此看出双动刀割草机效率高。6.3动刀结构切割装置主要有一对往

40、复运动的动刀和固定不动的支撑部分组成11，动刀和刀杆做成一体，刀杆与传动机构相连，用以将动力传递给刀。固定支撑部分包括刀架、间隙调整机构等。工作时双刀同时作往复直线运动，对双刀间的牧草进行切割。动刀切割装置的主要工作零件，采用光刃结构，切割省力，割茬整齐，但易磨钝，工作中需经常磨刀，主要用于牧草收割。动刀片是一种易损件，为了保证具有较好的耐磨性和一定的冲击韧性，刀片一般用合金钢制成，刃部需淬火。6.4刀片间隙调整主要是动刀之间的间隙调整，如图4-2所示，双刀都开有导向槽，用螺栓与压板和机架联系起来，间隙靠螺母6来调整，一般不超过0.5mm的间隙。1.下动刀 2.上动刀 3.压板 4.机架 5.

41、垫片 6.螺母 7.螺栓 8.垫片图7 间隙调整部分结构图6.5双曲柄设计6.5.1双曲柄半径r的设计刀片行程S=35mm，曲柄的转速，根据单动刀片平均速度公式：得到单动切割装置曲柄半径由于本文设计的是双动切割装置，所以所需曲柄半径为单动切割装置曲柄半径的一半，故，取。 6.5.2双曲柄结构设计双曲柄是切割装置的主要部件之一，要想实现从旋转运动到双刀的往复直线运动，必须有一个中间传动结构，该机构就是双曲柄结构，采用偏心轮式结构，其中偏心轮材料选用45钢，安装偏心轮的转轴材料选40Cr。按钮转强度计算轴外伸端的直径查资料取C=102，取d=10mm图8偏心轮结构图图9安装偏心轮的轴7.总结本次设

42、计的小型割草机使我对所学的知识有了深刻的了解，同时也发现了自己的许多不足，总之这次设计给与了我各方面能力的锻炼。这个机械装置综合了现有的一些类似机械的优点。当然，本设计的产品还存在一些缺点，如传动装置需要进一步优化，找到最佳工作状态；同时需要增加拨草装置来解决割后牧草的有序叠放问题，最好在收获机侧面增设捆草机构，实现割、捆同步完成。这个机械还应该有其它一些缺点将会在使用中显露出来，这就留待以后进一步的完善本产品。在具体的设计计算中才深刻地感觉到，大学四年学习的知识不仅没有好好的打下扎实的基础，更加没有好好的利用过。只是两次课程设计用到了一部分，但是也是很不系统的。同时也体会到作为一名设计者不仅

43、需要方方面面的专业知识，更重要的是应该戒骄戒躁，具有一种严谨的做学问态度，一种求知识精神。不积小流无以成江海。毕业接近尾声，再回首设计过程，深切体会到无论做什么事情都是从一点一滴开始的，从一个小小的开始，到中途的不断休整，再到最后的不断完善。通过反复地实践和亲身体会，才能不断完善自己。本次设计可以说是对各门专业知识综合运用，对以前所学点滴知识的再一次系统性的综合考察和检验。通过查阅和研究一些资料，进一步开阔了自己的视野，也是通过查阅资料，提高了进行文献检索的能力。也培养锻炼自己的自学能力和综合能力，利用所学的知识解决实际问题。参 考 文 献1 张文静.割草机械的现状、机遇及发展.农村牧区机械化

44、M.2001.2 邱梅贞.中国农业技术发展史M.机械工业出版社.19933 金明山.引进国外割草机械应注意的问题J.现代化农业.20034 农业机械学会.农业机械手册M.机械工业出版社.19915 李建平.机械设计课程设计M.北京航空航天大学出版社.20016 崔占全，邱平善.工程材料M.哈尔滨工业大学出版社.2000.7 廖念钊,莫雨松等.互换性与技术测量M.北京:中国计量出版社.2001.8 刘鸿文.材料力学M.第4版.高等教育出版社，2004.9 邓文英.宋力宏.金属工艺学（上）M.北京：高等教育出版社.200010 樊万本.割草机研究.农机与食品机械J.1995.11 杜建明.水草收获

45、机械切割输送装置的设计分析J.农村牧区机械化.1995.12 孙桓，陈作模.机械原理M.第6版.高等教育出版社，200013 尚书旗.农业机械应用技术J.高等教育出版社.2001.14 唐劲松.简明机械设计手册M.上海科技技术出版社.1992.15 李丽,张彦娥.现代工程制图基础M.北京:中国农业出版社.2003.16 Sasaki. Y. The National Agricultural Research Organization and Prospective Farm Mechanization Research. AGRICULTURAL MECHANIZATION IN ASIA AFRICA AND LATIN AMERICA.01-Jan-2002.17 Karmakar. S；Basak.S.Agricultural Mec