无动力手推式割草机设计毕业论文.doc

无动力手推式割草机设计 无动力手推式割草机设计毕业设计（论文）原创性声明和使用授权说明原创性声明本人郑重承诺：所呈交的毕业设计（论文），是我个人在指导教师的指导下进行的研究工作及取得的成果。尽我所知，除文中特别加以标注和致谢的地方外，不包含其他人或组织已经发表或公布过的研究成果，也不包含我为获得 及其它教育机构的学位或学历而使用过的材料。对本研究提供过帮助和做出过贡献的个人或集体，均已在文中作了明确的说明并表示了谢意。作 者 签 名： 日 期： 指导教师签名： 日期： 使用授权说明本人完全了解 大学关于收集、保存、使用毕业设计（论文）的规定，即：按照学校要求提交毕业设计（论文）的印刷本和电子版本；学校有权保存毕业设计（论文）的印刷本和电子版，并提供目录检索与阅览服务；学校可以采用影印、缩印、数字化或其它复制手段保存论文；在不以赢利为目的前提下，学校可以公布论文的部分或全部内容。作者签名： 日 期： 目 录摘要4Abstract5第一章 绪论61.1选题的背景和目的61.2 无动力手推式割草机国内外的发展现状61.3 割草机的概述81.3.1割草机的分类81.3.2 手推式割草机的结构特点101.3.3 如何安全操作草坪割草机11第二章 割草机总体方案的设计12第三章 割草机零部件的设计153.1 割草机行走轮的设计153.1.1材料选择的依据173.2 凸轮的设计173.2.1 凸轮材料的选择173.3切割器的选择183.3.1 切割器材料的选择203.4轴的设计233.4.1轴的概述233.4.2 轴的设计233.4.3 轴的材料选择233.5轴承的选择243.5.1轴承的载荷243.5.2 球轴承的特点243.5.3 轴承的转速243.6 键的选择253.7 平行四杆机构的设计263.8三脚架机构的设计26总结27致谢28参考文献29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。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。割草机按切割器类型可以分为旋刀式、往复式、滚刀式、甩刀式、甩绳式。其中，应用最多的是滚刀式割草机和往复式割草机。按配套动力和作业方式分可以分为：为手推式、手扶随行式、手扶自行式、坐骑式和拖拉机悬挂式割草机。按动力驱动方式主要分为人畜力驱动、发动机驱动和电力驱动3种形式割草机。本次设计的手推式剪草机的主要由操纵机构、行走机构、切割器、护罩等几大部分组成。关键词： 操纵机构、行走机构、切割器、护罩AbstractTo develop lawn is one of the effective measures that can maintain ecological balance, protect environmental sanitation and beauty urban appearance. To maintain lawn beauty and neatly, we must cut the grass in certain time. The glass-cutting machine will realize the course pruned.According to the cutter types can be divided into the lawn mower spin knife type, reciprocating, hob type, ShengShi jilt knife type, rejection. Among them, the application is the largest hob type lawn mower and reciprocating lawn mower. By supporting power and practices can be divided into: for hand portion push type, escalators, accompanying type, walking self-traveling, mount type and tractor suspension lawn mower. According to the driving way are mainly divided into people work drive, the engine drive and electric drive three forms a lawn mower. This design hand push type lawnmowers manipulated mechanism, mainly by the mobile mechanism, cutter, shield and several other major components. Keywords: operation, walking institutions, cutter, shield 第一章.绪论1.1 选题的背景和目的在剪草机问世之前，草坪的修剪主要工具是镰刀，放牧牛羊也是保持草地平整的重要方法。随着高尔夫球、网球及足球等运动的兴起，人们拥有平整美观的草地做运动场地的要求越来越迫切。1805年英国人普拉克内特发明了第一台收割谷物并能切割杂草的机器，由人推动机器，通过齿轮传动带动旋刀割草，这就是旋刀割草机的雏形。1830年，英国纺织工程师比尔.布丁取得了滚筒割草机的专利，1832年兰赛姆斯农机公司开始批量生产滚筒剪草机，1902年英国人伦敦恩斯制造了内燃机做动力的滚筒式剪草机，其原理至今还在使用。在西方发达国家，20世纪初期，剪草机就得到了快速的发展。我国目前生产的剪草机以刀具类型可分为滚刀式和旋刀式两大类。滚刀式剪草机由带有刀片的滚筒和和不动的床刀组成。它较旋刀式剪草机有更好的修剪质量，是高质量草坪最常用的剪草机型。适用于草高3-80毫米的草坪，其问题主要是价格贵，维修保养要求严格。而旋刀式割草机是由横向悬挂在直立轴上的刀片高速旋转打切草的上部叶片，它适合于在25-80毫米范围内的剪草。由于其价格低廉，保养、维修方便、使用灵活，只要将刀片磨快，剪草效果还是可以的。因此，一般要求的草坪都选用它，成为目前国内外最流行的剪草机。以动力划分可以分为机动和人推两类。人推的主要是滚刀式，小巧灵活，适于家庭庭院中小型草坪使用。机动的又分为柴油机、汽油机和电动机三类驱动。其中以小型汽油机作为动力的较为普遍，而柴油机多用于大型的剪草机械，如牧场的割草机。1.2 无动力手推式割草机国内外的发展状况据调查，国内生产剪草机的厂家大约有50家左右。多数为园艺系统的公司以及转产剪草机的机械厂。市场上草坪修剪机的品牌很多，有进口的产品，也有国内制造和中外合资的，从功率2.6-1.2千瓦，剪幅从43.2-127厘米。国内的生产厂家主要有：中美合资江苏淮阴泛亚园林机械有限公司，生产立特牌-NEAT草坪剪草机，占国内市场的50%，现年产5000台。目前正着手进行年产5万台剪草机的技术改造，其动力选用日本本田发动机。南通机床厂为转产生产剪草机的厂家。其产品为地草王系列产品；56厘米自走式草坪剪草机（4.5千瓦），84厘米随进式剪草机（7.8千瓦），84厘米电启动式剪草机（7.8千瓦），122厘米坐骑式剪草机（13.4千瓦）。该厂生产除发动机以外的零部件，发动机多选用美国产品，1999年已经有产品出口美国。目前，我国已经研制开发出来草坪割草机试验台，草坪割草机为现代城市绿化的重要设备，目前市场上进口的国产的机器均有一定的市场，但质量参差不齐。对于草坪割草机的安全指标，仅有检测方法，没有现成的撞击试验专用设备。为了对其进行科学的测试，北京市农机试验鉴定推广站研制成功草坪割草机专用试验台。该试验台自动化程度高，采用了气动传动技术、机电安全锁定机构及气动调速技术，可对国内各型草坪割草机进行安全性能试验，能够完成草坪机的撞击试验和刀片护罩强度试验。试验结果表明，该专用试验台达到国内先进水平，监测快捷，安全性高。（2）存在问题国内割草机械市场发展缓慢 ，我国草坪机械产品全线接受检验，应用中暴露出些质量问题。对此，有关专家认为，当前我国畜牧机械产品质量水平低的原因有以下几个方面。目前草地草坪业投入始终严重不足，相对支持力度减缓甚至下降，使得许多割草机械制造企业纷纷转产或停产，再加上我国与欧美等发达国家存在着技术、制造手段、工艺等方面的差距，制造能力和水平进一步拉大了距离。如现有割草机械生产制造企业的产品质量低，使用故障多、可靠性差。往复式割草机工作半天即需刃磨，使用可靠性不到80。国外割草机工作400公顷，故障率仅为4左右，而我国的产品在同样的作业量其故障率为25左右。在相同作业情况下，我国的割草机完成的工作量比国外同类机型相差一半。产品品种不全，成套性差。美国约翰迪尔公司的割草机械有13个品种49个机型；纽荷兰公司现生产12个品种25个机型，可供各种经营规模的用户选择。我国的用户不能根据自己的经营规模选择合适的机具，机具使用效益不高。产品技术水平低。割草机械产品技术水平高低是衡量该行业整体科学技术水平的重要标志之一。一段时间内，由于资金投入严重不足，技术创新的原动力、研发能力、技术模仿步伐放缓甚至停顿。我国已定型的割草机械大部分属国外上世纪的技术水平，20多年来基本没有什么大的改进与创新。缺乏应有的售后服务体系。 专家分析认为，造成割草机械产品质量水平低的原因有多方面，但缺乏资金投入和人才短缺是造成研发能力和生产制造工艺水平低的关键所在。1.3 割草机的概述1.3.1割草机的分类 按切割器类型可以分为旋刀式、往复式、滚刀式、甩刀式、甩绳式。其中，应用最多的是滚刀式割草机和往复式割草机。按配套动力和作业方式分可以分为：为手推式、手扶随行式、手扶自行式、坐骑式和拖拉机悬挂式割草机。按动力驱动方式主要分为人畜力驱动、发动机驱动和电力驱动3种形式割草机。其中，以发动机驱动的割草机最多，发动机多为单缸汽油机。太阳能割草机虽然已有生产，但应用较少。动力驱动的剪草机按牵引方式或悬挂方式可分为前置式、侧置式、后置式、中置式剪草机。目前，也有旋刀式手推随行式割草机，大部分采用中置悬挂，而滚刀手推随行式剪草机多采用前置式挂接，大型的剪草机则采用混合牵引方式。修剪是草坪养护基本的工作之一。选择合适的草坪修剪机是保证草坪修剪质量的前提，选择草坪修剪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修剪机；球道及运动场草坪，如足球场、橄榄球场等，最佳选择滚刀式草坪修剪车，也可以选用旋刀式草坪修剪车；普通绿地，景观草坪等，选用旋刀式草坪修剪机；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。往复式割草机在19世纪50年代用于生产，起初由畜力牵引，由地轮驱动割刀。20世纪后发展由拖拉机牵引的割草机，30年代出现拖拉机悬挂往复式割草机。依靠切割器上动刀和定刀的相对剪切运动切割牧草，其特点是割茬整齐，所需功率较小，但对牧草的适应性差，易堵塞，适用于平坦天然草场和人工草场作业。70年代中期开始生产并使用旋转式割草机。依靠高速旋转刀盘上的刀片冲击切割牧草。其特点是工作平稳，对牧草的适应性强，适用于高产草场；但切割不够整齐，重割较多，所需功率较大。对于往复式割草机因为割草稠密汁多，割草机切割器的切割速度应该高于谷物收割机。对于往复式割草机，割刀的平均速度应为1.62.0m/s或者更高,最低的切割速度应大于2.15m/s。旋转式割草机的切割速度为6090m/s。往复式割草机割茬低而整齐，草坪损失少，单位割幅的金属用量和功率消耗低，因而成本较低。它的作业速度一般为68km/h。提高割刀的往复次数并解决割刀的全平衡问题后，作业速度可以提高到1012km/h。往复式割草机适用于切割直立而生长密度不过分高的草坪。旋转式割草机工作平稳，对草坪的适应性强，特别适用于稠密、倒伏、缠连的牧草，能以816km/h的作业速度工作，生产率高。但是结构复杂，价格高，单位割幅功率消耗大。大多数割草机采用标准型切割器GB1209121386。护刀器为单体式，其尖部上翘，刀片向下倾斜6度30分，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，定刀片为齿刃。动刀片为光刃时割茬整齐，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。标准型切割器的割刀行程与护刀器节距相等，即S = t = t=76.2mm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。综上所述，本设计选用的是往复式I型切割器。不论是哪一种类型的剪草机对草坪修剪的基本要求是一样的：1.剪草高度可根据要求调整，适应高度调整范围大，当草坪要求修剪很低能达到要求。2.剪草整齐、平整，同一行程前后剪草高度一致，两次作业行程衔接平滑、无接茬。3.对地形的适应能力强，仿行能力强，随地形变化前后剪草高度一致。4.剪草机对草坪碾压轻、伤害少。5.草屑收集干净，或被切割部分细碎性能好（草屑撒在草坪中当肥料时），以便于洒落在草坪下及时腐烂。6.剪草机质量好，故障少，节省燃料、效率高。7.易于操作、轻便灵活、维修调试方便，零部件通用性和互换性好。8正确掌握修剪草坪的时间并且制定科学的修剪高度和修剪频率。1.3.2手推式割草机的结构特点本次设计的手推式剪草机的主要由操纵机构、行走机构、切割器、护罩等几大部分组成。1.手推式割草机的基本原理.手推式割草机行走动力来自人给推力，割刀的动力来自地轮，地轮的内侧焊接着凸轮，相当于滚子的轴承与地轮内部的凸轮啮和，当地轮在推力的作用下向前滚动时，滚子在凸轮上的运动形成了一个往复的运动形式，带动平行四杆机构以及三角架机构来构成往复式切割器的往复式切割运动。2.本设计方案的特点是：1）用人力作为动力，具有节省能源、无污染的特点.2）其传动部分结构简单，维护方便。3）体积小、重量轻、结构简单、操作方便、保养方便、成本低廉，且采用人的推力为动力，无废气及噪音等污染。山东省莱州市仲院宇峰铡草机厂研制出全新微型电动铡草机，该机以0.75-1.1kw单相照明电为动力，无电地区或停电时用165、175、180等型号柴油机为动力，适宜铡切玉米秸、麦秸、稻草及青贮饲料，每小时铡草量300-400kg，切草长度为1.5-2cm。整机结构紧凑，体积小，重量轻，全机重仅32kg，移动方便，并具有切碎均匀、出料顺畅、扬程远、噪音低等特点。割草机的切割器在运输过程中或停放时应装上防护罩，其结构形式参照图1制造。所有防护装置应固定牢靠。防护装置应便于拆装，且不妨碍机具的调整、清理及维护工作。经常拆装的防护装置，机具上应设存放位置。机具停止作业时，应能立即切断驱动切割器的动力。机具应设过载防护装置或保护机具不被破坏的安全装置。机具应设有支撑装置，保证机具卸下时停放稳定。割草机上各操纵手柄之间或手柄与相邻部件之间，根据操纵手柄受力大小应留有安全距离d。1.3.3如何安全操作草坪割草机：（1）割草时，不要赤脚或穿凉鞋，一般应穿上工作服和工作鞋。（2）熟悉操作过程，仔细阅读割草机说明书，知道在紧急情况下，及时关闭发动机。（3）确保草地上没有棍子、石头、电线等杂物，以免割草机的刀片将它们抛起来伤人。（4）使用前仔细检查各个部位，确保割草机刀片与割草机连接牢固。要成套更换旧的和损坏的刀片或螺丝，以免造成机器运转不平稳。损坏的刀片和螺丝是很危险的。（5）经常检查所有螺帽、螺丝和螺钉，确保割草机处于安全运行状态。 （6）工作时应慢慢地推割草机向前走，行进速度不要过快。 （7）坡地割草时，不要时高时低。在坡地上转向时，一定要特别小心。不要在很陡的坡地上割草。 （8）正在割草时，不要抬起或搬动割草机。第二章. 割草机总体方案的设计手推式割草机的动力是来源于行走轮驱动，即靠人的推力来驱动。查阅人机工程手册，人步行速度约为35千米/时，即4864米/分，考虑到要推动割草机进行切割，选取人的步行速度为48米/分，即0.8米/秒。查阅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 毫米女性：8509501050 毫米100011001200 毫米综合以上因素，设计扶手以及支架的尺寸，并且根据不同性别和不同年龄将扶手的高度和倾斜角度设计成可以调节的。站立工作时操作的有关尺寸，以及人体需要的可能活动空间.由人机工程手册查得，人体身高尺寸（成年男性）多在170cm左右。因此，推杆距地面的高度取为1000毫米,且可在850-1300毫米之间调节，符合人体作业适应度。设计原则：工作场地的高度取决于作用力、操作者的身高、操作者操作物件的尺寸、以及视野范围。A：精密工作，靠肘支撑工作。（设计尺寸针对男性：105115 毫米 针对女性：100110 毫米）B：虎钳固定在工作台上的高度：113 毫米C：轻手工工作。（男性：95100 毫米 女性：9095 毫米）D：用劲大的工作。（男性：8095 毫米 女性：7590 毫米）本设计属于D范围内的设计。又因为该割草机是手推式的，动力来源于人的行走以及推力。应考虑到其结构尺寸方面的因素，因而外轮直径不宜过大。如果轮子直径过大，则推行起来比较容易，比较省力，但是达不到往复式切割的速度要求，其速度要求要大于0.8m/s,如果小于这个速度,那么草将被撕裂和扯断,而不是被切割了;如果轮子直径过小,则推行比较费力,不能达到设计要求,要满足人的推力在200N左右都能推动这部割草机才行。初步选取外轮直径=450mm,由公式n=v/D得：外轮的转速n=48103/4503.1434r/min.由人机工程手册查得，人体身高尺寸（成年男性）多在170cm左右。因此，推杆距地面的高度取为100cm,且可在100-140cm之间调节，符合人体作业适应度。割草机的各个动力参数：由上述已选取的参数，速度分析如图：外轮的转速n=48103/4503.1434r/min.内圈（外径）周长：L = 3.14300 = 942 mm分布凸轮的个数：n = 942/44 = 22 (个)人的持续推力为 1520 Kg , 外轮的转速n=48103/4503.1434r/min.取 F = 2010 = 200 NP = FV = 2000.95 = 0.19 Kw割草机的整体宽度：712 mm割草机的割幅：576.2 = 381.0 mm割刀的往复余隙：576.2 = 381.0 + 76.2 = 457.2 mm < 460 mm因此按照此方法装配合适；割草机的行走速度：0.8 m/s ；割草机的切割速度：保证在大于或者等于 0.8 m/s,因为当速度在0.30.6之间的时候，草坪是被撕裂和扯断的。第三章. 割草机零部件的设计3.1 割草机行走轮的设计轮胎在此不仅仅与外轮配合，也是凸轮啮合的关键所在，因此轮胎的大小尺寸应与割草机的整体形状和尺寸紧紧相连。外轮的外径是=450mm,而其具体形状是参照现代机械设备设计手册中驱动轮的形状尺寸，材料为橡胶。选取外轮直径：=450mm,由公式n=v/D得：外轮的转速 n=48103/4503.1434r/min.设计尺寸如图所示：外轮直径：450mm安装轮胎材料为橡胶外轮2个倒角半径：10 mm内圈外径：360mm焊接凸轮灰铁200倒角半径：10 mm内圈内径：300mm焊接凸轮灰铁200倒角半径：10 mm辐条半径：4 mm支撑材料为Q235辐条16个辐条长度：115mm支撑材料为Q235支撑轮的尺寸：外径：50 mm支撑灰铁100小支撑轮2个内径：30 mm支撑灰铁100支撑轮采用两个万向轮，其基本结构如以上图所表示：3.2.1材料选择的依据灰铁100的最小抗拉强度为130Mpa，硬度为110166HBS，具体的应用范围有：盖、外罩、油盘、手轮、手把、支架等。灰铁200的最小抗拉强度为220Mpa，硬度为157236HBS，具体的应用范围有：汽缸、齿轮、底架、箱体、飞轮、齿条、衬筒、一般机床铸有导轨的床身及中等压力（8Mpa以下）的油缸、液压泵和阀的壳体。Q235的抗拉强度为375460Mpa，具体的应用范围有：金属结构构件，心部要求不高的渗碳或者碳氮共渗的零件、吊钩、拉杆、套圈、气缸、齿轮、螺栓、螺母、连杆、轮轴、楔、盖及焊接件。在长期的使用过程中,橡胶产品除受应力、应变、高温、低温和天候的作用外,还受油、药品和生物等的侵蚀。产品设计时如不能全面考虑使用条件的单独和协同作用,将会导致其损坏速度加快,致使其使用寿命缩短。随着现代工业的飞速发展,仪器设备的功率越来越大,转速越来越快,振动和噪声的危害也越来越突出。振动和噪声不仅影响产品质量和操作精度、缩短产品寿命、危及安全性,而且污染环境、影响人身健康。因此,掌握振动与噪声控制技术是各国工业发展面临的重大课题。消除振动和噪声的有效方法之一是减少振动源的振动和隔离振动的传递。目前广泛使用的方法是利用橡胶材料与骨架材料(如金属、纤维、工程塑料等)复合制成的功能装置或特殊的橡胶粘弹性高阻尼材料来消除振动源的振动冲击和吸收噪声。这种橡胶减震功能装置已广泛应用于飞机、舰船、汽车、火车和建筑工程等方面以及仪器仪表的振动隔离。橡胶材料减震主要承受压缩应力、剪切应力和扭转力矩以及两种或两种以上应力的复合作用,在保证机车的高速性、舒适性和安全性方面起着重要作用。 3.2 凸轮的设计轮的转速n=48103/4503.1434r/min.内圈（外径）周长：L = 3.14300 = 942 mm分布凸轮的个数：n = 942/44 = 22 (个)如图所示：其它参数为tg50= h/22 h =26 mm凸轮的凸廓为：44 mm凸轮的高度为：26 mm将其打磨为圆角：倒角半径为10 mm材料选择：角钢 3.3 切割器的选择采用标准型切割器GB1209121386。护刀器为单体式，其尖部上翘，刀片向下倾斜6度30分，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。标准型切割器的割刀行程与护刀器节距相等，即S = t = t=76.2mm.。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。选择5组割刀，所以割幅为 76.2 5 = 381 mm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。3.3.1材料的选择割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。 由于中国路用剪草机起步较晚,目前仅有小型的手扶式剪草机和简易的改装剪草机投入使用,但据国外剪草机的发展看,大型的液压驱动的、可伸缩工作装置式的剪草机是发展的必然。就现有的简易剪草机来看,由于其结构简单、功能单一,往往在整机主要参数的匹配上未进行协调控制,以导致剪草机剪切中重割区和漏割区较大,直接影响到剪切质量(割茬高度的均匀性)和生产率。图1为一种剪切器的剪切图,它反映了割刀的绝对运动轨迹。图上的单影区为直接剪切区,双影区为重割区,即剪切时刀刃在其上运动两次,这显然是没有必要的空消耗,空白区A为漏割区,位于该区的草在割刀第一行程中没有被剪下,而是被剪切器推向前弯曲,在下一行程中(割刀返回时)被剪切。不难想象,这种弯曲程度越大,其割茬越高,那么漏割区越大,剪切质量越差。从图1中(a)、(b)对比可以看出:当剪切器割刀相对速度Va和剪草机行驶速度Vm匹配不合适时,漏割区也会增大。为了提高剪草机的工作质量和生产率,有必要对其作如下的分析。理论分析刀刃上任意一点a的剪切速度方向和大小,见图2。 剪切速度的分解从图中可以看到,割刀a点的相对运动速度为VaVa=rsint(1)；式中: r为曲柄半径;为曲柄角速度。在割刀单一行程中,Va和剪草机的前进速度Vm的合成速度V在大小和方向上均发生着变化,把V分解为Vn和Vt,则Vt/Vn表征滑切系数 Vn=Vacos+Vmsin(2)Vt=Vasin-Vmcos；式中:为刀刃的倾角Vt/Vn=(tg-Vm/Va)/1+(Vm/Va)tg；滑切系数与刀刃倾角(刀刃和前进方向的夹角)有关。同时也在更大程度上与剪草机前进速度和瞬时剪切速度的比值Vm/Va有关。 因此,的选择应满足tg-Vm/Va>0(5)反之,当滑切系数为负时,相应的滑切速度指向刀片的顶部,这时草茎在剪切时会发生弯曲,导致割漏区增加。 应有:Vm/Va<0.578,为最大限度地提高工作质量和生产率,这里取Vm/Va=0.6。当剪草机以某一速度Vm行驶时, 这样就可避免人为盲目的调节剪草机速度Vm和割刀速度Va,不仅减轻了操作人员需要反复观察甚至试验才能确定两个相适应速度的工作量,而且可以实现高质量的剪切,并能最大限度地提高剪草机行驶速度Vm,进而提高生产率。大型的高剪切质量、高生产率的路用剪草机的发展势在必行。剪切器漏割区的大小与剪切器刀刃倾角有关,增大,在其它条件不变时,漏割区减小。但的过分增大会导致剪切阻力的急剧增加,因此,的正确选取,需综合考虑多方面因素的影响,确切的数值需视具体情况在试验中摸索。剪草机前进速度Vm与割刀速度Va的比值,直接影响剪切器漏割区的大小,因而对剪切器剪切质量及生产率有很大影响,具体数值变化应符合上面的公式(5)。采用本文的设计方案可最大限度地提高剪草机的生产率,减小漏割区,并实现高质量、低劳动强度的剪草作业。3.4 轴的设计3.4.1轴的概述轴是组成机器的主要零件之一。一切做回转运动的传动零件都必须安装在轴上才能进行运动及动力的传递。因此，轴的主要功用是支撑回转零件及传递动力和运动。按照承受载荷的不同，轴可以分为转轴、心轴和传动轴三类。工作中既能承受弯矩又能承受扭矩的称为转轴。只承受弯矩而不承受扭矩的轴称为心轴。只承受扭矩而不承受弯矩的轴称为传动轴。还有很多种不同的分类方法，在此就不一一列出。轴的材料主要有碳钢和合金钢。钢轴的毛胚多用轧制圆钢和铸件，有的则直接用圆钢。由于碳钢比合金钢价廉，对应力集中的敏感性较低，同时也可以用热处理或化学热处理的办法提高其耐磨性和抗疲劳强度，故采用碳钢制造轴尤为广泛，其中最常用的是45钢。但是，合金钢比碳钢具有更高的力学性能和更好的淬火性能。因此，在传递打动力，并要求减少尺寸与质量，提高轴颈的耐磨性，以及处于高温或低温条件下工作的轴，常采用合金钢。但在本次设计中，因为传递的动力较小，且碳钢在满足各种性能要求的条件下更为经济，所以选用碳钢45。对轴进行热处理的各种方法包括：高频淬火、渗碳、氮化、氰化等。表面强化处理包括喷丸、滚压等，这些方法对于提高轴的抗疲劳强度都有着显著的效果。3.4.2轴的设计轴的设计也和其它零件的设计相似，包括结构设计和工作能力计算两方面的内容。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。3.4.3轴的材料选择轴的材料主要是碳钢和合金钢。钢轴的毛坯多数用扎制圆钢和锻件，有的则直接用圆钢。由于碳钢比合金钢价廉，对应力集中的敏感性较低，同时也可以用热处理或化学热处理的办法提高其耐磨性和抗疲劳强度，故采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，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效果。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。本设计采用45 ,适用于承受交变负荷、中等速度、中等负荷，强烈磨损、无很大冲击的重要零件。人的持续推力为 1520 Kg , 外轮的转速n=48103/4503.1434r/min.取 F = 2010 = 200 NP = FV = 2000.95 = 0.19 Kw轴的材料一般选择 , 因此，选取轴径为30 mm行走轮的轴的尺寸及结构示意图如图所示：具体尺寸数值从下到上依次是：570、568、552、530、509；3.5 轴承的选择它是依靠主要元件间的滚动接触来支承转动零件的。与滑动轴承相比，滚动轴承具有摩擦阻力小，功率消耗少，启动容易等。滚动轴承的主要类型有向心轴承、推力轴承和向心推力轴承。细分有很多种。选择轴承时，应从以下几方面进行考虑：3.5.1轴承的载荷