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手推式剪草機(jī)的設(shè)計(jì)

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手推式剪草機(jī)的設(shè)計(jì)

The design of hand pushing lawn cropper
Abstract In order to adapt to the demands of the people, through analysis and comparison, I improve the original form of cutting. This design, hand thrust lawnmowers mainly use the scroll wheel drive mechanical motion. Hand thrust lawnmowers has simple structure, low noise, smooth operation, and very easy to use, bring convenience to people around, comfortable and quiet environment. To better meet the needs of the client.
Based on the mechanical design and relevant theory research and design, hand thrust lawnmowers transmission part, and the design method of CAM and putting the end gear and dial design. The design of the hand thrust about lawnmowers, its characteristic is the symmetry of simple structure, smooth operation, small bending, friction, good performance, do not appear to jam, strong adaptability.

Keywords The lawn cropper Cut grass reducer Hand pushing CAM components improvement design

手推式剪草機(jī)的設(shè)計(jì)
摘要為了更好的適應(yīng)人們的需求，通過(guò)仔細(xì)分析對(duì)比，改進(jìn)了原有的切割形式。本設(shè)計(jì)中，手推式剪草機(jī)主要利用滾動(dòng)的輪子帶動(dòng)機(jī)械運(yùn)動(dòng)。手推式剪草機(jī)結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，連接平穩(wěn)，噪音極小，并且操作十分容易，既給使用人帶來(lái)方便，也給周?chē)娜藥?lái)舒適，安靜的環(huán)境。能更好的滿足客戶的需要。
本文基于機(jī)械設(shè)計(jì)和相關(guān)的理論研究，設(shè)計(jì)了手推式剪草機(jī)的傳動(dòng)部分，并且用凸輪和推桿的設(shè)計(jì)方法設(shè)計(jì)了端面齒輪和撥桿。此次設(shè)計(jì)的手推式剪草機(jī)的左右兩側(cè)對(duì)稱，其特點(diǎn)是結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單,受力均勻,運(yùn)行平穩(wěn),摩擦阻力小，彎曲性能好,不易出現(xiàn)堵塞，具有很強(qiáng)的適應(yīng)性。

關(guān)鍵詞草坪修剪機(jī) 剪草減速器手推凸輪組件改進(jìn)設(shè)計(jì)
目錄
1 技術(shù)任務(wù)書(shū) - 1 -
1.1 設(shè)計(jì)的依據(jù) - 1 -
1.2產(chǎn)品的用途及使用范圍 - 1 -
1.3主要技術(shù)指標(biāo)和重要技術(shù)參數(shù) - 2 -
1.3.1 該手推式剪草機(jī)的總體設(shè)計(jì)參數(shù) - 2 -
1.3.2 該手推式剪草機(jī)的刀具設(shè)計(jì)參數(shù) - 2 -
1.4主要工作原理 - 2 -
1.5國(guó)內(nèi)外研究現(xiàn)狀 - 3 -
1.5.1 國(guó)內(nèi)外發(fā)展概述 - 3 -
1.5.2 常見(jiàn)的剪草機(jī)械分類 - 4 -
1.5.3 常見(jiàn)幾種剪草機(jī)械剪草原理 - 4 -
1.6已經(jīng)考慮過(guò)的若干方案的比較 - 5 -
1.6.1手推式剪草機(jī)的工作設(shè)計(jì)方案 - 5 -
1.6.2其他工作設(shè)計(jì)方案的比較 - 6 -
1.7關(guān)鍵問(wèn)題及其解決辦法 - 7 -
1.7.1 增速機(jī)構(gòu)的設(shè)計(jì)選擇 - 7 -
1.7.2 幾種增速方式的實(shí)現(xiàn)比較 - 8 -
1.8 機(jī)構(gòu)的功能及特點(diǎn) - 10 -
1.9機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)與用戶的一致性分析 - 11 -
2.設(shè)計(jì)計(jì)算說(shuō)明書(shū) - 12 -
2.1 設(shè)計(jì)方案論證 - 12 -
2.1.1手推式剪草機(jī)的設(shè)計(jì)原理 - 12 -
2.1.2 方案的選擇 - 12 -
2.2 齒輪的計(jì)算部分 - 13 -
2.2.1機(jī)構(gòu)的動(dòng)力計(jì)算 - 13 -
2.2.2齒輪設(shè)計(jì)思路及要求 - 14 -
2.2.3.齒輪設(shè)計(jì)過(guò)程 - 15 -
2.3 軸的計(jì)算部分 - 19 -
2.3.1手推式剪草機(jī)中軸2的設(shè)計(jì) - 19 -
2.3.2手推式剪草機(jī)中軸1的設(shè)計(jì) - 22 -
2.4 刀具的設(shè)計(jì)計(jì)算部分 - 25 -
2.4.1 刀具的概述 - 25 -
2.4.2 刀具的運(yùn)動(dòng)分析 - 26 -
2.4.2 刀具的結(jié)構(gòu)尺寸及相關(guān)參數(shù) - 27 -
2.5 端面齒輪及撥桿的設(shè)計(jì)部分 - 28 -
2.5.1端面齒輪和撥桿的概述 - 28 -
2.5.2 端面齒輪和撥桿的運(yùn)動(dòng)分析 - 28 -
2.6 結(jié)論 - 32 -
2.6.1 剪草機(jī)的使用方法 - 32 -
2.6.1 剪草前應(yīng)注意的事項(xiàng) - 33 -
2.6.3 制造價(jià)格及應(yīng)用范圍 - 33 -
3. 使用說(shuō)明書(shū)（SM） - 33 -
3.1設(shè)備的名稱 - 33 -
3.2設(shè)備的安裝 - 34 -
3.3設(shè)備的試車(chē)運(yùn)轉(zhuǎn) - 34 -
3.4設(shè)備的操作和維護(hù) - 34 -
4.標(biāo)注化審核報(bào)告（BS） - 35 -
4.1 產(chǎn)品圖樣的審查 - 35 -
4.2產(chǎn)品技術(shù)文件的審查 - 36 -
4.3 標(biāo)注件的使用情況 - 36 -
4.4 審查結(jié)論 - 36 -
參考文獻(xiàn) - 37 -
致謝 - 39 -

1 技術(shù)任務(wù)書(shū)
1.1 設(shè)計(jì)的依據(jù)
剪草機(jī)械至今已有100多年的歷史，目前人們普遍使用的是電動(dòng)剪草機(jī)械。由于剪草機(jī)械多在人口稠密的地區(qū)作業(yè)，流動(dòng)性大，對(duì)機(jī)械的震動(dòng)、噪音、廢氣排放、質(zhì)量等指標(biāo)要求較高。現(xiàn)在的剪草機(jī)多使用內(nèi)燃機(jī)作動(dòng)力，排氣污染量相對(duì)于汽車(chē)的較少，但其噪聲危害卻很大。美國(guó)EPA(美國(guó)環(huán)境保護(hù)局)及歐盟對(duì)割草機(jī)等用發(fā)動(dòng)機(jī)的排放均有相應(yīng)的法規(guī)；德國(guó)還出臺(tái)了控制噪聲污染的《蘭色天使》法規(guī)；歐洲一些城市推出過(guò)引導(dǎo)性計(jì)劃，通過(guò)稅收優(yōu)惠及獎(jiǎng)勵(lì)等措施鼓勵(lì)“綠色經(jīng)營(yíng)者” 以加速環(huán)保技術(shù)的發(fā)展。
手推式剪草機(jī)主要利用滾動(dòng)的輪子帶動(dòng)機(jī)械運(yùn)動(dòng)。手推式剪草機(jī)結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，連接平穩(wěn)，噪音極小，并且操作十分容易，既給使用人帶來(lái)方便，也給周?chē)娜藥?lái)舒適，安靜的環(huán)境。
1.2產(chǎn)品的用途及使用范圍
目前市面上的剪草機(jī)大多需動(dòng)力引擎，這會(huì)產(chǎn)生較大的噪音，帶來(lái)環(huán)境污染，在辦公和學(xué)習(xí)的地方，這種需動(dòng)力引擎的剪草機(jī)就顯得非常不受歡迎。由于動(dòng)力引擎剪草機(jī)有動(dòng)力裝置，保養(yǎng)，維護(hù)費(fèi)用較高；同時(shí)動(dòng)力引擎剪草機(jī)主要依靠刀片的高速旋轉(zhuǎn)把草排出，因此，對(duì)整機(jī)的安全性要求較高，操作時(shí)也會(huì)給工作人員帶來(lái)強(qiáng)烈的震動(dòng)，使操作很不舒適。雖然，動(dòng)力引擎草坪剪草機(jī)剪草效率較高，剪草效果較好，但是，其價(jià)格也較昂貴，就目前來(lái)說(shuō)，一般的用戶難以接受。
通過(guò)市場(chǎng)調(diào)研，我們決定設(shè)計(jì)一種無(wú)引擎驅(qū)動(dòng)，無(wú)噪音污染，剪草高度可調(diào)節(jié)，輕便簡(jiǎn)潔，操作方便和美觀實(shí)用適用于一般用戶的草坪剪草機(jī)。
該產(chǎn)品主要用于家用，及面積不大的草坪修剪。無(wú)需引擎，可謂綠色環(huán)保的剪草機(jī)。對(duì)提倡環(huán)保的地域，是理想的剪草工具。
1.3主要技術(shù)指標(biāo)和重要技術(shù)參數(shù)
1.3.1 該手推式剪草機(jī)的總體設(shè)計(jì)參數(shù)
外形尺寸：
輸入功率：
輪子轉(zhuǎn)速：
力矩：
凈質(zhì)量：
變速要求：?jiǎn)渭?jí)刀具，一固定刀片和一活動(dòng)刀片相互運(yùn)動(dòng)
單根剪草載荷：
同時(shí)剪草量：
1.3.2 該手推式剪草機(jī)的刀具設(shè)計(jì)參數(shù)
表1-1 刀具設(shè)計(jì)參數(shù)
項(xiàng)目切割器的形式切割幅寬刀片間距刀片運(yùn)動(dòng)形式刀片往復(fù)頻率刀片形狀配套動(dòng)力操作人數(shù) 凈重
手推式剪草機(jī) 往復(fù)切割 240mm 20mm 單動(dòng) 860r/min 平形 149.1W
113r/min 1人 30kg
1.4主要工作原理
本次設(shè)計(jì)的手推式剪草機(jī)主要利用輪子運(yùn)動(dòng)傳動(dòng)變速箱中的齒輪實(shí)現(xiàn)刀具的往復(fù)運(yùn)動(dòng)的功能。手推式剪草機(jī)由變速齒輪、端面齒輪、撥桿和剪刀等構(gòu)件組成，端面齒輪和撥桿是一對(duì)工作組合。端面齒輪通過(guò)自身的轉(zhuǎn)動(dòng)將旋轉(zhuǎn)方向的力傳動(dòng)給撥桿，引起水平方向的往復(fù)運(yùn)動(dòng)，從而使刀具自身往復(fù)運(yùn)動(dòng)。由于剪草機(jī)變速變矩范圍不夠大，因此在刀具的選擇上尤其注意以提高剪草機(jī)自身效率為重要原則。
剪草機(jī)工作時(shí)由人推動(dòng)機(jī)器行走，從而使剪草機(jī)的后輪1傳動(dòng)，帶動(dòng)與其同在一根軸上的大齒輪2傳動(dòng)，通過(guò)齒輪2與齒輪3組成的增速機(jī)構(gòu)使速度得以提升，并帶動(dòng)端面凸輪4（為了實(shí)現(xiàn)幾何形狀封閉和便于調(diào)整，采取兩個(gè)端面凸輪以背靠背形式裝配）回轉(zhuǎn)，端面凸輪4帶動(dòng)撥桿5運(yùn)動(dòng)，通過(guò)端面凸輪4與撥桿5組成的轉(zhuǎn)換機(jī)構(gòu)將回轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)變?yōu)橹本€往復(fù)運(yùn)動(dòng)，使固定其上的活動(dòng)刀片與固定在機(jī)架上的固定刀片形成相對(duì)交錯(cuò)運(yùn)動(dòng)，完成剪草動(dòng)作。 ...

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