手推式剪草機(jī)的設(shè)計.doc

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1、1技術(shù)任務(wù)書1.1設(shè)計的依據(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)，流動性大，對機(jī)械的震動、噪音、廢氣排放、質(zhì)量等指標(biāo)要求較高?，F(xiàn)在的剪草機(jī)多使用內(nèi)燃機(jī)作動力，排氣污染量相對于汽車的較少，但其噪聲危害卻很大。美國EPA(美國環(huán)境保護(hù)局)及歐盟對割草機(jī)等用發(fā)動機(jī)的排放均有相應(yīng)的法規(guī)；德國還出臺了控制噪聲污染的《蘭色天使》法規(guī)；歐洲一些城市推出過引導(dǎo)性計劃，通過稅收優(yōu)惠及獎勵等措施鼓勵“綠色經(jīng)營者”以加速環(huán)保技術(shù)的發(fā)展。手推式剪草機(jī)主要利用滾動的輪子帶動機(jī)械運(yùn)動。手推式剪草機(jī)結(jié)構(gòu)簡單，連接平穩(wěn)，噪音極小，并且操作十分

2、容易，既給使用人帶來方便，也給周圍的人帶來舒適，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)大多需動力引擎，這會產(chǎn)生較大的噪音，帶來環(huán)境污染，在辦公和學(xué)習(xí)的地方，這種需動力引擎的剪草機(jī)就顯得非常不受歡迎。由于動力引擎剪草機(jī)有動力裝置，保養(yǎng)，維護(hù)費(fèi)用較高；同時動力引擎剪草機(jī)主要依靠刀片的高速旋轉(zhuǎn)把草排出，因此，對整機(jī)的安全性要求較高，操作時也會給工作人員帶來強(qiáng)烈的震動，使操作很不舒適。雖然，動力引擎草坪剪草機(jī)剪草效率較高，剪草效果較好，但是，其價格也較昂貴，就目前來說，一般的用戶難以接受。通過市場調(diào)研，我們決定設(shè)計一種無引擎驅(qū)動，無噪音污染，剪草高度可調(diào)節(jié)，輕便簡潔

3、，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。無需引擎，可謂綠色環(huán)保的剪草機(jī)。對提倡環(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：單級刀具，一固定刀片和一活動刀片相互運(yùn)動單根剪草載荷：同時剪草量：1.3.2該手推式剪草機(jī)的刀具設(shè)計參數(shù)表1-1刀具設(shè)計參數(shù)項(xiàng)目切割器的形式切割幅寬刀片間距刀片運(yùn)動形式刀片往復(fù)頻率刀片形狀配套動力操作人數(shù)凈重手推式剪草機(jī)往復(fù)切割240mm20mm單動860r/min平形149.1W113r/min1

4、人30kg1.4主要工作原理本次設(shè)計的手推式剪草機(jī)主要利用輪子運(yùn)動傳動變速箱中的齒輪實(shí)現(xiàn)刀具的往復(fù)運(yùn)動的功能。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工作組合。端面齒輪通過自身的轉(zhuǎn)動將旋轉(zhuǎn)方向的力傳動給撥桿，引起水平方向的往復(fù)運(yùn)動，從而使刀具自身往復(fù)運(yùn)動。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)工作時由人推動機(jī)器行走，從而使剪草機(jī)的后輪1傳動，帶動與其同在一根軸上的大齒輪2傳動，通過齒輪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，采取兩個端面

5、凸輪以背靠背形式裝配）回轉(zhuǎn)，端面凸輪4帶動撥桿5運(yùn)動，通過端面凸輪4與撥桿5組成的轉(zhuǎn)換機(jī)構(gòu)將回轉(zhuǎn)運(yùn)動變?yōu)橹本€往復(fù)運(yùn)動，使固定其上的活動刀片與固定在機(jī)架上的固定刀片形成相對交錯運(yùn)動，完成剪草動作。如圖1—1所示：圖1—1機(jī)器的運(yùn)動簡圖1.5國內(nèi)外研究現(xiàn)狀1.5.1國內(nèi)外發(fā)展概述l9世紀(jì)中葉，大部分的草坪還在使用鐮刀來割草或放牧牛羊來保持草地的整齊性。隨著高爾夫球、網(wǎng)球及足球等運(yùn)動的興起，保持完善的草地做運(yùn)動場便成為當(dāng)務(wù)之急。英國人EdwinBudding利用旋轉(zhuǎn)式機(jī)械工作的原理發(fā)明了滾刀式剪草機(jī)，該產(chǎn)品的問世在英國受到了廣泛的歡迎，隨后傳人美國。1868年，美國第一臺剪草機(jī)取得

6、專利，美國的草坪業(yè)也由此起步。不過幾年，便有37項(xiàng)有關(guān)剪草機(jī)的發(fā)明獲得專利。到1881年，總共有4萬多臺剪草機(jī)被生產(chǎn)和銷售。最初的剪草機(jī)均為人力驅(qū)動；1890年，在英國開始設(shè)計有動力驅(qū)動的剪草機(jī)。從最初的蒸汽動力驅(qū)動發(fā)展到小型內(nèi)燃機(jī)動力驅(qū)動；1909年，美國科學(xué)家Leoni取得了動力型機(jī)械式剪草機(jī)專利，盡管剪草機(jī)由汽油機(jī)驅(qū)動，但整個裝置仍由馬拉行走。在草坪修剪機(jī)械發(fā)展的歷史上，第二次世界大戰(zhàn)是一個轉(zhuǎn)折點(diǎn)。在20世紀(jì)30年代前后，每年生產(chǎn)的各類剪草機(jī)數(shù)量約3萬臺左右。戰(zhàn)后，美國經(jīng)濟(jì)得到復(fù)興，允許現(xiàn)役軍人低價買房不付現(xiàn)金，大批建設(shè)房屋并出售，促使草坪修剪機(jī)械得到迅速發(fā)展，生產(chǎn)量急

7、劇上升，1947年達(dá)36萬臺，1974年達(dá)700萬臺。20世紀(jì)70年代后期開始，剪草機(jī)的市場銷售量逐漸趨向飽和，但每年仍保持在500萬—600萬臺的銷量。剪草機(jī)在數(shù)量增加的同時，其性能也在不斷改進(jìn)。1950年，美國第一臺無線電操縱的剪草機(jī)誕生；1978年，C1arenceNoke研制出了一種可進(jìn)行草坪修剪編程的剪草機(jī)"；20世紀(jì)80年代，一些新的草坪設(shè)備又投放市場，如Mulchingmower，Shredder，Lawndethatcher，Stringtrimmer等，以及清潔草坪用的Blower，L