手动草坪机 毕业论文.doc

天津工程师范学院2008届本科生毕业设计目录1绪 论11.1引言11.2 草坪机在国内外现状和发展趋势112.1 草坪修剪机械11.2.2 草坪通气养护机械 21.2.3 草坪施肥机械21.2.4 其它机械设备21.3 设计手动草坪机的意义21.4作品的科学性与先进性32 总体结构设计方案52.1主要任务以及主要技术指标52.1.1总体要求52.1.2. 手动草坪机设计与制作的具体任务52.1.3主要技术指标52.2手动草坪机的工作原理53手动草坪机的零部件设计73.1 机械零件的设计方法73.1.1 传统的设计方法73.1.2 现代设计方法73.2 机械零件的选择原则及材料选择73.2.1材料的选择原则73.2.2钢83.2.3铸铁83.3销的选择93.4链传动9341链传动的特点和应用：93.4.2链传动的计算：93.5轴143.5.1 轴的选材153.5.2 滚刀转轴的计算153.6滚动轴承的选择203.6.1 滚动轴承的校核204 切削用量的选择原则和计算234.1 切削用量的选择原则2341.1切削深度ap234.1.2进给量f234.1.3切削速度V234.2 切削用量的计算23附录1：手动草坪机效果图27总 结28参 考 文 献29致 谢30附录2：31摘要本设计为手动草坪机的设计，针对以人力为主驱动源，达到最大化利用资源，减少对能源的依赖。依照这个思路设计了一种异于现市场的家庭式割草机。整个草坪机分二级链传动部分、机架部分和刀具部分，割草机构及推杆机构的连接框架，传动机构与割草机构相连接。设计链传动手动草坪修剪机，有滚刀的设计，链传动设计，机架设计，且将实物制作出来。其特点在于：所述的割草机构由滚刀构成；所述的传动机构与割草机构的连接为齿轮与割草机构滚刀的转轴连接。手动草坪机特别适于小面积草坪的割草处理，与现有的设有动力的割草机构相比，它体积小，操作轻便，使用安全，可靠，便于维修，保养简单，环保型，低噪声，无动力，对减少噪声污染有着积极的意义。起动容易，适用于庭园草坪，割草的同时又可锻炼身体。关键词：手动草坪机；环保与健康；二级链传动机构；螺旋式切割 AbstractThe design of manual lawn machine, The present paper reports a design of manual lawn machine. Aimed at with manpower as mainly drive source to attain to the most optimization of resource. And reduce the dependent on source. Depending on the thought, a sort of lawn machine of home style is designed which differ from the market now. The whole lawn machine consist of the part of two level chain drive. frame part and tool part, as well as the joint frames of law mechanism and hand spike mechanism. drive mechanism and the lawn mechanism. The narrated lawn mechanism is composed of hob; the narrated joint of drive mechanism and mower mechanism is the joint of gear and the rotate axis of mower hob. The content of the design include the design of hob, chain drives, frame. A lawn machine is produced at last. manuallawn machine suits for the process of small are lawn particularly. The characteristics include its small volume, easy to operate, safety, credibility, convenient to service .maintain is simple, the style of protecting environment, lower yawp, without dynamic, and have active meaning for lower yawp pollution. Its jump-start easy which fit for curtilage lawn, at the same time of mowing which can take exercise our body.Key words:manual lawn machine; environment protection and ealth; two level chain drives mechanism; spiral cutting461绪 论1.1引言本作品设计思路源于环保、集约型经济环境设计出一种既能美化环境，又能减轻能源紧张的环保机械。作品主要设计应用在家庭式草坪。家庭草坪面积不大，如果要买个普通耗能式割草机价格过于昂贵，且需要不到那么大的功率，这样就造成资源浪费。现在市场上也存在一种无动力家庭式割草机，但它的设计结构存在缺陷，割草效果、效率不理想。本次设计作品正好解决以上问题，采用螺旋式切割，二级传动比结构，快速提升切割效率，又最大简化结构，结构材料使用铝-钢结合，操作轻便、灵活。作品保证割草效果，而且突出了休闲健身的功效。1.2 草坪机在国内外现状和发展趋势草坪建植后需要经常性的养护，以保持草坪青翠茂盛、持久不衰。高质量、高标准的草坪养护，仅手工劳动远远不能满足绿化的需要，因此，与草坪养护管理配套的机械设备是必不可少的。我国园林机械发展十分迅速，生产经营企业有四十余家，与国外合资、合作的企业有五家。通过近几年的技术改造，其生产规模不断扩大，产品质量日益提高，形成了独具特色的产品系列，基本能够满足园林养护作业的需要。12.1 草坪修剪机械草坪修剪机械的发展已有一百多年历史，从最初的手工作业、内燃机驱动，到如今的电动、液压、电子控制。草坪修剪机械的类型很多，按照配套动力和作业方式分为手推式、手扶推行式、手扶自行式、驾乘式、拖拉机式等；按照工作装置的不同，可分为滚刀式、旋刀式、往复割刀式和甩刀式等几种。不同类型、不同面积的草坪，应选择不同类型的草坪修剪机械。滚刀式割草机。该机适用于地面平坦、质量较高的草坪，如足球场、高尔夫球场等。滚刀式割草机有手推自进步行式、驾乘式、拖拉机牵引式和悬挂式等。 旋刀式割草机。该机分为固结式和铰接式两种，适用于对质量要求不高、普通人工栽培的草坪。使用固结式割草机，草坪表面须清洁、无杂物；铰接式割草机适用于杂物较多的草坪，也适用于草原牧场。 往复割刀式割草机。此种割草机主要用于粗径草和细灌木丛的作业，多用于街路绿化和堤坝改造。甩刀式割草机。该机专用于公路两侧和河堤的绿地。分为重型、中型和轻型三种，适用于切割秆茎比较粗的杂草。甩绳式割草机。该种割草机适用于人员难以到达地点的割草作业 1.2.2 草坪通气养护机械 草坪通气养护是草坪更新复壮的一项有效措施，草坪通气是通过草坪打洞(孔)实现的。通过草坪打洞(孔)，可改善地表排水状况，促进根部的营养吸收，增加观赏性，延长草坪寿命。手工打洞工具。该类工具适用于机动器械不能到达的地段和局部小块草地，主要包括扁平深穿刺刀、空心管刀、圆锥实心刀、扁平切根刀和其它专用工具。打洞机。大面积草坪绿地人工打洞作业是不够的，需要机动打洞机来实现。其主要包括手扶滚动打洞机、牵引式打洞机、垂直打洞机、注射式打洞机和切侧根通气机等。1.2.3 草坪施肥机械草坪施肥是为草坪提供养分，促进其健康生长的有效措施。利用机械施肥，效率高速度快，省时省力，且施撒均匀度优于人工作业。施肥机械有撒肥机和撒肥车，通常采用点播、撒播、注射等方式。1.2.4 其它机械设备 干燥、排水设备。该设备用于黏重土壤或由于运动、娱乐压实严重的草坪，以避免水分过大而影响草坪生长。主要有草坪排水机、草坪开沟机、深松鼹鼠犁等。 滚压机。滚压机用来平整草坪表面和促进草坪的分蘖生长，抑制杂草的滋生。 修边机。该机用于草坪边缘的修剪，切断蔓延到草坪界限以外的根茎，保持草坪美观。 梳草机。梳草机用于除去枯死和多余的草及草根，以保证草坪有足够的生长空间，避免形成垫层。清洁机。该机是经常性保持草坪美观的养护设备。1.3 设计手动草坪机的意义手动草坪机由构成行走轮的运动轮及支撑轮、传动机构、割草机构、支架及扶手架组成，支架为行走轮、传动机构、割草机构及扶手架的连接框架，传动机构与割草机构相连接，其特征在于：所述的割草机构由滚刀构成；所述的传动机构与割草机构的连接为齿轮与割草机构滚刀的轴连接。设计链传动手动草坪机，有滚刀设计，链传动设计，机架设计且将实物制作出来，完成平整草坪的目的；特别适于小面积草坪的割草处理，与现有的设有动力的割草机相比，它体积小，操作轻便，使用安全、可靠，便于维修，保养简单，环保型，低噪声无动力对减少噪声污染有着积极的意义。起动容易，适用于庭园草坪，割草的同时又可锻炼身体。1.4作品的科学性与先进性本设计品与其他同功能性割草机有着其科学性、先进性。这是结合现代环保理念与现代机械理论的设计品。驱动手柄装置，传动机构采用链条-链轮传动，可实现长距离转动且结构紧凑，使用寿命长，维修也非常便捷。滚筒的制造，使用传统机械加工工艺就可以加工出来，也就是说不使用专用设备或数控设备也可以很好的加工出来，大大降低制造成本。这设计品与市场上的同功能性割草机有着无发比拟的机构优点。现在，市场上的无动力割草机主要是触地的那个轮带动小凸轮旋转，而凸轮旋转则带动两直线型刀齿相互往复啮合，从而达到剪草作用。这结构存在很大的缺点，要剪刀快速剪草必须要凸轮快速旋转，那也必须要快速推动机器向前走才行，但向前推走过快，有些草还没修剪就通过了剪口了，达不到修剪效果；凸轮机构是存在一个冲击载荷问题的，转速越高，冲击越严重，磨损也过快，凸轮寿命严重降低，当凸轮达到寿命极限时必须更换，但这种规格的凸轮一般在市场上没有售卖，就只有找回厂家更换，这就造成维修费用相当昂贵，且维修周期也非常长。要解决以上诸多问题只能放弃凸轮机构，把轮毂运动与剪刃运动的关系剥离，再使用别的传动机构带动剪刃运动，并且更改剪刀类型，以提升剪切效率。此作品正由以上思考出发设计：以曲轴式手柄驱动旋转，经过二级链传动增速，使滚筒刀刃高速连续剪草，而推走速度可较慢，这样剪草效果就非常理想，整台机器不存在任何冲击载荷，任一零部件都在零耗损或极低耗损下工作，滚筒刀刃与支架刀刃是经过加强硬度、强度处理的，可大大降低剪切时的磨损，碰到石块时刀刃也不会变形或崩断。可以说维修周期是相当长的，甚至是终身无维修记录，即使需要维修也很方便的，这结构非常便于拆装的，易耗损的链条、链轮在市场上都很容易购买。在环保无动力型机械应用中，创新使用滚筒式螺旋刃，结构简单，制造简易，低成本。螺旋刃剪切的关键是与支架刀刃啮合间隙0.1-0.2mm(在镗床按照滚筒直径D镗出两个支承孔，使这两个支承孔中心到支架刀刃距离为D/2)、滚筒轴线与支架刀刃共面,共面可保证最省力剪切和剪切效果最好，简图如图1-1所示。图1-1手动草坪机属于无动力类环保机械，需要功率比较低，靠人力驱动，主要应用于私人家庭草坪，草坪面积可以达到70多平方米。现在全球包括国人的环保理念逐渐增强，社会提倡集约型经济，减少对能源的消耗，并提倡健康生活，日常生活锻炼。这作品完全符合以上理念，并且，它的市场前景非常可观的。本国内拥有别墅花园的那些户主，而他们通常是社会白领，环保意识、健康理念是很强的，可以向他们推广产品。还有，现在的一些沿海富裕城乡地区也有不少的户主拥有大大小小的花园。这些户主大多数都是在商场闯拼多年退休回老乡修养身心的。手动草坪机正适合这需要消费群体。甚至可以推广到海外市场，在北美、欧洲地区的城乡区域每家每户都会拥有草坪花园，相信他们非常欣赏作品的构思理念。2 总体结构设计方案2.1主要任务以及主要技术指标2.1.1总体要求设计链传动手动草坪机，有滚刀设计，链传动设计，机架设计且将实物制作出来，完成平整草坪的目的，增长了自己的设计及制造能力。2.1.2. 手动草坪机设计与制作的具体任务要使草坪保持平整美观。产草丰厚必须对草坪进行经常修剪。草坪修剪机具种类很多，对于大多数草坪和养护要求较低的草坪，可选用旋刀式剪草机。该机具有重量轻，结构紧凑。操作灵便，保养简单、工作效率高等优点，适合于各种庭院绿地等草坪的修剪。缺点是不适宜低剪。 1旋刀式草坪修剪机的使用：正确地掌握使用操作方法，各部件都能延长使用寿命。（1）剪草前，应拣出草坪内所有石块、树枝、铁丝及其它坚硬物，以防损坏刀片，操作时，身体的任何部位均不得靠近旋转的零部件。行进时应往前推，速度不宜过快，在下坡或坑凹处注意缓行，决不能朝自己方向往后拉，以防伤脚。（2）为保持草坪的健康生长，每次修剪的草高不宜超过原长的1/3。尽可能不剪湿草，因其容易粘在一起阻塞剪草机，影响工作效率。对于有坡度的草坪，使用推行式剪草机时，为推行省力，其运行方向应与坡度方向垂直。2.1.3主要技术指标滚刀设计：长mm 宽 mm厚mm链传动设计：初定两级链轮变速，其中一级中心距为610mm，链号08A链节距为12.7mm 链节数136节，一级链轮变速。另一级中心距为420mm，链号08A链节距为12.7 mm链节数92节，二级链轮变速。, ,。机架设计：用螺钉固定滚刀转轴,刀片和刀盘用螺钉固定。推杆用铝型钢制作，方壁铝条，外壁，内壁2.2手动草坪机的工作原理草坪机的除草原理：通过传动系统带动割草旋盘旋转，使装在旋盘上的滚刀旋转，产生一定的切割力，把杂草切断，起到除草的作用。使用割草机时，应双手扶把，要匀速行进，必要时可在使用割草机割草前，先由人工将粗大的杂草拔除。以防把滚刀磨损。手动草坪机设计与制作：设计链传动手动草坪机，有滚刀设计，链传动设计，机架设计且将实物制作出来，完成平整草坪的目的；特别适于小面积草坪的割草处理，与现有的设有动力的割草机相比，它体积小，操作轻便，使用安全、可靠，便于维修，保养简单，环保型，低噪声无动力对减少噪声污染有着积极的意义。起动容易，适用于庭园草坪，割草的同时又可煅炼身体。手动草坪机如图2-1所示： 1、手摇柄 2、大链轮（=46） 3、链条 4、二级链轮（， ）5、链条 6、小链轮（）7、螺旋滚筒刀 8、支架切割刃方案说明：双手驱动曲轴手柄1，并带动主链轮2一起旋转，通过链条3转动到二级链轮4，这之间是有一个传动比，使二级链轮4达到一个较高速度旋转，在通过链条5传动到小链轮6，这之间也有一个传动比，就使滚筒5转速高于主驱动链轮几倍的情况下旋转，处于一个高旋转状态，继而跟切割刃8相啮合形成切割状态。滚筒7刃与切割刃8之间是有一定间隙的，在它旋转时并推动向前移动就可以把草叶绞入间隙并与切割刃8啮合割断，达到切割效果。而这是螺旋啮合连续切割的，所以不存在冲击切割，可避免卡死。3手动草坪机的零部件设计3.1 机械零件的设计方法机械零件的设计方法有传统设计方法和现代设计方法两大类。3.1.1 传统的设计方法1）经验设计根据长期的设计、生产及使用的实践总结的经验公式和数据来进行计算，或者参考已有的同类产品进行“ 类比”设计。这种设计方法简便，但是有一定的局限性，一般用于简单或者不太重要的零件的设计，如箱体、机架等。2）理论设计运用设计理论及实验数据进行设计。理论设计有两种计算方式。（1）设计计算 根据理论计算公式求出零件的主要尺寸，然后根据工艺要求确定结构。（2）校核计算 先根据经验及简单的方法，初选零件的主要尺寸及形状，然后用理论校核公式进行计算。3.1.2 现代设计方法随着现代科学技术的发展，尤其是计算机技术的应用，机械零件的设计也在突破传统的设计方法向着更全面、更科学、更简捷、更精确的方向发展，从而形成了现代设计方法。现代设计方法目前主要有可靠性设计、优化设计、有限元设计、疲劳设计、模块设计、计算机辅助设计（CAD）智能设计及设计方法学等。3.2 机械零件的选择原则及材料选择机械零件所用的材料种类很多，主要是金属材料和各种复合材料，其中刚和铸铁应用最为广泛。材料的选择是否适合，影响到零件的可靠性和成本，因此选材是机械设计中比较重要的一个环节。3.2.1材料的选择原则材料的选择原则是机械零件设计中关重要的一个环节。选择材料主要考虑使用要求、制造工艺要求及经济性要求三个方面的问题。使用要求是保证零件在规定的使用期限内可靠工作而不发生失效，主要考虑以下几点：（1）零件所受的载荷和应力的大小、性质及其分布情况，确保满足强度和刚度的要求。（2）零件的尺寸和重量。（3）零件的工作条件。在机械零件的制造过程中，要考虑机械零件的制造工艺要求 ：首先要考虑零件毛坯的制造。对于形状复杂、尺寸较的的零件，可以优先选用铸造材料或焊接材料；对于尺寸较小、外形简单、批量大的零件，可以用适合压或模锻的高塑性材料。其次要考虑材料应有良好的切削性和热处理性。同时我们还要考虑经济性要求，在机械零件的成本中，材料的成本一般占30%左右，最高达50%，因此经济性要求考虑：（1）材料的价格，尽量选用廉价材料、代用材料。（2）材料的利用率，尽量采用无切削或少切削的毛坯。（3）节约材料，尤其要节约稀有材料。 3.2.2钢由于钢具有较高的强度，良好的塑性、韧性和可加工性，并且可以通过热处理改善其力学性能，因而得到广泛的应用。按化学成分不同，钢可以分为碳素钢和合金结构钢；按用途不同，可以分为结构钢（用以制造零件和工程结构构件）、工具钢（用以制造刀具、模具和量具）和特殊钢（用以制造在高温、低温、腐蚀性介质等特殊情况下工作的机械零件）。（1） 碳素钢 碳素钢分为普通碳素钢和优质碳素结构钢两大类。前者用于受载不大且基本上受静应力的一般零件，后者用于受载荷较大且为变应力或冲击载荷的零件。优质碳素钢根据含碳量的不同可分为：低碳钢、中碳钢、高碳钢。低碳钢（含碳量小于0.25%）力学性能差，但有较好的塑性和焊接性，适用于制造冲压件和焊接件。中碳钢（含碳量在0.3%0.5%之间）力学性能较高，又有一定塑性和韧性，可用于受载荷较大的零件。高碳钢（含碳量在0.55%0.7%之间）力学性能高多用于制造强度较高的零件。（2） 合金结构钢 在优质碳素钢中加入某种或某些合金元素，就形成各种合金钢，从而达到改善钢的力学性能的目的。3.2.3铸铁铸铁和钢同属于铁碳合金，但是其含碳量较高，一般大于2%。铸铁属于脆性材料，不能辗压或锻造，具有良好的铸造性、切削性、耐磨性和减震性，抗压性能也比较好。铸铁一般用于受力不大、冲击载荷小、形状复杂、需要减震的各种铸件，如机床床身、壳体等。常用的是灰铸铁、球墨铸铁、可锻铸铁、合金铸铁。3.3销的选择销主要用来固定零件之间的相对位置，它是组合加工和装配得重要辅助零件，也用于轴与毂的联接或其他零件得联接，并可传寄不大的载荷；还可作为安全装置得过载剪断元件。销可分为圆柱销、圆锥销、开口销、槽销及特殊形状得销等。其中圆柱销、圆锥销及开口销均有国家标准。本设计用了两个圆锥销。圆锥销有1：50得锥度，安装比圆柱销方便，多次拆装对定位精度得影响也较小。开尾圆锥销在装入销孔后，把末端开口部分撑开，能防止销钉本身在冲击、振动或变载荷下从孔中滑出。螺纹圆柱销和螺纹圆锥销用于不通孔或很难打出销钉得孔中。开口销是一种放松零件，常用、及10、15等低碳钢丝来制造。3.4链传动341链传动的特点和应用：链传动是应用较广的一种机械传动。链传动由主、从动链轮和闭合链条所组成。链传动是属于带有中间挠性元件的啮合传动，在链轮上制有特殊齿形的齿，依靠链轮轮齿和链节的啮合来传递运动和转矩。链传动的特点：结构简单、传力大、效率高、传动比准确、环境适用性强、经济、耐用和维修保养容易等优点。主要缺点是，两根平行轴之间只能用于同向回转的传动；运行时不能保持瞬时传动比恒定，传动中有周期性的动载荷和啮合冲击，急速反向转动的性能也较差。链传动所用的链条按用途不同分为：传动链、起重链和曳引链。传动链经常使用的范围是：传递功率P100kW，传动比i8,链条速度v。传动链按结构形式不同又分为：滚子链和齿形链等类型。滚子链是链传动中应用最广泛的一种，它由内链板、外链板、销轴、套筒和滚子所组成。内链板与套筒之间、外链板与销轴之间分别用过盈配合联接而构成内、外链节；滚子与套筒之间、套筒与销轴之间则为间隙配合而形成动联接。传动时，内、外链节可相对挠曲，套筒则绕销轴自由转动；同时，滚子链沿链轮齿廓滚动，以减少链条和链轮轮齿磨损。内、外链板制成8字形，以使链板各横截面的抗拉强度大致相同，并减轻链条的重量和惯性力。3.4.2链传动的计算：传动方式采用了链传动机构，主要原因是它可传动中心距大，而整体结构体积小，传动效率高，结构紧凑，成本低廉，因为链条、链轮在市场上可直接购买使用。 （1为减速，1为增速），手动草坪机速度增加，所以总传动比小于1，分二级传动，而传动比分配为 ， ， ，主驱动链轮参数为，齿数=46节距分度圆直径 齿顶圆直径： 一级链轮从动轮的参数为：分度圆直径： 另一级链轮主动轮的参数： 另一级链轮从动轮的参数： 初选一级链条型号为08A-1136GB1243.1-83 节距滚子直径另一级链条型号为08A-192GB1243.1-83 =80mm 即 即即 查文献1表3.4.1得到：链传动效率 滚针轴承效率 深沟球轴承表31 各类传动、轴承及联轴器效率的概值类别传动类型效率链传动滚子链0.96滚动轴承（一对）球轴承（稀油润滑）0.99滚子轴承（稀油润滑）0.98 1)、选择链轮齿数 初步设计链速希望结构紧凑，考虑到手动草坪修剪机的实际情况，希望速度增加，取46。从动轮齿数2p=2=25.4mm实际中心距中心距 = =445.652mm实际中心距6)、验算速度与原先设计时的v相符，故合理。7)、验算主动链轮毂孔由文献2表1318查得小链轮毂孔用插值法求的当时，直径=94.5mm，大于滚针轴承大径；当时，用插值法求的许用最大直径=59.5mm，大于滚针轴承径；故合适。8)、作用在轴上的压力=工作平稳取压轴力系数，故3.5轴轴是组成机械的重要零件之一。它主要用来支承旋转零件，以实现旋转运动并传递动力。按承载情况的不同，轴可分为转轴、传动轴、心轴三类。工作中既传递转矩又承受弯矩的轴成为转轴。只传递转矩而不承受弯矩或所受弯矩很小的轴成为传动轴。只承受弯矩而不传递转矩的轴成为心轴。3.5.1 轴的选材本设计为转轴，工作中既传递转矩又承受弯矩。根据文献2整体结构设计，重要轴直径初选。根据前面轴材料的选择原则，选择轴的材料为45钢，经过调质提高其综合力学性能。根据文献2表16-1查得该轴的力学性能如下：表3-2 轴的常用材料及其力学性能材料牌号热处理毛坯直径硬度抗拉强度屈服强度弯曲疲劳强度剪切疲劳极限45调质2176503602701553.5.2 滚刀转轴的计算 1) 受力分析，绘计算简图（图3-1b）作用在轴上的转矩：T=水平面支反力：铅垂面支反力：对B点取距：对D点取距：2) 受力分析，绘计算简图（图3-1b）作用在轴上的转矩：T=水平面支反力：铅垂面支反力：对B点取距：对D点取距：3) 绘水平面的弯矩图(图3-1 c)：=0 （逆时针） （顺时针）4) 绘铅垂面的弯矩图(图3-1 d)：5) 绘合成弯矩图(图3-1 e)： 6) 绘当量扭矩图(图3-1 f)：为使转矩图符合，将T折算为则： =0.598000=47206）绘计算弯矩转矩组合(当量弯矩图) (图3-1 g) 7） 按弯矩合成校核轴的强度可近似用W=0.1计算，由文献2中式（16-3）可得：=按文献2表16-3中，对于的碳钢，承受对称循环变压力时许用应力，因此,满足强度要求。 表3-3 轴的许用应力 材料碳钢400130704050017075456002009555700230110653.6滚动轴承的选择针对工作性能要求轴承有三个基本性能参数：满足一定疲劳寿命要求的基本额定动载荷C，满足一定静强度要求的基本额定静载荷C0和控制轴承磨损的极限转速N0。根据对所设计的草坪机的结构与原理进行分析，经查文献3 表6212 初定使用寿命为5000。表34 各种机械所需轴承使用寿命推荐值使用条件使用寿命/知短期或间断使用的机械，中断使用不致引起严重后果，手动动机械、农业机械、装配吊车、自动送料装置。30008000 3.6.1 滚动轴承的校核1) 使用寿命上的校核手动草坪机，滚刀转轴上所安装的轴承为深沟球轴承6204，所受当量动载荷P=50N,轴承转速n=481.745,中等冲击，常温下工作，预期寿命，=5000h,满足割草的前提下，所选轴承的实际寿命应如下计算： 由文献3查表6-10温度系数得：；由文献2查表18-9载荷系数得：=1.0；表35 温度系数工作温度（）1201.0表36载荷系数载荷性质举例无冲击或轻微冲击电机、汽轮机、通风机由文献2查得球轴承，故查轴承手册选6204轴承。其中C=6650N。满足要求。该轴承实际寿命： h该轴承的实际寿命为，大于5000h，所以合用。2) 承载能力的校核在滚刀转轴上，选用深沟球轴承，轴径d=20mm，转速n=481.745，径向载荷,轴向载荷，要求寿命5000h，从静强度角度选择轴承代号。查文献3表6-2-52，选轴承代号6204，d=20mm,Cr=12.8KN=12800N，=7.938mm Z=8 。参见表37： 表37 深沟球轴承（GB/T276-1994）基本尺寸基本额定载荷极限转速dDB脂油2047141286651400018000 续表37 深沟球轴承（GB/T276-1994）质量轴承代号其他尺寸安装尺寸球径球数6000型01036204293397126042179388表6-2-52深沟球轴承： , 查表6-2-8 表6-2-11 得：， ， , C= 轴承6204的Cr=12800N287.71N故选取合适。校核轴承的额定静载荷：=0.6Fr+0.5Fa=0.650=3NFr 取=Fr=50N6650N=故轴承6204满足要求。4 切削用量的选择原则和计算4.1 切削用量的选择原则切削用量是指切削速度、进给量及背吃刀量等三个切削要素，它们表示切削运动的大小及刀具切入工件的程度。根据加工零件的材料性质、几何尺寸、精度要求等因素来选择三要素。切削用量三要素的选择原则如下：41.1切削深度ap 切削深度是根据工件的加工余量来决定的选择是应考虑：1）在留下精加工及半精加工的余量后，粗加工应尽可能将剩下的余量一次切削，以减少走刀次数；如果工件余量过大，也应将第一次走刀的切削深度尽可能取大些；3）当冲击负荷较大，或工艺系统刚性较差时，应适当减小切削深度；4）一般精切（Ra1.252.5毫米）时，可取=0.050.8毫米；半精切（Ra5.010.0毫米）时，可取=1.03.0毫米；4.1.2进给量f 通常限制进给量的主要因素是切削力及加工表面粗糙度：粗切时表面粗糙度的要求不高，进给量主要受刀杆、刀片、工件及机床强度和刚度所能够承受的切削力的限制。半精切削、精切削时进给量主要受表面粗糙度要求的限制，刀具的Kr偏角、刀尖圆弧半径、切削速度、及工件材料的影响。4.1.3切削速度V切削速度的选择，主要考虑切削加工的经济性，必须保证刀具的经济寿命，同时切削负荷不应该超过机床的额定功率。通常原则是：a) 刀具材料的耐热性好，切削速度可以高些；b) 工件材料的强度、硬度高，或塑性太大和太小，切削速度应取低些；c) 加工带皮工件时，应适当减低切削速度；d) 断续切削时，应取较低的切削速度；e) 工艺系统刚性较差时，切削速度应适当减小4.2 切削用量的计算工序 1、粗车、的外圆留余量加工条件：CA6140车床、正偏刀、反偏刀、切断刀、0-100游标卡尺、0-100千分尺、乳化液冷却。1）确定被吃刀量工件材料45钢，毛胚料，采用硬质合金车刀车削，查机床加工工艺手册表3.5粗加工外圆时，=58mm。2）确定进给量 根据机床加工工艺手册表3.7选择进给量 粗加工外圆时，f=0.50.73）选择车刀磨钝标准及耐用度 根据机夹可转位刀具手册表1.1-3.3，YT15硬质合金车刀的最大磨损量： 粗车1.01.4mm，耐用度为T=30min4）确定切削速度和转度根据查机械加工工艺手册取 =212， T=30min, =6mm, f=0.6mm切削速度：=转速： 根据查切削手册表与347.42相近的主轴转速为28和350取n=350计算基本时间 根据查金属切削手册可得切削时间基本公式： = 其中 -进给行程长度（mm） n转速（） A每次加工总余量（mm） d工件直径（mm） 总加工时： t=+=2.8+2=4.8min 其中 -切削工时 -辅助时间 工序2、切槽根据查实用机械加工工艺手册取，当工件直径是，切刀宽度时，进给量。根据查实用机械加工工艺手册取，当时，。 工序3、螺纹加工 根据查实用机械加工工艺手册取，查得， 常用符号：-机动时间min； - 切削长度；-螺纹直径；-刀具或工件转速；-工件每转进给量，等于工件螺纹的螺距；-螺纹线数；-刀具切入长度；-刀具超出长度；-进给次数。即 工序4、精车、的外圆。 加工条件：CA6140车床、主偏角、负偏角、0-100游标卡尺、0-100千分尺。1）确定被吃刀量 工件材料45钢，毛胚料，采用硬质合金车刀车削，查机床加工工艺手册表3.5 粗加工外圆时，=0.51mm。2）确定进给量 根据机床加工工艺手册表3.7选择进给量 精加工外圆时，f=0.20.33）选择车刀磨钝标准及耐用度 根据机夹可转位刀具手册表1.1-3.3，YT15硬质合金车刀的最大磨损量： 精车0.40.6mm，耐用度为T=30min4）确定切削速度和转速根据查机械加工工艺手册取 =212， T=30min, =0.5mm, f=0.6mm切削速度：=转速： 根据查切削手册表与755.5相近的主轴转速为710和900取n=710计算基本时间 根据查金属切削手册可得切削时间基本公式： =总加工时： t=+=0.26+0.5=0.76min附录1：手动草坪机效果图总 结这次设计，是以前所学知识的综合运用，是对所学知识的融会贯通和知识面进一步加深和拓宽的过程，也验证了分析问题的能力。从接到毕业设计任务书到毕业论文最后的叙写，能够感觉到一定的成就感。到目前为止手动草坪机毕业设计基本完成，在设计过程中对原始零件做了一定的改善，达到了设计的目的，以下是本设计的思想：在手动草坪机修剪机设计中，认真的对各个零件进行设计，链条属于标准件在市场上可以买到，链轮也属于标准件，但是为了达到设计要求，重量要轻的目的，以及整个装配的要求，对链轮孔进行加工，进行校核，达到了使用的目的。滚刀轴承属于关键的零件设计，根据手动草坪修剪机的方案设计确定刀盘、刀片、轴承等尺寸结构及位置尺寸。为了保证轴的强度要求传递稳定性，对滚刀转轴进行强度校核，通过查资料、手册等，通过计算证明轴的设计足能够在工作压力作用下正常工作。将滚刀转轴、刀盘、装配起来，刀片刃口与滚刀转轴轴线打不到平行度要求，在CA6140车床上通过一夹一顶的装夹方式再光修刃口，使刃口与转轴轴线平行，并保证了刃口的圆度。为了达到我们的使用目的，圆锥销等尺寸选择配合精度都是通过查手册得到的。同时，还对轴承的寿命进行校核，通过选择一系列的计算，可以证明所选择的轴承能够满足要求。在对零件的实际加工过程中，还需要对工艺、切削用量等进行分析与计算，例如，加工路线、工序、切削深度、速度以及进给量的选择等，都查了相关的切削手册，进行材料的分析与计算而得到数据，并通过询问实习老师才进行加工的，最终完成零件的装配工作。在设计过程中还存在一些不足，例如，结构的设计不是十分完美、实物表面质量还不够理想等。也感到自己所学的专业知识是远远不够的，以后会继续努力学习、钻研，为机械行业尽微薄之力。 参 考 文 献1黄晓荣主编.机械设计基础课程设计指导书.北京:中国电力出版社,2005. 2崔正昀,王健民等.机械设计基础.天津:天津大学出版社,2000.3成大先主编机.械设计手册.北京:化学工业出版社,2004.4蔡春源主编.编机械手册.辽宁科学技术出版社,1993年.5徐锦康等主编.机械设计.北京:机械工业出版社,1998年.6徐灏主编.新编机械设计师手册.北京:北京机械工业出版社,1995.7邱宣怀主编.机械设计（第四版）.北京:高等教育出版社,1997.8张松林主编.最新轴承手册.北京:电子工业出版社,2007年.9梁德本、叶玉驹主编.机械制图手册.北京:机械工业出版社,2002.10周祖威主编.工程力学.天津:天津大学出版社,1998年.11李澄、吴天生等主编. 机械制图（第二版）.北京:高等教育出版社, 2003. 12单辉祖主编.材料力学教程.北京:高等教育出版社, 2004.13丁年雄主编.金属机械加工工艺词典.北京:学苑出版社, 1990.14黄伯云等主编. 中国材料工程大典（第4卷）有色金属材料工程（上）北京:化工工业出版社,2005.15徐灏主编.机械设计手册（第2版）第3卷.北京:机械工业出版社, 2000.16陈宏钧主编.机械加工工艺手册.北京：机械工业出版社.1996.17实用机械设计手册编写组编.实用机械设计手册，上册.北京：机械工业出版社出版.2000.致 谢首先衷心感谢我的指导老师王健民教授。从论文的选题到设计的方法、思路以及论文的撰写都是在指导老师王健民教授的悉心的指导和热切关怀下完成的。王老师广博知识，敏锐的思维、严谨的治学态度和诲人不倦的育人作风，我将终生学习。他对学生严格要求，着重培养学生的独立思考能力和创新能力，使我在毕业设计过程中受益匪浅。在此向王老师表示最为真挚的敬意和深深感谢！在毕业设计实做过程中得到了实习车间的各位老师的大力支持和帮助，其中包括何永利老师、邓三鹏老师、孙杰老师等。在此表示真挚的感谢！在实做期间，得到了好友李藤均、丁锦红、张圳、吴文坤等、在此表示衷心的感谢！感谢所有被引用的文献的作者们，他们的研究工作使我在理论研究中获益匪浅。最后，感谢在百忙之中为我审阅论文的各位专家！向所有在我求学道路上给予关心和帮助的老师和同学们表示衷心的谢意！设计者：张治英2008年6月附录2：英文资料Abstract A bearing can be defined as a member specifically designed to support moving machine components. Journal and antifriction bearing are the two general types of bearings in existence. Journal bearings operate with sliding contact, whereas antifriction bearings operate under predominantly rolling contact. The amount of sliding friction in journal bearings depends on the surface finishes, materials, sliding velocities, and type of lubricant used. The principal motion-retarding effect in antifriction bearings is called rolling resistance rather than rolling friction. This is so because the resistance to motion is essentially due to the deformation of the rolling elements and, hence, is not a sliding phenomenon.Key words: Bearing; Journal Bearing; Antifriction bearing1. BearingA bearing can be defined as a member specifically designed to support moving machine components. The most common bearing application is the support of a rotating shaft that is transmitting power from one location to another. Since there is always relative motion between a bearing and its mating surface, friction is invol