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4496小型电动割草机的设计,小型,电动,割草机,设计
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湖南农业大学全日制普通本科生毕业论文（设计） 开题论证记录 学 院： 工学院 记录人 ： 学生姓名 李昆泰 学 号 200940614104 年级专业及班级 2009 级 机械设计制造及其自动化 专业 （ 1 ）班 指导教师姓名 任 述 光 指导教师职称 副教授 论文（设计）题目 小型电动割草机的设计 论证 小组质疑： 学生 回答 简要记录： 论证 小组 成员签名 论证地点 ： 论证日期 ： 20 年 月 日 注：此表可从教务处网站下载中心下载。 记录、签名栏必须用黑色笔手工填写。 湖南农业大学全日制普通本科生 毕业论文（设计） 中 期 检 查 表 学 院： 工学院 学生姓名 李昆泰 学 号 200940614104 年级专业及班级 2009 级 机械设计制造及其自动化 专业 （ 1 ）班 指导教师 姓名 任 述 光 指导教师 职称 副教授 论文（设计）题目 小型电动割草机的设计 毕业论文（设计）工作进度 已完成的主要内容 尚需解决的主要问题 了解熟悉割草机现状及工作原理 割草机主要零部件参数的设计计算 完成割草机 装图、零部件图 完成全部分析计算 撰写设计说明书 准备毕业答辩 指导教师意见 签 名： 年 月 日 检查小组意见 组长签名： 年 月 日 注： 可打印，但 意见 栏必须相应责任人亲笔 填写 。 湖南农业大学全日制普通本科生毕业论文（设计） 开题论证记录 学 院： 工学院 记录人 ： 学生姓名 李昆泰 学 号 200940614104 年级专业及班级 2009 级 机械 设计 制造及其自动化 专业 （ 1 ）班 指导教师姓名 任 述 光 指导教师职称 副教授 论文（设计）题目 小型电动割草机的设计 论证 小组质疑： 国使用较广的是哪一种？ 学生 回答 简要记录： 1. 割草机根据动力可 划分 为蓄力割草机和动力割草机。蓄力割草机是我国现在使用较广的割草机。 2. 割草机由刀盘、发动机、行走轮、行走机构、 刀片、扶手、控制部分组成。 3. 安全性有三个方面：一是对机械本身的安全性，以防止机械发生意外故障或被损坏；二是对操作人员的安全性，以防止操作人员在作业中受伤害；三是对周围人群的安全性，以防止机械在作业时伤害他人。这三个方面都很重要，特别是对人的伤害问题比对机械及其它的伤害问题更为重要。 论证 小组 成员签名 论证地点 ： 论证日期 ： 20 年 月 日 注：此表可从教务处网站下载中心下载。 记录、签名栏必须用黑色笔手工填写。 湖南农业大学全日制普通本科生 毕业论文（设计）任务书 学生姓名 李昆泰 学 号 200940614104 年级专业及班级 2009 级机械设计制造及其自动化 (1)班 指导教师及职称 任述光 副教授 学 院 工学院 20 12 年 12 月 3 日 填 写 说 明 一、毕业论文（设计）任务书是学校根据已经确定的毕业论文（设计）题目下达给学生的一种教学文件，是学生在指导教师指导下独立从事毕业论文（设计）工作的依据。此表由指导教师填写。 二、此任务书必需针对每一位学生，不能多人共用。 三、选题要恰当，任务要明确，难度要适中，份量要合理，使每个学生在规定的时限内，经过自己的努力，可以完成任务书规定的设计研究内容。 四、任务书一经下达，不得随意更改。 五、各栏填写基本要求。 （一）毕业论文（设计）选题来源、选题性质和完成形式： 请在合适的对应选项前的“”内打“”，科研课题请注明课题项目和名称，项目指“国家青年基金”等。 （二）主要内容和要求： 1工程设计类选题 明确设计具体任务，设计原始条件及主要技术指标；设计方案的形成（比较与论证）；该生的侧重点；应完成的工作量，如图纸、译文及计算机应用等要求。 2实验研究类选题 明确选题的来源，具体任务与目标，国内外相关的研究现状及其评述；该生的研究重点，研究的实验内容、实验原理及实验方案；计算机应用及工作量要求，如论文、文献综述报告、译文等。 3文法经管类论文 明确选题的任务、方向 、研究范围和目标；对相关的研究历史和研究现状简要介绍，明确该生的研究重点；要求完成的工作量，如论文、文献综述报告、译文等。 （三）主要中文参考资料与外文资料： 在确定了毕业论文（设计）题目和明确了要求后，指导教师应给学生提供一些相关资料和相关信息，或划定参考资料的范围，指导学生收集反映当前研究进展的近 1 3 年参考资料和文献。外文资料是指导老师根据选题情况明确学生需要阅读或翻译成中文的外文文献。 （四）毕业论文（设计）的进度安排： 1设计类、实验研究类课题 实习、调研、收集资料、方案制定约占总时间的 20%； 主体工作，包括设计、计算、绘制图纸、实验及结果分析等约占总时间的 50%；撰写初稿、修改、定稿约占总时间的 30%。 2文法经管类论文 实习、调研、资料收集、归档整理、形成提纲约占总时间的 60%；撰写论文初稿，修改、定稿约占总时间的 40%。 六、各栏填写完整、字迹清楚。应用黑色签字笔填写，也可使用打印稿，但签名栏必须相应责任人亲笔签名。 毕业论文 （设计）题目 小型电动割草机的设计 选题来源 结 合 科 研 课 题 课题名称： 生产实际或社会实际 其他 选题性质 基础研究 应用研究 其他 题目完成形式 毕业论文 毕业设计 提交作品，并撰写论文 主要内容和要求 为更好地进行大规模堤坡修剪草皮的机械换作业，在现行割草机的基础上进行改进，设计适合堤坡纵向行走作业、高效率、低成本的电动自行式割草机，最大割幅 1000上。具有良好的通过性能和爬坡能力。具备以下几个特点： 较好的防侧翻性能； 1总体方案的拟定与设计计算（功率、传动方案、传动比的确定）； 2主轴、齿轮、带轮、箱体等重要零部件的设计； 3轴承及其它重要标准件选用的原因分析及计算依据。 设计具体要求如下： 1设计图纸不得少于 4 张 0#图纸 2设计说明书全部打印，格式规范符合湖南农业大学东方科技学院毕业设计规范要求，字数不得少于 1 万字。正文的主要结构层次： 1）前言：简要介绍割草机现状及问题，本设计的目的、意义、主要内容，改进与创新。 2）总体方案的拟定与优选：要有方案的比较，选优，要有必要的简图和设计说明。 3）设计计算与分析：如工作过程中的受力分析计算、主要零部件的受力分析及强度、刚度方面的设计和校核计算。 4）绘出设计总装图，主轴、从动轴等主要零部件部装图的 纸。 5）设计总结：对整个毕业设计主要成果的总结。明确指出本次设计的优点（对已有设计所做的改进）和缺点（不足及没有考虑周全的地方），对其应用前景及社会、经济价值加以预测和评价，并指出今后进一步改 进设计的方向与设想。 注：此表如不够填写，可另加附页。 主要中文参考资料与外文资料 1. 黄兆香 ,梁秀玲 J2010,1. 2张建润 J2010,6. 3割草机的选择及用前注意事项 J2010,6. 4周仁和 J5李恒灿 . 一种适用于堤坝的履带式割草机设计 J6. 李军 ,朱海燕 J7. 熊永森，王金双，徐中伟 J. 农机化研究 工作进度安排 起止日期 主要工作内容 2012 年 11 月 25 日前 了解熟悉割草机现状及工作原理 2013 年 1 月 7 日前 割草机主要零部件参数的设计计算 2013 年 3 月 20 日前 完成割草机 装图、零部件图 20113 年 4 月 1 日前 中期考核 2013 年 5 月 1 日前 完成全部分析计算 2013 年 5 月 6 日前 撰写设计说明书 2013 年 5 月 25 日前 准备毕业答辩 要求完成日期： 20 13 年 5 月 06 日 指 导 教 师 签名： 审查日期： 20 12 年 12 月 04 日 专业委员会主任签名： 批准日期： 20 12 年 12 月 05 日 学院指导委员会签名（公章）： 接受任务日期： 20 12 年 12 月 05 日 学 生 本 人 签名： 注：签名栏必须由相应责任人亲笔签名。此表可从教务处网站下载中心下载。 湖 南 农 业 大 学 全日制普通本科生毕业设计 小型电动割草机 的设计 F 生姓名 ： 李昆泰 学 号： 200940614104 年级专业及班级： 2009 级机械设计制造 及其自动 化（ 1）班 指导老师及职称： 任述光 教授 学 院： 工学院 湖南长沙 提交日期： 2013 年 5 月 湖南农业大学全日制普通本科生毕业论文（设计） 选 题 审 批 表 学 院 ： 工学院 毕业论文 （设计）题目 小型电动割草机的设计 选题来源 结合科研课题 课题名称： 生产实际或社会实际 其他 选题性质 基础研究 应用研究 其他 选题完成形式 毕业论文 毕业设计 提交作品，并撰写论文 指导教师姓名 任述光 职称 副教授 是否主持或参与过科研课题 是 否 选题依据（科学性、可行性论证）和内容简要 为更好地进行大规模堤坡修剪草皮的机械换作业，在现行割草机的基础上进行改进，设计适合堤坡纵向行走作业、高效率、低成本的电动自行式割草机，采用圆盘式割具设计，最大割幅 1000上。具有良好的通过性能和爬坡能力。具备以下几个特点： 较好的防侧翻性能； 对学生有无特殊要求： 无 有： 专业委员会意见 专业委员会主任签名： 年 月 日 注： 黑；对学生的要求是指该选题对学生在计算机、英语、绘图、语言文字等方面有何特殊要求。 可打印，但意见栏必须由相应责任人亲笔填写，如不够填写，可另加页。 湖南农业大学全日制普通本科生 毕业论文（设计）开题报告 学生姓名 李昆泰 学 号 200940614104 年级专业及班 级 2009 级机械设计制造及其自动化 (1)班 指导教师及职称 任述光 副教授 学 院 工学院 2013 年 1 月 7 日 毕业论文（设计）题目 小型电动割草机的设计 文献综述 （ 选题研究意义、 国内外研究现状 、 主要参考文献 等，不少于 1000 字 ） 1选题研究意义 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、减少天气。而维持草坪的美观与整齐就要对其进行定期修剪。修建过程要靠割草机来完成。所以针对市场需求和产品的用途，割草机的设计具有极大的意义。目前，我国牧草的种植收获主要依靠人工完成，劳动强度大，工作效率低，作业成本高，有时得不到及时收获，难以适应规模化、商品化及市场发展的要求。小型电动收割机因价格合理，作业效率高得到牧草专业户的普遍欢迎。随着牧草产业的迅速崛起，给牧草机械化发展带 来了新的机遇，小型电动收割机市场需求空间很大，前景广阔。 国外割草机的发展：在割草机出现以前，人们除草的主要工具就是镰刀，放牧牛羊也是保持草地平整的一个好方法。随着高尔夫球、足球及网球等运动的兴起，人们对于没关平整的草地作为运动场地的要求越来越来迫切。 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 1832 年兰赛姆斯农机公司开始批量生产滚筒割草机， 1902 年英国人伦敦恩斯制造了内燃机做动力的滚筒式割草机，其原理至今还在使用。在西方发达国家， 20 世纪初期，割草机就得到了快速的发展。从第一台滚刀式割草现世到现在已经有 100 多年的时间了，割草机的品种也从开始的只用来收割牧草的唯一品种发展到现在有几十个品种，其中包括旋刀式、往复式、滚刀式、甩刀式、甩绳式。国外发达国家的家用割草机已向着轻便、噪音小的坐垫能决定形式。同时，特殊的使用环境、草坪、性能指标、人机关系匹配、安全性要求等也使坐骑式割 草机的设计具有与一般车辆不同的设计要求。 国内割草机的发展：我国目前生产的割草机以刀具类型可分为滚刀式和旋刀式大类。滚刀式割草机由带有刀片的滚筒和和不动的床刀组成。它较旋刀式割草机有更好的修剪质量是高质量草坪最常用的割草机型。适用于草高 3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割草机。 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。 改革开放以来，我国的草坪业由兴起到长足发展，只有十几年的时间，却为草坪机械业的发展带来了勃勃生机。首先是机械先进， 90%以上为进口产品，其次外从草坪建植到养护生产环节机械配套齐全，基本上实现了全程机械化，其三是产品品种多、系列化程度高。而在草坪机 械中割草机发展最快，我国引进使用的割草机有美国和日本等十几个国家的几十种机型，我国也已经开始生产割草机，目前国内外所用的割草机种类繁多，其分类方法也多样化。 我国目前生产的割草机以刀具类型可分为滚刀式和旋刀式两大类。滚刀式割草机由带有刀片的滚筒和和不动的床刀组成。它较旋刀式割草机有更好的修剪质量，是高质量草坪最常用的割草机型。适用于草高 3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割草机。 1 黄兆香 ,梁秀玲 J010,1. 2 姚昊萍 ,张建润 J2010,6. 3 刘仁涛 J2010,6. 4 高敏 ,周仁和 J5 董贵恒 ,李恒灿 . 一种适用于堤坝的履带式割草机设计 J6 李军 ,朱海燕 J7熊永森，王金双，徐中伟 J. 农机化研究 注：此表如不够填写，可另加页。 研究方案 （ 研究目的、内容、方法、预期成果、条件保障等） 研究目的 ： 探究小型电动割草机的设计，一方面对大学四年来所学的理论知识去 分析研究和解决工程设计中遇到的一些工程技术问题，另一方面锻炼自己独立思考、自我创新的意识和能力。 内容 ： 1总体方案的拟定与设计计算（功率、传动方案、传动比的确定）； 2主轴、齿轮、带轮、箱体等重要零部件的设计； 3轴承及其它重要标准件选用的原因分析及计算依据； 方法 ：收集资料 件图 预期成果 ： 1、 1 万字以上的设计计算说明书； 2、 4 张以上的设计图纸。 进程计划（各研究环节的时间安排、实施进度、完成程度等） 2012 年 11 月 25 日前 了解熟悉割草机现状及工作原理 2013 年 1 月 7 日前 割草机主要零部件参数的设计 算 2013 年 3 月 20 日前 完成割草机 装图、零部 图 2013 年 4 月 1 日前 中期考核 2013 年 5 月 1 日前 完成全部分析计算 2013 年 5 月 6 日前 撰写设计说明书 2013 年 5 月 25 日前 准备毕业答辩 论证小组 意见 组长 签名： 20 年 月 日 专业委员会 意见 专业委员会主任 签名： 20 年 月 日 注： 可打印，但 意见 栏必须相应责任人亲笔 填写 。 湖南农业大学全日制普通本科生毕业 设计 诚 信 声 明 本人郑重声明：所呈交的本科毕业论文（设计）是本人在指导老师的指导下，进行研究工作所取得的成果，成果不存在知识产权争议。除文中已经注明引用的内容外，本论文不含任何其他个人或集体已经发表或撰写过的作品成果。对本文的研究做出重要贡献的个人和集体在文中均作了明确的说明并表示了谢意。本人完全意识到本声明的法律结果由本人承担。 毕业论文（设计）作者签名： 年 月 日 目 录 摘要 1 关键词 1 1 前言 2 究的目的和意义 2 内外发展现状 2 外牧草收割机的生产研究概况 2 内牧草收割 机的生产研究概况 3 内外牧草收割机械切割部件发展概况 4 2 整体方案的确定 6 割机类型的选择 6 切割装置分 类 6 复式割草机分类 6 案确定 7 章小结 8 3 切割系统的设计 9 割器主要参数分析 9 复式切割器影响切割质量的因素分析 9 术参数的分析和评价 10 3 2 凸轮轴的设计 10 轮轴的设计 10 定凸轮轴各段的直径和长度 11 3 3 切割装置的设计 11 刀的结构 11 片间隙的调整 12 心轮的设计 13 割装置附件的设计 13 3 4 本章小结 14 4 传动系统的设计 15 4 1 传动系统的结构设计和传动比确定 15 动系统结构设计 15 动比确定 15 4 2 收割机功率需求分析和传动效率 16 割机的功率分析 16 割机的传动效率 17 4 3 减速器的设计 28 齿轮的设计 28 速箱输入轴的设计和校核 22 柄主轴的设计和校核 26 体及附件的设计 30 4 4 本章小结 33 5 输 送系统的设计 34 5 1 输送带速度计算 34 5 2 输送系统参数确定 35 送系统中带传动的设计 35 齿高度和间距 37 送带高度 37 台前伸量 37 5 3 链传动的设计 37 5 4 输送主轴的设计和校核 39 送主轴的设计 39 定输送主轴各段的直径和长度 40 的受力分析 40 送主轴的强度校核 41 5 5 本章小结 41 结论 42 参考文献 43 致谢 45 1 小型电动割草机 的设计 学 生：李昆泰 指导老师： 任述光 （湖南农业大学工学院，长沙 410128） 摘 要： 随着农村现代化进程的加快，农业产业结构正朝着多元化的方向发展。 20 多年来畜牧业发展较快，与之相应的牧草种植面积也不断扩大。目前牧草种植均为中小型牧场，田块大小不一，高低不平，大型牧草收割机械难以在这些地区作业。而中小型牧场资金有限 ， 而且牧草在一个生长期内多次收割，急需适合中小型牧场的收获机械。 根据收获对象对收割机的各种约束条件和设计原则，本 设计 确定了小型 电动割草机 的最佳总体方案和适宜的切割 系统主轴转速、切割速比、输送速比等设计参数。该机主要由切割系统、输送系统、传动系统三部分组成，自带动力（ 冷柴油机）采用立式割台、横向输送。 小型 电动割草机 机结构紧凑，小巧灵活，转移方便且操作简捷，整机通过性能好，适应性强 。 关键词： 牧草； 割草 机；机械设计；强度计算；双动 i of 10128, of in is to 0 of At is or is is to in of is in So is to 2 of on as of in is of to 前言 研究目的与意义 我们国家改革开放以来，人民生活水平显著提高，生活的质量也得到了明显的改善，这都归功于经济建设的发展。经济建设的不断加快促进农业产业化机构调整，畜牧业随之突显为主体，在农业经济中所占的比重越来越大。我国的牧草资源丰富，是巨大的天然宝藏，据相关统计我国共有各类天然草二十多种，有 33 亿亩草原， 10 亿亩草山坡地，占国土面积的 居世界第二位，同时我国的秸秆资源也是非常丰富的，可以生产大量的饲草。饲草作为发展畜牧业的物质基础，成为畜牧业发展规模和速度的决定因素 12。 随 着农村现代化进程的加快，农业产业结构正朝着多元化的方向发展。南方农村地处山丘陵区，具有适合奶牛、羊、鹅等畜禽养殖的良好条件， 20 多年来畜牧业发展较快，与之相应的牧草种植面积也不断扩大。目前牧草种植均为几公顷至几十公顷的中小型牧场，田块大小不一，高低不平，大型 电动割草 机械难以在这些地区作业，这些地理位置对 电动割草 机械要求的条件比较高。而大多数中小型牧场运作资金有限，不可能花巨资购置成套的牧草收获机具，而且成套的 电动割草 机获机械不够灵活，运作大型成套的 电动割草机 的费用比较高。现在种植牧草的品种主要为黑麦草、紫花 苜蓿，这些品种韧性大，强度高，人工用镰刀收割时刀口在很短时间就钝了，农户常将磨刀砖带到田头，经常磨刀，工作效率低下。人员工资高，造成作业成本高，而且牧草在一个生长期内多次收割，急需适合中小型牧场的收获机械。 所以我们应该尽快找到一个合适的方法目的在于尽快解决牧草收割的难点 3 。 牧草收获机械化技术在北美以及欧洲地区已经有非常成熟的经验，牧草收获机械的种类也非常多，而我国的牧草收获机械化目前仍处于起步阶段，牧草收获机械特别是苜蓿的收获机械主要是由国外进口。无论是对进口机械还是国产机械，国内用户在购买时都 应该慎重，仔细分析每种机器的特点、性能以及适应性，这样才能更好地使其发挥最大的作用，为我国牧草产业的发展提供强大的装备支持 4。 3 由于我国畜牧机械业起步比较晚，在生产工艺、机械设计、加工设备和自动化控制水平等诸多方面与发达国家存在着一定的差距。主要的原因是我国的牧草收割机的品种不齐全，牧草收割的质量不能够达标，这样就会影响牧草的再生长，研究牧草收割技术的人员少，标准不统一，再者农牧民的购买欲望不够强烈，严重影响了牧草收割机的快速发展。发达国家在草原畜牧业各个生产环节大都已机械化 5。 我国的牧草收割技术 设备与发达国家相比有很大的差距，而且大多为仿造产品，品种不全，主要的工作零部件机构参数选择不当，生产技术不成熟，设备质量欠佳，远远不能满足日益扩大的国内草产品生产加工设备市场的需要。提高国产产品质量，开发新结构，无疑会畜牧业发展起到革命性的作用。虽然市场上国外产品质量较好，但价格太高，不太适合国内市场的消费水平，所以开发性能良好、自动化程度高、外形轻巧美观，而且价格适中的国产收割机将是我国牧草收割设备的关键机械之一，对促进饲草产业化继承会起到举足轻重的作用 6。 目前，我国牧草的种植收获主要依靠人工完成， 劳动强度大，功效低，有时得不到及时收获，难以适应规模化、商品化及市场发展的要求。小型牧草收割机普遍得到牧草专业户的欢迎，能减轻牧草收获时繁重的体力劳动，同时减少工人割草的时候 对牧草的践踏，还有工人用手工割草时对草根的伤害，使牧草生长的更旺盛，用 电动割草 机割的草长度一致，便于捆扎和运输，给剩下的环节带来了很大的方便。随着牧草产业的迅速崛起，给牧草机械化发展带来了新的机遇，小型 电动割草 机市场需求空间很大，前景广阔 7。 国内外发展历史及现状 国外 电动割草 机的生产研究概况 国外研制和生产 牧草收获机械起步早，发展较快。尤其是美、德、法、意、日等发达国家在该领域处于领先地位。 1805 年英国工程师托马斯 普拉克内特获得了第一台割草机的发明专利，那是一台装有环形刀身的笨重机器，而且运转不很理想。在 1830 年由埃温 马丁制造的割草机类似于今天使用的手扶滚筒割草机。早期应用普遍的是往复式割草机，为了提高机具的生产率，尽量加大割幅以及提高机具的前进速度。到了 20 世纪 70 年代各国开始研制使用旋转式割草机，利用高速旋转的割刀对植株进行无支撑切割的工具，具有结构简单，维护保养时间少，不需要磨刀、换刀等优点。 美国约翰 迪尔公司和纽荷兰公司目前是世界上最大的牧草机械制造商，美国约翰 迪尔公司牧草机械有 13 个品种 49 个机型；纽荷兰公司现生产 12 个品种 25 个 4 机型 3。具有领先地位的产品有牵引式往复割草压扁机、自走式割草压扁机，如 488、 499、 1465 型等，其结构特点：配有护刃器和短齿护刃器，根据牧草作物生长情况选用，不发生堵塞现象；能手动或液压调节切割器护刃器倾角，适用于多石块、坡地的田间作业；可靠的齿轮箱驱动压扁辊，不需要调整任何链条等优点 4。英国的 复式割草机，如 1275 型，具有国际领先水平。传动系统通过变速箱及主传动轴将动力送到割草机辗压轮，再经过二级变速箱通过皮带传到割刀；采用时间控制，双动割刀，割刀速度为 1800 行程 /分钟，两边各有一个平衡飞轮，以减少振动及帮助割刀切割；其加强型刚性刀杆提供长久维护，护刃器经二次热处理，使其具有可靠的耐磨性；采用可调浮动弹簧，使割刀能完全自由浮动；方便的护刃角调节，可适合不同地势及作物状况等 5。世界著名牧草机械制造商约翰 迪尔 凯斯 商不断研制开发新型多功能联合收获 机械，如 机性能优异，可收获 40 多种农作物及牧草，操作方便，可靠耐用，可以毫不费力 地 应付潮湿倒伏密集的牧草及坡地上的作物 6。因此，国外牧草收获机械研究开发从整机性能上已日益完善。 近年来，欧美等天然草场面积较大的发达国家的收割设备更成熟，结构参数更合理，更可靠，生产率也很高。国际著名的农机生产商如美国纽荷兰、约翰迪尔、凯斯公司，英国福格森公司，韩国成元公司，德国威格公司和前进公司的收割机都已系列产生，这些设备无论在机械结构、动力配套、液压系统还是 控制系统设计方面都处理得很成功，一些新的设计理论、最新科研成果的应用在这些机械上都有体现。在一些发达国家，如美国牧草收割机已全部实行机械化， 由 牵引发展成自走式，已发明出机器人式割草机，牧草业已成为国民经济一大产业 8。 但由于国外的收获机械以大型为主，其机具转弯半径大，需要地头长，组织水平要求高，价格昂贵，因此考虑种植方式，作业地块条件及农牧民经济发展水平等多种因素，国外 电动割草机 在我省推广应用存在很大的局限性。 国内 电动割草机 机的生产研究概况 我国牧草机械产业化起步晚。与许多的发达国家相比 有很大的差距。在 50 年代末海拉尔机械厂生产出了新型的畜力割草机，同时还生产了引爆单刀割草机。 60 年代内蒙古畜牧机械研究所进行了后悬挂双刀高速割草机的研究，双动刀高速割草机接近当时国外同类产品先进水平，由于某种原因约十年的时间停止了这方面的研究工作。70 年代内蒙古和新疆分别研制成单圆盘，双圆盘和四圆盘旋转式割草 机，这些割草机适合于高密度的人工种植和天然草场收割，具有割茬低等 。我国在 85 年又研制出了 5 六盘全齿式旋转割草机。 20 世纪 80 年代中期以来，我国对草地畜牧业投入严重不足，相对支持力度减缓甚至下降，使得 许多牧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差距和制造手段、工艺等方面的差距，使得我国与国外同类产品的制造能力和水平的距离进一步拉大，其产品类型只有圆盘式旋转割草机、后悬挂往复割草机、机引单刀割草机、指盘式搂草机、圆捆、方捆打捆机等，目前，人们多热衷于讨论种植牧草的经济效益和环境效益，但对于如何实现上述效益，讨论研究较少。由于严重缺乏适合农牧民的牧草收获机械，造成农牧民种草丰产不丰收，或丰产欠收。尽管我国牧草收获机械，在引进、消化的基础上也初步形成了散草、方捆、圆捆、压垛、二次加 压打包作业工艺系统，但每种作业机械多数为单一机型，各作业工序间机具与动力配套性差，特别是我国农村实行草畜双承包到户生产责任制以后，地块变小，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，造成供需脱节。 目前，我国生产的牧草收获机械的主要企业有 3 家（海拉尔牧业机械总厂、宝昌牧业机械厂和新疆畜牧机械厂）。海拉尔牧业机械总厂是全国牧草收获机械的最大生产厂家。该厂生产的天然草场和低产人工草场的割、搂产品，技术上比较成熟，且市场占有率高、量大而面广，但它在种植高产牧草的收割方面竞争力较小。 目前甘肃酒泉 地区农机推广站研制成功新式的二圆盘旋转牧草收割机，正式通过技术鉴定，准予批量生产，可收割各类高密度的人工种植和天然牧草。 在 2002 年上海向明公司也自行研制出了圆盘后挂式割草机，它是利用拖拉机输出的动力和行走装置进行收割牧草作业。 现在我们研究的方向是趋向方便和省时省力 。 总体来讲我国牧草收获机械化水平还是很低，产品质量不稳定，品种单一，且草地单位面积拥有整套割、搂、装、运设备数量与美国相比差距悬殊。 内外 电动割草 机械切割部件发展概况 切割部件是 电动割草 机械的最主要的部件，国内外 电动割草 机械按 其切割部件的结构分为往复式和圆盘式割草机；按其行走动力分为牵引式、半悬挂式、悬挂式、自走式割草机 ;按照割草幅宽可为窄幅和宽幅式割草机。 （ 1） 往复式切割器割草机研究发展概况 往复式割草机具有最悠久的历史。它适于收割天然牧草和种植牧草，具有割茬低而整齐，牧草损失少，便于调整使用等优点，其发展过程是从畜力到机引；从牵引到悬挂。其发展趋势是提高生产效率，一是提高前进速度，二是增加割幅。加大割幅将增加金属消耗量，因此以提高前进速度更为有利。但为保证切割质量，必须同时提高切割器切割速度。由于切割速度提高，引起割刀往 复惯性力大为增加，会造成机器震 6 动和机件损坏，切割高产或湿润牧草常产生堵刀现象。这种割草机虽有这些缺点，但目前仍作为一种标准机型被国内外广泛使用和大量生产，并且在不断完善和改进。 （ 2） 回转式割草机研究发展概况 近年来，西欧由于种植牧草面积大量增加，并使用大量含氮肥料使牧草高大，茂密而趋于倒伏。因此，回转式割草机得到迅速发展，它属无支承切割。切割器刀片安装在刀盘上，并随刀盘一起回转进行割草，其前进速度高，有较高的生产率，不产生堵塞现象，更换刀片简易，保养方便。但回转式割草机功率消耗较大，为 10 6 马力/米 。（普通往复式割草机为 1 2 马力 /米，双动刀割草机为 4 8 马力 /米）工作幅重割区大，割茬不齐，碎草多，且对地面的平坦程度要求较高。在牧草刚度小时易使割茬高度增加，因此较适于高产硬杆牧草，在西欧比较盛行。 2 整体方案的确定 草 机类型的选择 切割装置分 类 割草机按其切割装置来分可分为刀片往复运动和回转运动两类。根据相关的资料介绍其两类割草机在收割时所需的动力不一样，往复运动的割草机所需的动力较小，所以往复运动的割草机就成为了主流。如图 1 所示是两种割草 机在收割时，所需动力的对比 8。 图 1 旋转式和往复式割草机所需动力的比较 of 以本设计选用的割草机是往复式割草机。 复式割草机的分类 往复式割草机主要分为以下几类： （ 1）手扶拖拉机配套；又分为前悬挂式和牵引式 :； （ 2）乘座式拖拉机配套；又分为前悬挂式和牵引式 ； 10203010 20 30 40 50 60力动的需所割收生草重往复式割草机旋转式割草机 7 （ 3）连杆式割草机；采用曲柄轮和连杆驱动的形式 ； （ 4）无连杆式割草机；又称作平衡驱动割草机，通过动刀的往复运动，在此过程中所产生的不平衡又重锤吸收。 以上的割草机都是固定式定刀，只有一个动刀，单动刀的运动频率低，容易卡滞堵塞，难以适应柔性茎杆牧草的切割，而且工作时平衡能力差。双动刀割草机是两组刀片相反反向切割。因此驱动装置和刀片支撑装置的构造比较复杂，但驱动时动态平衡较优越，刀片的往复次数非常高，所以作业时相对比较快。结合当前养殖业的发展的特点，牧草机械的研制在机型上以小型为主，在研究内容上，重点解决劳动强度大，用工多的牧业生产作业，考虑部分牧场的规模等，所以本论文主要设计一种小型轻便的双动刀的往复式 割草 机械。 案 确 定 通过以上的分析和比较，选用双动往复式 割草 机。 电动割草 机主要有动力源、切割系统、传动系统 、 输送系统 和行走系统 组成。 割草 机的动力由柴油机提供 。 选择 单缸两冲程的柴油机，它的额定功率为 速为 2600r/形尺寸为 166196208。 切割系统， 选用双刀片 往复式 。因为单刀片运动时，它的速度不能达到切割牧草所需要的速度，双刀片割草机的速度是单刀片割草机的两倍 。将回转运动变为往复运动采用双曲柄机构。 传动系统中动力由柴油机发动机皮带轮输出后，经三角皮带轮和一对锥齿轮两级减速，并改变传动方向 后传递给曲柄主轴，在经过联轴器将动力传递给凸轮轴，带动刀片进行切割，同时，切割器曲柄主轴经一对小链轮将驱动力传递给输送系统。 减速器中采用锥齿轮传动。 输送系统采用皮带传输，传输带上装有拨齿，将牧草输送到收割机的右侧。 行走系统 ，目前行走系统 采用人工推行，暂时不考虑机动行走，这样也是为了从经济方面考虑。 行走轮的直径为 250 小型 电动割草 机要能适应目前主要种植的黑麦草、紫花苜蓿和三叶草等品种。这些品种在形状、性能上差异较大，切割强度明显不同，故对牧草切割装置要求较高，对刀刃型式、切割运动速度及相关参数都要 有兼容收割能力。牧草机的动力机型要小巧，工作可靠；操作上要简单便利，整机轻便，价格低廉。根据以上原则，并结合牧草收割的农艺要求， 本论文所设计的小型 电动割草 机的主要技术参数： 配套动力：柴油机 8 割幅： 1 m； 割茬高度： 45右 ； 切割形式：双动往复式 ； 适用作物高度： 600右 ； 刀片刃口：平面形 ； 刀齿间距： 39 刀片运动速率： 1800 次 / 前进方式：手扶推行式 ； 操纵人数： 1 人 ； 工效： 334m2/h 左右 。 章小结 这一章主要是确定小型 电动割草 机总体 的设计方案。 确定割草机的类型为双动往复式收割机。其中的切割系统中采用双动刀片 ；传动系统中减速器采用锥齿轮传动；输送系统采用带传动。 这一章主要是设计小型 电动割草 机的大体的方案，为以后的设计做准备。 3 切割系统的设计 割器主要参数的分析 切割器是各种 割草 机最主要的部件，其工作效率和作业质量直接影响整机性能。目前割草机上普遍采用往复式和回转式切割器。因回转式切割器切割功率消耗大，对地面的平坦程度要求较高，不适应于山地、丘陵、梯田等地段，因此选用普通 往复式切割器 2。在工作时，柴油机输出回转动力，经 过输入轴将动力传输给曲柄主轴 ,再经曲柄机构 变为往复运动。 复式切割器影响切割质量的因素分析 切割速度切割速比来描述。在动刀高度 h 一定时，重割区和空白区的大小与机器前进速度关系用切割进程 H 表示。数学式为 t（ 1） 式中 机器前进速度（ m/s） ； t 割刀运动一个行程时间 。 因为往复切割器割刀运动一个行程，曲柄转动 180，其时间为 t t =30n（ 2） 9 将（ 2） 代入 （ 1） 得 H =303） 式 中 n 曲柄转速（ r/ 因牧草稠密多汁，切割阻力大，往复式割草机切割速度应大于 s3。但切割速度太大，惯性力增加，引起机器震动，因此选择适宜切割速度是关键，曲柄主轴转速 738 r/柄旋转一周，割刀完成两个行程，则割刀平均速度5m/s） （ 4） 738 3815 1000= m/s 式中 r 曲柄半径（ ； n 曲柄转速（ r/； 因为切割速比 = 1）、（ 3）代入整理得 = 25） 现有割草机 H =（ h 代入（ 5）式得 = 2(.5)r h（ 6） h 动刀刃高度（ ， 标准 型切割器动刀刃高度 h 为 54，代入（ 6）得 = 2 3 8(1 5 4 = 保证切割质量，实际切割速比应大于理论切割速比，理论进给速度 术参数的分析和评价 当曲柄主轴转速为 738 r/割 器平均速度 s， 收割机平均作业速度s， 切割器选标准 I 型，为保证切割质量，应选择恰当的切割速比。切割速比一般大于 ， 本机在平均工况下 /=故本机的设计是合理的。 轮轴的设计 切割时为实现从旋转运动到双刀的往复直线运动，必需有一个中间传动机构，该机构就是双曲柄机构，采用偏心轮式结构 ，由两偏心轮和凸轮轴组成。由于本文设计 10 的是双刀割草机，驱动机构的受力情况正好相反，相互抵消，所以凸轮轴平衡能力较好，就不需要校核计算了。 轮轴的设计 凸轮轴的动力是经曲柄主轴通过联轴器传动动力，故该轴的输入功率是 的材料选用 40质，0A=112 97， =35 55轴的转速 n=738r/计算轴的最小轴径 ： 300 7） 取0 100A ， 40 ： 30 2 . 4 51 0 0 1 4 . 9 2738d 于轴上开键槽 ,考虑键槽对轴的强度削弱 ,应增大轴径 ,一般有一个键槽时 ,轴径增大 3%左右 ,有两个键槽时应增大 7%左右 ,然后圆整为标准直径 ,因此 0(1 7 % ) 1 5 . 3 7 将 d 圆整成 16 轴的结构示意图见图 2 图 2 凸轮轴的结构示意图 of of 确定凸轮轴的各段直径和长度 由图可知轴段上最小直径在凹槽处，故 段的直径即4 16d 4 2L 轴段 是和曲柄主轴联接的联轴器，根据联轴器中许用的直 径，取1 20d 1 52L 轴段 是定位轴肩，取2 28d 43L 轴段 是安装偏心轮，根据偏心轮的直径和厚度可得3 20d 3 20L 轴段 上是圆螺母，故5 20d 42L 割装置的设计 刀的结构 11 切割装置主要是由一对往复运动的动刀和固定不动的支撑部分组成，动刀和刀杆做成一体，刀杆和传动机构相连，用以将动力传递给动刀。固定支撑部分包括刀架，间隙调节机构等，工作时双刀同时作往复直线运动，对双刀间的牧草进行收割。 动刀是切割器的主要工作零件，采用光刃结构，光刃切割省力，割荏整齐，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。 动刀的结构如图 3 所示 。 图 3 动刀的结构 、 下动刀 2、 上动刀 3、 压板 4 机架 5、 垫片 6、 螺母 7、 螺栓 8、 垫片 图 4 刀片的间隙调整 12 心轮的设计 偏心轮是该机器的最主要的一个部件，要想实现从旋转运动到双刀的往复直线运动，必需有一个中间传动机构，该机构就是双曲柄机构，采用偏心轮式的结构。 偏心轮的结构如图 5 所示 ： 图 5 偏 心轮 切割装置附件的设计 1、压板 （见图 6） 图 6 压板 、机架 （见图 7） 图 7 机架 13 章小结 本章主要是分析切割器的参数，通过原理分析，根据 电动割草 机的工作情况计算出机器前进的速度和割刀切割的速度 ，同时进行切割装置的设计，切割装置是牧草收割机的主要组成部分，其性能影响整个牧草的收割质量。切割装置的设计包括刀片结构的设计、刀片间隙的调整、偏心轮的设计和相关附件的设计。 4 传动 系统的设计 传动系统将柴油机的动力分别传送给切割器和输送系统。 传动系统的结构设计 和传动比的确定 传动系统结构设计 根据 电动割草 机切割系统和输送系统的工作原理及结构特点 ， 该 机的 传动系统见图 8。 1、 柴油机 2、 联轴器 3、 动力输入皮带轮 4、 输入轴大皮带轮 5、 小锥齿轮 6、 大锥齿轮 7、 输送主动链轮 8、 输送从动链轮 9、 偏心轮 10、 输送带轮 、 减速箱输入轴 、 曲柄主轴 、 凸轮轴 、 输送主轴 图 8 传动系统简图 图 8 可知，动力由柴油机发动机皮带轮输出后经皮带轮 3、 4 和一对锥齿轮 5、 6两级减速，并改变传动方向后传递给曲柄主轴。曲柄主轴经联轴器将动力传递给凸轮轴带动刀杆及动刀做往复切割运动；同时，切割器曲柄主轴经一对小链轮 7、 8 将驱动力传递给输送系统。 动比确定 1、 曲轴主轴的转速 14 26030rnm/s （ 8） 往复式切割器割刀平均速度常为 2.0 m/s， 由 公式 （ 8）得 n =330 3 0 (1 . 6 2 )3 8 1 0 = 789.5 r/曲柄主轴转速 n=738 r/ 2、确定传动比 在标定工作状况，柴油机额定转速600r/率力经皮带轮输出分两路。一路经二级减速后，直接传递给曲柄主轴（ n =738r/因此切割系统传动比 i 为： i = 1i2i= 2600738= （ 9） 式 中 1i 一级皮带轮减速比 ； 2i 二级圆锥齿轮减速比 。 各种传动的传动比 4： 平带传动比 i 5 ；锥齿轮传动比 i 5； 链轮传动比 i 6 ； 根据相似设计法和结构空间位置，取 1i=即： 1i=21式中 1D 小皮带轮的直径（ ； 2D 大 皮带轮的直径（ 。 由式 （ 9）得 2i=13 2 1 即 2i = 21122 式中 1z 二级减速主动小锥齿数 ； 2z 二级减速从动大锥齿数 。 输送系统传动是通过曲柄主轴中央的小链轮，经同比传动给输送主 轴，获得动力带动输送带横向输送。 草 机功率需求分析和传动效率 草 机的功率分析 15 割草 机功率包括立式割台往复切割器切割功率1 即： 12P P P （ 10） 其中 1P= 0102L（ 5 （ 11） 式中 机器前进速度（ m/s） ； B 机器割幅（ m） ； 0L 切割每平方米面积的茎秆所需的功率（ Nm/。 经测定，割草0L= 200 300， 5所以 1P= 200102=据经验输送系统功率需求为 2 B（ 12） 式中 输送系统单位割幅所需功率（ kW/m） ， 一般取 1，则 2P= = 12） 式中未考虑传动效率和空转所需的功率，故立式割台往复收割机最低所需总功率为： 12 1 . 9 4 0 . 2 2 2 . 1 6P P P 割草 机的传动效率 切割器的往复运动工作是由柴油机的皮带轮输出动力，经皮带轮、圆锥齿轮二级减速 见图 9。 皮带轮传动效率取1 ，圆锥齿轮传动效率2 11，则切割系统总的传动效率 12 0 . 9 6 0 . 9 7 0 . 9 3 总图 9 切割系统传动图 16 1）各轴的转速 轴 12600 17331 . 5i r/ 轴 21733 7382 . 3 5nn i r/ 2）各轴的功率 轴 01 2 . 9 0 . 9 6 2 . 7 8 轴 2 2 . 7 8 0 . 9 7 2 . 7 0 3）各轴的扭矩 电机轴 00 2 . 99 5 5 0 9 5 5 0 1 0 . 6 52600n Nm 轴 2 . 7 89 5 5 0 9 5 5 0 1 5 . 3 21733PT n Nm 轴 2 . 7 09 5 5 0 9 5 5 0 3 4 . 9 4738PT n Nm 表 1 运动和动力参数 名 参数 电动机轴 轴 轴 转速 n /（ r/ 2600 1733 738 功率 P /（ 矩 T /（ Nm） 动比 i 率 速器的设计 齿轮的设 计 为了实现切割系统总传动比 ， 可进行二级减速 ， 一级通过动力皮带轮输出减速，第二级因要满足回转运动最终转化为割刀往复运动，故设计二级减速为一对圆锥齿轮。 1、选择材料 两锥齿轮用 40碳淬火齿面硬度 58 2、选取精度等级 表面因采用淬火处理，故初选 7 级精度 。 17 3、因为是闭式硬齿面齿轮传动 ， 故初选小齿轮齿数 1 2 11 8 , 4 2z z i z 则。 4、闭式硬齿面齿轮传动，采用齿根弯曲疲劳强度设计公式， 齿面接触疲劳强度校核公式 。 5、 齿根弯曲疲劳设计 ，公式为： 13222141 0 . 5 1F a S （ 13） （ 1）齿轮传递转矩 5 5 51112 . 7 89 5 . 5 1 0 9 5 . 5 1 0 0 . 1 5 1 01733PT n Nm （ 2 ） 取 齿 宽 系 数 ， 齿 宽 中 点 的 平 均 分 度 圆 直 径 数m 0 . 5 / 1 0 . 5d R b R d ， 故 1 0 。 11 （ 3 ） 由 齿轮的抗 弯疲劳极限 图 查得 大、小齿轮的抗弯 疲劳强度极限 12l i m l i m 800 （ 4）由抗弯疲劳强度寿命系数图 查得抗弯疲劳寿命系数121 。 （ 5）应力循环次数 60hN 14） 式 中 n 轴的转速（1 1733n r/2 738n r/ ； j 齿轮每转一周时齿面啮合次数，取 j =1； L 齿轮工作寿命，取 300 小时 。 则 71 6 0 1 7 3 3 1 3 0 0 3 . 1 2 1 0N 72 6 0 7 3 8 1 3 0 0 1 . 3 3 1 0N （ 6）计算抗弯疲劳许用应力，锥齿轮弯曲疲劳强度安全系数 。 111l i m 1 8 0 0 6401 . 2 5 22 l i m 1 8 0 0 6401 . 2 5 7）计算载荷系数 K A v a K K K （ 15） 式中 工作情况系数 ， 由使用系数表 7查 得 ； 18 动力载荷系数 。 由动载系数图 查得 啮合齿对间载荷分配系数，取 1； 齿轮传动载荷分布不均匀系数，由 齿向载荷分布不均系数图 查得 。 即 1 . 7 5 1 . 1 1 1 1 . 3 6 2 . 6 4A v a K K K （ 8）查取齿形系数，由齿形系数及应力修正系数 查得1 ，2 。 （ 9）查取应力校正系数 ， 由齿形系数及应力修正系数 查得 1 ，2 。 （ 10）计算大、小齿轮的 加以比较 111 2 . 9 7 1 . 5 3 0 . 0 0 7 1640F a S 222 2 . 4 0 1 . 6 7 0 . 0 0 6 3640F a S 小齿轮的数值大 。 （ 11）设计计算 53 2224 2 . 6 4 0 . 1 5 1 0 0 . 0 0 7 1 1 . 8 4 41 8 0 . 3 1 0 . 5 0 . 3 2 . 3 5 1m 近圆整为标准值 m =2 6、 几何尺寸计算 （ 1）计算分度圆直径 11 1 8 2 3 6d z m 2 4 2 2 8 4d z m 2）锥角 1 1 2a r c t a n / 2 3 2 0 219 0 6 6 4 0 （ 3）根高 （其中 * * ） * 2h m m m （ 4）齿根角 *( ) 1 . 2 5 2 . 5h c m m m m 19 （ 5）顶圆直径 1 1 12 c o s 3 9 . 6 8d h 2 22 c o s 8 5 . 5 6d h 6）齿根圆直径 1 1 12 c o s 3 1 . 5 8d h 2 22 c o s 8 2 . 1 2d h 7）锥距 R 2212 / 2 4 5 . 9 6R m z z 8）齿根角 ft a n / 0 . 0 5 2 5 故f=（ 9）分度圆齿厚 / 2 3 、齿轮强度校核 按齿面接触疲劳强度 校核 1 2 3141 0 . 5H H E （ 16） 式中 节点区域系数，对于标准直齿轮 弹性系数，由 弹性系数表 查得 21 8 9 . 8 / m m； H 接触疲劳许用应力（ ； （ 17） 式 中 齿轮材料的接触疲劳极限（1l i m l i m 2 1400； 接触疲劳强度寿命系数，由接触疲劳强度寿命系数图 查得121 ； 接触疲劳强度最小安全系数，取 1； l i m 1 11 / 1 5 4 0H H N l i m 2 22 / 1 5 4 0H H N 20 51 2 34 2 . 6 4 0 . 1 5 1 02 . 5 1 8 9 . 8 1 2 2 50 . 3 1 0 . 5 0 . 3 3 6 2 . 3 5H 1H 52 2 34 2 . 6 4 0 . 3 4 1 02 . 5 1 8 9 . 8 5 6 40 . 3 1 0 . 5 0 . 3 8 4 2 . 3 5H 2H故二级锥齿轮齿面接触强度合理。 速箱输入轴的设计及强度校核 （ 1） 减速箱输入轴的设计 该轴的一端与皮带轮相联，另一端与小锥齿轮相联，且都是悬臂式，轴的材料选用 45 钢调质时，取皮带轮的传动效率为 计算出皮带轮和齿轮与轴相联地方轴的直径 300 18） 式中 P 轴传递的
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