乘骑式草坪割草机行星齿轮变速器的设计【说明书+CAD+PROE】
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乘骑式草坪割草机行星齿轮变速器的设计【说明书+CAD+PROE】,乘骑式,草坪,割草机,行星,齿轮,变速器,设计,说明书,CAD,PROE
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南 京 理 工 大 学 紫 金 学 院毕业设计(论文)开题报告学 生 姓 名：学 号：专 业：机械工程及自动化设计(论文)题目：乘骑式草坪割草机行星齿轮变速器设指 导 教 师: 2010 年 3 月 19 日开题报告填写要求1开题报告（含“文献综述”）作为毕业设计（论文）答辩委员会对学生答辩资格审查的依据材料之一。此报告应在指导教师指导下，由学生在毕业设计（论文）工作前期内完成，经指导教师签署意见及所在专业审查后生效；2开题报告内容必须用黑墨水笔工整书写或按教务处统一设计的电子文档标准格式（可从教务处网页上下载）打印，禁止打印在其它纸上后剪贴，完成后应及时交给指导教师签署意见；3“文献综述”应按论文的格式成文，并直接书写（或打印）在本开题报告第一栏目内，学生写文献综述的参考文献应不少于15篇（不包括辞典、手册）；4有关年月日等日期的填写，应当按照国标GB/T 74082005数据元和交换格式、信息交换、日期和时间表示法规定的要求，一律用阿拉伯数字书写。如“2007年3月15日”或“2007-03-15”。 毕 业 设 计（论 文）开 题 报 告1结合毕业设计（论文）课题情况，根据所查阅的文献资料，每人撰写2000字左右的文献综述：文 献 综 述一、乘骑式草坪割草机研究背景 随着人们日益增长的环保意识，城市绿地建设量与维护量也日益增加，于此同时草 坪机械的需求量也就相应的与日俱增。我国草坪业发展势头良好，也可以说是在短时间内从无到有，而且在全国大中城市迅猛发展。根据中国国家林业协会统计，我国草坪机械需求量以每年将近40%的速度增长。草坪机械属于传统机械工业领域，是一类用于草坪维护、植保、修剪、施工的机械，草坪割草机又是其中的主流产品，占有大约80%的份额。自1895年世界上第一台草坪割草机的问世，是由一个叫托马斯普拉克内特的高级工程师获得了该项专利，经过一百多年的发展，草坪割草机在国外已经成为了一种技术很成熟的机器，然而在我国很多大城市，还是很少看到草坪割草机的身影。15割草劳动无疑是件枯燥、重复性较高的工作，为了减低劳动强度，减少劳动时间，提高割草机的割草效率，需要一些举措，如可以从机构本身研究出发，包括割草机外型，割草机动力(手推，牲畜拉，燃料驱动，电动以及清洁能源包括氢能源和太阳能等)，人体工作姿势(行走手推，乘骑式等)，机械控制方式，传动方式(单速，多级变速等)，来提高机械割草运动的效率，减轻劳动负担 17。二、国内外发展状况从目前国内草坪割草机市场和使用者情况看，多为手扶式自行家用机，手扶式人力推行家用机已基本上被淘，手扶式自行商用机在国内使用者不多，其效率较高，体积小，2把或3把刀片横并，因此刀片小，但在草坪质量不高的情况下，该机型适应能力欠佳;乘骑式草坪割草机在我国尚没普及，该机多用于足球场、高尔夫球场和大面积公园绿地，该机型效率高、作业质量好，工作平稳，操作者基本上无劳动伤害，但相对价格高使用成本高，然而此机型仍是有潜力和发展前途的机型，目前我国的三力公司已经具备了生产全球一流的乘骑式草坪割草机17。 如今乘骑式草坪割草机在国外尤其是英国日渐普及，这些用户都是有着花园洋房的资产阶级，在一些大城市园林，运动场地，机场等大型公共绿地，传统的手推式割草机已经很少见了，都被更为人性化设计的乘骑式草坪割草机所取代，该类割草机具有较大的尺寸，较大功率，高的割草效率等特点，随着乘骑式草坪割草机的发展，其内部的变速离合器要求也越来越高，要求像汽车一样可以实现多档变速，这样就大大提高了劳动效率和草坪的修剪质量。三、行星齿轮变速器工作原理乘骑式草坪割草机变速离合器内部变速装置采用了行星齿轮变速器，它利用了行星齿轮传动与普通定轴齿轮传动相比较，具有质量小、体积小、传动比大、承载能力大以及传动平稳和传动效率高等优点。行星齿轮变速器是由行星齿轮机构及离合器、制动器和单向离合器等执行元件组成。行星齿轮机构通常由多个行星排组成行星排的多少与档数的多少有关，其基本结构和工作原理，可用最简单的单排行星齿轮机构说明13。1、单排行星齿轮机构的结构组成（1）单排行星齿轮的三个基本元件是：太阳齿轮、齿圈、行星齿轮及行星齿轮架。（2）太阳齿轮位于中心位置；几个行星齿轮借助于滚针轴承和行星齿轮轴安装在行星齿轮架上，这些行星齿轮与太阳齿轮相啮合，并一般均匀布置在太阳齿轮周围；外面是同行星齿轮相啮合的齿圈。（3）单排行星齿轮机构通过固定不同的元件或改变联锁关系，可得出不同的传动状态。2、行星齿轮的工作原理（1）行星齿轮机构的运动规律 设太阳轮、齿圈和行星架的转速分别为n1、n2和n3，齿数分别为Z1、Z2、Z3；齿圈与太阳轮的齿数比为。则根据能量守恒定律，由作用在该机构各元件上的力矩和结构参数可导出表示单排行星齿轮机构一般运动规律的特性方程式：n1+*n2-(1+)n3和z1+z2=z3（2）行星齿轮机构运动情况分析 由上式可看出，由于单排行星齿轮机构具有两个自由度，在太阳轮、齿圈和行星架这三个基本构件中，任选两个分别作为主动件和从动件，而使另一元件固定不动(即使该元件转速为0)，或使其运动受一定的约束(即该元件的转速为某定值)，则机构只有一个自由度，整个轮系以一定的传动比传递动力。3、行星齿轮机构在自动变速器上的应用 在现代汽车行星齿轮变速器中，广泛地采用了辛普森式（Simpson）双排行星齿轮机构和腊文脑式复合行星齿轮机构。腊文脑式复合行星齿轮系统的结构特点为：两排行星齿轮机构共用一个齿圈和一个行星齿轮架。行星齿轮架上的两套行星齿轮互相啮合。其中，短行星齿轮与小太阳齿轮相啮合，长行星齿轮与大太阳齿轮相啮合。辛普森式行星齿轮系统由共用一个太阳齿轮的前、后两排行星齿轮机构组成。 自动变速器换档执行机构与普通手动变速器换档执行机构不同，自动变速器的离合器、制动器、单向锁止离合器代替了普通手动变速器中的同步器，而且完全由电、液系统实现自动控制。行星齿轮变速器的换档执行元件包括换挡离合器、换挡制动器、和单向离合器12。 四、行星齿轮变速器发展趋势 随着科技的进步，割草机也可以从自动控制方面发展，在原有割草机机械的基础上加上机器人式的人工智能自动化控制技术，从而减少人体自身参与割草劳动的时间与强度消耗，割草机的发展种类也从一开始最简单的机械结构发展到现在多技术结合的智能机械15。 行星齿轮传动与普通齿轮传动相比较，它具有质量小、体积小、传动比大及效率高等优点 。它的最显著的特点是：在传递动力时它可以进行功率分流；同时，其输入轴与输出轴具有同轴性，即输出轴与输入轴均设置在同一主轴线上。所以，行星齿轮传动现已被人们用来代替普通齿轮传动，而作为各种机械传动系统中的减速器、增速器和变速装置。尤其是对于那些要求体积小、质量小、结构紧凑和传动效率高的齿轮传动装置以及需要差速器的汽车和坦克等车辆的齿轮传动装置，它几乎可适用于一切功率和转速范围，故目前行星传动技术已成为世界各国机械传动发展的重点之一14。五、本次设计目的及意义 乘骑式草坪割草机变速离合器内部变速装置采用行星齿轮传动,正式利用了行星齿轮传动的优点,对其进行研究,达到割草机在修剪草坪时可以实现变速换档功能,这样就可以提高割草机修剪草坪的质量和效率,而且大大的减轻了工人的劳动强度。主要参考文献：1 王华坤，范元勋. 机械设计基础（）M. 北京：兵器工业出版社，2001.6.2 王华坤，范元勋. 机械设计基础（）M. 北京：兵器工业出版社，2001.6.3 徐灏. 机械设计手册（第3册）M. 北京：机械工业出版社，1991.4 徐灏. 机械设计手册（第4册）M. 北京：机械工业出版社，1991.5 王忠茂. 减速器实用技术手册M. 北京：机械工业出版社，1992.5.6 张展. 减速器设计选用手册M. 上海科学技术出版社，2002.7 机械工程标准手册 机械工程标准手册编委会编 中国标准出版社 2003.8 饶振钢. 行星传动机构设计M. 北京：国防工业出版社，1994.6.9 罗肿佑. 行星齿轮机构M. 北京:高等教育出版社，1984.10 云海. 行星摆线齿轮铣刀及滚刀的设计M. 北京:机械工业出版社，1983.11 王旭, 王积森. 机械设计课程设计M. 北京:机械工业出版社，2003.12 孔恒，陈作模. 机械原理M. 北京：高等教育出版社，2001.13 杨实如,段钦华. 二自由度行星齿轮变速器的组合设计法J. 成都大学学报（自然门科学版）,2006，25(3).14 王旭,付亚平. 行星齿轮传动机构的设计J. 煤矿机械，2006，27(2). 15 张雷.商用乘骑式草坪割草车刀盘流场及动力特性的研究D. 南京：南京理工大学，2009.5.16 段钦华. 行星齿轮变速器传动方案的设计方法研究J. 机械传动，2007，31(1).17 李凯捷，朴奇焕. 草坪割草机的检测分析和技术参数的设计和选择J. 林业机械与土木设备，2002，30(4).18 饶振钢. 行星齿轮变速箱的结构参数与传动比计算J. 江苏机械制造与自动化，2001，(2). 毕 业 设 计（论 文）开 题 报 告本课题要研究或解决的问题和拟采用的研究手段（途径）：一、要研究的问题行星齿轮传动与普通定轴齿轮传动相比较，具有质量小、体积小、传动比大、承载能力大以及传动平稳和传动效率高等优点。采用行星轮系变速原理，对一种乘骑式草坪割草机变速离合器内部变速装置进行设计。确定行星齿轮传动的基本类型和设计方法，从而对乘骑式草坪割草机行星齿轮变速器进行系统方案设计和结构设计，割草机行星齿轮的配齿计算要求满足传动比条件、同轴条件、装配条件等，行星齿轮变速器中各个零部件要满足相应的强度要求。二、拟采用的研究手段行星齿轮变速器的设计是件复杂而困难的工作，行星变速器由几个NGW 型周转轮系和若干换档操纵元件(制动器B、离合器C) 组成，依靠与齿轮或轴联接的离合器、制动器的分离或结合实现换挡。1、通过查阅文献，借鉴现有设计,根据乘骑式草坪割草机变速器所需档位数和传动比数值设计出机构简图, 并计算出各
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