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环保
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环保草坪修剪机结构设计,环保,草坪,修剪,结构设计
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摘要在当代，走在中国的马路上，随处可见马路边上绿油油的草坪，城市的美观与绿化，与草坪密不可分。随着社会的发展，我国对于城市绿化也越来越重视。环保草坪修剪机选用无引擎驱动的手推形式提供动力,替代传统的电力驱动以及其他驱动形式,利用两个齿轮之间齿的啮合的原理将车轮运动的力传递到链接的活动刀具使其来回移动，使之与保持状态不变的刀具的几何关系为相切。这样就可以起到类似于剪子的作用。接下来会从基本原理，齿轮与齿轮的啮合，齿轮与轴的配合，刀具的剪切等方面对修剪机开展的计算和设计。相应计算确定了标准件的选择、非标准件的设计。根据计算数据的结果,用AutoCAD完成无引擎草坪修剪机的装配图、部分非标准件的零件二维图。这款机器的优点为无噪声、无振动、无污染等，适合家庭、学校草坪，小面积草坪，办公地方的草坪。关键词：环保；草坪修剪机；手推式IABSTRACT In modern times, on the roads in China, there are green lawns on the roadside. The beauty and greenery of the city are inseparable from the lawn. With the development of society, our country is paying more and more attention to urban greening. The environmentally friendly lawn trimmer is powered by an engine-less pusher, which replaces the traditional electric drive and other drive forms. It uses the principle of meshing teeth between two gears to transfer the force of the wheel motion to the linked movable cutter to make it back and forth. Move it so that it is tangent to the geometry of the tool that holds it. This can play a similar role as a scissors. The calculation and design of the pruning machine will be carried out from the basic principles, the meshing of the gear and the gear, the cooperation of the gear and the shaft, and the cutting of the tool. Corresponding calculations determine the selection of standard parts and the design of non-standard parts. According to the results of the calculation data, the assembly drawing of the engineless lawn trimmer and the part two-dimensional drawing of the non-standard parts are completed using AutoCAD. This machine has the advantages of no noise, no vibration, no pollution, etc. It is suitable for families, school lawns, small lawns, office lawns.Keywords: environmental protection; lawn trimmer; hand push 目录摘要ABSTRACT1 绪论11.1 设计的依据11.2 修剪机的作用和使用地区11.3国内外研究现状22 设计修剪机方案的选定32.2主要工作原理32.3主要问题和解决计划62.4 修剪机的优点92.5设计基本的原理93 传动系统设计113.1 设计计算齿轮113.2 设计计算轴153.3 端面齿轮及拨杆的计算设计224 执行机构设计264.1刀具的设计计算部分265 总体设计参数及使用说明315.1端盖与车轮的参数315.2总体设计参数315.3使用说明书326 结论34参考文献35致谢45环保草坪修剪机结构设计 1 绪论1.1 设计的依据从第一台草坪修剪机出现可以追溯到一百多年前,经过人们的不断设计和改进,现在大部分都是用电的修剪机。因为草坪都在如学校,公园等人多的地方铺设的，用机械修剪草坪的时候容易对人产生各种各样的影响(噪声、废弃等)。现在市场上绝大多数的修剪机都为内燃机提供能量，其噪声污染非常大，但排气危害对比汽车的较少。欧盟和美国环境保护局针对于草坪剪草机等使用发动机的排放量都实行对应的法律规定；德国施行了节制噪声污染的兰色天使法规；欧洲局部城市出台过具有引导性规划，以税收优惠及嘉奖等办法激励“绿色经营者”来推动环保生活的进程6。而本文的环保草坪修剪机顺应提倡节能减排的国策，主要采用人力提供能量，利用滚动的轮子带动机械运动。修剪机构造简易，接触平稳，噪声极小，而且操纵非常简单，不仅让操作者的剪草工作顺利进行，也不会让周围人听到令人烦躁的噪音。1.2 修剪机的作用和使用地区现在市场上销售的绝大多数草坪修剪机都安装动力装置，开始剪草的时候，声音特别大而且伴随着强烈的震动感，再加上排放灰尘，非常令人们感到反感。因为装有动力系统的草坪修剪机购买的价格昂贵，同时随着它的后期使用需要很贵的保养修理的价格，即便能接受价格高的问题，但是使用这种机械剪草的时候，操作者不仅要忍受动力发出强大的震动带来的不适，还要注意强大动力剪草时碎草飞起来的危险。尽管动力的修剪机剪草速度快，剪完的草地近看又很整齐，但是对于绝大多数仅需要小型的使用场所来讲，价格就会令人望而止步。根据市场调查和资料阅读，我打算就以上问题给出解决的方案，在我的设计中，不需要动力装置，从而因动力引发的噪声、震动、灰尘就通通不存在，缺少动力系统其主要构造也更简易，因为需要修剪不同长短的草，所以其修剪的高度可以根据实际情况进行改变，以及外型美观适合大多小型用户的草坪修剪机。- 2 -该产品主要为住宅区、办公区使用，修剪类似学校，公园，家庭花园等地方的草坪，不需要动力驱动，可以在当下强调环境重要性的我国，显示出绝无仅有的生产价值。1.3国内外研究现状l9世纪中叶，大部分的草坪还在使用镰刀来割草或放牧牛羊来保持草地的整齐性。随着高尔夫球、网球及足球等运动的兴起，保持完善的草地做运动场便成为当务之急。英国人Edwin Budding利用旋转式机械工作的原理发明了滚刀式剪草机，该产品的问世在英国受到了广泛的欢迎，随后传人美国。1868年，美国第一台剪草机取得专利，美国的草坪业也由此起步。不过几年，便有37项有关剪草机的发明获得专利。到1881年，总共有4万多台剪草机被生产和销售 。最初的剪草机均为人力驱动；1890年，在英国开始设计有动力驱动的剪草机。从最初的蒸汽动力驱动发展到小型内燃机动力驱动；1909年，美国科学家Leoni取得了动力型机械式剪草机专利，尽管剪草机由汽油机驱动，但整个装置仍由马拉行走。在草坪修剪机械发展的历史上，第二次世界大战是一个转折点。在20世纪30年代前后，每年生产的各类剪草机数量约3万台左右。战后，美国经济得到复兴，允许现役军人低价买房不付现金，大批建设房屋并出售，促使草坪修剪机械得到迅速发展，生产量急剧上升，1947年达36万台，1974年达700万台。20世纪70年代后期开始，剪草机的市场销售量逐渐趋向饱和，但每年仍保持在500万600万台的销量 。剪草机在数量增加的同时，其性能也在不断改进。1950年，美国第一台无线电操纵的剪草机诞生；1978年，C1arence Noke研制出了一种可进行草坪修剪编程的剪草机 ；20世纪80年代，一些新的草坪设备又投放市场，如Mulching mower，Shredder，Lawndethatcher，String trimmer等，以及清洁草坪用的Blower，Lawn vacuum，Lawn sweeper 。到了80年代后期，string trimmer被认为是一件普通的家庭用具。2 设计修剪机方案的选定2.1拟定作业方案我设计的这个修剪机需要一个能够令它执行的外力作用，以及把这个力传送到下一个构件的装置。操纵者应该在一般行走速度下进行，传递出的人力需要传到能够把人步行速度变大的装置而且还要继续向下一个装置进行传递，为确保整个工作过程的连续性，最后的剪草工作需要一个力，才可以使两个刀片做相切割运动，也就是说，这个力与一开始的人向前行走的方向相互垂直，因此我的设计中它们之间还需要添加一个装置去改变力的运动方向。根据以上的论述得到如图2.1所示的框架图。图2.1修剪机的框架图2.2主要工作原理此修剪机的车轮开始向前运动产生的力传到能够改变速度的齿轮当中，齿轮受力转动两齿轮啮合，把力传给刀具，刀具开始做往返的来回移动。基本构造：能够改变速度的齿轮组、呈相切状态的两个刀片、与直齿轮成90度轴交角度的配合齿轮和拨动杠杆。后面两个构造需要配合工作。与直齿轮成90度轴交角度的配合齿轮开始旋转把力传给拨动杠杆，先引起纵向的来回移动，再传给刀片做往返移动。整个过程刀具的设计是最后一个最重要的步骤，由于没有动力速度受到很大的限制，刀具的设计选择就存在更大的影响，也显得尤为重要。剪草机开始工作的时候，人推着机器向前剪草，首先是后面的车轮1开始滚动，这样可以让后轮的运动带起与其在同样轴上连接的大齿轮2，轴的传动可以让大齿轮2也跟着转动，齿轮2和齿轮3两个齿轮相啮合组成能够使速度加快的装置，并且能够带着两个与直齿轮成90度轴交角度的配合齿轮4转动，之所以选用两个是为了结构的能够呈现几何闭合，这两个齿轮后对着安装，并且与连着的拨动杠杆5一起运动，构件4和构件5配合组成一个能够改变运动形式的装置，就是将齿轮的转动运动这种活动形式变为直线的来回运动，可以简单的说就是把圆周运动变成直线运动，这个做直线往返运动的能够活动的其中一个刀片来回切割另一个固定不动的刀片，构成类似剪刀的相切形式开始剪草。上面叙述了完整的运动步骤，如图2.2所示：图2.2修剪机的机构简易图2.3不同设计方案的论述和选定能够实现上文叙述要求的机构有很多，我要选择相比之下能够达到需求的最好的方式，详细的评判如下文：（1）脚踩或脚蹬的方式 采用脚踩或脚蹬的方式时，就必须要求使用人员站在修剪机旁边或者坐在修剪机上面，考虑到这个方面由此就会接连出现不得不设计类似汽车的座位，还需要控制剪草方向的设备，并且考虑到与车轮怎样的连接配合，还要计算修剪机在人坐上去之后能够承受的重力以及自身的重量，由此引发的一系列设计问题都违背一开始的设计意愿，这样设计的机器繁琐，外形也过大。（2）手推或手摇的方式 就不必像用脚的方式那样，使用人员只需要站在机器旁边就可以操作了，操作者想修剪哪个方向的剪草可以直接使用手去操作，不需要控制方向的系统，整个机械外形尺寸会减小一些，剪草的操作也相对变简单了，我认为这个方式比较符合我的方案。（3）打断草 即用刀将草截断。然而草一端在土里,一端灵活且很软，采取这种方法将草割断很难。机器中的刀具部分主要是尼龙打草绳、割草线，市面上一直有这类机械的售卖，机械整体十分小巧，通过动力提供的高速运动连接的特殊材料的尼龙线会像锋利的刀片一样直接打断，噪声很大，作业的效果不太理想。（4）割断草 草是茎干比较柔软的植物，我们拔草的时候，都不能一把保证都拔到，高度也不一样，割草时同样的道理，由于草不都是整齐并且直立的，单用刀去割的效果很差。（5）剪断草即用刀将草剪断。没有必要选择用速度很快的两个刀片，刀片只要求作相对运动就能够把草剪断。于是，我采用用手驱动用剪的方式的修剪机。我既然选择使用手去操作修剪机，那么如果是使用手摇提供人力供给机械做动力的话，使用人员不仅仅需要在剪草的过程中一只手不停的摇动手柄，另一只手还要推动机器来控制方向，同时兼顾这两项工作的同时，如果遇到碎石或者屏障，剪草工作就要停下，操作者工作过程中既手忙脚乱又付出很大的体力，这样的剪草机很不实用。如果是使用手推提供人力的话，使用人员只需要推动机器往前正常行走，这个力让车轮旋转，然后只需要经过几个齿轮、轴等简单的零件把力传到刀具就可以实现剪草，工作过程很轻松。因此，整个设计方案可以定为：手推式剪草机。就我上网阅读的文献来看，在机械机构设计方案的选择条件的约束下，普遍设计者们都通过组合变异法来排除机构，选出相对好的机构，所以我也选择这种方法。此设计仅仅采取一次运动的更改，就是前文刚才提到的车轮的圆周活动到刀具的来回往返的活动形式，可以很容易就达到我设计需求的机构是如图2.3所呈现的3个机构。图2.3机构的运动示意图2.3主要问题和解决计划2.3.1 增速机构的方案选定因为前文也有涉及到，此机构就是为了把正常使用人员的步行速度增大，之后传递到下一个机构，所以这个机构间接的影响刀具的运动。我为这个机构选择的设计方案为圆柱凸轮传动机构。如图2.4所示可以观察到图片中的圆盘，显而易见的是它的侧面很有特点，这个圆盘在做旋转运动的时候，利用侧面的外形优势能够带动拨杆，图中的拨杆和滑块连接使其能够移动，全部的机构组成新的结构：凸轮端面凸轮。2.3.2论述与比较增速方案（1）用组合法实现增速因为我设计的修剪机需要使用人员手推前进，要求他在正常人的步速条件剪草，用手推动产生的力经过该机构可以把速度增大，然后紧接着向转换机构传递力。该机构做轴固定的旋转运动，在我之前的机械设计课程中学习到，有三种传递的方式分别是链传动，带传动以及齿轮传动。我选用的是最后一个，考虑到其应该安装在修剪机的后轮前面，用齿轮的话全部的零部件安装更贴合紧序。齿轮传动可以大概分为1、 圆锥齿轮传动 齿形从大端到小端逐渐减小,使用时一个锥齿轮要立起。2、 蜗轮蜗杆传动 齿间相对滑动速度大，机械效率低，磨损大。3、 直齿圆柱齿轮传动 轴线平行。4、 斜齿圆柱齿轮传动 工作时产生轴向力,而且螺旋角越大,轴向力越大。9基于以文描述，我选择3号齿轮用作增速方案。如图2.5所示：图2.5机构运动示意图选用异变的方法，为了让刀具剪草运动方向与剪草机行进方向垂直，图2.5里1）与2）表示的机构都没有办法达到，于是还需要再从头选择方案。方案1 选用凸轮廓线显示梅花形状的凸轮和连杆机构，达到滑块在导轨上的往复运动。 方案2 选用圆柱凸轮机构把凸轮轴的旋转运动，转变成滑块的往复移动。我重新选用方案的原因是为了达到运动形式的转换，如果采用如图2.6所示的方案，要添加构件改变自由度，设计时需要比短（不然肯定要增加梅花凸轮的大小），要不然传力以后最后到滑块将会比之前小。如图6，图3的两种机构能够选择用来作为改变运动形式的中间媒介，它们的优点是构造严密且简易。并且，我要求此剪草机还能够调整剪草的高度。欲要达到其调整的功能，如图2.7所表示的机构里要增添一个移动副，为了刀架可以沿垂直方向活动，导致机构的整体构造繁杂。而如图2.4表示的，能够让推杆沿着端面凸轮的侧面向上、向下移动，于是接连着让刀架向上、向下移动，可以让调整剪草高度的要求简单的得以实现。2.4 修剪机的优点这台剪草机是上滚刀和下底刀呈现相切的切割方式，重量低，整体构造严密，占地体积小，没有动力驱动，无噪声，操作简单，可以在大部分小型地区使用。机器便于收纳、保养、修理；拆装容易，成本低廉，外形美观，实用性强，剪草效果突出。铸铝材料的底盘和构件，优点是不会弯曲、也不会生锈。并且别具一格的底盘能够防止修剪的草削四处乱飞卡在出口。机器的车前轮安装导向性好的万向轮，车后轮的其中一个轮子安装上有利于转弯时推动的使用年限长的球轴承。能够长度收缩并且质地为金属的推动手柄，适用身高有差别的操纵者。2.5设计基本的原理这个剪草机由人力输入推动轮子转动，经过单级传动装置改变一次速度，然后传到转换运动形式的装置，最后传给刀具输出。如图2.8所示：最终选择的方案能够极佳的满足我的设计要求。首先，用以增大速度的齿轮，把原本没有动力速度低导致的剪草效率低的问题得到了明显的提高；用以改变运动形式的机构组合，把我要达到的输出刀具的移动形式得到解决；并且这个机构相当于推杆和凸轮组，在一定程度上还解决了割草需要很大效率的问题。刀具剪草高度是很大的剪草难题，这个问题的突破是想法上出现了刀架上下移动的调节装置。3 传动系统设计3.1 设计计算齿轮3.1.1计算修剪机的动力茎干比较柔软的植物就是广义上对草的定义，我们不用使劲就可以轻松拔草，所以剪草同样不需要多大的力就可以轻松剪短。根据我之前查阅的资料，大概能够同时剪草500根左右，用刀具剪一根草需要的力是。计算结果是：F=250N；前面我选择的是两个端面齿轮背对背安装的，所以它们分别为受到的力大小是：。假设没有多余的能量损失，能够让刀具移动的力都由车轮转动的力矩导致的活动。于是能够得到: (3.1) 取正常人的步行速度是。取车轮的直径为；轮子的周长为。传递的功率大小分别是：: (3.2) : (3.3) : (3.4)3.1.2齿轮的计算步骤（1）计算输出转矩：: : (3.5)能够得到 (3.6)（2）齿轮的参数设计：剪草机为一般工作机器，齿轮选择常用材料及热处理，8级精度；小齿轮：40Cr(调质)，齿面硬度280HBS；大齿轮：45钢（调质），齿面硬度240HBS,二者硬度相差40HBS3。初定齿数为 小齿轮：z1=23，大齿轮：（3）设定基础参数根据齿面的硬度查资料得出是：小齿轮：, 大齿轮：假设齿宽系数是：选择的是：根据资料查表格能够得到是：（4）应力循环次数N的计算草坪修剪机的剪草过程肯定要收到作业损耗，并且草的生长速度很快，为了草坪整体的美观，每一周都要尽量使用机械去修剪，按照使用人员正常工作时间8h计算，预计修剪机的使用年限大概是50年左右。 : 小齿轮 (3.7)于是带入公式能够得出： 大齿轮 （5）接触疲劳许用应力的设计计算:小齿轮, 大齿轮有计算公式： (3.8) （3.9）: （3.10）于是能够计算出： : 通常选用标准的 : 小齿轮： 大齿轮： : 大齿轮：，取圆整；小齿轮： (需要增加度5mm) : : 小齿轮：大齿轮：通过上诉计算总结得到下表：表3.1所示（6）载荷系数K的设计计算 根据资料可以查表得出: (3.11) (3.12) 由阅读机械设计资料可以查表得出: 齿间： 齿向： 通常需要再跑合，得出 : (3.13)（7）修正计算： (3.14) 前面已经选取的，计算结果满足接触疲劳强度的要求。（8）弯曲疲劳强度校核计算由公式 (3.13)能够得到: K=: 根据机械设计的材料能够查表格得到以下参数：:, ； :，: 小齿轮： 大齿轮： :小齿轮： 大齿轮： :由公式 (3.15)得到由公式 (3.16)得到: F1=2KT1bmd1gYFa1gYSa1 (3.17) F1=80.5MPaF1 F1=74.2MPaF2所以,根据以上的计算的结果，能够得到弯曲疲劳强度满足要求3.2 设计计算轴3.2.1轴的设计与计算出于轴的结构工艺性，在轴的左端、右端均制成倒角。（1）轴的材料选择这个轴没有什么技术上的额外问题，所以我选用45钢然后经过调质处理，于是可以得到。粗略的估计轴的直径大小：按扭转强度估算输入端的最小轴径5。由于材料选用的是45钢，根据公式 (3.18)（2）轴的基础计算轴上零件都是限制其沿着轴向方向移动和限制轴沿着圆周方向移动。我设计的方案从左边车轮到右边车轮选取的长度为：。（3）轴的强度计算设计： ： ： (3.19)： (3.20)： (3.21)受到的外力示意图如3.1所示： ：水平面： C点位置： 垂直面： C点位置： ：根据合成弯矩的应力来检验轴的强度 一般情况下我们想要去检验轴的强度，只需要去计算截面受到的最大的弯曲力矩和扭转力矩。我选择， ： (3.22) 根据我所学习的机械设计知识：当结构的材料选择45钢的时候，再进行调质处理，所以能够达到设计需要。3.2.2轴的设计与计算（1）轴的材料选择这个轴没有什么技术上的额外问题，所以我选用45钢然后经过调质处理，于是可以得到。粗略的估计轴的直径大小：由于材料选用的是45钢，根据公式 (3.18)得: （2）轴的基础计算轴上都是限制其沿着轴向方向移动和限制轴沿着圆周方向移动。大齿轮在轴上为对称定位，使传递动力简易，左端和右端由套筒定位，便于拆卸安装；轴的左面和右面用的轴承都要使用一样的，这样的话可以避免生产过程的中的麻烦，对于购买者来说安装简单，方便修理，特别注意安装的时候轴肩位置的高度。轴和齿轮沿着轴向方向的定位一般情况下都选用的是普通的平键联接的。根据阅读的资料查找表格能找到：齿轮的键截面，配合，轴承与轴的配合为：基孔制。通过选定的轴承的固定轴肩的位置能够使其选定轴的每一段的长度以及轴的直径大小。我设计的方案从左边车轮到右边车轮选取的长度为：。(3) 轴的强度设计计算 ： =3911Nmm： (3.23)： (3.24)： (3.25)： (3.26)：垂直面： 方向相反C点位置： 水平面： C点位置： ：同理可得，由公式 (3.22)： 根据我所学习的机械设计知识：当结构的材料选择45钢的时候，再进行调质处理，所以能够达到设计需要。3.3 端面齿轮及拨杆的计算设计3.3.1设计基础在我的设计中，有一对机构配合工作类似凸轮与推杆的工作过程，是由端面齿轮和拨杆组成的机构组，而且它们的配合非常重要，与剪切刀具的工作过程紧密相关。3.3.2 运动分析的外形如图3.9所示：设计需要拨杆满足：端面齿轮转动时，其向上20mm；再转动时，其向下20mm；接着转动时，其停下来不动。如图3.10所示。如图3.10所示，位置在的端面齿轮处安装拨杆，a段、b段均为拨杆向上升的时候，所对应的端面齿轮转过的角度为，。： (3.27)同理得到： 式中-假设在端面齿轮上的运动行程为，接触点上下运动的位移为，：参数解释： -；K-。当， ： 上面的轨迹方程可以画出运动曲线，我们仅仅研究一个往复运动就可以了，因为端面齿轮外形的特殊对称性，不需要分析其他的5个完全一样的内容，把角度带入公式得出相应的结果做出表格如下。 运功轮廓线如图3.13所示。根据上面表格的数值，可以把它做成折线图，可以更加直观的看出变化情况。我的角度之间选取的差值越小，得到的折线图就越清晰。4 执行机构设计4.1刀具的设计计算部分4.1.1 刀具设计基础修剪机我选用的是坚硬不易的刀片切割草，刀具做的是来回往返方式的移动。上刀片和下刀片构成这样的往返剪草结构。因为前文已经提及过，两个刀片一起运动还是一个刀片运动、一个刀片固定，这两种我选择的是后面的方式，因为可以构成类似剪刀的相切的道理，滚到在底刀上做往返来回移动。如果用方程表示它的运动：，刀片运动的距离数值上和两个刀之间的距离一样。修剪机我选用的是坚硬不易的刀片切割草，刀具做的是来回往返方式的移动。上刀片和下刀片构成这样的往返剪草结构。因为前文已经提及过，两个刀片一起运动还是一个刀片运动、一个刀片固定，这两种我选择的是后面的方式，因为可以构成类似剪刀的相切的道理，滚到在底刀上做往返来回移动。如果用方程表示其运动特点我的设计方案大致是，刀具两个刀片虽然是分为上滚刀和下底刀，但是不影响修剪草地，就是草还是收到两方向的切割动作，之所以大多数剪草机都是动力驱动是可以提供很大的切割速度，因此，速度比较大的时候剪切的效果好。我现在模拟一整个剪草活动中速度的变化大小，如图4.1所示。我们只看一个工作循环，自开始，可以相当于原点就是速度为零的点。还未到达以前，由于切刀没有产生互相接触，所以尚未开始切割运动。到达，上滚刀和下底刀开始接触，的速度就叫做开始切割的速度，然后刀片接着往右移动并且开始切割运动，当达到，上滚刀和下底刀分离，的速度就叫做终止切割的速度。能够变化的区间是到之间的速度大小之差。并且。整个工作循环里，一个刀具刀刃顶斜着移到另外一个刀具刀刃以及修剪机工作时向前倾斜的情况下把部分的草剪切的，导致草坪轮廓略微不齐。4.1.2 刀具的计算设计刀片的一个行程时间里机械行进的距离叫做切刀的进程，以H来表示。11 ： 由公式 (4.1) 、(4.2)可知： ： 因为端面齿轮转动一圈刀具来回往返为六回，运动轨迹曲线是加速减速相互对称的曲线，速度的改变是，0和0用的时间是。通过以上的分析，刀具做的是匀加速运动，： ： ： (4.1)通过调查资料了解到采茶机和茶树修剪机的参数，类似实验结果和我的计算参数相对比，能够得到动力转速不大的手推式剪草机传动的效率相对大。证明我设计的剪草机的机械效率比另外的两台机器高。4.1.3 刀具的基本参数刀片是剪切结构的重要构件，因为不同的运动参数以及使用前提，导致不一样机型的刀具参数存在差别。选择刀片是非常重要的，直接影响剪草的直观效果，对剪草效果也有间接的影响，机器的用途不同选择的刀都是不同的，市面上也有可以更换刀进行不同操作的机器。如图4.3所示是刀刃的楔角、切割角。如果增大切割角的话就会导致剪切口不太规整。而且刀片行进距离是，、不起任何作用。图4.3刀刃的角度刀具行程对修剪效果的影响行程是，碎草比较少，草的外观和整体修剪高度较好。当切割间距为的时候，切割口处较整齐；当切割间距为30mm以上的时候，切割口处便不整齐了；当切割间距大于40mm的时候剪切表面好像是随机采样一样，一块草坪部分修剪部分没修剪，杂乱并且不均匀。剪草的品质与刀片的刀距行程没有太大的影响。剪切速比对草嫩芽、碎叶的影响针对类似作物的试验，刀具的切割速度比，为2.5之下的时候，草的芽叶多，细小的碎叶少，对草切割之后基本没有什么的影响。所以，选取任意的剪切速比在2.5下的刀片做来回往返移动，正常切割长度草削呈现略微消减的趋向；剪切速比为，修剪草的时候修剪的效果没有显著的不同。剪切速比为3，修剪之后的草边缘凹凸不平。25 总体设计参数及使用说明5.1端盖与车轮的参数5.1.1前轮万向轮根据成本预估、实际需要前轮采用万向轮,由于修剪机在修剪草坪时需要转动灵活,采用的前轮参数为: 轮径:100mm 轮宽:30mm 载荷:60kg 安装尺寸高度105mm 螺杆参数M12x25 如图5.1所示: 图5.1万向轮车后轮的其中一个轮子安装上有利于转弯时推动的使用年限长的球轴承。5.1.2 端盖的选择端盖重要的是:修剪机与其里面构件的配合、经济性,尽可能减少成本预算。外形轮廓采用简单适用的表面, 厚度：1mm，材料选择:HT200。 5.2 总体设计参数我设计的这款机器，就当下的市场价格，整个机器的成本价格大概在一百到二百之间，加工需要的人力手工费用大概在一百以下。也就是说，价格在三百左右。现在可以在大部分小型园林草坪区域进行作业。5.3使用说明书5.3.1修剪机的名称 环保草坪修剪机(手推式)5.3.2修剪机的组装安装修剪机时，需要从事过机械工作的专业工人加入。开始组装前需要使用水平仪确定平基准以及组装支架的水平度，让其牢固住。根据剪草机出厂时，每段机壳的连接标志次序安装，每段机槽内口的接触需要整齐、密封，发生错位的情况，仅要求比剪草机拨杆略矮，数值不能够比1mm大。机体安装以后，测量机槽左右边对称中心面的对称度。机器的前轮、后轮一定要和中心对直，齿轴安装以后必须保持平行的状态，不能侧偏。组装剪草机刀具时，需要重复确认刀具往复移动能否灵活，作业矫捷的剪草机才可以开始组装。5.3.3修剪机的试运转修剪机组装完成以后，尝试让机器空载运行一段时间。准备工作完成以后，向前或向后推行剪草机，察看小轮、大轮能否和外壳接触或跑偏，如果没有缺点，适当进行远距离的空载运行。5.3.4修剪机器的使用和维护(1)修剪机的操作要开始修剪草地的话，需要一段时间的空载运行，等到机器运行达到稳定就可以开始剪草工作，需要稳定剪草机运行的速度，不可以突然过量增速和过载运转，会轻易对刀片造成很大伤害。没有特殊问题，在剪草工作结束后，必须清理刀具，这样可以剪草的刀片可以多用几次。我们如果要开始修剪草地，肯定要先大致看一下草的高度，然后确定大概剪短多高，根据以上把调节剪草机调节到需要的剪草高度。操作者需要首先查看剪草机的各个构件，尤其是刀具是否损坏，驱动装置，端面齿轮和拨杆组合是否完好，螺母、螺栓的紧固状况，轮胎压力状况。如果存在损坏的机件（如刀片发生裂缝和过度损坏、拨杆的断裂、弯曲段中间导轨严重磨损等），需要予以维修或换新。4(2)保养剪草机工作结束以后，必须清理、检查。若发现槽内有残余草卡在里面，需要扫除清洁，如果发现构件存在部分、细小的安全问题，需要立即解决。大轮上螺栓松紧程度，需要进行调节。润滑点需要加油。(3)维修排出需要给损坏件予以维修或换新，应该按期进行查看主要构件、易磨损零件，而且需要参照安全用法的要求维修，让机械始终维持极好的作业状况。6 结论我的毕业设计题目是：环保草坪修剪机结构设计。关于这个设计首先我拟定大体工作方案，然后选择动力提供和剪草方式，在方案选择中花费很多时间，实际机构与设计要求不符合，我一步步分析论证最终克服困难，解决了增速结构的选择、改变运动形式的机构选择、剪草高度调节机构的选择。在全部的设计方案里完成以下工作：1、上网查阅相关的文献记载，学习现代国内外剪草机的发展状况和发展前景，也了解到创新设计能够带来无穷的发展机遇。2、依靠资料学习的剪草机用处，把剪草机的传动机构与执行机构进行了剖析和充分的论证，最终选择了设计方案。3、具体的设计计算了主要零部件例如齿轮、轴，并且进行了校核。针对刀具进行了细致的计算设计。4、通过二维制图软件完成非标准件的零件图和装配图。使我学习到严谨、认真的工作态度，同时为我以后能够在社会道路上学习更多的专业知识奠定了坚实的基础，也为我提供了一次可以把所学习的理论知识应用到实际生产里的绝佳磨炼机会，势必将影响我以后的工作生活。参考文献1杜宝兵.滚刀式草坪修剪机传动方式的现状和发展前景J.时代农机,2016 年，（6期）.2李建平,刘俊峰,李杰银.果园割草机割茬高度机构运动分析与设计J.农机化研究,2013 年，(8 期).3朱立宗,陈广升,张名焕,温科,郭朝勇.小型手推式割草机的设计J.科技创新与应用,2017 年，(3 期).4袁再柱,王晓光.草坪割草机的使用与维护J.农村百事通,2016 年，(15 期).5佀庚,丁艳艳,郑旭航,孙玮伦.多功能割草机的设计J.机械工程与自动化,2016 年，(1 期).6杨宏伟,张艳红.国内外割草机械发展概况J.农业工程,2016 年，(4 期).7孙吉雄. 中国草坪业的发展方向N. 中国花卉报,2014 年，(14 期).8单华佳,李梦璐,孙彦,周禾.近 10 年中国草坪业发展现状J.草地学报,2013 年，(2期
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