PAGE本科畢業設計說明書題目：手推式草坪修剪機設計院（部）：機電工程學院專業：機械工程及自動化班級：機本姓名：學號：指導教師：完成日期：20XX年7月1日山東建筑大學畢業設計說明書PAGEI目錄摘要··································································ⅢABSTRACT····························································Ⅳ1前言 1.1手推式草坪修剪機的背景及研究意義····································11.2手推式草坪修剪機的研究現狀及發展趨勢································21.3手推式草坪修剪機····················································41.4本課題的設計任務····················································52手推式草坪修剪機的總體設計2.1手推式草坪修剪機的工作原理··········································62.2手推式草坪修剪機的主要結構·········································62.2.1傳動系統························································72.2.2剪草機構························································73手推式草坪修剪機機械結構設計計算 3.1傳動系統···························································93.1.1齒輪的確定······················································93.1.2軸的確定·······················································223.2剪草機構···························································263.1.1滾刀的設計·····················································263.1.2底刀的設計·····················································274手推式草坪修剪機的使用說明 4.1安全事項···························································284.2安裝·······························································284.3維護保養···························································305結論································································31謝辭··································································32參考文獻·······························································33摘要草坪是現代社會的重要組成部分，也是社會文明及環境的重要標志。近年隨著草坪面積的增加，對草坪的護養也隨之增加。手推式草坪修剪機通過齒輪傳動機構把驅動輪的轉動傳給滾刀使滾刀旋轉，利用滾刀與底刀相切形成剪刀原理對草坪進行剪切的。本文對手推式草坪修剪機的工作原理，傳動系統和剪草機構等具體結構做了詳細介紹，并且重點計算確定了傳動系統中齒輪和軸的基本尺寸，對各個標準零件、非標準零件的選取也做了相應的計算。在計算數據的基礎上用AutoCAD完成無動力草坪修剪機的裝配圖、部分非標準件的零件二維圖,并用SolidEdge完成所有零件的三維造型和裝配。該機具有無污染、無噪音、無振動等優點，適用于庭院草坪，小面積草坪，防暴區域草坪。關鍵詞：草坪；手推式草坪修剪機；傳動系統TheDesignofHandMowerinLawnABSTRACTThelawnistheimportantpartinthemodernsociety,whichisanimportantsymbolofthesocialcivilizationandtheenvironment.Intherecentyears,withtheincrementoflawnarea,thelawncultivatingisalsoincreased.Handmowerinlawnisamachinewhichtransferstherunningofthewheeltothespiralhobbythegearwheelbox.Thespiralhobmesheswiththefixedtool,whichlikesapairofscissors,andcutsdownthegrass.Inthispaper，theworkprincipleofthehandmowerinlawn,thetransmissionpart,thecutpartandtheadjustingpartarereviewed.Thedesignofthewheelsandaxesofthegearboxisparticularlystudied.Andthechoiceofthestandardpartsandnon-standardpartsisalsoparticularlydiscussed.Theassemblydrawingofthemachineanddrawingsofnon-standardpartsarefinishedbyAutoCAD.Moreover,thethree-dimensionalshapesarefinishedbySolidEdge.Themachinehasmanymeritswhichtraditionallawnmowerdoesnothave,suchaswithoutairpollution,noises,vibrationandsoon.Itisfitforcourtlawn,smallarealawnandriotregionlawn.KeyWords:Lawn；Handmowerinlawn；Transmissiondevice山東建筑大學畢業設計說明書PAGE33-1前言1.1手推式草坪修剪機的背景及研究意義草坪是高度培育的特殊草地，隨著草坪面積的擴大，品質的提高，草坪業逐漸由單一的人工作業向半自動化﹑機械化﹑自動化過度，草坪作業的機械化已經成為十分重要的課題。大部分的草坪一直到19世紀中葉還在使用鐮刀來割草或放牧牛羊以保持草地的整齊性。隨著高爾夫球﹑網球以及足球等運動的興起，保持完整的草地做運動場便成為當務之急。從20世紀起出現以機器代替手工的趨勢，于是好的修剪機遂成為草坪管理的必需品。草坪修剪機分滾切式﹑旋刀式﹑剪切式三類，按動力又可分為手動與機動兩類。機動有乘坐式與手推式，北京園林機修廠JUS—420型旋刀式修剪機系單缸四沖程汽油機驅動，功率2.6Kw,一把旋刀，幅寬420mm，每班可修剪2000m2,整機質量40Kg。上海園林機械廠JCG540Ⅱ型滾切式草坪修剪機，乘坐手推兩用式，有兩個前進檔，IE50F—2汽油機功率2.3kw，5片滾刀，幅寬540mm，該機高，但用于坡地時機組穩定性較差。小庭院的草坪可用上海生產的JCG—250Ⅱ型手推草坪修剪機，人推動前進并使6個滾刀旋轉切割草坪，幅寬250mm。德國SOLO522型草坪修剪機為手推式，動力系單缸四沖程汽油機，功率為2.3kW，刀片為剪切式，幅寬800mm旋刀式剪草機適用于草高25-80mm低要求的草坪，剪幅在0.5-20.m之間。滾切式剪草機適用于草高3-80mm的高要求草坪，剪幅0.5-5.0m之間。修剪是維持優質草坪的重要作業，它主要是定期除掉草坪草枝條的土表部分。在特定的草坪上，根據所需要的培育強度，修剪的目的是在特定的范圍內保持頂端生長，控制不理想的、不耐剪的營養生長，維持一個觀賞和游息草坪，產生一個真實的擊球表面或發展草坪作物。修剪的質量由所使用的剪草機的類型和割時草地的狀況決定。因此，隨各種特殊功能的開發，應重視修剪機具的發展。我國幅原廣闊，地區差異很大。草坪的功能不同，對機具的要求也不同，加之各地區經濟發展不平衡，用戶的購買能力也有差異，因此草坪機械只有開發系列產品才能滿足不同市場的需要。另外，有些草坪機具一年只用幾次，因此草坪機具在以草坪作業為主項的同時，應配備一些附加裝置，擴大其使用功能，提高機具的利用率。1.2手推式草坪修剪機的研究現狀以及發展趨勢從世界上第一臺滾刀式剪草機的問世,到現在已經過了100多年,原來主要應用于牧場的機械已經發展成為有幾十個品種,適用于不同場合的剪草機。根據其工作原理和形式可分為滾刀式、懸刀式和掃雷式三種類型。我國生產剪草機起步較晚,生產企業規模普遍較小，產品用途較為單一，均沒有形成規模批量，所以長期以來,草坪剪草機均以進口為主。據統計，到1999年底我國有各種園林機械保有量達10萬臺，1999年的剪草機銷售量在3萬臺左右，其中80%為進口。據調查，國內生產剪草機的廠家約有50家左右。多數為園藝系統的公司以及轉產剪草機的機械廠。市場上草坪修剪機的品牌很多，有進口產品，也有國內制造和中外合資的。功率從2.6～16.2kW，剪幅從43.2～127cm。國內生產廠家主要有：中美合資江蘇淮陰泛亞園林機械有限公司,生產立特牌—NEAT草坪剪草機，占國內市場50%，現年產5000臺。目前正著手進行年產5萬臺剪草機的技術改造，其動力選用日本本田發動機。安徽飛彩車輛股份有限公司“十五”期間將進行技術改造，計劃年產6萬臺剪草機。其中代表產品之一是手扶式寬幅剪草機系列，年產5萬臺,以22161型為例，發動機為4沖程,418kW，剪草寬度53cm,自走式；代表產品之二是駕乘式剪草機系列，年產1萬臺,以16238HXL型為例，為4沖程，11.7kW,97cm循環剪草，帶驅動。江蘇淮陰林海股份有限公司也正進行技術改造，計劃年產3萬臺剪草機。另外相繼做規劃上剪草機產品的企業還有春蘭、新大洲、金城等公司。進口剪草機主要來自于日本、美國、意大利和瑞典等國，主要品牌和售價詳見表1.1。表1.1進口剪草機的主要品牌和售價國別型式價格日本本田H1011坐騎式帶草袋76cm5.2萬元/臺H3011坐騎式帶草袋71cm5.8萬元/臺LM5360HX自行可控刀式帶草袋53cm1.08萬元/臺美國MID(美神)：LM5360HX自行可控刀式帶草袋53cm1.08萬元/臺B560C坐騎式帶草袋76cm2.98萬元/臺138C自行式側除草53cm0.5萬元/臺Murray(美麗)：2.6～2.8kW手推式后草袋型22355型、22545型手推式側排草21386型手推式、21855型自行式21975、22855、22856型適用大面積長時間剪草意大利花園牌：R484TR自行式帶草箱46cm0.43萬元/臺R484手推式帶草箱46cm0.38萬元/臺瑞典Husovarna系列剪草機根據國外有關專家的研究,城市人均應有25～30的草坪才能解決人們的二氧化碳和氧氣交換的需要。下面是國外一些城市人均草坪面積與中國及北京的對比表如表1.2所示。表1.2國外一些城市和中國及北京人均草坪面積名稱面積/名稱面積/倫敦70.4巴黎24.7紐約45.7堪培拉70.5莫斯科37.0中國1華沙73.5北京8從上表可以看出，我國人均占有草坪面積與發達國家相比,有著較大的差距。全國城鎮人均草坪面積為1，按中國目前城鎮人口3億人計算，全國現有各類草坪面積約為3萬，若每公頃需5臺剪草機,現有市場容量就達15萬臺。隨著中國經濟的快速發展,剪草機的市場容量將成倍增長。新建草坪有兩種方式,一種是以種草種為主,另一種是移植草皮。據不完全統計,歷年進口草種的噸數如下，1995年前約為6000t,1996年為2500t，1998年為5000t，1999年為6000t。一般1m2需20g草種，按此計算，1999年種草面積為3萬，移種面積為9萬,共約12萬，若按每公頃需5臺剪草機，僅1999年時就需剪草機60萬臺。按國家建設部規定，2000年后城市綠化面積需達到30%。目前深圳、珠海、廈門等城市的綠化面積已超過此值。城市人均綠地面積需達到7以上。專家按此標準測算,2000年至2005年重點綠化目標有24萬km的堤壩,3億城市居民公共綠地的建設,6個飛機場的擴建,80余個高新技術開發區,2000個高標準足球場、網球場,200個高爾夫球場,至少需植草坪30多萬。今后6年平均每年約需5～6萬草坪,約需剪草機30萬臺。在草坪的建設過程中,隨之而來的相關園林設備的市場無疑是十分廣闊的。1.3手推式草坪修剪機國內目前生產的剪草機以刀具類型可分為滾刀式和旋刀式兩大類。滾刀式剪草機由帶有刀片的滾筒和不動的床刀組成。它較旋刀式剪草機有更好的修剪質量,是高質量草坪最常用的剪草機型。適用于草高3～80mm的草坪,其問題主要是價格貴，維修保養要求嚴格。而旋刀式剪草機(又稱懸刀式)是由橫向懸掛在直立軸上的刀片高速旋轉打切草的上部葉片，它適于25～80mm范圍內剪草。由于其價格低廉,保養、維修方便，使用靈活，只要將刀磨快，剪草效果還是可以的。因此，一般要求的草坪都選用它，成為目前國內外最流行的剪草機。以動力劃分可分為機動和人推兩類。人推的主要是滾刀式，機動的分柴油機、汽油機和電動機三種。其中以小型汽油機作為動力的較為普遍，而柴油機多用于大型的剪草機械，如牧場的割草機。在草坪建設中，草坪修剪機是主要的機械設備之一。目前，大片草坪的修剪，一般是使用小型汽油機為動力的草坪修剪機，其速度快，效率高。但對小面積的草坪，如庭院式草坪，使用機動式草坪修剪機就顯得“大材小用。它不僅消耗地球上有限的能源，排出的廢氣對環境造成污染，工作中發動機產生的高分貝噪音對操作者聽力造成傷害，同時也嚴重干擾了附近居民的正常生活；而且，這種類型的草坪修剪機在工作中常伴有強烈的振動，對操作者的雙手和身體都有很大的傷害，普通的家庭婦女和有心幫助父母做家務的青少年也很難對其進行正常操作。手推式草坪修剪機正是針對這樣的情況而設計的，它不需要能源，具有結構簡單、體積小、無噪音、無污染、無振動等優點，適用于小面積草坪，庭院式草坪，防暴區域草坪等的修剪。另外，它還備有由蓄電池驅動的小型電動機，在操作者體力欠佳或不愿意過度疲勞的情況下，可以替代人力驅動滾刀進行修剪。隨著人民生活水平的不斷提高和庭院式草坪的增加，手推式草坪修剪機將擁有更廣闊的市場，成為對庭院式草坪進行修剪養護的理想機具。1.4本課題的設計任務本課題要求通過手推式草坪修剪機構造及工作原理的了解分析，深入理解其整體系統的結構原理，進行系統總體設計、附件的詳細設計、并對其部分零件進行強度校核。這次課題設計的手推式草坪修剪機，主要設計參數如下：①桿長：130cm；②轉速：1000r/min；③電壓：24v；④功率:110w；=5\*GB3⑤主機重量：2.5kg，尼龍繩式。2手推式草坪修剪機的總體設計2.1手推式草坪修剪機的工作原理手推式草坪修剪機結構如圖2.1所示。其底部裝有四個輪子，可隨意移動。剪草時，手扶手把向前推動剪草機，兩個前輪（即驅動輪）沿地面向前滾動。前輪內鑲有內齒輪，通過三級增速傳動機構，將前輪的轉動傳給滾刀軸，從而帶動滾刀向前旋轉。螺旋狀的滾刀刃與底刀刃相切作用形成剪刀原理，構成一對剪刀，將由滾刀攬至的草茬剪斷，剪斷的草將沿滾刀旋轉方向被帶入集草袋，或因草屑很短，將其留置草坪中，成為肥料。考慮到剪草勞動強度比較大，對操作者的體能有一定的要求，在未鑲有內齒輪的另一前輪內安裝了由蓄電池驅動的小型直流電動機，用套筒聯軸器將其轉動軸與滾刀軸聯結。當操作者不使用前輪滾動來驅動滾刀時，可將蓄電池接上，滾刀便由直流電動機驅動。滾刀的轉動反傳給帶超越離合器的齒輪，由于該齒輪的轉速大于與之聯結的軸的轉速，這樣在超越離合器作用下該齒輪將相對軸做超越運動，和由前輪傳給軸的轉動不發生干涉。因此,當推動剪草機向前運動時滾刀正向旋轉,相反當拉動剪草機向后運動時滾刀因超越離合器的作用而靜止不動,從而可以獲得平坦光滑的草坪。2.2手推式草坪修剪機主要的結構手推式草坪修剪機的總體機構可分為兩大部分：傳動系統和剪草機構。如圖2.1所示。圖2.1剪草機視圖2.2.1傳動系統傳動系統是修剪機傳動與變換動力的裝置。1、傳動的重要性工作機一般都要靠原動機供給一定形式的能量（絕大多數為機械能）才能工作。但是把原動機和工作機直接連接起來的情況是很少的，往往需要在二者之間加入傳遞動力或改變運動狀態的傳動裝置。其主要原因是：（1）工作機所要求的速度，一般與原動機的最優速度不相符合，故需增速或減速（實用中多為減速）。此外，原動機的輸出軸通常只作勻速回轉運動，但工作機所要求的工作形式卻是多種多樣的，如直線運動，間歇運動等。（2）很多工作機都需要根據工作要求而進行速度調整，但依靠調整原動機的速度來達到這一目的往往是不經濟的，甚至是不可能的。（3）在有些情況下，需要用一個工作機帶動幾個工作速度不同的工作機。（4）為了工作安全及維護方便，或因機器的外廓尺寸受到限制等其他原因有時不能將原動機和工作機直接連接在一起。由此可見，傳動裝置是大多數機器或機組的主要組成部分。實驗證明，傳動裝置在整臺機器的質量和成本中占有很大比例。機器的運轉性能和運轉費用在很大程度上決定了傳動系統的優劣。因此，不斷提高傳動裝置的設計和制造水平具有極其重要的作用。2、傳動的分類按照工作原理的不同，可將傳動分為兩大類：a）機械能不改變為另一種形式的能的傳動——機械傳動（指廣義的機械傳動）；b）機械能改變為電能，或電能改變為機械能的傳動——電傳動。機械傳動又分為摩擦傳動，嚙合傳動，液力傳動和氣力傳動。摩擦傳動和嚙合傳動的形式很多，發展甚為迅速，新型的高速大功率或大傳動比的傳動不斷涌現。2.2.2剪草機構1、剪切裝置剪切裝置由滾刀和底刀組成，滾刀和底刀結構如圖2.2所示。底刀用六角螺栓固定在底刀架上，剪草時位置不動，刀刃為直線型。滾刀的刀片形狀為螺旋曲面，刀刃為螺旋線，五片刀片均勻分布固定在刀架上。剪草時，滾刀向前轉動，刀刃由一端開始與底刀刃逐點組成剪口，草隨著滾刀刀片螺旋面的旋轉被卷進剪口內，并被剪斷。上下刀刃剪草過程始終為點接觸。圖2.2滾刀和底刀外形圖2、刀刃間隙調整裝置滾刀和底刀間的間隙，對剪草機構的性能影響很大。間隙太大，草茬不容易被切斷；間隙太小，刀刃容易磨損，且切削負載加大。因此要調整好此間隙的大小。刀刃間隙是通過調整底刀架相對滾刀的位置實現的。調整時，左右螺栓必須均勻地進行。首先擰松底刀的固定螺栓，旋轉手輪，使螺栓旋轉，進而使底刀架前后移動，根據剪草需要選擇底刀和滾刀的間隙。以滾刀能用單手輕輕撥動，兩刀刃口在全刃內微微相檫，均勻切合，并能剪去0.1mm厚的紙片時為最佳的調整位置。選好后將固定螺栓擰緊，即完成底刀和滾刀刀刃間的間隙調整。3、剪草高度調整裝置剪草高度調整裝置由裝配圖中的調節高度塊、支架、螺栓、螺母組成。調整底刀刀刃距地面的高度，即可以調整草坪保留的高度。調節高度塊上開有三個圓孔，最下面一個ф13mm的圓孔與后輪軸聯結，只要將上面兩個ф11mm的圓孔之一與支架上三個同直徑的圓孔之一對齊，用螺栓將其聯結，就可以達到調整剪草高度的目的。把螺母擰下，將螺栓取出，根據剪草高度需要選擇調節高度塊上合適的圓孔之一與支架上圓孔之一配合，用螺栓固定，然后將螺母擰緊，就可完成對剪草高度的調整。4、離合器裝置離合器裝置是為了使剪草機正向剪草反向停止旋轉而特意設置的工作裝置，它是由齒輪和其內的彈簧和鋼球組成。剪草時，鋼球在彈簧的作用下壓緊齒輪內壁迫使起和其他齒輪嚙合，從而帶動滾刀旋轉然后與底刀相切剪草的，當手扶手拉動剪草機向后運動時，由于該齒輪的轉速大于與之聯結的軸的轉速，這樣在超越離合器作用下該齒輪將相對軸做超越運動，使得滾刀軸靜止不動，不與齒輪軸發生干涉。3手推式草坪修剪機機械結構設計計算3.1傳動系統手推式草坪修剪機的傳動系統由齒輪、軸、軸承和離合器等組成，下面著重介紹齒輪和軸的確定、計算和校核。3.1.1齒輪的確定齒輪以傳遞運動為主，由于標準直齒圓柱齒輪傳動的功率和速度可以很大，效率高，對中心距的敏感性小，裝配維修方便，成本低，因此在該傳動裝置中全部采用標準直齒圓柱齒輪。齒輪的計算準則由失效形式確定，閉式傳動的齒輪，主要失效形式是接觸疲勞磨損、彎曲疲勞折斷和膠合。一般只進行接觸疲勞強度和彎曲疲勞強度計算。有短時過載時，還應進行靜強度計算。擬定采用三級傳動，傳動簡圖如圖3.1所示。由原始數據選定電動機型號為Y160M-4。滾刀軸轉速為1000r/min。初步估計輪子直徑320mm，內齒輪直徑270mm；根據需要滾刀每秒次數為20轉左右，定傳動比為。由柴油機動力草坪修剪機可以大致估算剪草所需的轉矩。根據資料取功率3.7kw，轉速n=3200r/min，由此可以計算得轉矩T為：T===11042Nmm。圖3.1傳動簡圖1、齒輪1，2的確定及計算根據傳動要求齒輪1用20Cr，滲碳淬火+低溫回火處理，硬度為56~62HRC，平均取59HRC；齒輪2用40Cr，調質處理，硬度為241~286HB，平均取260HB。（1）初步計算轉矩根據以上數據計算得=11042Nmm齒寬系數由參考書表12.13，取得=1.0接觸疲勞極限由參考書圖12.17d=1250MPa參考書圖12.17c=710MPa初步計算的許用0.9接觸應力=0.91250=1125MPa0.9=0.9710=639MP值由參考書表12.16，取=85=85初步計算齒輪1的直徑（3.1）其中：為轉矩；為齒寬系數；為接觸應力。=85=28.1mm取=30mm初步齒寬==1.030=30mm（2）齒輪1，2的校核計算圓周速度==m/s精度等級由參考書表12.6選8級精度齒數和模數初取；由參考書表12.3，取mmmm則

，圓整取齒輪1直徑mmmmmmmm使用系數由參考書表12.9動載系數由參考書圖12.9齒間載荷分配系數由參考書表12.10，先求NN/mmN/mm由此得齒向載荷分布系數由參考書表12.11其中：。載荷系數（3.2）彈性系數由參考書表12.12節點區域系數由參考書圖12.16接觸最小安全系數由參考書表12.14總工作時間預期使用壽命10年，每年100個工作日，每個工作日時間為2h，則：h應力循環次數接觸壽命系數由參考書圖12.18許用接觸應力MPaMPa驗算MPa計算結果表明，接觸疲勞強度較為合適，齒輪尺寸無需調整。（3）確定齒輪1、2傳動主要尺寸實際分度圓直徑mmmmmmmm中心距mmmm齒寬mm取mmmm其它尺寸：mmmmmmmmmmmmmmmm（4）齒輪1、2齒根彎曲疲勞強度驗算重合度系數齒間載荷分配系數由參考書表12.10，齒向載荷分布系數由參考書圖12.14載荷系數齒形系數由參考書圖12.21應力修正系數由參考書圖12.22彎曲疲勞極限由參考書圖12.23cMPaMPa彎曲最小安全系數由參考書表12.14應力循環次數彎曲壽命系數由參考書圖12.24尺寸系數由參考書圖12.25許用彎曲應力MPaMPa驗算MPaMPa傳動無嚴重過載，故不作靜強度校核。2、齒輪3、4、5的確定計算齒輪3用20Cr，滲碳淬火+低溫回火處理，硬度為56~62HRC，平均取59HRC；齒輪4用40Cr，調質處理，硬度241HB~286HB，平均取260HB；齒輪5用45鋼，調質處理，硬度229HB~286HB，平均取240HB。計算步驟如下：（1）初步計算轉矩Nmm齒寬系數由參考書表12.13，取得接觸疲勞極限由參考書圖12.17d參考書圖12.17c初步計算的許用接觸應力值由參考書表12.16，取=85=85初步計算齒輪3的直徑：mm取mm初步齒寬mm（2）齒輪3校核計算圓周速度m/s精度等級由參考書表12.6選8級精度齒數和模數初取mm由參考書表12.3，取mmmm則mm使用系數由參考書表12.9動載系數由參考書圖12.9齒間載荷分配系數由參考書表12.10，先求NN/mmN/mm由此得齒向載荷分布系數由參考書表12.11載荷系數彈性系數由參考書表12.12節點區域系數由參考書圖12.16接觸最小安全系數由參考書表12.14總工作時間應力循環次數接觸壽命系數由參考書圖12.18許用接觸應力MPaMPa驗算MPa計算結果表明，接觸疲勞強度較為合適，齒輪尺寸無需調整。（3）確定傳動主要尺寸實際分度圓直徑mmmm中心距mm齒寬mm取mmmm其它尺寸：mmmmmmmmmmmmmmmm（4）齒輪3齒根彎曲疲勞強度驗算重合度系數齒間載荷分配系數由參考書表12.10，齒向載荷分布系數由參考書圖12.14載荷系數齒形系數由參考書圖12.21應力修正系數由參考書圖12.22彎曲疲勞極限由參考書圖12.23dMPa參考書圖12.23cMPa彎曲最小安全系數由參考書表12.14應力循環次數彎曲壽命系數由參考書圖12.24尺寸系數由參考書圖12.25許用彎曲應力MPaMPa驗算MPaMPa傳動無嚴重過載，故不作靜強度校核。（5）齒輪4、5齒面接觸疲勞強度校核計算轉矩Nmm齒數和模數分度圓直徑mmmm齒寬由mm取mm齒寬系數圓周速度m/s精度等級由參考書表12.6選8級精度使用系數由參考書表12.9動載系數由參考書圖12.9齒間載荷系數分配系數由參考書表12.10，先求：NN/mmN/mm由此得齒向載荷分布系數由參考書表12.11載荷系數彈性系數由參考書表12.12節點區域系數由參考書圖12.16接觸最小安全系數由參考書表12.14總工作時間應力循環次數接觸壽命系數由參考書圖12.18許用接觸應力MP驗算MPa計算結果表明，接觸疲勞強度較為合適，齒輪尺寸無需調整。（6）齒輪3、4齒根彎曲疲勞強度驗算重合度系數齒間載荷分配系數由參考書表12.10，齒向載荷分布系數由參考書圖12.14載荷系數齒形系數由參考書圖12.21應力修正系數由參考書圖12.22彎曲疲勞極限由參考書圖12.23cMPaMPa彎曲最小安全系數由參考書表12.14應力循環次數彎曲壽命系數由參考書圖12.24尺寸系數由參考書圖12.25許用彎曲應力MPaMPa驗算MpaMPa傳動無嚴重過載，故不作靜強度校核。3.1.2軸的確定1、軸1的計算材料選用40Cr，軸以傳遞轉矩為主，所以只要進行許用切應力計算即可。（1）估算軸徑mm取mm。（2）軸的結構設計．由于齒輪直徑較小，軸的直徑也很小，所以做成齒輪軸的形式，如圖3.2所示。（3）強度校核根據軸的受力圖，畫出轉矩圖，并校核軸徑得知該軸符合強度要求。（4）剛度校核軸承受載荷小，主要受扭轉變形，對其扭角進行校核，得出軸完全符合剛度要求。圖3.2軸1（5）軸承的選擇由于滾動軸承與滑動軸承相比，具有：a）摩擦阻力矩較小；b）徑向有隙較小、運轉精度較高；c）結構緊湊簡單等優點，而軸承主要傳遞徑向載荷，所以選用應用廣泛的深溝球軸承。根據軸徑選取型號:選用兩對型號為6003的深溝球軸承，其基本參數如下：。（6）軸上零件的固定由于軸跨距較短（L<400mm），在常溫下工作，所以支點采用兩端單向固定的方式，每個軸承分別承受一個方向的軸向力，軸承兩端各用軸肩固定內圈，彈性擋圈固定外圈。2、軸2的計算材料選用40Cr，軸以傳遞轉矩為主，所以只要進行許用切應力計算即可。（1）估算軸徑mm取＝20mm。（2）軸的結構設計如圖3.3所示。圖3.3軸2（3）強度校核根據軸的受力圖，畫出轉矩圖，并校核軸徑得知該軸符合強度要求。（4）剛度校核軸承受載荷小，主要受扭轉變形，對其扭角進行校核，得出軸完全符合剛度要求。（5）軸承的選擇根據軸徑選取型號:選用兩對型號為6202的深溝球軸承，其基本參數如下：。（6）軸上零件的固定齒輪3向右用軸肩定位，向左用套筒，套筒內徑取15mm，外徑取25mm；同樣齒輪2向左用軸肩定位，向右用套筒，套筒內徑取15mm，外徑取25mm；軸承兩端各用套筒固定內圈，彈性擋圈固定外圈。3、軸3的計算（1）估算軸徑mm取20mm。（2）軸的結構設計如圖3.4所示。圖3.4軸3（3）強度校核根據軸的受力圖，畫出轉矩圖，并校核軸徑得知該軸符合強度要求。（4）剛度校核軸承受載荷小，主要受扭轉變形，對其扭角進行校核，得出軸完全符合剛度要求。（5）軸承的選擇根據軸徑選取型號:選用兩對型號為60024的深溝球軸承，其基本參數如下：。（6）軸上零件的固定齒輪4向右用軸肩定位，向左用套筒，套筒內徑取20mm，外徑取283.1.3離合器本文中選用帶超越離合器的齒輪取代了一般的離合器，目的在于更好的完成齒輪的離合。如圖3.5所示。當用人工為動力時，齒輪完成嚙合，正常傳動，使整個系統順利完成工作。當用電力時，離合器將兩齒輪斷開，成為電機帶動。圖3.5帶超越離合器的齒輪3.2剪草機構3.2.1滾刀的設計1、滾刀螺旋角的確定滾刀基本參數：直徑：150mm；滾刀長度：350mm；滾刀片數：5。如圖3.6所示，Px為螺旋線導程，L為滾刀長度，D為滾刀直徑。由圖3.6所示可知：圖3.6滾刀Px=5×L=5×350=1750mm螺旋角公式：（3.3）從而可以求得：β=15.06o。考慮到剪草的連續性，實際的螺旋角應該比該值大，取。2、滾刀前角和后角的選擇前角決定切削刃的鋒利程度和刃口強固程度。鋒利的刀片刃口會使被切割的草坪獲得較高的平滑度，而鈍的刃口則會使草坪分叉、粗糙不平。因此保持刀片刃口的鋒利是非常重要的。因此前角對剪草質量有著至關重要的影響。前角越大，切削刃越鋒利，切削力越小，滾刀的磨損越小。剪草過程中滾刀的切削力很小，前角增大對刃口強度和刀具耐用度的影響很小。綜合考慮多種因素，最終取滾刀法向前角γ=30o。圖3.6所示。后角的大小影響后刀面與草坪之間的摩擦，對剪草質量有重要影響。增大后角，刃口鋒利，更易切入。考慮到滾刀用來剪草，并且滾刀和底刀相互作用形成剪刀式剪切原理，所以滾刀刀刃的后角取較大值，以保證獲得鋒利刀刃，決定取后角α=20o。3.2.2底刀的設計剪草過程中，底刀固定，滾刀旋轉與之相切，形成剪刀式剪切原理來切斷草茬，底刀宜有一定的傾斜角，即前角。由于底刀很薄，取該角30o。4手推式草坪修剪機的使用說明4.1安全事項出于安全的考慮，16歲以下的兒童以及不熟悉本使用說明書的人員均不得使用該手動割草機。每次使用之前都需要進行一次檢查，確認所有的螺栓、螺母、工具都沒有磨損或損壞，對于磨鈍或損壞了的刀片應當成套更換。再檢查一下要割草的草坪表面，要清除干凈石頭、木塊、電線、等其他堅硬的物體。旁邊有人，尤其是兒童和動物的時候，不要使用該割草機。操作者要對造成的傷害負責。割草時一定要穿用防滑底做成的結實靴子。刀片轉筒和操作人員之間的安全距離是通過導桿隔開的，一定要一直保持這個安全距離。在堤岸或斜坡上割草時尤其要注意，小心操作。操作者一定要保證安全距離，一定要穿上防滑靴，在斜坡上工作時定要順著斜坡的方向割。當后退拉動割草機時要特別小心。有絆倒的危險！任何時候都不要將您的手或腳放在運動部件的上方或下方。如果刀具或割草機遇到障礙或堅硬的物體時，一定要適當全面地檢查割草機。只有在能見度好，視野清晰的時候才可以進行工作。4.2安裝草坪修剪機總圖如圖4.1所示。圖4.1剪草機總圖桿架是用附帶的螺栓安裝的，左側桿①上有孔洞，可以穿過裝桿螺栓。這只有在桿架處于垂直位置時才能裝上，因為孔槽和安全銷都是必須精