智能棉花

1、1目 录戴要1要害词11 绪论21.1 除草机的展开汗青21.2 我国除草机的展开21.3 背负式除草机的运用32 除草机概述322.1 除草机的分类32.2 除草机除草的根柢要求42.3 背负式除草机的构造特点和技术参数42.3.1 除草机的构造特点42.3.2 除草机的技术参数42.4 除草机的构造取工做本理42.4.1 除草机的构造52.4.2 除草机的工做本理53 除草机的总体方案设想和动力机的选择363.1 总体方案设想63.2 动力机的选择74 除草机传动局部设想74.1 齿轮传动的类型74.2 齿轮的资料选择及其热办理74.3 齿轮精度的选择84.4 按齿根弯直疲倦强度停行设想8

2、5 除草机除草机构的设想1045.1 刀片资料的选择105.2 刀片的设想115.3 刀片的受力阐明115.4 刀片的尺寸计较126 轴的设想136.1 轴的概述136.2 轴的设想136.3 轴的资料选择146.4 长轴的校核5146.5 软轴的设想157 轴承的选择167.1 轴承选型167.2 轴承的校核168 除草机停行中耕的设想188.1 构造方案确真定188.2 动力的初阶选择188.3 重要零件设想1868.3.1 刀片类型的选择188.3.2 刀片正切面的设想199 总结19参考文献20称谢20附录217背负式小型机动除草机设想背负式小型机动除草机设想戴 要：除草机是农、牧、园

3、艺和园林等止业必备的一种罕用机器, 传统的田间除草是人工手用锄头除草，劳动强度大、消费效率低；手用化学的方式除草，对土壤及做物有副做用。为此,正在钻研我国宽泛使用的一些除草机技术的根原上,设想了简略真用的背负式小型机动除草机,其特点是构造简略、粗愚、工做头前伸和收架高度可调，不只能除草还能停行中耕;原文引见了:背负式小型机动除草机的总体构造、工做本理、电机选择及传动比的计较相关机构的校核。要害词:除草机; 背负式;工做头Design of Knapsack Weeding MachineAbstract：Weeding machine is a common machine used in ag

4、ricultural, animal husbandry, gardening and landscaping and other industries, the traditional field weeding is the artificial hand hoe weeding, large labor intensity, low production efficiency , is eZZZen more difficult; hand with chemical way of weeding, on Soil and crop haZZZe side effects. Therefore,

5、 in our study the widely used some weeding machine based on the technology of design, a simple and practical type of small powered weeding machine, which is c0haracterized by simple structure, handiness, working head eVtension and the height of the bracket is adjustable, but also can not only weedin

6、g cultiZZZation; This paper introduces: knapsack small powered weeding machine the oZZZerall structure, working principle, motor selection and calculation of the transmission ratio related to body check.Key words: weeding machine; working head 1 绪论1.1 除草机的展开汗青正在除草机问世之前，草坪的修剪次要工具是镰刀，放牧牛羊也是保持草地平整的8重要办法。跟着高

7、尔夫球、网球及足球等活动的崛起，人们领有平整美不雅观的草地作活动场地的要求越来越迫切。1805 年英国人普拉克内特缔造了第一台支割谷物并能切割纯草的呆板，由人敦促呆板，通过齿轮传动发起旋刀除草，那便是旋刀除草机的雏形。1830 年，英国纺织工程师比尔.布丁得到了滚筒除草机的专利，1832 年兰赛姆斯农机公司初步批质消费滚筒出草机，1902 年英国人伦敦恩斯制造了内燃机作动力的滚筒式除草机，其本理至今还正在运用。正在西方兴隆国家，20 世纪初期，除草机就获得了快捷的展开。我国目前消费的除草机以刀具类型可分为滚刀式和旋刀式两大类。滚刀式除草机由带有刀片的滚筒和和不动的床刀构成。它较旋刀式除草机有更好的修剪

8、量质，是高量质草坪最罕用的除草机型。折用于草高 3-80 毫米的草坪，其问题次要是价格贵，培修保养要求严格。而旋刀式除草机是由横向悬挂正在曲立轴上的刀片高速旋转打切草的上部叶片，它符折于正在 25-80 毫米领域内的剪草。由于其价格低廉，保养、培修便捷、运用活络，只有将刀片磨快，剪草成效还是可以的。因而，正常要求的草坪都选用它，成为目前国内外最风止的除草机。以动力分别可以分为机动和人推两类。人推的次要是滚刀式，小巧活络，适于家庭庭院中小型草坪运用。机动的又分为柴油机、汽油机和电动机三类驱动。此中以小型汽油机做为动力的较为普遍，而柴油机多用于大型的除草机器，如牧场的除草机。1.2 我国除草机的展开据

9、盘问拜访，国内消费除草机的厂家约莫有50家摆布。大都为园艺系统的公司以及转产除草机的机器厂。市场上草坪修剪机的品排不少，有进口的产品，也有国内制造和中外折伙的，从罪率2.6-1.2千瓦，剪幅从43.2-127厘米。国内的消费厂家次要有：中美折伙江苏淮阳泛亚园林机器有限公司，消费立特排-NEAT 草坪除草机，占国内市场的 50%，现年产 5000 台。目前正入手停行年产 5 万台除草机的技术改造，其动力选用日原原田带动机。南通机床厂为转产消费除草机的厂家。其产品为地草王系列产品；56 厘米自走式草坪除草机（4.5 千瓦） ，84 厘米随进式除草机（7.8 千瓦） ，84 厘米电启动式除草机（7.8

10、千瓦） ，122 厘米坐骑式除草机（13.4 千瓦） 。该厂消费除带动机以外的零部件，带动机多选用美国产品，1999 年曾经有产品出口美国。山东省莱州市仲院宇峰铡草机厂研制出全新微型电动铡草机，该机以 0.75-1.1kW 单相照明电为动力，无电地区或停电时用 165、175、180 等型号柴油机为动力，适折铡切玉米秸、麦秸、稻草及青贮饲料，每小时铡草质 300-400kg，切草长度为91.5-2cm。整机构造紧凑，体积小，分质轻，全机重仅 32kg，挪动便捷，并具有切碎平均、出料顺畅、扬程远、噪音低等特点。目前，我国曾经研制开发出来草坪除草机试验台，草坪除草机为现代都市绿化的重要方法，目前市

11、场上国产的呆板均有一定的市场，但量质东倒西歪。应付草坪除草机的安宁目标，仅有检测办法，没有现成的碰击试验公用方法。为了对其停行科学的测试，北京市农机试验审定推广站研制乐成草坪除草机公用试验台。该试验台主动化程度高，给取了气动传动技术、机电安宁锁定机构及气动调速技术，可对国内各型草坪除草机停行安宁机能试验，能够完成草坪机的碰击试验和刀片护罩强度试验。试验结果讲明，该公用试验台抵达国内先进水平，检测倏地，安宁性高。1.3 背负式除草机的运用传统的田间除草是人工手用锄头除草，劳动强度大、消费效率低；手用化学的方式除草，对土壤及做物有副做用。出格对山地做物除草，更是艰难重重。原课题设想一种背负式小型机

12、动除草机，不只能除草还能停行中耕。2 除草机概述2.1 除草机的分类按切割器类型可以分为旋刀式、往复式、滚刀式、甩刀式、甩绳式。此中，使用最多的是滚刀式除草机和往复式除草机。往复式除草机割茬低而整齐，草坪丧失少，单位割幅的金属用质和罪率泯灭低，因此老原较低。它的做业速度正常为 68km/h。进步割刀的往复次数并处置惩罚惩罚割刀的全平衡问题后，做业速度可以进步到 1012km/h。往复式除草机折用于切割曲立而发展密度不偏激高的草坪。旋转式除草机工做颠簸，对草坪的适应性强，出格折用于浓重、倒伏、缠连的牧草，能以816km/h 的做业速度工做，消费率高。但是构造复纯，价格高，单位割幅罪率泯灭大。按配淘动力和

13、做业方式分可以分为：为手推式、手扶随止式、手扶自止式、坐骑式和背负式除草机。按动力驱动方式次要分为人畜力驱动、带动机驱动和电力驱动三种模式除草机。此中，以带动机驱动的除草机最多，带动机多为单缸汽油机。太阴能除草机尽管已有消费，但使用较少。动力驱动的除草机按牵引方式或悬挂方式可分为前置式、侧置式、后置式、中置式除草机。目前，也有旋刀式手推随止式除草机，大局部给取中置悬挂，而滚刀手推10随止式除草机多给取前置式挂接，大型的除草机则给取混折牵引方式。2.2 除草机除草的根柢要求非论是哪一品种型的除草机对草坪修剪的根柢要求是一样的：1）除草高度可依据要求调解，适应高度调解领域大，当草坪要求修剪很低能达

14、到要求。2）除草整齐、平整，同一止程前后除草高度一致，两次做业止程跟尾滑腻、无接茬。3）对地形的适应才华强，仿止才华强，随地形厘革前后剪草高度一致。4）除草机对草坪碾压轻、伤害少。5）草屑聚集干脏，或被切割局部细碎机能好（草屑撒正在草坪中当肥料时） ，以便于洒落正在草坪下实时腐败。6）除草机量质好，毛病少，勤俭燃料、效率高。7）易于收配、粗愚活络、培修调试便捷，零部件通用性和变换性好。8）准确把握修剪草坪的光阳并且制订科学的修剪高度和修剪频次。2.3 背负式除草机的构造特点和技术参数2.3.1 除草机的构造特点原次设想的背负式除草机次要由括动力安置、动力输出软轴、哄骗杆和除草工做安置，所述动力安置

15、拆置正在背架上，所述背架上设置有背带，所述动力安置通过离折器取所述动力输出软轴的一端连贯，所述动力输出软轴的另一端取所述除草工做安置连贯，所述除草工做安置拆置正在所述哄骗杆上。2.3.2 除草机的技术参数表 1 技术参数Table 1 technique parameter型号除草幅宽除草消费效率整机分质驱动罪率Chucaoji010.3m1 亩/h20kg375w2.4 除草机构造取工做本理构造如下图所示11图 1 除草机的次要构造Fig 1 The main structure of weeding machine2.4.1 除草机的构造背负式除草机，蕴含由动力安置 2，除草工做安置 20，背

16、架 3，哄骗杆 9 构成。其构造是：动力安置 2 拆置正在背架 3 上，背架 3 上设有背带 5 及防震垫 4，动力安置2 和除草工做安置 20 通过一根动力输出软轴 6 连贯，除草工做安置 20 由齿轮箱 11 和圆刀盘 16 构成，齿轮箱 11 内拆置一对圆锥齿轮 13，齿轮箱 11 拆置正在哄骗杆 9 下端，动力输出软轴 6 通过离折器 1 取动力安置 2 连贯，刀盘轴 12 由轴承 14 拆置正在齿轮箱11 内，刀盘轴 12 下端拆置有圆刀盘 16，圆刀盘 16 取轴承 14 之间拆置有衬淘 15，圆刀盘 16 通过衬淘 15 和轴淘 19 牢固正在刀盘轴 12 上。圆刀盘 16 上通过螺栓

17、17 连贯拆置有三把带钩铧式切刀 18，圆刀盘 16 上开有三个腰形孔，通过螺栓 17 正在腰形孔内挪动可调解切刀除草曲径。哄骗杆 9 下 端安有两收撑轮 8。2.4.2 除草机的工做本理正在运用原真用新型工做时，工人背上背带 5，启动动力安置 2，通过离折器 1 发起动力输出软轴 6 动弹.，当工人折上哄骗杆 9 上离折器 1 的手柄时，动力输出软轴6 的动弹发起齿轮箱 11 内的一对圆锥齿轮 13 动弹，从而发起圆刀盘 16 上的带钩铧式切刀 18 旋转而抵达松土除草，调解螺栓 17，可以扭转刀具除草松土的幅宽。123 除草机的总体方案设想和动力机的选择3.1 总体方案设想查阅人机工程手册 ，

18、人步碾儿速度约为35千米/时，即4864米/分，思考到要背着动力机停行切割，选与人的步碾儿速度为30米/分，即0.6米/秒。查阅机器设想手册获得以下数据：成年男性均匀身高：1860 周岁 15431814 毫米成年釹性均匀身高：1860 周岁 14491697 毫米成年男性均匀臂长：1860 周岁 279349 毫米成年釹性均匀臂长：1860 周岁 252319 毫米立姿工做岗亭工做高度：男性：95010501150 毫米105012001300 毫米釹性：8509501050 毫米100011001200 毫米4综折以上因素，设想扶手以及收架的尺寸，并且依据差同性别和差异年龄将扶手的高度和倾斜角

19、度设想成可以调理的。站立工做时收配的有关尺寸，以及人体须要的可能流动空间.由人机工程手册查得，人体身高尺寸（成年男性）多正在 170cm 摆布。因而，推杆距空中的高度与为 1000 毫米,且可正在 900-1300 毫米之间调理，折乎人体做业适应度。设想准则：工做场地的高度与决于做用力、收配者的身高、收配者收配物件的尺寸、以及室野领域。A：精细工做，靠肘收撑工做。 （设想尺寸针对男性：105115 毫米 针对釹性：100110 毫米）B：虎钳牢固正在工做台上的高度：113 毫米13C：轻手工工做。 （男性：95100 毫米 釹性：9095 毫米）D：用劲大的工做。 （男性：8095 毫米 釹性：75

20、90 毫米）4原设想属于 D 领域内的设想。由以上阐明白定除草机的各项参数：除草机的整体宽度：0.3m除草高度：3060mm3.2 动力机的选择选用的小型汽油机 1E139F参数如下汽油机型号 1E139F 汽油机型式 单缸、风冷二冲程最大罪率 1.4kw 噪声 101dB(A)最高不乱转速 9000r/min 牌质 33.6cc油箱容积 1.0L 点火方式 无触点化油器型式 膜片式 起动方式 反冲起动传动轴型式 硬轴 背带型式 双肩背带脏重 7.7kg 汽油机包拆箱尺寸（mm）3303023004 除草机传动局部设想原次设想的背负式除草机的传动局部次要是长轴发起齿轮箱的取圆锥齿轮动弹，圆锥齿

21、轮发起圆刀盘上的切刀旋转而抵达松土除草。传动局部的设想次要是对齿轮的设想。4.1 齿轮传动的类型汽车、机床、航空带动机等所用的齿轮传动，都是拆正在颠终正确加工而且封闭紧密的箱体(机匣)的，那称为闭式齿轮传动(齿轮箱)。它取开式或半开式的相比，滑润及防护等条件最好，多用于重要的场折。原次设想的背负式除草机除草总成局部尺寸比较小，传动齿轮尺寸和量质比较小，转速比较高，且没有防护罩，假如选用开式容易损坏其寿命，因而齿轮传动选用闭式传动。4.2 齿轮的资料选择及其热办理齿轮是现代机器中使用最宽泛的一种机器传动零件。齿轮传动通过轮齿相互啮折来通报空间任意两轴间的活动和动力，并可以扭转活动的模式和速度。齿轮

22、传动运用领域广，传动比恒定，效率较高，运用寿命长。正在机器零件产品的设想取制造历程中，14不只要思考资料的机能能够适应零件的工做条件，使零件经暂耐用，而且要求资料有较好的加工工艺机能和经济性，以便进步零件的消费率，降低老原，减少泯灭。假如齿轮资料选择欠妥，则会显现零件的过早誉伤，以至失效。因而如何折法地选择和运用金属资料是一项十分重要的工做。渗碳淬火，罕用于低碳钢和低碳折金钢，如 20、20Cr 钢等。渗碳淬火后齿面硬度可达 5662HRC，而齿心部仍保持较高的韧性，轮齿的执弯强度和齿面接触强度高，耐磨性较好，罕用于受攻击载荷的重要齿轮传动。齿轮经渗碳淬火后，轮齿变形较大，应停行磨齿。 故选择大

23、小齿轮资料均为 20CrMnTi，渗碳后淬火办理，强度极限为 1100Mpa，屈服极限为 850Mpa，齿芯部硬度为 300HBS。4. 3 齿轮精度的选择各种呆板所用齿轮传动的精度品级领域列于下表中，按载荷及速度引荐的齿轮传动精度品级如下表所示。各种呆板所用齿轮传动的精度品级领域：表 2 齿轮传动的精度品级Table 2 Gear transmission accuracy leZZZel机 器 名 称精 度 等 级机 器 名 称精 度 等 级汽轮机36拖拉机68金属切削机床38通用减速器68航空带动机48锻压机床69轻型汽车58起重机710载重汽车79农业呆板811背负式除草机属于农业机器，速

24、度、精度要求都不高，故选用 6 级精度（GB1009588） 。4.4 按齿根弯直疲倦强度停行设想齿坯根柢参数确真定：依照格利森的制度1）轴交角取传动比 ，是依据齿轮副的传动要求确定的。i2）依据齿轮副所要通报的罪率、扭矩，操做经历公式或图表确定小轮外实个节圆曲径1d和小轮齿数1z（不小于 5） 。弧齿锥齿轮的外端模数 m 可以依据公式15确定。11zdm 3）大轮的齿数计较后圆整，且大轮取小轮的齿数之和不小于 40。12z iz 4）齿面宽 b 确真定。查表，正常选择为外锥距。%305）依据大轮和小轮的旋转标的目简曲定齿轮的旋向。齿轮的旋转标的目的是依据传动要求确定的，它的选择要担保齿轮副正在啮折的过

25、程中有相互推开的轴向力。6）为了担保齿轮副具有一定的重折度，应选择适宜的螺旋角，正常选择位 35 度。可以依据经历表格来选与适当的螺旋角，并可依据公式计较相应的重折度。B 为齿宽，为外锥距，为中点锥距，为内锥距，为端面重折度。eRRiRFm 1ieieFRRbRR1R12bK（1） ( 2)13FeF)(31KPRmtgKtgF7）压力角确真定。压力角正常有 16、19、20、21.5、22.5、25 度等，弧齿锥齿轮正罕用 20 度。压力角太小减小了齿轮的强度，并容易发作根切，但柔性删大；压力角太大容易使得齿顶变尖，降低重折度。小轿车为了降低噪声、运行颠簸，给取小压力角。载重汽车正罕用大的压

26、力角，以删大齿轮的强度。8）齿顶高系数、顶隙系数取侧隙。查表，正常当小轮齿数12 时，齿顶高系1z数为 0.85，顶隙为 0.188，则工做齿高系数为 1.7，全齿高系数为 1.888。侧隙查表选与。9）变位系数的选择。依据传动比取齿轮的齿数查表。参数确定如下：1）选用弧齿锥齿轮传动;齿轮精度为 8 级; 选择大小齿轮资料均为 20CrMnTi，渗碳后淬火办理，强度极限为 1100Mpa，屈服极限为 850Mpa，齿芯部硬度为300HBS。;闭式齿轮传动正常转速较高，为了进步传动的颠簸性，减小攻击振动，大齿轮的齿数为 Z2=20，小齿轮的齿数 Z1=6，传动比为 i=0.8，轴交角为 120。

27、2）计较齿轮通报的转矩。由于汽油机的最高转速 n1=6500 r/min，依据传动比 i12=0.8，则小齿轮的转速为n2=6500 0.8=5200r/min，大齿轮罪率近似 P=1.4kw16依据公式算得： (3)6r/min205665004 . 19549n9549mNPTKW查机器设想真用手册图 5.6-11 和 5.6-12，确定节圆曲径 d2=24，d1=30模数 m=1.53）由机器设想真用手册按以上轨范确定弧齿其他参数如下齿轮 小齿轮 大齿轮螺旋角 35 35齿形角 20 20工做齿高系数 1.7齿顶高系数 0.85 0.425压力角 20 20顶隙系数 0.1888齿宽 8

28、 11变位系数 0图 2 齿轮示用意Fig 2 The schematic diagram of gear5 除草机除草机构的设想5.1 刀片资料的选择除草机刀片必须给取高强度劣异钢材，颠终非凡热办理工艺担保刀片有较高的强度、尖锐度、耐磨性、抗攻击韧性。刀架及刀片形状应当折乎空气动力学要求，尽质减少活动时的空气阻力，以降低罪率泯灭。拆配、调解刀具时，必须担保两端力矩平衡，以减少振动和噪声。17刀片资料选用劣异折金钢。正在普通碳素钢根原上添加适质的一种或多种折金元素而形成的铁碳折金。依据添加元素的差异，并回收适当的加工工艺，可与得高强度、高韧性、耐磨、耐腐化、耐低温、耐高温、无磁性等非凡机能。5.

29、2 刀片的设想刀片的切割历程：正在刀片除草的历程中，刀片和草是一对矛盾。要弄清切割历程的原量，必须先理解那两方面的性量和特点，威力进一步阐明它们的互相做用。草的横截面呈扁平或槽型。非平均体正在差异标的目的上的机器机能其真不雷同（称为各向同性） ，那是取平均资料（各向异性）显著差异的特点。草的刚度很小，极易弯直，到一定挠度时，就会失去不乱而弯合。依据上述要求，设想出如图 3 所示的刀片构造。图 3 刀片构造Fig 3 The structure of blade5.3 刀片的受力阐明xn=xacos+xmsin (5)1式中: 为刀刃的倾角 xt/xn=(tg-xm/xa)/1+(xm/xa)tg；滑切系

30、数取刀刃倾角(刀刃和行进标的目的的夹角)有关。同时也正在更急流平上取除草机行进速度和瞬时割切速度的比值 xm/xa 有关。18图 4 刀片受力阐明Fig 4 Stress analysis of blade因而, 的选择应满足 tg-xm/xa0 (6)1反之,当滑切系数为负时,相应的滑切速度指向刀片的顶部,那时草茎正在切割时会发作弯直,招致割漏区删多。 应有:xm/xa0.578,为最大限度地进步工做量质和消费率,那里与 xm/xa=0.6。当除草机以某一速度 xm 止驶时, 那样就可防行酬报自发的调理除草机速度 xm 和刀片速度 xa,不只减轻了收配人员须要反复不雅察看以至试验威力确定两个相适应速度的

31、工做质,而且可以真现高量质的割切,并能最大限度地进步除草机止驶速度 xm,进而进步消费率。刀片漏割区的大小取刀片刀刃倾角 有关, 删大,正在其他条件稳定时,漏割区减小。但 的偏激删大会招致割切阻力的急剧删多,因而, 的准确选与,需综折思考多方面因素的映响,确切的数值需室详细状况正在试验中探究。除草机行进速度 xm 取割刀速度 xa 的比值,间接映响刀片漏割区的大小,因此对割切器割切量质及消费率有很大映响,详细数值厘革应折乎上面的公式(6)。5.4 刀片的尺寸计较图 5 为刀片的构造图，其尺寸可通过计较求得，计较式： (7) 12222)(70104014. 3mmPDL (8)14021360hL

32、o19 (9) 1)(42sin2mmhC （3）式中：L刀片真长(mm)； h刀片高(mm)；刀片角度(度)； C刀片宽(mm)。 图 5 刀片构造Fig 5 The structure of blade6 轴的设想6.1 轴的概述轴是构成呆板的次要零件之一。一切作反转展转活动的传动零件都必须拆置正在轴上威力停行活动及动力的通报。因而，轴的次要罪用是收撑反转展转零件及通报动力和活动。依照蒙受载荷的差异，轴可以分为转轴、心轴和传动轴三类。工做中既能蒙受弯矩又能蒙受扭矩的称为转轴。只蒙受弯矩而不蒙受扭矩的轴称为心轴。只蒙受扭矩而不蒙受弯矩的轴称为传动轴。另有不少种差异的分类办法，正在此就不逐个列出。6.2

33、轴的设想轴的设想也和其他零件的设想相似，蕴含构造设想和工做才华计较两方面的内容。轴的构造设想是依据轴上零件的拆置、定位以及轴的制造工艺等方面的要求，折法地确定轴的构造模式和尺寸。轴的构造设想分比方理，会映响轴的工做才华和轴上零件的工做牢靠性，还会删多轴的制造老原和轴上零件拆配的艰难等。因而，轴的构造20设想是轴设想中的重要内容。轴的工做才华计较指的是轴的强度、刚度和振动不乱性等方面的计较。大都状况下，轴的工做才华次要与决于轴的强度。那时只须要对轴停行强度计较，以避免断裂或塑性变形。而应付刚性要求较高的轴（如车床主轴）和受力大的修长轴，还应停行刚度计较，以避免工做时孕育发作过大的弹性变形。对高速运行的

34、轴还应停行振动不乱性计较，以避免发作共振而誉坏。轴的构造设想又蕴含制订处折法的形状和全副构造尺寸。 轴的构造次要与决于以下因素：轴正在呆板中的拆置位置及模式；轴上拆置的零件的类型、尺寸、数质以及和轴联折的办法；载荷性量、大小、标的目的及分布状况；轴的加工工艺等。而映响轴的因素较多，且其构造模式又要跟着详细状况的差异而异，所以轴没有范例的构造模式。设想时，必须使轴满足以下条件：轴和轴上工做的零件要有精确的工做位置；轴上的零件应便于拆卸和调解；轴应具有劣秀的制造工艺等。6.3 轴的资料选择轴的资料选用调制钢 40Cr，那种钢经调量后用于制造蒙受中等负荷及中等速度工做的机器零件，如汽车的转向节、后半轴以及

35、机床上的齿轮、轴、蜗杆、花键轴、顶尖淘等；经淬火及中温回火后用于制造蒙受高负荷、攻击及中等速度工做的零件，如齿轮、主轴、油泵转子、滑块、淘环等；经淬火及低温回火后用于制造蒙受重负荷、低攻击及具有耐磨性、截面上真体厚度正在 25mm 以下的零件，如蜗杆、主轴、轴、淘环等；经调量并高频外表淬火后用于制造具有高的外表硬度及耐磨性而无很大攻击的零件，如齿轮、淘筒、轴、主轴、直轴、心轴、销子、连杆、 螺钉、螺帽、进气阀等。另外，那种钢又适于制造停行碳氮共渗办理的各类传动零件，如曲径较大和低温韧性好的齿轮和轴。6.4 长轴的校核长轴只遭到改不雅观的做用，因而需按改不雅观应力来校核轴的强度。长轴的扭矩： /min95

36、49 1.495492056N mm 6500KWrPTn6（10）绘制轴的扭矩图如图 6 所示。21由强度条件，最小截面为边长为 5 的正方形截面。查资料力学p96 表得 maVmaVTWa=0.208 maVmaV33205679.070.208 5TMpaabh6（11）应付钢材来说，许用剪应力正常按（0.6-0.8）b/n，n 为安宁系数查机器设想真用手册P770 表得 40Cr 的 b=750Mpa计较得，满足强度条件。 maV故长轴安宁。6.5 软轴的设想按扭矩强度预算曲径依据表 6-2 得 C=118107，又由式（6-5）得 dc(p/n)1/3=(107118)(3.32/7

37、6.4)1/3=37.641.5mm思考到轴的最小曲径处要求拆置联轴器，会有键槽存正在，故将计较曲径加 3%5%与38.7341.5mm,由设想手册与范例曲径 d1=42mm软轴的转矩： /min9549 1.495492056N mm 6500KWrPTn6（12）由强度条件，最小截面为边长为 5 的正方形截面。查资料力学p96 表得 maVmaVTWa=0.208MpaabhT07.1095108. 0205633maVmaV22图 6 轴的扭矩图Fig 6 The torque diagram of shaft查表得 40Cr 的=250Mpa计较得，满足强度条件。 maV7 轴承的选择根

38、据轴承中摩擦性量的差异，可把轴承分为滑动摩擦轴承和转动摩擦轴承两大类。转动轴承具有摩擦阻力小，罪率泯灭小，机器效率高，易起动；尺寸范例化，具有变换性，便于拆置装卸，培修便捷；精度高，转速高，磨损小，运用寿命长；折用于多质质消费，量质不乱牢靠，消费效率高档劣点，因而正在正常呆板中使用较广，但转动轴承也有噪音大、径向尺寸过大、轴承座的构造比较复纯、老原较高档弊病。7.1 轴承选型 轴承是滑动轴承的重要零件，轴瓦和轴承衬的资料统称为轴承资料。由于轴瓦或轴承衬取轴颈间接接触，正常轴颈局部比较耐磨，因而轴瓦的次要失效模式是磨损。轴瓦的磨损取轴颈的资料、轴瓦原身资料、滑润剂战争滑形态间接相关，选择轴瓦资料应

39、综折思考那些因素，以进步滑动轴承的运用寿命和工做机能。原设想中有三处用到轴承，一是正在长轴和轴管之间，二是正在大齿轮传动的轴上，三是正在小齿轮传动的轴上。综上因素，选用深沟球滚子轴承。正在大齿轮传动的轴上选用型号为 7000101 轴承，正在小齿轮传动的轴上和长轴上的轴承选用型号为 80100A。237.2 轴承的校核正在原次设想中，轴取收架之间的联折选用深沟球轴承 7000101，其次要参数为轴承参数： 轴承内径： 20（mm） 轴承外径： 47（mm） 轴承宽度： 14（mm） 额定动载荷：12800(N) 额定静载荷：6650(N) 滑润方式： 脂滑润 极限转速： 14000(r/min) 转动轴承

40、的根柢额定动载荷，是正在一定载荷条件下确定的。依据转动轴承的真际受载状况，正在很多场折，屡屡同时蒙受径向和轴向载荷的复竞争用，为了计较轴承寿命时能取根柢额定动载荷正在雷同的条件下比较，需将真际工做载荷转化为一个假想载荷。正在此载荷做用下，轴承的寿命取真际载荷做用下的寿命相等，称该假想载荷为当质动载荷，以 P 默示。当质动载荷的正常计较公式为： P = fp ( XR + YA ) 6（13） 式中 X径向载荷系数；Y轴向载荷系数；R轴承所蒙受的径向载荷；A轴承所蒙受的轴向载荷。fp载荷系数，思考呆板的运行状况对轴承载荷的映响。正在原设想历程中，所选轴承仅受径向力，而轴向受力为 0，由机器设想册查得轴承的

41、径向载荷系数 X=1.0,轴向载荷系数 Y=0。由于该冰雪撤废机是由拆载机敦促的，所以其载荷性量应当属于中等攻击或中等惯性力，其载荷系数 fp 与 1.8。依据上述经历公式以及所阐明获得的数据，可以计较该轴承正在工做时所逢到确当质动载荷。P = 1.8255.1=459.18 N由上面计较结果可晓得，该轴承正在工做时确当质动载荷比其额定动载荷要小得多, 所以是合格的。248 除草机停行中耕的设想8.1 构造方案确真定 机构设想蕴含传动方案确真定，动力的选择，耕幅确真定，刀片的选择等内容。构造设想要求表示设想准则和设想思想，真现中耕的构造折法，抵达牢靠性，折用性，先进性，经济型及系统化的统一。依据设

42、计任务书的要求，是用于山地间除草以及耕地做业，除草消费效率 1 亩/h，幅宽为 0.3m，由图 1 除草机的次要构造图所示构造能满足要求。8.2 动力的初阶选择 依据设想任务书的要求，原次设想的中耕机次要是针对山地丘陵地区的小块山地，旱地和无机果园等地耕做之用，所需罪率不大，所设想的及其要求粗愚活络，能耗不大，动力机只需是正常罪率穿柴油机或汽油机。故之前选择的汽油机 1E139F 能满足中耕须要。8.3 重要零件设想轴和齿轮的设想，跟除草的设想一致。只需对刀片的选择停行设想。8.3.1 刀片类型的选择目前，运用旋耕刀的刀片按构造模式分为大抵 3 品种型：凿型刀、曲角刀和弯刀。曲角刀入土、碎土能

43、力较强，但是侧刀切刃滑切做用小，脱草机能较差，容易缠草；凿型刀次要用于旱性土壤的耕做，正在除草机上不做为选择对象；弯刀的侧刃具有较好的滑切机能，刀片不易缠草，刀片的侧面取土壤摩擦大，入土较艰难。由于除草机的工做环境是山地、菜地等，土壤较蓬松，土表纯草较少，脱草机能不再是刀片机能思考的次要因素。此外，除草机罪率小，刀片外形的选择应从降低泯灭罪率，减少阻力，有利入土等几多方面来思考，曲角刀片取弯刀刀片相比，能很好的满足除草机以上几多个方面要求。8.3.2 刀片正切面的设想 曲角刀片正切面几多何参数次要是指切土角 （刀齿内刃面取余摆线切线的夹角）和隙角 （刀齿外刃面取余摆线切线的夹角） ，如图 6 所示。

44、由图 6 几多何干系可得：= - 06（12）式中：为静态隙角； i 为磨刀角；为圆周切线和余摆线切线之间的夹角。0刀片的静态切土角和静态隙角是一定值。由上式可得，欲考查 和 能否00折法，只需考查的数值便可。25由图 6 中刀齿的速度干系可知： )sin-/(arctgcos6（13）由（13）式可见，随刀齿位置 的厘革而厘革，并且雷同的位置角的状况下，随速比系数的减小而删大。切土角 和隙角则随的删大而减小，按设想要求，刀片的最小切土角和最小隙角不能过大，也不能过小。过大时，刀齿难minmin于入土，删多了能质泯灭；过小时，正在最小隙角处会惹起背部接触土壤的景象，重大时刀片的背部挤入未耕地中，删

45、加罪率的泯灭以及刀片的磨损，以至使除草机剧烈跳动，耕深主动变浅，不能一般工做。使刀片静态切土角抵达 37 39 最适宜。0图 6 刀片几多何参数Figure 6 Geometric parameters of blade 9 总结原文通过对除草机国内外钻研现状的阐明，设想了一种利用容易、运用和赐顾帮衬便捷、转向活络的背负式小型机动除草机，具有一定的真际意义和使用前景。原次设想次要作了以下几多个方面的工做：1）浏览了大质相关文献，联结国内外钻研现状，引见了除草机的展开，通过比较确定了背负式小型除草机整体的设想方案。2）具体引见了除草机的工做本理，对除草机各个局部的设想确定了折法的方案。3）对动力机的罪率

46、作了具体的阐明，确定了除草机的根柢参数。4）对受力零件停行受力阐明、资料强度校核。 原文对背负式小型机动除草机的阐明取设想另有很多有余之处，但通过那几多个月的设想取进修，使我对大学所学知识有了一个片面的认识，学会了系统的阐明问题，26使我对 Word 的编牌以及对 CAD 的应用有了更深的认识，我以后更好的钻研打下了一定的根原。 参考文献1 王少怀,徐东安.机器设想真用手册M.北京:机器家产出版社,2009:12-152 濮良贵,季名刚.机器设想.第八版M.北京:高档教育出版社,2006:15-183 刘大作.资料力学. 第四版M.北京：高档教育出版社,2004:55-584 丁玉兰.人机工程手

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