草坪修剪機(jī)的優(yōu)化設(shè)計(jì)-手提往復(fù)式【7張CAD圖紙、說明書文檔齊全】

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trimmed,which maintains Hedge exuberant growth,enhance the density of the canopy shoots,have a good effect,and can meet the requirements of the canopy surface nurturing.Therefore.Hedge trimming is the growth of the main technical measures.There is an existing hedge trimmers hand some of the weight is too heavy,labor-intensive shortcomings.This paper presents a double-edged surface portable reciprocating hedge trimmers,power section using portable structure,using a small internal combustion engine,the power transmitted through the shaft to the working parts are connected with reducer.Usingspurgear reducer,reducerwillpowertotheslider-crank mechanism,slider-crankmechanismdrivenbyareciprocatingcutting blade,cutting blade is designed based on field research with the existing hedgerow planting width corresponding to the width of the plant,single action,double-edged blade.This article is designed reciprocating hedge trimmer function largely reduce workersneat crown job.The design of this portable reciprocating hedge trimmers have the following characteristics:1,thebodycomesgenerators,powerwithoutanexternalpower supply,adaptable,safe operation.2,reducing the labor intensity of workers when operating.3,the job quality is better and stable performance.4,a multi-purpose machine,both as a hedge trimmer shaping,but also as a lawn edges.5,wideKeywordshedge trimmersreciprocatingdouble-face目錄1 緒論. 61.1 草坪修剪機(jī)的發(fā)展. 61.1.1、國內(nèi)外發(fā)展概況. 61.2 對草坪修剪機(jī)的認(rèn)識(shí). 72 整體設(shè)計(jì). 102.1 技術(shù)設(shè)計(jì)的要求. 102.2 傳送路線的擬定. 102.2.1 對傳動(dòng)方案的要求.102.2.2 擬定傳動(dòng)方案. 102.3 草坪修剪機(jī)的組成及工作原理. 113 設(shè)計(jì)內(nèi)容.133.1 發(fā)動(dòng)機(jī)的選擇. 133.2 離合器的設(shè)計(jì). 143.3 減速器的設(shè)計(jì). 203.3.1 初定減速器的類型.213.4 刀具的設(shè)計(jì).263.4.1 刀片結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)及材料的選擇.263.4.2 刀具的傳動(dòng)設(shè)計(jì). 274 草坪修剪機(jī)操作規(guī)程. 285 草坪修剪機(jī)的操作順序. 295.1 修剪機(jī)的操作順序. 296 草坪修剪機(jī)的維護(hù).306.1 維護(hù)保養(yǎng)要點(diǎn). 306.2 操作使用要點(diǎn). 307 草坪修剪機(jī)的故障及排除.327.1 起動(dòng)機(jī)故障排除方法. 327.1.1 起動(dòng)困難故障排除方法.327.2 草坪修剪機(jī)故障及排除方法.347.2.1 修剪機(jī)草坪修剪機(jī)故障排除方法.34 致謝. 38 參考文獻(xiàn). 39 附錄. 401 緒論1.1 草坪修剪機(jī)的發(fā)展1.1.1、國內(nèi)外發(fā)展概況（一）草坪修剪機(jī)的知名品牌主要有 STIHL、HUSQVARNA和HOMELITE 等。美國RYOBI公司生產(chǎn)的HT系列電動(dòng)草坪修剪機(jī)有3個(gè)型號(hào),即HT 816R、 HT 818R和HT 822R,都使用工頻交流電動(dòng)機(jī),HT 822R的功率為348 W,重量2.7 kg,修剪枝條最大直徑9.5mm。HUSQVARNA生產(chǎn)的600HEL型草坪修剪 機(jī),功率600W,重量3.3 kg,修剪枝條直徑為1.4 cm,割幅55 cm。德國STIHL生 產(chǎn)的鋸鏈導(dǎo)板式高枝剪,功率0.9 kW,重量6.7 kg,裝在伸縮桿上可用于修剪高 或?qū)挼牟萜?、綠墻、灌木叢。日本小松公司生產(chǎn)的E7B70和HT750型，具有 體積小、質(zhì)量輕、噪音小和工作效率高等特點(diǎn)。懸掛式草坪修剪機(jī)在歐洲 使用比較普遍,它一般裝在拖拉機(jī)上,由切割裝置和液壓起重臂組成,切割裝 置安裝在起重臂臂架末端,因此有比較大的機(jī)動(dòng)性,伸距可達(dá)7 m,可以修剪綠 墻、高大草坪和灌木叢。（二)我國對于草坪修剪機(jī)的研制起步比較早，有如下幾種類型，比如北京 園林機(jī)械廠研制的以中頻電機(jī)動(dòng)力的雙動(dòng)往復(fù)刀片式，上海園林工具廠研 究的電動(dòng)旋刀式。我國生產(chǎn)的 LJ3 型便攜式草坪修剪機(jī)由二沖程小汽油機(jī) 驅(qū)動(dòng),功率 1.85 kW,切割裝置為雙刀片往復(fù)式,每分鐘往復(fù) 1918 次,修剪枝條 直徑 1.5cm,割幅 50 cm,重量 8 kg。目前在我國，城市道路以及企事業(yè)單位 的道路草坪，普遍采用的是各種草坪修剪機(jī)。使用的主要有手持式、背負(fù) 式和機(jī)載自行式等幾種，由于修剪草坪和樹木造型的作業(yè)地點(diǎn)變化較大， 多采用以內(nèi)燃機(jī)為動(dòng)力的設(shè)備，也有一些小型的修剪設(shè)備以電動(dòng)機(jī)為動(dòng)力，電源用蓄電池或用電線引用公共電網(wǎng)的工頻電。以內(nèi)燃機(jī)為動(dòng)力的手持式草坪修剪機(jī)一般以小型風(fēng)冷二行程汽油機(jī)為動(dòng)力，汽油發(fā)動(dòng)機(jī)的排量較小， 大多數(shù)為進(jìn)口產(chǎn)品。大型車載或自行式的草坪修剪機(jī)在我國使用的較少。 我國使用的草坪修剪機(jī)主要以進(jìn)口產(chǎn)品為主，市場前景十分廣闊，研究和 開發(fā)草坪修剪機(jī)十分必要。1.2 對草坪修剪機(jī)的認(rèn)識(shí)草坪修剪機(jī)又稱草坪機(jī)，是指以汽油機(jī)或電動(dòng)機(jī)為動(dòng)力用作草坪的修 剪、整形、打枝等專用的機(jī)械，主要用于茶園、公園、庭院、路旁的樹籬 修剪。草坪修剪機(jī)按其動(dòng)力可分為手持式汽油草坪修剪機(jī)和手持式電動(dòng)綠 籬修剪機(jī)；按刀刃數(shù)量又分為單刃草坪修剪機(jī)和雙刃草坪修剪機(jī)。目前以 小型汽油機(jī)為動(dòng)力的草坪剪機(jī)是主流產(chǎn)品。草坪修剪是人為地抑制頂端主枝生長優(yōu)勢的措施，可刺激著生部位較 低的芽萌發(fā)新技，增強(qiáng)樹勢，培養(yǎng)高產(chǎn)優(yōu)質(zhì)樹冠。草坪修剪方法主要有幼 齡草坪的定形修剪、成齡草坪的輕修剪與深修剪，衰老草坪的重修剪等。 我國以往的草坪修剪多是采用人工修枝剪進(jìn)行的，費(fèi)時(shí)費(fèi)力，作業(yè)質(zhì)量較 差。從 70 年代中期開始研制草坪修剪機(jī)，目前已有單人、雙人和重修剪機(jī) 等機(jī)種。單人修剪機(jī)由一人手提操作，主要用于草坪的輕修剪和深修剪，同時(shí)， 也可用作機(jī)械化茶園的修邊，使草坪行間留出 20 厘米的間距，以利機(jī)器的 通過和操作。單人修剪機(jī)有機(jī)動(dòng)和電動(dòng)兩種類型。 70 年代中期，中國農(nóng)業(yè) 科學(xué)院茶葉研究所等單位研制的中頻電動(dòng)手提式草坪修剪機(jī)，就是以汽油 機(jī)帶動(dòng)的中頻發(fā)電機(jī)組為電源，中頻微型電機(jī)作動(dòng)力的電動(dòng)機(jī)型，使用雙 動(dòng)往復(fù)刀片，切割幅寬 300 毫米。但是，使用較多的還是以汽油機(jī)為動(dòng)力 的機(jī)動(dòng)型，采用平行往復(fù)刀片，切割幅寬 750 毫米，中國農(nóng)科院茶葉研究所和安徽省農(nóng)業(yè)機(jī)械研究所近年來研制的單人修剪機(jī)都屬這種類型。這種修剪機(jī)由動(dòng)力、傳動(dòng)機(jī)構(gòu)（減速和凸輪往復(fù)機(jī)構(gòu)等）、切割器等部分組成。 動(dòng)力為 0.8 馬力小汽油機(jī)切割器使用平行往復(fù)刀片，雙動(dòng)，往復(fù)頻率為1000 次分。整機(jī)重量 5 公斤，作業(yè)時(shí)由一人手提操作，汽油機(jī)產(chǎn)生的動(dòng) 力，通過飛塊摩擦式離合器、減速齒輪和偏心凸輪帶動(dòng)刀片作往復(fù)運(yùn)轉(zhuǎn)， 實(shí)現(xiàn)對草坪枝條的切割，每小時(shí)可修剪茶地 0.3 畝左右。由于該機(jī)使用的 汽油機(jī)應(yīng)用了膜片式汽化器，并且吸油管采用軟管形式，使吸油口在任何 時(shí)候均可處于油箱內(nèi)最低處，因此，可保證發(fā)動(dòng)機(jī)在任何角度下都能正常 工作，故操作方便，機(jī)動(dòng)靈活，可高低左右修剪，運(yùn)用自如。由于單人修 剪機(jī)刀片鋒利，往復(fù)運(yùn)轉(zhuǎn)速度高，所以直徑在 10 毫米以下的枝條，可一刀 利落地切斷，切口平整。修剪后的蓬面整齊，能修剪出所要求的形狀，修 剪質(zhì)量大大超過人工。在我國廣大茶區(qū)，尤其在山區(qū)小塊茶園中特別適用。雙人草坪修剪機(jī)由兩人手抬操作，切割器有弧形和平形兩種形式，這 兩種形式的雙人修剪機(jī)除刀片和力架一為弧形一為平形外，其余結(jié)構(gòu)完全 一樣，并且機(jī)架可以通用，從而使一臺(tái)機(jī)器有兩種使用形式。弧形切割器 的雙人修剪機(jī)主要用于中、小葉種灌木型草坪的輕修剪和深修剪。而平形 修剪機(jī)主要用于幼齡草坪的定型修剪和大葉種小喬木型草坪的輕、深修剪。 雙人修剪機(jī)由動(dòng)力、切割器、傳動(dòng)機(jī)構(gòu)、機(jī)架和操作手柄等部分組成。動(dòng)力為 1 馬力汽油機(jī)，刀片為往復(fù)切割式，弧形刀片的弧形半徑為 1200 毫米，切割幅寬 1040 毫米，雙動(dòng)，往復(fù)頻率 1000 次分。作業(yè)時(shí)由兩人手抬跨 行作業(yè)，汽油機(jī)產(chǎn)生的動(dòng)力，經(jīng)飛塊摩擦式離合器、減速和凸輪等傳動(dòng)機(jī) 構(gòu)驅(qū)動(dòng)上、下刀片作往復(fù)運(yùn)轉(zhuǎn)，實(shí)施對草坪的修剪。這種修剪機(jī)由兩人手 抬作業(yè)，并且在茶蓬蓬面上跨行作業(yè)，因此勞動(dòng)強(qiáng)度比單人修剪機(jī)低，作 業(yè)效率也較高，每行蓬面如修剪一次，臺(tái)時(shí)工效為 3.5-4.0 畝；每行草坪 蓬面若需修剪兩次，臺(tái)時(shí)工效為 1.5-2.0 畝，比人工修剪可提高工效 10 倍 以上雙人修剪機(jī)同樣切割干脆利落，直徑在 10 毫米以下的枝條可一次切 下，切口平滑，不碎不裂，修剪后的蓬面劃一，并且由于該機(jī)的刀片弧度 與雙人采茶機(jī)完全一致，可與雙人草坪機(jī)配套使用，和上述單人修剪機(jī)一 樣，應(yīng)是我國草坪作業(yè)中重點(diǎn)推廣的機(jī)種。2 整體設(shè)計(jì)草坪修剪是人為地抑制頂端主枝生長優(yōu)勢的措施，可刺激著生部位較低 的芽萌發(fā)新技，增強(qiáng)樹勢，培養(yǎng)高產(chǎn)優(yōu)質(zhì)樹冠。草坪修剪方法主要有幼齡 草坪的定形修剪、成齡草坪的輕修剪與深修剪，衰老草坪的重修剪等。2.1 技術(shù)設(shè)計(jì)的要求（1）機(jī)器能切割直徑 d15mm（2）手柄振動(dòng)加速度值 g10m/s2（3）工作幅寬 70cm（4）工作部件應(yīng)有可靠防護(hù)裝置（5）機(jī)器總重量 G8Kg2.2 傳送路線的擬定2.2.1 對傳動(dòng)方案的要求 合理的傳動(dòng)方案，首先應(yīng)滿足工作機(jī)的功能要求，其次還應(yīng)滿足工作可靠、傳動(dòng)效率高、結(jié)構(gòu)簡單、尺寸緊湊、重量輕、成本低、工藝性好、 使用和維護(hù)方便等要求。2.2.2 擬定傳動(dòng)方案 任何一個(gè)方案，要滿足上述所有要求是十分困難的，要統(tǒng)籌兼顧，滿足最主要的和最基本的要求。9圖(1)結(jié)構(gòu)示意圖1 安全開關(guān) 2 開關(guān) 3 油門扳機(jī) 4 手柄旋轉(zhuǎn)按鈕 5 后手柄6 啟動(dòng)器手柄 7 油泵 8 油箱 9 齒輪箱 10 空濾罩 11 風(fēng)門調(diào)節(jié)器12 火花塞帽 13 前手柄 14 前護(hù)罩 15 刀片保護(hù)板 16 刀片考慮到經(jīng)濟(jì)性及機(jī)器的整體結(jié)構(gòu)和傳動(dòng)所需要的準(zhǔn)確性，通過分析決定采 用結(jié)構(gòu)比較簡單的方案。2.3 草坪修剪機(jī)的組成及工作原理草坪修剪機(jī)主要由動(dòng)力、減速傳動(dòng)裝置、切割工作裝置及操作控制裝 置等幾部分組成.動(dòng)力裝置是單杠二沖程小型汽油發(fā)動(dòng)機(jī);減速傳動(dòng)裝置是 齒輪減速,汽油機(jī)輸出軸通過離心式離合器與減速傳動(dòng)裝置的第一齒輪(小 齒輪)軸連接,當(dāng)汽油機(jī)的轉(zhuǎn)速達(dá)到結(jié)合轉(zhuǎn)速時(shí),小齒輪(主動(dòng))通過大齒輪 (被動(dòng))將動(dòng)力和運(yùn)動(dòng)傳到切割工作裝置,切割裝置的往復(fù)運(yùn)動(dòng)是由大齒輪連接的 180對置的雙偏心滑塊機(jī)構(gòu)驅(qū)動(dòng);操縱控制裝置是固定在手把上的油門,改變油門的大小即可控制汽油機(jī)的轉(zhuǎn)速而改變切割工作裝置的往復(fù) 次數(shù),以及停止切割.工作裝置的切割部件是由兩片、雙面切削刃的滑切型 刀片往復(fù)運(yùn)動(dòng).3 設(shè)計(jì)內(nèi)容根據(jù)第一章中對于設(shè)計(jì)要求和傳動(dòng)合理性經(jīng)濟(jì)合理性考慮,3.1 發(fā)動(dòng)機(jī)的選擇發(fā)動(dòng)機(jī)一般選用風(fēng)冷二沖程，發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速為7500r/min，排量為23.6cc， 功率0.8KW（1.1PS），油箱0.47L，因此選擇小松HTZ7510/CHTZ6010風(fēng)冷二 沖程發(fā)動(dòng)機(jī)。發(fā)動(dòng)機(jī)的工作原理如下：發(fā)動(dòng)機(jī)氣缸體上有三個(gè)孔，即進(jìn)氣孔、排氣 孔和換氣孔，這三個(gè)孔分別在一定時(shí)刻由活塞關(guān)閉。其工作循環(huán)包含兩個(gè) 行程：1.第一行程：活塞自下止點(diǎn)向上移動(dòng)，三個(gè)氣孔同時(shí)被關(guān)閉后，進(jìn) 入氣缸的混合氣被壓縮；在進(jìn)氣孔露出時(shí)，可燃混合氣流入曲軸箱。2.第 二沖程：活塞壓縮到上止點(diǎn)附近時(shí)，火花塞點(diǎn)燃可燃混合氣，燃?xì)馀蛎浲?動(dòng)活塞下移作功。這時(shí)進(jìn)氣孔關(guān)閉，密閉在曲軸箱內(nèi)的可燃混合氣被壓縮； 當(dāng)活塞接近下止點(diǎn)時(shí)排氣孔開啟，廢氣沖出；隨后換氣孔開啟，受預(yù)壓的 可燃混合氣沖人氣缸，驅(qū)除廢氣，進(jìn)行換氣過程。如圖2所示，是發(fā)動(dòng)機(jī)的 結(jié)構(gòu)圖：圖2發(fā)動(dòng)機(jī)結(jié)構(gòu)圖3.2 離合器的設(shè)計(jì)1）.確定總體設(shè)計(jì)方案由于滑塊為兩塊，而離合器允許外徑偏小，考慮到便于布置零件，故 采用壓縮彈簧的形式，離心塊與被動(dòng)盤間隙取為 1mm，滿足要求且便于計(jì)算。 滑塊離心式摩擦離合器主要用于草坪機(jī)械。圖(4)離合器示意圖2).確定離合器需要傳遞的扭矩：由最大輸出扭矩為 5.93N.m，1扭矩儲(chǔ)備系數(shù)，故發(fā)動(dòng)機(jī)最大輸出 扭矩= = 7.116N M3）.初定結(jié)合轉(zhuǎn)速：因結(jié)合轉(zhuǎn)速 n 2 (1.25 1.45)n1這里系數(shù)取 1.25，由發(fā)動(dòng)機(jī)怠速n1 = 2900r/ min計(jì)算得 n 2 = 3625r/ min4）.確定離合器結(jié)構(gòu)形式由初始給定數(shù)據(jù)條件，離心塊數(shù)量為 2，即 Z=2；確定被動(dòng)盤直徑 D=50mm,壁厚取 2mm，離合器離心塊與被動(dòng)盤間隙，因 摩 擦 配 合 為 石 棉 石 棉 ， 石 棉 厚 度 取 為 4mm ， 則 被 動(dòng) 盤 半 徑 R=25-2-6-1=16mm；由離心塊質(zhì)心半徑選取范圍 r = (0.6 0.8)R，再結(jié)合初步確定的離心塊 結(jié)構(gòu)和形狀，初步選 r=13mm；離心塊與被動(dòng)盤材料均選 45 號(hào)鋼，由于摩擦配合為石棉石棉，故離心塊與被動(dòng)盤結(jié)合面均貼一層石棉，摩擦系數(shù) f 選為 0.5.5）.初定離心塊質(zhì)量離心塊質(zhì)量須滿足兩個(gè)條件：結(jié)合轉(zhuǎn)速 n 2 時(shí)P 2 = Pn = m r w22式中： P 2 結(jié)合轉(zhuǎn)速 n2 時(shí)離心塊產(chǎn)生的離心力；Pn 彈簧對離心塊張緊力的徑向分力；w2 結(jié)合轉(zhuǎn)速 n2 時(shí)的角速度。傳遞最大扭矩 Mf 時(shí)(P 4 Pn) f R Z =P 4 = m r w4 2Mf = (m r w4 2 m r w2 2 ) f R Z = m r (w4 2 w2 2 ) f R Zm=r (w4 2 w2Mf2 ) f R Z2=r (n 4 2Mf 900 n 2 2 ) f R Z2式中：n 4 發(fā)動(dòng)機(jī)最大扭矩 Mf 時(shí)的轉(zhuǎn)速；w4 發(fā)動(dòng)機(jī)最大扭矩 Mf 時(shí)的角速度；f離心塊與被動(dòng)盤內(nèi)表面的摩擦系數(shù)（鋼對鋼：f0.15；鋼對石棉：f0.30；石棉對石棉：f0.360.50，這里取 0.5） 由發(fā)動(dòng)機(jī)外特性參數(shù)： n 4 = 7500r/ min ， n 2 = 3625r/ min ， 代入其他數(shù)據(jù)： R = 16mm， Z = 2 ， f = 0.5 ， Mf = 7.116N M ， r = 13mm，計(jì)算得 m= 0.072kg 。6）.計(jì)算彈簧在各個(gè)工況下受力結(jié)合轉(zhuǎn)速時(shí)：P 2 = Pn = mrw2 2 = 0.072 13103 ( 3625 2)2 = 134.74N 。60怠速時(shí)彈簧壓縮力： P1 = 0.072 13103 ( 2900 2)2 = 86.24N 。607）驗(yàn)證離合器高度因離合器允許高度為 20mm，而 h 取值范圍為（12）d； 選定滑塊結(jié)構(gòu)為扇形，包角 = 120 ，中間挖空一定尺寸放置彈簧與螺栓，則由 V = m，列方程得 1 (R 7 6)2 h 22 2 (12 )2 18106 = 0.07232材料為 45 鋼，故這里 = 7.8 103 kg/ m 3解得 h 15mm，h 24mm。故離合器高度滿足要求。8）滑塊的質(zhì)心驗(yàn)算由扇形形心計(jì)算公式： X = =2rsin ，設(shè)計(jì)滑塊 = = 60 ；3 2再由組合圖形的形心計(jì)算公式：x = A1x1 A2 x 2A1 A2, y =A1 y1 A2 y 2A1 A2，計(jì)算得滑塊質(zhì)心約為 21mm；驗(yàn)算結(jié)合轉(zhuǎn)速 n 2 = 2925r/ min ，與理論計(jì)算值 n 2 = 3625r/ min 相差不大，故初選質(zhì)心符合要求。9）彈簧的設(shè)計(jì)計(jì)算計(jì)算彈簧剛度 由：怠速時(shí)彈簧所受壓力： P1 = 81.2N結(jié)合時(shí)彈簧最大工作壓力： Pn = 126.8N由胡克定律： Pn P1 = KX, X = 1mm，計(jì)算得 K = 45.6N / mm故彈簧初始壓縮量為 X0 =P1 =K1.78mm選擇與驗(yàn)算彈簧具體參數(shù)彈簧材料選 類65M n 碳素鋼絲，初選彈簧指數(shù) C=5，中徑 D 2 = 8mm，查表得 K=1.31估 算 簧 絲 直 徑d = D/ C = 1.6mm， 查 表 得B = 1800MPa ， = 0.4B,j = 1.25 = 900MPa簧絲直徑：由 d 1.6KFnC 計(jì)算得 d = 1.6 1.31126.8 5 = 1.72mm0.4 1800根據(jù)標(biāo)準(zhǔn)圓整為 d = 1.8mm8FC工作圈數(shù) n1 ：由 n1 =Gdmax ，而 = x+ x = 1 + 1.78 = 2.78mm3max0max計(jì)算得 n1 = 3.2 ，圓整為 3.5.總?cè)?shù) n：彈簧選擇冷卷，則總?cè)?shù) n=2+3.5=5.5工作極限載荷： Pj =d38KD 2j = 205.6N2 21工作極限載荷下的變形： Fj =D n j = 4.2mm余隙： = 0.1d = 0.18mmGKd節(jié)距： t = (0.3 0.5) ， D2 取為 3.6mm中徑： D 2 = Cd = 9mm 外徑： D = D 2 + d = 10.8mm 內(nèi)徑： D1 = D 2 d = 7.2mm自由高度： H0 = n1t+1.5d = 16.3mm，根據(jù)標(biāo)準(zhǔn)圓整為 18mm螺紋升角： = arctantD 2= 5.74 ，在 5 9 之間，符合使用條件 2展開長度： L =D n D 2n = 155mmcosH0驗(yàn)算穩(wěn)定性： b=D 2= 2 b = 3.7 ，故 C 值符合要求max疲勞強(qiáng)度校核： = 8KD 2Pn = 81.319 126.8 = 653MPa 33.14 1.83d彈簧滿足條件，可用。10）軸承的選取與校核由輸出軸直徑與軸所受的載荷，初選軸承為 GB/T2921994 7004AC 角 接觸球軸承，主要尺寸為 d = 22mm, D = 44mm, B = 12mm由于軸承所受的最大徑向力為 Fr = Pn = 126.8N ， 軸向力主要為軸的軸向竄動(dòng)，可認(rèn)為 Fa / Fr e，故 P = Fr = 126.8N 。由機(jī)械的工作情況查表可得軸承在此離合器中壽命為 4000 8000h而由：6)Lh = 10 (C 60n Pn 取最高轉(zhuǎn)速 8000r/ min ， = 3 ， P = 126.8N ，此軸承的基本額定載荷Cr = 10.5KN 。1極限動(dòng)載荷 Cj =fh fd Pfn ftfh 壽命系數(shù)，由軸承要求壽命查表取得 2.52fn 轉(zhuǎn)速系數(shù)，由輸出軸最高轉(zhuǎn)速查表取得 0.16fd 動(dòng)載荷系數(shù)，由軸承工作環(huán)境情況查表取得 1.4ft 溫度系數(shù)，由軸承估計(jì)工作溫度查表取得 1計(jì)算得 Cj = 2.796KN ，得 Cj Cr ，故軸承滿足工作條件。11）螺釘與墊片根據(jù)實(shí)際使用情況，選擇 GB/T652000 M4 開槽圓柱頭螺釘 6 個(gè)，M6 開槽圓柱頭螺釘一個(gè)， GB/T29.11988 M4 六角頭頭部帶槽螺栓兩個(gè)； GB/T894.11986 A 型軸用彈性擋圈一個(gè)；GB/T952002 C 級平墊圈七個(gè)； GB/T8551988 雙耳止動(dòng)墊圈兩個(gè)。12）膠粘劑的選擇：石棉與滑塊，石棉與被動(dòng)盤的連接均使用膠粘劑，根據(jù)離合器各項(xiàng)性 能參數(shù)，為保證穩(wěn)定持久和高強(qiáng)度粘接，選用熱固性樹脂：環(huán)氧聚硫橡 膠類膠粘劑。3.3 減速器的設(shè)計(jì)根據(jù)計(jì)算選用如圖(5)所示一級圓柱齒輪減速器圖(5)3.3.1 初定減速器的類型1)選擇材料、精度a . 按圖 3.3 所示傳動(dòng)方案，選用直齒圓柱齒輪傳動(dòng)b . 本 綠 化 修 剪 機(jī) 為 一 般 工 作 機(jī) 器 ， 速 度 不 高 ， 故 選 用 8 級 精 度（GB10095-88）c . 材料選擇。查機(jī)械設(shè)計(jì)教材圖表（P75 表 6-2），選擇小齒輪材料為 40Cr（調(diào)質(zhì)），硬度為 280 HBS，大齒輪材料為 45 鋼（調(diào)質(zhì)），硬度為 240 HBS， 二者的硬度差為 40 HBS。2)初定齒輪參數(shù)設(shè)定齒輪的模數(shù)均為 m = 4 ,小齒輪的齒數(shù)為 z1 = 93)按照接觸強(qiáng)度初步設(shè)計(jì)齒輪主要尺寸由機(jī)械零件設(shè)計(jì)手冊查得H lim 1 = 580MPa,H lim 2 = 530MPa ,SHlim = 1Flim 1 = 215MPa,Flim 2 = 200MPa, S Flim = 1 = n1 / n2 = 235 / 57.331 = 4.099由機(jī)械零件設(shè)計(jì)手冊查得ZN1 = ZN2 = 1YN1 = YN2 = 1.17由 H1 =H lim 1ZN1S H lim= 580 11= 580MPaH2 =H lim 2 ZN2S H lim= 530 11= 530MPaF1 =Flim 1YN1S F lim= 215 1.11= 244MPaF2 =Flim 2YN2S F lim= 200 1.11= 204MPa（一）小齒輪的轉(zhuǎn)矩 TIT1 = 9550P1 / n1 = 9550 1.990/235 = 80.870(N m )(二) 選載荷系數(shù) K由原動(dòng)機(jī)為電動(dòng)機(jī)，工作機(jī)為帶式輸送機(jī)，載荷平穩(wěn)，齒輪在兩 軸承間對稱布置。查機(jī)械原理與機(jī)械零件教材中表得，取 K1.1(三)計(jì)算尺數(shù)比 =4.099(四) 選擇齒寬系數(shù)d根據(jù)齒輪為軟齒輪在兩軸承間為對稱布置。查機(jī)械原理與機(jī)械零件教材中表得，取d 1(五) 計(jì)算小齒輪分度圓直徑 d13KTI (u + 1)31.190.153 (4.099+1)d1 766 d H 2 2 u=76615302 4.099= 47.103( mm)(六) 確定齒輪模數(shù) ma = d1 (1 + ) = 47.103 (1 + 4.099) = 120.089(mm )22m =(0.0070.02)a = (0.0070.02)198.764取 m=2(七) 確定齒輪的齒數(shù) Z 1 和 z2Z = d1 = 47.103 = 23.552取Z1 = 241m2Z 2 = Z1 = 4.099 24 = 98.376取Z2 = 100（八）實(shí)際齒數(shù)比 = Z 2Z1= 100 = 4.16724齒數(shù)比相對誤差 = 0.017 YF2 /F2 =2.19/204=0.0107計(jì)算大齒輪齒根彎曲應(yīng)力為 = 2000KT1YF1 = 2000 90.153 2.65F1B m 2Z48 22 2421= 103.692(MPa) F1 齒輪的彎曲強(qiáng)度足夠5)齒輪幾何尺寸的確定齒頂圓直徑 d a*由機(jī)械零件設(shè)計(jì)手冊得 h a =1c= 0.25d = d + 2h= (Z + 2h )m = (24 + 2 1) 2 = 54(mm )a1d a21= d 2a1+ 2ha212= (Zaa+ 2h )m = (100 + 2 1) 2 = 204(mm)齒距P = 23.14=6.28(mm)f齒根高h(yuǎn) = (h a + c )m= 2.5(mm)a齒頂高h(yuǎn) = h am= 1 2 = 2(mm)齒根圓直徑 d fdf1 = d 1 2hf= 48 2 2.5 = 43(mm)df 2 = d 2 2h f = 204 2 2.5 = 199(mm)3.4 刀具的設(shè)計(jì)3.4.1 刀片結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)及材料的選擇 (1)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)由于修剪幅度較大,故單個(gè)刀刃設(shè)計(jì)較大，一方面可以增加單個(gè)刀刃的強(qiáng) 度，另一方面也可以增強(qiáng)整個(gè)刀片的剛度，具體設(shè)計(jì)如下圖所示圖(6)現(xiàn)有的草坪修剪的刀具形式主要有旋轉(zhuǎn)式刀具修剪和直線往復(fù)式刀具修 剪兩種形式，考慮成本及安裝空間的影響，選用直線往復(fù)式刀具的形式設(shè) 計(jì)刀具。有上下兩個(gè)刀片,下刀片固定在基座上,上刀片和下刀片各有五個(gè)相同的 可以移動(dòng)并可鏈接的滑孔。每個(gè)滑孔均成長圓形,既可以做為螺栓的連接孔, 也能減輕刀片的質(zhì)量。而滑孔的長度也是上下刀片修剪枝條時(shí)作相對往復(fù) 直線運(yùn)動(dòng)時(shí)的行程距離。同時(shí)多個(gè)滑孔在上刀片和下刀片上延長度方向一 字排開。所述的上刀片和下刀片穿插內(nèi)六角的螺栓的滑孔內(nèi)設(shè)有相同的滑 塊,并要求上刀片與下刀片之間的活動(dòng)間隙等于滑塊厚度減去上下刀片厚 度之和,活動(dòng)間隙在 0.1mm-0.2mm 之間。這樣上下刀片在修剪時(shí)就能避免出 現(xiàn)枝葉夾縫的現(xiàn)象。使刀片運(yùn)轉(zhuǎn)更流暢,也增強(qiáng)了刀片的切割效果,提高了 刀片的壽命。所述的下刀片與上刀片設(shè)有與草坪機(jī)傳動(dòng)機(jī)構(gòu)相連接。單刃長寬= 20 16mm，工作過程中，主刀組有效切削刀刃數(shù)為 19 個(gè)，有效切削寬度為 0.7m，側(cè)刀組有效切削刀刃數(shù)為 19 個(gè)，有效切削寬度為0.7m，刀刃中心線間距 32mm，則刀片相對運(yùn)動(dòng)行程為 100mm。刀刃切削 的重復(fù)度按 50%計(jì)算，則切屑速度為 1000次 / 分鐘 ，一次往復(fù)運(yùn)動(dòng)實(shí)現(xiàn) 2次切割，每分鐘剪切 1000 次，則刀片往復(fù)運(yùn)動(dòng)為 500次 / 分鐘 。 (2)材料的選擇：刀片在高速的環(huán)境下工作，且在剪切過程中，刀片會(huì)受到很大的擠壓力， 摩擦也會(huì)很厲害，需要的硬度也比較高。根據(jù)這些因素我決定選擇 W18Cr4V。 W18Cr4V 是應(yīng)用比較廣泛的的高速鋼，其性能主要有：熱處理硬度可達(dá)高， 抗彎強(qiáng)度可達(dá) 3500MPa 左右，可磨性好。其優(yōu)點(diǎn)：通用性強(qiáng)，工藝成熟。3.4.2 刀具的傳動(dòng)設(shè)計(jì) 曲柄滑塊機(jī)構(gòu)是通過主動(dòng)桿的轉(zhuǎn)動(dòng)，通過從動(dòng)連桿帶動(dòng)滑塊在固定軌道上滑動(dòng)。為了使設(shè)計(jì)過程更加簡便和便于控制，采用無偏距的對心曲柄滑 塊機(jī)構(gòu)，機(jī)構(gòu)簡圖如圖(7)與圖(8)所示。考慮空間位置布局，設(shè)定主刀具的曲 柄 滑 塊 機(jī) 構(gòu) 的 壓 力 角 z= 8 ， 側(cè) 刀 具 的 曲 柄 滑 塊 機(jī) 構(gòu) 的 壓 力 角 為c = 12 。圖(7)刀具曲柄滑塊機(jī)構(gòu)傳動(dòng)簡圖4 草坪修剪機(jī)操作規(guī)程（1）操作者應(yīng)按產(chǎn)品使用說明書規(guī)定，正常使用。（2）修剪草坪帶的枝條密度最大枝桿直徑應(yīng)與使用的草坪修剪機(jī)性能參 數(shù)相符。（3）工作時(shí)修剪機(jī)必須處于正常的技術(shù)狀態(tài)。刀片轉(zhuǎn)動(dòng)或往復(fù)運(yùn)動(dòng)應(yīng)靈 活。旋刀式修剪機(jī)定刀和動(dòng)力間隙 1mm 以下，往復(fù)式修剪機(jī)閉合后接觸面 間隙不超過 0.15mm。（4）發(fā)動(dòng)機(jī)在常溫下正常工作時(shí)，起動(dòng)三次允許拉動(dòng)起動(dòng)繩三回。其中至 少有一回起動(dòng)成功。若發(fā)動(dòng)不著或起動(dòng)困難，應(yīng)找出原因，排除故障后， 才能繼續(xù)使用。（5）工作過程中要經(jīng)常注意緊固聯(lián)接件。按修剪質(zhì)量情況及時(shí)調(diào)整刀片間 隙或更換損壞零件。不允許帶著故障工作。（6）剪后后的質(zhì)量應(yīng)平整，基本無漏剪、撕裂率小于 10。5 草坪修剪機(jī)的操作順序5.1 修剪機(jī)的操作順序（1）加油。將無鉛汽油（二行程機(jī)器）和機(jī)油按容積比為 25：1 的比例混 合。將油充入油箱。加油時(shí)切記關(guān)閉發(fā)動(dòng)機(jī)。（2）起動(dòng)：1）把發(fā)動(dòng)機(jī)開關(guān)撥到“開”（ON）的位置。2）推動(dòng)注油閥，直到溢油管中有油液流動(dòng)。3）拉起動(dòng)繩起動(dòng)（或起動(dòng)器）。（3）把阻塞桿撥到半開的位置，讓發(fā)動(dòng)機(jī)空轉(zhuǎn) 3-5 分鐘。（4）把阻塞桿撥到“開”（ON）的位置，輕輕地捏緊油門調(diào)節(jié)杠桿，然后 突然松開，使得自鎖解除。此時(shí)發(fā)動(dòng)機(jī)按額定轉(zhuǎn)速正常工作。（5）開始修剪草坪時(shí)應(yīng)保持平順整齊，高低一致。一般把修剪機(jī)向下傾斜5-10（度）。相對修剪對象引成微少傾角能使修剪省力，輕便，并確保 具有較好的剪切質(zhì)量。（6）要保持操作者身體處在汽化器一側(cè)，絕不允許處于排氣管一端，以免 被廢氣燙傷。（7）按工作需要調(diào)節(jié)控制油門（即轉(zhuǎn)速）。發(fā)動(dòng)機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)速度過高是不必要 的。（8）工作完畢后停機(jī)，關(guān)閉油門。清潔外殼。待用。6 草坪修剪機(jī)的維護(hù)保養(yǎng)要點(diǎn)6.1 維護(hù)保養(yǎng)要點(diǎn)（1）機(jī)具在使用前、使用中和使用后都要對各部件進(jìn)行仔細(xì)檢查。如發(fā)現(xiàn) 機(jī)件損壞和緊固件松動(dòng)、脫落，應(yīng)及時(shí)更換與調(diào)整。不允許機(jī)具帶病或缺 件作業(yè)。（2）刀片每工作 12 小時(shí)要用機(jī)油潤滑一次。每使用 2030 小時(shí)，給齒 輪箱加注 ZFG2 復(fù)合鈣基潤滑脂一次。（3）修剪機(jī)最大的剪枝直徑應(yīng)不超過 10 毫米。作業(yè)中如剪到較粗的樹枝 或異物，感到機(jī)具聲音異常，振動(dòng)較大，應(yīng)迅速關(guān)機(jī)，排出異物。（4）每工作 50 小時(shí)要用清洗劑或洗衣粉清洗空氣濾芯器海綿，擠干，曬 干。每工作 150 小時(shí)后清除火花塞積炭；每工作 3 個(gè)月后更換燃油過濾器 一次;（5）每天使用后，要清潔機(jī)體，用清水洗凈刀片上的茶汁，擦干后在油孔 中注入機(jī)油。（6）機(jī)具長期停放，應(yīng)清除機(jī)體表面灰塵、雜物。放出油箱燃油。拆下火 花塞，清除積炭，將缸內(nèi)注入幾滴清潔機(jī)油。裝上火花塞，包裝好置放干 燥處。6.2 操作使用要點(diǎn)（1） 使用前，要認(rèn)真熟讀隨機(jī)使用說明書。并熟悉機(jī)械結(jié)構(gòu)和性能，掌 握開關(guān)機(jī)程序、刀片間隙調(diào)整、注意事項(xiàng)以及操作要領(lǐng)。（2） 機(jī)具所用燃料，使用 90 號(hào)汽油與二沖程汽油機(jī)專用機(jī)油，并按 25：1（新機(jī)具最初 20 小時(shí)為 20：1）的容積比配制，混合均勻后使用。不允許3使用代用汽油與機(jī)油，或改變汽油與機(jī)油的配比。（3） 機(jī)械起動(dòng)：起動(dòng)前先按幾次手油泵，使燃油進(jìn)入化油器，把空氣排 出，再把油門打開 1/21/3，適當(dāng)關(guān)閉風(fēng)門，用力按住汽油機(jī)，拉動(dòng)起動(dòng) 繩。起動(dòng)后，打開阻風(fēng)門，逐漸加大油門使其其正常運(yùn)轉(zhuǎn)后，開始工作。（4） 停機(jī)時(shí)，先將油門置于低速位置，然后關(guān)閉汽油機(jī)。注意汽油機(jī)不 能在低速運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)進(jìn)行修剪作業(yè)，也不能在高速運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)突然停車，以防機(jī)件 損壞。（5）使用雙人修剪機(jī)進(jìn)行作業(yè)時(shí)，應(yīng)根據(jù)人的高矮和草坪行的高、寬度， 將機(jī)具把手調(diào)節(jié)到最佳位置，再行機(jī)剪。（6）作業(yè)時(shí)要注意人、機(jī)安全。機(jī)手與輔助人員要密切配合。調(diào)頭、換行 等非有效作業(yè)時(shí)要關(guān)小油門，停止刀片運(yùn)轉(zhuǎn)，以防傷人。休息時(shí)一定要停 機(jī)。作業(yè)時(shí)要高度注意草坪上的金屬及堅(jiān)硬物體，應(yīng)在平時(shí)或事前清除， 以免損壞刀具。7 草坪修剪機(jī)故障排除方法7.1 起動(dòng)機(jī)故障排除方法7.1.1 起動(dòng)困難故障排除方法（1）啟動(dòng)困難故障排除方法故障原因排除火 花 塞 無 火 花火花塞火花塞電極受潮火花塞電極積碳或油污火花塞絕緣體破裂、絕緣不 良火花塞電極間隙過小或過大火 花塞電極燒損干 燥 清 除 更 換 調(diào) 整 為0.60.7 毫米更換磁電機(jī)線圈破損（初級、次級）電容器擊穿線圈絕緣不良、受潮斷電器 觸點(diǎn)燒損、臟污線圈斷線活動(dòng)觸 點(diǎn)彈簧失效斷電器觸點(diǎn)間隙不合適點(diǎn)火控制盒內(nèi)可控硅或二極管擊穿更 換 或 修 理 更 換 更 換 或烘干修磨、清潔或更 換更換更換調(diào)整為 0.30.4 毫米更換控制盒停機(jī)開關(guān)停機(jī)開關(guān)損壞造成短路更換火 花 塞 有 火 花壓 縮 良 好 供氣正常吸入燃油過多燃油過濃使用劣 質(zhì)燃油排 除 火 花 室 積 油 調(diào) 整汽 化 器 主 油 針 換 用 優(yōu) 質(zhì)燃油供 氣 正 常但 壓 縮 不 良?xì)飧?、活塞或活塞環(huán)磨損氣缸或 曲軸箱結(jié)合面漏氣火花塞松動(dòng)更換上緊螺栓、修理結(jié) 合面，更換密封墊擰緊汽 化 器 內(nèi)沒有燃油油箱沒有油濾油網(wǎng)太臟加油清洗供 油 不 正常油管或油箱開關(guān)堵塞汽化器針閥或主量孔堵塞清洗疏通清洗疏通其它點(diǎn)火提前角不對重新調(diào)整表 7-1（2）停機(jī)困難的排除方法故障原因排除停 機(jī) 困 難火花塞電極燒紅停機(jī)開關(guān)損壞停機(jī)開關(guān)接地不良停 機(jī)線脫落氣缸、活塞由于積碳 而燒紅清潔火花塞，調(diào)整間隙到 0.60.7 毫米 更換檢查并可靠接地裝好清除氣缸、活塞 等處的積碳表 7-2（3）功率不足的排除方法故障原因排除壓 縮 不 良空氣濾清器芯堵塞油管接 頭等處漏入空氣汽化器有空 氣進(jìn)入燃油中有水混入活 塞滑動(dòng)不暢排氣管積碳清洗濾芯仔細(xì)對正并擰緊螺母擰緊螺絲或 更換密封墊換用清潔燃油用細(xì)沙紙打摩摩 擦處清除過 熱混合氣濃度太稀混合油中機(jī)油比例太小冷卻風(fēng)扇或氣 缸外表過臟點(diǎn)火提前角太小燃油中機(jī)油不好汽油機(jī)超 負(fù)荷調(diào)節(jié)汽化器主油針卡簧按規(guī)定重新配制混 合油清潔重新按要求調(diào)整使用二沖程專用 機(jī)油或優(yōu)質(zhì)車用機(jī)油減輕負(fù)荷聲 音 異常使用了劣質(zhì)燃油燃燒室積碳換用優(yōu)質(zhì)燃油清除積碳其它火花塞火花太弱風(fēng)門開度太小檢查原因并排除開大風(fēng)門表 7-3（4）運(yùn)轉(zhuǎn)中自行停機(jī)的排除方法故障原因排除突 然 停 機(jī)火花塞脫出活塞卡住火花塞電極積碳嚴(yán)重磁電機(jī)故 障裝好修理或更換清除積碳拆開檢修緩 慢 停 機(jī)燃油用完汽化器故障 油 箱蓋通氣孔堵塞燃油中有水 混入添加檢查汽化器各油孔是否暢通導(dǎo)通換 用清潔燃油表 7-47.2 草坪修剪機(jī)故障及排除方法7.2.1 修剪機(jī)草坪修剪機(jī)故障排除方法（1）在汽油機(jī)中速運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)（40005000 轉(zhuǎn)/分），單人修剪機(jī)和雙人修剪 機(jī)刀片不運(yùn)動(dòng)，其原因是飛塊摩擦離合器的摩擦片因潤滑脂進(jìn)入而打滑。 處理方法是拆下汽油機(jī)與減速箱體連接的 4 只螺釘，將整只汽油機(jī)取下， 用汽油清洗離合器從動(dòng)盤并擦去摩擦片（飛塊）的油污，等干燥后裝回。（2）單人草坪修剪機(jī)刀片不運(yùn)轉(zhuǎn)的原因是：飛塊摩擦離合器飛塊摩擦 片磨損，彈簧掛勾脫落；軟軸一端插銷脫出。處理方法是： A、清除離合器油污，掛上或更換彈簧。 B、擰松汽油機(jī)一端軟管接頭螺母，將半園頭插銷插入。 C、拆開減速器下蓋，將連桿重新裝好。（3） 單人草坪修剪機(jī)風(fēng)機(jī)不運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)的原因是：傳動(dòng)三角皮帶磨損伸 長；張緊輪沒有壓緊。處理方法是：A、更換三角皮帶。