2023年全國(guó)碩士研究生考試考研英語一試題真題(含答案詳解+作文范文)_第1頁(yè)
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文檔簡(jiǎn)介

1、<p><b>  第一章 緒論</b></p><p>  1.1  我國(guó)草坪業(yè)的發(fā)展現(xiàn)狀</p><p>  隨著經(jīng)濟(jì)的發(fā)展和社會(huì)的進(jìn)步,人們對(duì)生存環(huán)境的要求越來越高。 草坪綠化已成為衡量一個(gè)國(guó)家、地區(qū)或城市文明與發(fā)展程度的一個(gè)重要指標(biāo),在美化環(huán)境、固土護(hù)坡、凈化空氣等方面已成為人類的共識(shí),在生態(tài)環(huán)境建設(shè)和保護(hù)方面將扮演著越來越重要的角色。我國(guó)的草坪建

2、設(shè)也得到了迅速發(fā)展,如城市園林綠化、興建休閑場(chǎng)所等都需要大量的高質(zhì)量草坪,江河堤壩、高速公路、鐵路等交通水利設(shè)施的護(hù)坡以及屋頂花園、室內(nèi)綠化也都需要優(yōu)質(zhì)草坪。</p><p>  據(jù)不完全統(tǒng)計(jì),在全國(guó)500城市66萬hm²綠地面積中,草坪占18萬hm²,1994 年上海草坪綠化面積為300 hm²1997 年為800 hm²,以后每年以400hm²的速度增長(zhǎng);19

3、97 年北京綠地面積已突破2 000hm²,人均公共綠地面積為7. 8m²,現(xiàn)在每年草坪以300 hm²的速度增長(zhǎng)。修剪是草坪區(qū)別于其它一些植物的特殊要求。草坪通過修剪,可以阻止草坪的草抽穗、開花、結(jié)果;修剪可以阻止草坪的草一味地向上生長(zhǎng),使草橫向發(fā)展而成為坪;修剪可以有效地阻止雜草的生長(zhǎng)和病蟲害。因此,草坪業(yè)的迅猛發(fā)展必并將帶動(dòng)一系列產(chǎn)業(yè)的興起。我國(guó)的草坪業(yè)發(fā)展自 20 世紀(jì) 80 年代才起步,在 90

4、年代后期發(fā)展迅速,到2000 年為止,全國(guó)已建成各類草坪3 億m²以上,經(jīng)營(yíng)草業(yè)的公司有 5000多家,草坪業(yè)從業(yè)人員 20 多萬人,總產(chǎn)值超過 100億元,而且規(guī)模呈逐年擴(kuò)大趨勢(shì)。</p><p>  在我國(guó)500 個(gè)城市66 萬h m² 綠地面積中,草坪占18 萬h m²,并呈高速增長(zhǎng)趨勢(shì)。90 年代以來我國(guó)的草坪業(yè)年增長(zhǎng)率高達(dá)30 %~40 %。隨著人們對(duì)環(huán)境保護(hù)、固土防沙意識(shí)

5、的日益增強(qiáng),退耕還草政策的進(jìn)一步實(shí)行,草坪業(yè)必然快速發(fā)展。修剪是草坪區(qū)別于其它一些植物的特殊要求,草坪業(yè)的迅猛發(fā)展,意味著草坪剪草機(jī)械的大量需求。</p><p>  1.2 草坪剪草機(jī)的國(guó)內(nèi)市場(chǎng)</p><p>  從世界上第一臺(tái)滾刀式剪草機(jī)的問世,到現(xiàn)在已經(jīng)過了100 多年 ,原來主要應(yīng)用于牧場(chǎng)的機(jī)械已經(jīng)發(fā)展成為有幾十個(gè)品種,適用于不同場(chǎng)合的剪草機(jī)。根據(jù)其工作原理和形式可分為滾刀式

6、、懸刀式和掃雷式三種類型。我國(guó)生產(chǎn)剪草機(jī)起步較晚,生產(chǎn)企業(yè)規(guī)模普遍較小,產(chǎn)品用途較為單一,均沒有形成規(guī)模批量,所以長(zhǎng)期以來,草坪剪草機(jī)均以進(jìn)口為主。據(jù)統(tǒng)計(jì),到1999 年底我國(guó)有各種園林機(jī)械保有量達(dá)10 萬臺(tái),1999 年的剪草機(jī)銷售量在3 萬臺(tái)左右,其中80 %為進(jìn)口。</p><p>  國(guó)內(nèi)目前生產(chǎn)的剪草機(jī)械按動(dòng)力劃分可以分為機(jī)動(dòng)和人推的兩類。。按動(dòng)力又分為柴油機(jī)、汽油機(jī)騎式(駕乘式);按配套動(dòng)力和作業(yè)方式

7、分為手推式、手扶推行式、手扶自行式、駕乘式、拖拉機(jī)式等。剪草機(jī)的剪草幅寬一般為 400~1000mm,剪草高度從 15~100mm 有幾個(gè)調(diào)節(jié)擋位。</p><p>  以刀具類型可分為滾刀式和旋刀式兩大類。滾刀式剪草機(jī)由帶有刀片的滾筒和不動(dòng)的床刀組成。它較旋刀式剪草機(jī)有更好的修剪質(zhì)量,是高質(zhì)量草坪最常用的剪草機(jī)型。適用于草高3~80 mm 的草坪,其問題主要是價(jià)格貴,維修保養(yǎng)要求嚴(yán)格。而旋刀式剪草機(jī)(又稱懸刀式

8、) 是由橫向懸掛在直立軸上的刀片高速旋轉(zhuǎn)打切草的上部葉片,它適于25~80 mm 范圍內(nèi)剪草。它的價(jià)格相對(duì)低廉,保養(yǎng)、維修和使用都很方便,是國(guó)內(nèi)外目前最流行的剪草機(jī)。此外,還有甩繩式和甩刀式剪草機(jī)。</p><p>  據(jù)調(diào)查,國(guó)內(nèi)生產(chǎn)剪草機(jī)的廠家約有50 家左右。多數(shù)為園藝系統(tǒng)的公司以及轉(zhuǎn)產(chǎn)剪草機(jī)的機(jī)械廠。市場(chǎng)上草坪修剪機(jī)的品牌很多,有進(jìn)口產(chǎn)品,也有國(guó)內(nèi)制造和中外合資的。功率從2. 6~16. 2 kW,剪幅從

9、43. 2~127 cm不等。</p><p>  進(jìn)口剪草機(jī)主要來自于日本、美國(guó)、意大利和瑞典等國(guó),主要品牌和售價(jià)詳見表1—1。</p><p>  表1—1  進(jìn)口剪草機(jī)的主要品牌和售價(jià)</p><p>  1.3  我國(guó)剪草機(jī)市場(chǎng)預(yù)測(cè)</p><p>  1.3.1  按城市人均應(yīng)有的草坪面積來預(yù)測(cè)</p><p&g

10、t;  根據(jù)國(guó)外有關(guān)專家的研究,城市人均應(yīng)有25~30 m²的草坪才能解決人們的二氧化碳和氧氣交換的需要。國(guó)外一些城市人均草坪面積與中國(guó)及北京的對(duì)比表見表1—2。</p><p>  從表1—2可以看出,我國(guó)人均占有草坪面積與發(fā)達(dá)國(guó)家相比,有著較大的差距。全國(guó)現(xiàn)有各類草坪面積約為18萬hm² ,若每公頃需5 臺(tái)剪草機(jī),現(xiàn)有市場(chǎng)容量就達(dá)90萬臺(tái)。隨著中國(guó)經(jīng)濟(jì)的快速發(fā)展,剪草機(jī)的市場(chǎng)容量將成倍增長(zhǎng)

11、。</p><p>  表1—2  國(guó)外一些城市和中國(guó)及北京人均草坪面積</p><p>  1.3.2  按種草草坪面積來預(yù)測(cè)</p><p>  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(jù)不完全統(tǒng)計(jì),歷年進(jìn)口草種的噸數(shù)如下,1995 年前約為6 000 t ,1996 年為2 500 t ,1998 年為5 000 t ,1999 年為6 00

12、0 t 。一般1 m² 需20g 草種,按此計(jì)算,1999 年種草面積為3 萬hm² ,移種面積為9 萬hm² ,共約12 萬hm² ,若按每公頃需5 臺(tái)剪草機(jī),僅1999 年時(shí)就需剪草機(jī)60 萬臺(tái)。</p><p>  1.3.3  按國(guó)家建設(shè)部規(guī)劃來預(yù)測(cè)</p><p>  按國(guó)家建設(shè)部規(guī)定,2000 年后城市綠化面積需達(dá)到30 %。目前深圳、珠

13、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(dá)到7 m² 以上。照此估計(jì)每年約需5~6 萬hm²草坪,剪草機(jī)30 萬臺(tái)。在草坪的建設(shè)過程中,隨之而來的相關(guān)園林設(shè)備的市場(chǎng)無疑是十分廣闊的。</p><p>  1.4 選題目的意義:</p><p>  綜上所述,我國(guó)綠化環(huán)境使剪草機(jī)行業(yè)的迅速發(fā)展勢(shì)在必行,為此必須防止為爭(zhēng)奪這一市場(chǎng)一哄而起、在低水平低質(zhì)量上

14、重復(fù)建廠生產(chǎn)的不良局面,建議有志于開發(fā)這類產(chǎn)品的企業(yè)聯(lián)合起來開發(fā)產(chǎn)銷對(duì)路的產(chǎn)品。在創(chuàng)名牌,上規(guī)模,上品種,上檔次等方面進(jìn)行有益的競(jìng)爭(zhēng),抓住這個(gè)商機(jī),充分利用原有的廠房設(shè)備,適當(dāng)?shù)剡M(jìn)行技術(shù)改造進(jìn)行一定規(guī)模的生產(chǎn)。</p><p>  根據(jù)市場(chǎng)調(diào)查發(fā)現(xiàn),剪草機(jī)必須符合當(dāng)今人類對(duì)環(huán)境保護(hù)方面的需求,目前市面上的剪草機(jī)大多都是動(dòng)力引擎這會(huì)產(chǎn)生較大的噪音,帶來環(huán)境污染,在辦公和學(xué)習(xí)的地方,這種動(dòng)力引擎的剪草機(jī)非常不受歡迎。

15、由于動(dòng)力引擎剪草機(jī)有動(dòng)力裝置,保養(yǎng)維護(hù)費(fèi)用較高;同時(shí)動(dòng)力引擎剪草機(jī)主要依靠刀片的高速旋轉(zhuǎn)把草割斷,通過旋轉(zhuǎn)氣流把草排出,因此,對(duì)整機(jī)的安全性要求較高,操作時(shí)也會(huì)給工作人員帶來強(qiáng)烈的震動(dòng),使得操作很不舒服。雖然動(dòng)力引擎剪草機(jī)剪草效率較高,剪草效果較好,但是價(jià)格也較昂貴,對(duì)于一般的用戶難以接受。所以研究一種無引擎驅(qū)動(dòng)且造價(jià)較低的剪草機(jī)勢(shì)在必行! </p><p><b>  第二章 方案設(shè)計(jì)</b&

16、gt;</p><p><b>  2.1 工作原理</b></p><p>  通過市場(chǎng)調(diào)研,我們決定設(shè)計(jì)一種無引擎驅(qū)動(dòng),無噪音污染,剪草高度可調(diào)節(jié),簡(jiǎn)潔輕便,操作舒適和美觀適用的草坪剪草機(jī)。工作原理如圖2—1所示,剪草機(jī)工作時(shí)由人推動(dòng)機(jī)器行走,從而使剪草機(jī)的后輪1轉(zhuǎn)動(dòng),帶動(dòng)大齒輪2的轉(zhuǎn)動(dòng),通過齒輪2和1組成的增速機(jī)構(gòu)使得速度得以提升,并帶動(dòng)大鏈輪4回轉(zhuǎn),通過大鏈輪

17、4帶動(dòng)小鏈輪5運(yùn)動(dòng)將運(yùn)動(dòng)傳遞給滾刀,使固定其上的刀片與固定在底刀軸上的固定刀片形成剪切運(yùn)動(dòng)。</p><p>  圖 2—1 機(jī)構(gòu)運(yùn)動(dòng)簡(jiǎn)圖</p><p>  我們所設(shè)計(jì)的手推式草坪剪草機(jī)首先要通過一個(gè)傳力構(gòu)件將人力傳遞出去。為了讓操作者在正常行走的速度下操作,傳遞出去的力應(yīng)該通過增速機(jī)構(gòu)繼續(xù)傳遞,運(yùn)動(dòng)傳遞到滾刀。通過分析得到手推式草坪剪草機(jī)的組成框圖,如圖2—2所示。</p>

18、;<p><b>  2.2 傳動(dòng)機(jī)構(gòu)</b></p><p>  能夠?qū)崿F(xiàn)手推草坪剪草機(jī)功能的技術(shù)原理很多,但各有利有弊,具體分析如下:</p><p><b>  驅(qū)動(dòng)方式選擇:</b></p><p>  1) 用腳驅(qū)動(dòng) 用腳驅(qū)動(dòng)時(shí),一般操作者都需要站在或者坐在被驅(qū)動(dòng)的的機(jī)器上用力操作,這樣所設(shè)計(jì)的剪

19、草機(jī)除了要完成剪草動(dòng)作外,還要承受操作者的自重,且要有方向控制裝置,使的機(jī)器結(jié)構(gòu)較復(fù)雜、尺寸較大,不適合小面積草坪使用。</p><p>  2) 用手驅(qū)動(dòng) 用手驅(qū)動(dòng)可以避免用腳驅(qū)動(dòng)時(shí)存在的問題,使得所設(shè)計(jì)的剪草機(jī)小巧,且可以靈活操作。因此我們選擇設(shè)計(jì)手動(dòng)式剪草機(jī)。</p><p>  圖2—2 草坪剪草機(jī)的組成框圖</p><p><b>  斷草方

20、式選擇:</b></p><p>  1) 用割的方式 即用刀將草截?cái)?。但是草柔軟,而且一端自由,采用割的方式將草截?cái)噍^難以實(shí)現(xiàn)。</p><p>  2) 用打的方式 即用刀片或打草繩將草打斷。用這種方法修草時(shí)所需要的速度非常高,要求在草還沒被打倒之前將草打斷,這樣的修草產(chǎn)品也有,但是都得用引擎驅(qū)動(dòng),不符合我們的環(huán)保設(shè)計(jì)要求。</p><p>  

21、3) 用剪斷的方式 即用刀將草剪斷,用兩個(gè)刀片作相對(duì)運(yùn)動(dòng)的原理較容易將草剪斷,而且不需要很高的速度。因此我們選擇設(shè)計(jì)剪斷方式斷草。</p><p>  手動(dòng)的形式又有用手搖動(dòng)和用手推動(dòng)兩種。機(jī)械容易實(shí)現(xiàn)的是簡(jiǎn)單的轉(zhuǎn)動(dòng),如果用手搖動(dòng)手柄實(shí)現(xiàn)執(zhí)行構(gòu)件的往復(fù)移動(dòng),由于剪草機(jī)還要靠人力推著向前行進(jìn),操作者要完成的動(dòng)作太多,操作很不方便。要使得操作者只通過簡(jiǎn)單的操作即可完成剪草動(dòng)作,可以用手推著剪草機(jī)向前行進(jìn),靠剪草機(jī)輪

22、子的轉(zhuǎn)動(dòng)將轉(zhuǎn)動(dòng)運(yùn)動(dòng)轉(zhuǎn)變成往復(fù)移動(dòng)而輸出到執(zhí)行構(gòu)件。顯然設(shè)計(jì)成手推動(dòng)式草坪剪草機(jī)是合理可行的。</p><p>  2.3 用組合法實(shí)現(xiàn)增速</p><p>  為了讓操作者在正常行走速度下操作,傳遞出去的力應(yīng)通過增速機(jī)構(gòu)繼續(xù)傳遞。由于轉(zhuǎn)換機(jī)構(gòu)的運(yùn)動(dòng)輸入構(gòu)件作定軸轉(zhuǎn)動(dòng),這樣在剪草機(jī)動(dòng)力輸入構(gòu)件輪子和執(zhí)行構(gòu)件滾刀之間,可以采用鏈傳動(dòng),帶傳動(dòng)和齒輪傳動(dòng)。由此,設(shè)計(jì)了以下幾種傳動(dòng)方案。為了讓設(shè)計(jì)的

23、剪草機(jī)結(jié)構(gòu)緊湊,可以采用齒輪傳動(dòng)。而齒輪傳動(dòng)有直齒圓柱齒輪傳動(dòng),斜齒圓柱齒輪傳動(dòng),圓錐齒輪傳動(dòng)和蝸輪蝸桿傳動(dòng)等。由于蝸輪蝸桿傳動(dòng)的傳動(dòng)效率低,一般是蝸桿為主動(dòng)輪,且軸線空間交錯(cuò),用來做剪草機(jī),會(huì)使得支撐結(jié)構(gòu)復(fù)雜。圓錐齒輪傳動(dòng)的軸線相交,且其中一個(gè)齒輪需懸掛,也會(huì)使剪草機(jī)機(jī)構(gòu)復(fù)雜。直齒圓柱齒輪和斜齒圓柱齒輪的軸線互相平行,支撐結(jié)構(gòu)較簡(jiǎn)單,同時(shí)剪草機(jī)的速度不高,載荷也不大,因此,可以選擇直齒圓柱齒輪作為增速機(jī)構(gòu)。由于齒輪傳動(dòng)的傳動(dòng)比不能太大

24、,增速不夠明顯,因此采用直齒輪加鏈輪傳動(dòng)的組成方案。機(jī)構(gòu)組成方案如圖2—3所示。</p><p>  圖2—3 機(jī)構(gòu)組成方案</p><p>  2.4刀架高度調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)</p><p>  我們還希望所設(shè)計(jì)的剪草機(jī)能實(shí)現(xiàn)剪草高度的調(diào)節(jié)。要實(shí)現(xiàn)此功能,還需要增加一個(gè)能使刀架(包括活動(dòng)刀片和固定刀片)沿垂直方向移動(dòng)的移動(dòng)副,同時(shí)又要保證兩鏈輪之間的中心距保持不變,因此

25、選用曲面滑塊,如圖2—4所示。</p><p>  圖2—4 曲面滑塊</p><p><b>  第三章 結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)</b></p><p>  3.1 傳動(dòng)零件的設(shè)計(jì)</p><p>  3.1.1 齒輪機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)</p><p>  1 選定齒輪的類型,精度等級(jí),材料以及齒數(shù)</

26、p><p>  1) 按照?qǐng)D2—1所示的傳動(dòng)方案,因?yàn)辇X輪受軸向力很小,故選用直齒圓柱齒輪傳動(dòng),制作比較簡(jiǎn)單可以降低成本。</p><p>  2) 該剪草機(jī)工作時(shí)的速度較低,所以選擇8級(jí)精度(GB10095-88)。</p><p>  3) 材料選擇。由輪齒的失效形式可知,設(shè)計(jì)齒輪時(shí),應(yīng)該使齒面具有較高的抗磨損、抗點(diǎn)蝕、抗膠合以及抗塑性變形的能力,而齒根要有較高的抗

27、折斷的能力。因此,對(duì)齒輪的材料性能基本要求為:齒面要硬、齒芯要韌。一般齒輪材料有鋼,鑄鐵,以及非金屬材料。</p><p>  齒輪材料的選擇原則:齒輪材料必須滿足工作的要求;應(yīng)考慮齒輪尺寸的大小、毛坯成型的方法以及熱處理和制造工藝:如正火碳鋼,不論毛坯的制作方法如何,只能用于制作在載荷平穩(wěn)或輕度沖擊下工作的齒輪,不能承受大的沖擊載荷;調(diào)質(zhì)碳鋼可以用于制作在中等沖擊載荷平穩(wěn)下工作的齒輪;合金鋼常用于制作高速、重載

28、并在沖擊載荷下的齒輪;飛行器中的齒輪傳動(dòng),要求齒輪尺寸盡可能小,應(yīng)采用表面硬化處理的高強(qiáng)度合金鋼;金屬制作的軟齒面齒輪,配對(duì)兩輪齒面的硬度差應(yīng)保持為30~50HBS或更多。由剪草機(jī)的工作條件可知對(duì)齒輪材料要求不高,而且大尺寸的齒輪一般采用鑄造毛坯,因此可選用鑄鋼或鑄鐵作為齒輪材料。</p><p>  根據(jù)齒輪材料選擇的原則以及常用材料的力學(xué)特性選擇大小齒輪的材料為ZG310-570,采用表面淬火。</p&

29、gt;<p><b>  2 齒輪尺寸設(shè)計(jì)</b></p><p>  開式(半開式)齒輪傳動(dòng),由于輪齒主要為磨損失效,為使得輪齒不至于過小,故小齒輪不適宜選用過多的齒數(shù),一般可取Z=17~20。本設(shè)計(jì)中選擇小齒輪齒數(shù)z=20,大齒輪的齒數(shù),取。設(shè)計(jì)傳動(dòng)比。人正常行走時(shí)的速度為大約1.2m/s,步距60~75cm。考慮到剪草時(shí)的實(shí)際情況,取0.8m/s。設(shè)計(jì)剪草機(jī)的后輪直徑為

30、430mm。設(shè)想剪草機(jī)工作時(shí)處于理想狀況下即輪子只滾動(dòng)不滑動(dòng)。由此可得,后輪軸的轉(zhuǎn)速約為。查機(jī)械設(shè)計(jì)手冊(cè)得:橡膠輪胎對(duì)土路面的滾動(dòng)摩擦力臂為10~15/mm,由于設(shè)計(jì)要求剪草機(jī)質(zhì)量不大于50Kg,則車輪沿地面的最大滾動(dòng)阻力矩為。設(shè)計(jì)剪草機(jī)工作壽命為8年。</p><p>  3 軸Ⅰ和軸Ⅱ上齒輪2和齒輪1的設(shè)計(jì)</p><p><b>  基本參數(shù)</b></

31、p><p> ?、?按齒面接觸強(qiáng)度設(shè)計(jì)</p><p>  由設(shè)計(jì)計(jì)算公式進(jìn)行計(jì)算,即</p><p><b>  ≥</b></p><p>  1) 確定公式內(nèi)各計(jì)算數(shù)值</p><p><b> ?。?)試選載荷系數(shù)</b></p><p>  (

32、2)小齒輪轉(zhuǎn)矩 </p><p>  注:由機(jī)械設(shè)計(jì)手冊(cè)查得:圓柱齒輪機(jī)械傳動(dòng)7級(jí)精度的傳動(dòng)效率為0.98-0.995</p><p><b> ?。?)選取齒寬系數(shù)</b></p><p>  (4)材料的彈性影響系數(shù)</p><p> ?。?)由齒面硬度查得小齒輪的接觸疲勞強(qiáng)度極限;大齒輪的接觸疲勞強(qiáng)度極限<

33、/p><p>  (6)計(jì)算應(yīng)力循環(huán)次數(shù)</p><p> ?。?)查得接觸疲勞壽命系數(shù); </p><p> ?。?)計(jì)算接觸疲勞許用應(yīng)力</p><p>  取失效概率為1%,安全系數(shù)S=1,得</p><p><b>  2)計(jì)算</b></p><p> ?。?)計(jì)算小

34、齒輪分度圓直徑,代入接觸疲勞許用應(yīng)力中的較小值</p><p><b>  ≥</b></p><p>  (2)計(jì)算圓周速度與齒寬</p><p> ?。?)計(jì)算齒寬與齒高之比</p><p><b>  模數(shù) </b></p><p><b>  齒高 <

35、/b></p><p> ?。?) 計(jì)算載荷系數(shù)</p><p>  根據(jù)速度,7級(jí)精度,查得動(dòng)載系數(shù);</p><p>  直齒輪,假設(shè)<查得;</p><p><b>  使用系數(shù);</b></p><p>  7級(jí)精度小齒輪對(duì)稱支撐布置,;</p><p>&l

36、t;b>  由,得;故載荷系數(shù)</b></p><p>  2. 按齒根彎曲疲勞強(qiáng)度設(shè)計(jì)</p><p>  彎曲疲勞強(qiáng)度的設(shè)計(jì)公式為</p><p><b>  ≥</b></p><p>  1) 確定公式內(nèi)的各計(jì)算數(shù)值</p><p> ?。?)查得小齒輪的彎曲疲勞極限;

37、齒輪的彎曲疲勞極限;</p><p> ?。?)查得彎曲疲勞壽命系數(shù);;</p><p>  (3)計(jì)算彎曲疲勞許用應(yīng)力</p><p>  取彎曲疲勞安全系數(shù)S=1.4,得</p><p><b> ?。?)計(jì)算載荷系數(shù)</b></p><p><b>  (5)查取齒形系數(shù)</

38、b></p><p><b> ??;</b></p><p> ?。?)查取應(yīng)力校正系數(shù),;</p><p> ?。?)計(jì)算大、小齒輪的并加以比較得:</p><p><b>  大齒輪的數(shù)值大。</b></p><p><b>  2) 設(shè)計(jì)計(jì)算</b

39、></p><p><b>  ≥</b></p><p>  由上可得,小齒輪的分度圓直徑大于22.5mm,模數(shù)大于1.013即可滿足齒輪強(qiáng)度要求。考慮到加工難易以及軸的強(qiáng)度故取模數(shù)m=6.5,小齒輪分度圓直徑為130mm。</p><p>  3. 幾何尺寸計(jì)算</p><p>  1) 計(jì)算分度圓直徑<

40、;/p><p><b>  2) 計(jì)算中心距</b></p><p><b>  3) 計(jì)算齒輪寬度</b></p><p><b>  取 , .</b></p><p>  4) 計(jì)算齒頂圓直徑</p><p>  5) 計(jì)算齒根圓直徑</p&

41、gt;<p>  齒輪結(jié)構(gòu)通常與其幾何尺寸,材料及制造工藝有關(guān),一般多采用鑄造或者鍛造毛坯。當(dāng)毛坯直徑大于400mm時(shí),可以考慮鑄造毛坯;當(dāng)齒輪根圓直徑與該處軸所需直徑差值過小時(shí),為避免由于鍵槽處輪轂過于薄弱而發(fā)生失效,應(yīng)將齒輪與軸加工成一體;由于小齒輪的齒頂圓直徑<160mm,所以可以做成實(shí)心結(jié)構(gòu)的齒輪。如圖示:</p><p>  圖 3—1 齒輪結(jié)構(gòu)形式圖</p><p&g

42、t;  圖3—2 小齒輪形狀結(jié)構(gòu)圖</p><p>  而大齒輪的齒頂圓直徑>160mm,所以大齒輪的形狀結(jié)構(gòu)如圖3-3所示:</p><p>  圖3—3 大齒輪形狀結(jié)構(gòu)圖</p><p>  3.1.2 鏈輪機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)</p><p>  鏈傳動(dòng)主要用在要求工作可靠,且兩軸相距較遠(yuǎn),以及其它不宜采用齒輪傳動(dòng)的場(chǎng)合。其中滾子鏈?zhǔn)褂米顝V,且齒

43、形鏈結(jié)構(gòu)復(fù)雜,價(jià)格較高,制造較難,故此處采用滾子鏈鏈傳動(dòng)。</p><p>  鏈輪的材料應(yīng)能保證輪齒具有足夠的耐磨性和強(qiáng)度。由于小鏈輪輪齒的嚙合次數(shù)比大鏈輪輪齒的嚙合次數(shù)多,所受沖擊也較嚴(yán)重,故小鏈輪應(yīng)采用較好的材料制造。所以大鏈輪的材料選用35鋼,小鏈輪則選用20鋼。</p><p>  1. 選擇鏈輪齒數(shù)</p><p>  假設(shè)鏈速v=0.6—3m/s,由

44、機(jī)械設(shè)計(jì)手冊(cè)選取小鏈輪齒數(shù);大鏈輪齒數(shù)。</p><p><b>  計(jì)算功率</b></p><p>  由手冊(cè)查得工作情況系數(shù),故</p><p><b>  確定鏈條鏈節(jié)數(shù)</b></p><p>  初定中心距,則鏈節(jié)數(shù)為</p><p><b>  取節(jié)&

45、lt;/b></p><p><b>  確定鏈條的節(jié)距P</b></p><p>  由小鏈輪轉(zhuǎn)速估計(jì),鏈工作在功率曲線頂點(diǎn)左側(cè)時(shí),可能出現(xiàn)鏈板疲勞破壞。查得小鏈輪齒數(shù)系數(shù)</p><p><b>  ;</b></p><p><b>  ;</b></p>

46、;<p>  選取單排鏈,,故得所需傳遞的功率為</p><p>  由小鏈輪轉(zhuǎn)速及功率,考慮到剪草時(shí)的實(shí)際情況,根據(jù)手冊(cè)選取鏈號(hào)為10A單排鏈。同時(shí)也證實(shí)原估計(jì)鏈工作在額定功率曲線頂點(diǎn)左側(cè)是正確的。再查得鏈節(jié)距P=15.875mm。</p><p>  確定鏈長(zhǎng)L及中心距a</p><p><b>  中心距減少量</b><

47、;/p><p><b>  實(shí)際中心距</b></p><p><b>  取</b></p><p><b>  驗(yàn)算鏈速</b></p><p><b>  與原假設(shè)相符。</b></p><p><b>  驗(yàn)算小鏈輪轂

48、孔</b></p><p>  由機(jī)械設(shè)計(jì)手冊(cè)查得小鏈輪轂孔許用最大直徑為45mm。</p><p><b>  幾何尺寸計(jì)算</b></p><p>  1) 計(jì)算分度圓直徑 </p><p>  2) 計(jì)算齒頂圓直徑</p><p><b>  因此,取</b>

49、;</p><p><b>  因此,取</b></p><p>  3) 計(jì)算齒根圓直徑</p><p>  小直徑的直徑可制成整體式,中等尺寸的鏈輪可制成孔板式。由計(jì)算結(jié)果可以得出大小鏈輪的形狀結(jié)構(gòu)。如圖3-4,3-5所示:</p><p>  圖3—4 小鏈輪形狀結(jié)構(gòu)圖</p><p>  

50、圖3—5 大鏈輪形狀結(jié)構(gòu)圖</p><p>  3.1.3 軸的設(shè)計(jì)</p><p><b>  1 軸的材料選擇</b></p><p>  軸的材料主要是碳鋼和合金鋼。鋼軸的毛坯多數(shù)用軋制圓鋼和鍛件,有的則直接用圓鋼。</p><p>  由于碳鋼比合金鋼價(jià)廉,對(duì)應(yīng)力集中的敏感性較低,同時(shí)也可以用熱處理或化學(xué)熱處

51、理的辦法提高其耐磨性和抗疲勞強(qiáng)度,故采用碳鋼制造尤為廣泛,其中最常用的是45號(hào)鋼。</p><p>  合金鋼比碳鋼具有更高的力學(xué)性能和更好的淬火性能。因此,在傳遞大動(dòng)力,并要求減小尺寸與質(zhì)量,提高軸頸的耐磨性,以及處于高溫或低溫條件下工作的軸,常采用合金鋼。</p><p>  必須指出:在一般工作溫度下(低于200℃),各種碳鋼和合金鋼的彈性模量均相差不多,因此在選擇鋼的種類和決定鋼的

52、熱處理方法時(shí),所根據(jù)的是強(qiáng)度與耐磨性,而不是軸的彎曲或扭轉(zhuǎn)剛度。但也應(yīng)當(dāng)注意,在既定條件下,有時(shí)也可以選擇強(qiáng)度較低的鋼材,而用適當(dāng)增大軸的截面面積的辦法來提高軸的剛度。</p><p>  各種熱處理(如高頻淬火、滲碳、氮化、氰化等)以及表面強(qiáng)化處理(如噴丸、滾壓等),對(duì)提高軸的抗疲勞強(qiáng)度都有著顯著的效果。</p><p>  高強(qiáng)度鑄鐵和球墨鑄鐵容易作成復(fù)雜的形狀,且具有價(jià)廉,良好的吸振

53、性和耐磨性,以及對(duì)應(yīng)力集中的敏感性較低等優(yōu)點(diǎn),可用于制造外形復(fù)雜的軸。</p><p>  根據(jù)軸的常用材料及其主要力學(xué)性能,結(jié)合此處的實(shí)際的情況,所受載荷小而且轉(zhuǎn)速低所以三個(gè)軸均選擇用45鋼(調(diào)質(zhì))。</p><p><b>  2 軸的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)</b></p><p>  軸的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)包括定出軸的合理外形和全部結(jié)構(gòu)尺寸。</p>

54、;<p>  軸的結(jié)構(gòu)主要取決于以下因素:軸在機(jī)器中的安裝位置以及形式;軸上零件的類型,尺寸,數(shù)量以及和軸聯(lián)接的方法;載荷的性質(zhì),大小,方向以及分布情況;軸的加工工藝等。由于影響軸的結(jié)構(gòu)因素較多,而且結(jié)構(gòu)形式又要隨著具體情況的不同而不同,所以軸沒有標(biāo)準(zhǔn)的結(jié)構(gòu)形式。設(shè)計(jì)時(shí)必須針對(duì)不同情況進(jìn)行具體的分析。但是,不論何種具體條件,軸的結(jié)構(gòu)都應(yīng)該滿足:軸和裝在軸上的零件要有準(zhǔn)確的工作位置;軸上的零件應(yīng)便于裝拆和調(diào)整;軸應(yīng)具有良好的

55、制造工藝性等。</p><p>  軸上零件的軸向定位是以軸肩、套筒、圓螺母、軸端擋圈和軸承端蓋等來保證的。</p><p>  軸肩 分為定位軸肩和非定位軸肩兩類,利用軸肩定位是最方便可靠的方法,但采用軸肩就必然會(huì)使軸的直徑加大,而且軸肩處將因截面突變而引起應(yīng)力集中。另外,軸肩過多時(shí)也不利于加工。因此,軸肩定位多用于軸向力較大的場(chǎng)合。</p><p>  套筒定位

56、 結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單,定位可靠,軸上不需開槽﹑鉆孔和切制螺紋,因而不影響軸的疲勞強(qiáng)度,一般用于軸上兩個(gè)零件之間的定位。如兩零件的間距較大時(shí),不宜采用套筒定位,以免增大套筒的質(zhì)量及材料用量。因套筒與軸的配合較松,如軸的轉(zhuǎn)速較高時(shí),也不宜采用套筒定位。</p><p>  圓螺母 定位可承受大的軸向力,但軸上螺紋處有較大的應(yīng)力集中,會(huì)降低軸的疲勞強(qiáng)度,故一般用于固定軸端的零件,有雙圓螺母和圓螺母與止動(dòng)墊片兩種型式。當(dāng)軸上兩零件

57、間距離較大不宜使用套筒定位時(shí),也常采用圓螺母定位。</p><p>  軸承端蓋 用螺釘或榫槽與箱體聯(lián)接而使?jié)L動(dòng)軸承的外圈得到軸向定位。在一般情況下,整個(gè)軸的軸向定位也常利用軸承端蓋來實(shí)現(xiàn)。</p><p>  軸上零件的周向定位的目的是限制軸上零件與軸發(fā)生相對(duì)轉(zhuǎn)動(dòng)。常用的周向定位零件有鍵﹑花鍵、銷﹑緊定螺釘以及過盈配合等,其中緊定螺釘只用在傳力不大之處</p><p&

58、gt;  有配合要求的軸段,應(yīng)盡量采用標(biāo)準(zhǔn)直徑。安裝標(biāo)準(zhǔn)件(如滾動(dòng)軸承、聯(lián)軸器、密封圈等)部位的軸徑,應(yīng)取為相應(yīng)的標(biāo)準(zhǔn)值及所選配合的公差。</p><p>  為了使齒輪、軸承等有配合要求的零件裝拆方便,并減少配合表面的擦傷,在配合軸段前應(yīng)采用較小的直徑。為了使與軸作過盈配合的零件易于裝配,相配軸段的壓入端應(yīng)制出錐度;或在同一軸段的兩個(gè)部位上采用不同的尺寸公差。</p><p>  確定各

59、軸段長(zhǎng)度時(shí),應(yīng)盡可能使結(jié)構(gòu)緊湊,同時(shí)還要保證零件所需的裝配或調(diào)整空間。軸的各段長(zhǎng)度主要是根據(jù)各零件與軸配合部分的軸向尺寸和相鄰零件間必要的空隙來確定的。為了保證軸向定位可靠,與齒輪和聯(lián)軸器等零件相配合部分的軸段長(zhǎng)度一般應(yīng)比輪轂長(zhǎng)度短2~3mm。</p><p>  結(jié)合以上設(shè)計(jì)準(zhǔn)則設(shè)計(jì)各個(gè)軸的結(jié)構(gòu)尺寸如下:</p><p><b> ?。?) 軸Ⅰ的設(shè)計(jì)</b><

60、;/p><p>  1) 求作用在軸Ⅰ上齒輪2的力</p><p><b>  因?yàn)?,故</b></p><p><b>  ()</b></p><p>  由此可見,軸所承受的力很小。</p><p>  2) 初步確定軸的最小直徑</p><p>

61、;  根據(jù)機(jī)械設(shè)計(jì)手冊(cè)查得,取=112,于是得</p><p>  考慮到需要開鍵槽以及加工工藝,故取。顯然,軸的最小直徑是安裝車輪處,即。</p><p>  3)根據(jù)軸向定位的要求確定軸的各段直徑和長(zhǎng)度</p><p>  ①為了滿足車輪的軸向定位要求,車輪外用M16的螺母定位;內(nèi)用套筒定位。</p><p> ?、诔醪竭x擇滾動(dòng)軸承。因軸

62、承同時(shí)承受的徑向和軸向力均很小,故選用深溝球軸承。參照工作要求并根據(jù),參照國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)GB/T 276-1994,由軸承產(chǎn)品目錄中初步選取0組基本游隙組、標(biāo)準(zhǔn)精度級(jí)的單列深溝球軸承6004,其尺寸為,由于需要安裝擋油環(huán),所以軸承內(nèi)用套筒定位,套筒用軸肩定位;外用軸承端蓋定位。軸承安裝在軸承架里,其周向定位是借助過渡配合來保證的,此處選軸的直徑尺寸公差為m6。。</p><p> ?、塾捎谳S上齒輪之間的配合原因,故取Ⅲ

63、-Ⅳ段的直徑為;取。</p><p> ?、苋“惭b齒輪處的軸段Ⅴ-Ⅵ的直徑;。齒輪的右端采用軸肩定位,軸環(huán)處的直徑。軸環(huán)寬度。齒輪左端采用圓螺母定位,取用M27圓螺母,螺紋。</p><p><b>  ⑤;。</b></p><p> ?、掭S承端蓋采用M5的螺釘固定,軸承端蓋的總寬度為20mm,故取。</p><p>

64、  至此,已初步確定了軸Ⅰ的各段直徑和長(zhǎng)度。</p><p> ?、咻S上零件的周向定位</p><p>  齒輪、車輪與軸的周向定位均采用平鍵聯(lián)接。按由手冊(cè)查得平鍵截面(摘自GB/T 1095-2003),鍵槽用鍵槽銑刀加工,長(zhǎng)為50mm(摘自GB/T 1096-2003)。 同時(shí)為了保證齒輪與軸的配合有良好的對(duì)中性,故選擇齒輪輪轂與軸的配合為H7/n6;同樣車輪與與軸的聯(lián)接,選用B型平鍵

65、,車輪與軸的配合為H7/k6.</p><p>  ⑧由機(jī)械設(shè)計(jì)手冊(cè)得,M16螺紋倒角為2×45°;M27螺紋倒角為1×45°;各軸肩處的圓角半徑取R1。</p><p>  初步確定的軸Ⅰ的結(jié)構(gòu)如圖3—6所示。</p><p><b>  圖3—6軸Ⅰ的結(jié)構(gòu)</b></p><p&g

66、t;<b> ?。?) 軸Ⅱ的設(shè)計(jì)</b></p><p>  參照軸Ⅰ的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì),</p><p>  1) 求作用在軸Ⅱ上齒輪1的力</p><p>  2) 初步確定軸的最小直徑</p><p><b>  取=112 </b></p><p>  考慮到需要開鍵槽以及

67、加工工藝,故取=20mm。顯然,軸的最小直徑是安裝軸承處。</p><p>  3) 根據(jù)軸向定位的要求確定軸的各段直徑和長(zhǎng)度</p><p> ?、俪醪竭x擇滾動(dòng)軸承。</p><p>  由軸承產(chǎn)品目錄中初步選取0組基本游隙組、標(biāo)準(zhǔn)精度級(jí)的單列深溝球軸承6004,其尺寸為,外部定位方式為軸承架定位,內(nèi)部為套筒定位。故取。</p><p>&

68、lt;b> ?、?;。</b></p><p>  ③Ⅲ-Ⅳ段和Ⅶ-Ⅷ段是安裝大鏈輪的軸段,故其直徑為30mm,長(zhǎng)度為10mm。左右兩端定位分別為軸肩定位和套筒定位。軸肩直徑為,長(zhǎng)度為,。</p><p>  ④Ⅴ-Ⅵ段為小齒輪。分度圓直徑為130mm。長(zhǎng)度為134mm,左端用圓螺母定位,右端用軸肩定位。圓螺母選取M42,該段長(zhǎng)25mm。軸肩直徑為52mm,長(zhǎng)10mm。&l

69、t;/p><p> ?、葺S上零件的周向定位</p><p>  齒輪和鏈輪與軸的周向定位均采用平鍵聯(lián)接。選用平鍵分別為和B型平鍵,配合為H7/n6。</p><p>  ⑥取軸端倒角為1×45°,各軸肩處的圓角半徑取R1。</p><p>  初步確定的軸Ⅱ的結(jié)構(gòu)如圖3—7所示。</p><p>  圖

70、3—7 軸Ⅱ的結(jié)構(gòu)</p><p><b> ?。?) 軸Ⅲ的設(shè)計(jì)</b></p><p>  參照軸Ⅰ,軸Ⅱ的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì),可以得出:</p><p>  取軸Ⅲ的=20mm亦滿足強(qiáng)度要求。顯然,軸的最小直徑是安裝軸承處。</p><p>  3)根據(jù)軸向定位的要求確定軸的各段直徑和長(zhǎng)度</p><p

71、><b>  ①取=13mm。</b></p><p>  ②初步選擇滾動(dòng)軸承。</p><p>  由軸承產(chǎn)品目錄中初步選取兩組軸承均為0組基本游隙組、標(biāo)準(zhǔn)精度級(jí)的單列深溝球軸承6004,其尺寸為,兩軸承與鏈輪之間用套筒定位。外側(cè)采用軸承架定位。。</p><p><b> ?、郏?。</b></p>

72、<p> ?、堍?Ⅳ段和Ⅶ-Ⅷ段是安裝小鏈輪的軸段,故選其直徑為30mm,長(zhǎng)度為10mm。左右定位均用套筒定位。</p><p>  ⑤Ⅳ-Ⅴ段為安裝滾刀處。采用套筒定位。直徑為,長(zhǎng)度為。</p><p> ?、掭S上零件的周向定位</p><p>  小鏈輪與軸的周向定位均采用B型平鍵聯(lián)接。選用平鍵為B型平鍵,滾刀與軸的聯(lián)接選用平鍵,配合均為H7/n6。&

73、lt;/p><p> ?、呷≥S端倒角為1×45°,各軸肩處的圓角半徑取R1。</p><p>  初步確定的軸Ⅲ的結(jié)構(gòu)如圖3—8所示。</p><p>  圖3—8 軸Ⅲ的結(jié)構(gòu)</p><p><b> ?。?)底刀軸的設(shè)計(jì)</b></p><p>  根據(jù)以上軸的設(shè)計(jì)經(jīng)驗(yàn)可做出

74、底刀軸的結(jié)構(gòu)如下:</p><p>  ①取33.5mm。并外接直徑為30的旋轉(zhuǎn)手柄。</p><p> ?、诔醪竭x擇滾動(dòng)軸承。</p><p>  選用同上軸同樣的滾動(dòng)軸承。內(nèi)部采用軸肩定位,外部一端用軸承架定位,有外接手柄的一端用軸承端蓋定位。,</p><p><b>  ③;。</b></p>&l

75、t;p>  ④Ⅳ-Ⅴ段是安裝底刀的部分,取。</p><p> ?、葺S承端蓋的總寬度為31mm,用M5螺釘固定。</p><p> ?、薜椎杜c軸之間的定位采用過渡配合和螺紋聯(lián)接。</p><p> ?、呷≥S端倒角,螺紋倒角為1×45°,各軸肩處的圓角半徑取R1。</p><p>  初步確定的底刀軸的結(jié)構(gòu)如圖3—9所

76、示。</p><p>  圖3—9 底刀軸的結(jié)構(gòu)</p><p>  3 提高軸強(qiáng)度的措施</p><p>  (1) 合理布置軸上零件以減小軸的載荷;</p><p>  (2) 改進(jìn)軸的結(jié)構(gòu)以減小應(yīng)力集中的影響;</p><p>  軸通常是在變應(yīng)力條件下工作的,軸的截面尺寸發(fā)生突變處要產(chǎn)生應(yīng)力集中,軸的疲勞破

77、壞往往在此發(fā)生。為了提高軸的疲勞強(qiáng)度,應(yīng)盡量減少應(yīng)力集中源和降低應(yīng)力集中程度。為此軸肩處應(yīng)采用較大的過渡圓角半徑r來降低應(yīng)力集中。但對(duì)定位軸肩,還必須保證零件得到可靠的定位。當(dāng)靠軸肩定位的零件的圓角半徑很小時(shí),為了增大軸肩處的圓角半徑,可采用內(nèi)凹圓角或加裝隔離環(huán)。</p><p>  (3)改進(jìn)軸上零件的結(jié)構(gòu)以減小軸的載荷;</p><p>  (4)改進(jìn)軸的表面質(zhì)量以提高軸的疲勞強(qiáng)度;&

78、lt;/p><p>  軸的表面粗糙度和表面強(qiáng)化處理方法也會(huì)對(duì)軸的疲勞強(qiáng)度產(chǎn)生影響。軸的表面愈粗糙,疲勞強(qiáng)度也愈低。因此,應(yīng)合理減小軸的表面及圓角處的加工粗糙度值。</p><p>  表面強(qiáng)化處理的方法有:表面高頻淬火等熱處理;表面滲碳、氰化、氮化等化學(xué)熱處理;碾壓、噴丸等強(qiáng)化處理。通過碾壓、噴丸進(jìn)行表面強(qiáng)化處理時(shí)可使軸的表層產(chǎn)生預(yù)壓應(yīng)力,從而提高軸的抗疲勞能力。</p>&l

79、t;p>  各個(gè)軸均采用淬火處理。</p><p>  4 軸的結(jié)構(gòu)工藝性 </p><p>  軸的結(jié)構(gòu)工藝性是指軸的結(jié)構(gòu)形式應(yīng)便于加工和裝配軸上零件,并且生產(chǎn)率高,成本低。一般地說,軸的結(jié)構(gòu)越簡(jiǎn)單,工藝性越好。因此,在滿足使用要求的前提下,軸的結(jié)構(gòu)形式應(yīng)盡量簡(jiǎn)化。</p><p>  為了便于裝配零件并去掉毛刺,軸端應(yīng)制出45°的倒角;需要磨削

80、加工的軸段,應(yīng)留有砂輪越程槽;需要切制螺紋的軸段,應(yīng)留有退刀槽。它們的尺寸可參看標(biāo)準(zhǔn)或手冊(cè)。</p><p>  為減少加工了減少裝夾工件的時(shí)間,在同一軸上,不同軸段的鍵槽應(yīng)布置(或投影)在軸的同一母線上。為了刀具種類和提高勞動(dòng)生產(chǎn)率,軸上直徑相近的圓角、倒角、鍵槽寬度、砂輪越程槽寬度和退刀槽寬度等應(yīng)盡可能采用相同的尺寸。</p><p>  3.1.4 軸承校核</p>

81、<p>  滾動(dòng)軸承是現(xiàn)代機(jī)器中廣泛應(yīng)用的零件之一,它是依靠主要元件間的滾動(dòng)接觸來支承轉(zhuǎn)動(dòng)零件的。常用的滾動(dòng)軸承絕大多數(shù)已經(jīng)標(biāo)準(zhǔn)化,并由專業(yè)工廠大量制造即供應(yīng)各種規(guī)格常用的軸承。</p><p>  滾動(dòng)軸承的構(gòu)成:包括:內(nèi)圈、外圈、滾動(dòng)體、保持架  內(nèi)圈用來和軸頸裝配,外圈用來和軸承座孔裝配。通常是內(nèi)圈隨軸頸回轉(zhuǎn),外圈固定,但也可以用于外圈回轉(zhuǎn)而內(nèi)圈不動(dòng),或是內(nèi)、外圈同時(shí)回轉(zhuǎn)的場(chǎng)合。當(dāng)內(nèi)、

82、外圈相對(duì)轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí),滾動(dòng)體即在內(nèi)、外圈的滾道內(nèi)滾動(dòng)。保持架的作用主要是均勻地隔開滾動(dòng)體。 滾動(dòng)體的基本類型有:鋼球、圓柱滾子、圓錐滾子、滾針、鼓形滾子、不對(duì)稱鼓形滾子。 與滑動(dòng)軸承相比,滾動(dòng)軸承具有旋轉(zhuǎn)精度高、啟動(dòng)力矩小、是標(biāo)準(zhǔn)件、選用方便等特點(diǎn)。</p><p>  與滑動(dòng)軸承相比,滾動(dòng)軸承的優(yōu)點(diǎn):</p><p>  1、一般條件下,滾動(dòng)軸承的效率和液體動(dòng)力潤(rùn)滑軸承相當(dāng),

83、但較混合潤(rùn)滑軸承要高一些;</p><p>  2、徑向游隙比較小,向心角接觸軸承可用預(yù)緊可用預(yù)緊力消除游 隙, 運(yùn)轉(zhuǎn)精度高;</p><p>  3、對(duì)于同尺寸的軸徑,滾動(dòng)軸承的寬度比滑動(dòng)軸承小,可使機(jī)器的 軸向結(jié)構(gòu)緊湊;</p><p>  4、大多數(shù)滾動(dòng)軸承能同時(shí)受徑向和軸向載荷,故軸承組合結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單;</p><p>  5、消耗潤(rùn)滑劑

84、少,便于密封,易于維護(hù);</p><p>  6、不需要有用有色金屬;</p><p>  7、標(biāo)準(zhǔn)化程度高,成批生產(chǎn),成本低;</p><p>  與滑動(dòng)軸承相比,滾動(dòng)軸承的缺點(diǎn):</p><p>  1、承受沖擊載荷能力較差;</p><p>  2、高速重載載荷下軸承壽命較低;</p><p&

85、gt;  3、振動(dòng)及噪聲較大;</p><p>  4、徑向尺寸比滑動(dòng)軸承;</p><p>  能否正確選用滾動(dòng)軸承,對(duì)主機(jī)能否獲得良好的工作性能,延長(zhǎng)使用壽命;對(duì)企業(yè)能否縮短維修時(shí)間,減少維修費(fèi)用,提高機(jī)器的運(yùn)轉(zhuǎn)率,都有著十分重要的作用。因此,不論是設(shè)計(jì)制造單位,還是維修使用單位,在選擇滾動(dòng)軸承時(shí)都必須高度重視。一般來說,選擇軸承的步驟可能概括為:1.   

86、;   根據(jù)軸承工作條件(包括載荷方向及載荷類型、轉(zhuǎn)速、潤(rùn)滑方式、同軸度要求、定位或非定位、安裝和維修環(huán)境、環(huán)境溫度等),選擇軸承基本類型、公差等級(jí)和游隙; 2.      根據(jù)軸承的工作條件和受力情況和壽命要求,通過計(jì)算確定軸承型號(hào),或根據(jù)使用要求,選定軸承型號(hào),再驗(yàn)算壽命; 3.    

87、;  驗(yàn)算所選軸承的額定載荷和極限轉(zhuǎn)速。</p><p>  選擇軸承的主要考慮因素是極限轉(zhuǎn)速、要求的確良?jí)勖洼d荷能力,其它的因素則有助于確定軸承類型、結(jié)構(gòu)、尺寸及公差等級(jí)和游隙工求的最終方案。類型選擇,各類滾動(dòng)軸承具有不同的特性,適用于各種機(jī)械的不同使用情況。選擇軸承類型時(shí),通常應(yīng)考慮下列因素。一般情況下:對(duì)承受推力載荷時(shí)選用推力軸承、角接觸軸承,對(duì)高速應(yīng)用場(chǎng)合通常使用球軸承,承受重的徑向

88、載荷時(shí),則選用滾子軸承??傊x用人員應(yīng)從不同生產(chǎn)廠家、眾多的軸承產(chǎn)品中,選用合適的類型。軸承所占機(jī)械的空間和位置 在機(jī)械設(shè)計(jì)中,一般先確定軸的尺寸,然后,根據(jù)軸的尺寸選擇滾動(dòng)軸承。通常是小軸選用球軸承,大軸選用滾子軸承。但是,當(dāng)軸承在機(jī)器的直徑方向受到限制時(shí),則選用滾針軸承、特輕和超輕系列的球或滾子軸承;當(dāng)軸承在機(jī)器的軸向位置受到限制時(shí),可選用窄的或特窄系列的球或滾子軸承。軸承所受載荷的大小、方向和性質(zhì) 載荷是選用

89、軸承的最主要因素。滾子軸承用于承受較重的載荷,球軸承用于承受較輕的或中等載荷,滲碳鋼制造或貝氏體淬火的軸承,可承受沖擊與振動(dòng)載荷。在載荷的作用方向方面,承受純徑向載荷時(shí),可選用深溝球軸承、圓柱滾子軸承或滾針軸承。承受較小的純軸向載荷時(shí),可選用推力</p><p>  滾動(dòng)軸承類型選擇應(yīng)注意的問題:</p><p>  1、考慮軸承的承受載荷情況</p><p>  

90、方向:受徑向力時(shí),用向心軸承;受軸向力時(shí),用推力軸承;徑向力和周向力聯(lián)合作用時(shí),用向心推力軸承;</p><p>  大小:受到較大載荷時(shí),可用滾子軸承,或尺寸系列較大的軸承;受到較小載荷時(shí),可用球軸承,或尺寸系列較小的軸承</p><p>  2、考慮對(duì)軸承尺寸的限制</p><p>  當(dāng)對(duì)軸承的徑向尺寸嚴(yán)格限制時(shí),可選用滾針軸承;</p><

91、;p>  3、考慮軸承的轉(zhuǎn)速一般來講,球軸承比滾子軸承能適應(yīng)更高的轉(zhuǎn)速,輕系列的軸承比重系列的軸承能適應(yīng)更高的轉(zhuǎn)速;此外,各類推力軸承的極限轉(zhuǎn)速很低,不易用于高轉(zhuǎn)速的情況。</p><p>  4、考慮對(duì)軸承的調(diào)心性要求</p><p>  調(diào)心球軸承和調(diào)心滾子軸承均能滿足一定的調(diào)心要求(即:軸心線與軸承座孔心線可適當(dāng)偏轉(zhuǎn)),而圓柱滾子軸承、圓錐滾子軸承、滾針軸承滿足調(diào)心要求的能力

92、幾乎為零</p><p>  根據(jù)各個(gè)軸承的特點(diǎn)以及選用原則,可以肯定我們初步選定的型號(hào)6004深溝球軸承滿足要求。</p><p>  由于軸3所承載的載荷最大,且軸3的轉(zhuǎn)速最大,故軸3上的軸承最危險(xiǎn)。若此軸承壽命滿足要求,則其它軸承亦可滿足要求。所選6004深溝球軸承的基本額定動(dòng)載荷C為9.38kN假設(shè)鏈傳動(dòng)的效率為0.9。</p><p>  顯然,軸承壽命滿

93、足要求。</p><p>  3.2 剪草機(jī)構(gòu)的設(shè)計(jì)</p><p>  3.2.1 斷草方式選擇</p><p>  1 用割的方式 即用刀將草截?cái)唷5遣荼容^柔軟,而且一端自由,采用割的方式將草截?cái)噍^難以實(shí)現(xiàn)。</p><p>  2 用打的方式 即用刀片或打草繩將草打斷。用這種方法修草時(shí)所需要的速度非常高,要求在草還沒被打倒之前

94、將草打斷,這樣的修草產(chǎn)品以有,但是都是得用引擎驅(qū)動(dòng),不符合我們的環(huán)保設(shè)計(jì)要求。</p><p>  3 用剪斷的方式 即用刀將草剪斷,用兩個(gè)刀片作相對(duì)運(yùn)動(dòng)的原理較容易將草剪斷,而且不需要很高的速度。</p><p>  綜合以上幾種方案的優(yōu)缺點(diǎn),結(jié)合實(shí)際設(shè)計(jì)理念以及實(shí)際需求,我們選擇設(shè)計(jì)剪斷方式斷草。</p><p><b>  刀架設(shè)計(jì)</b&g

95、t;</p><p><b>  1 剪切裝置</b></p><p>  剪切裝置由的滾刀和底刀組成。底刀固定在底刀架上 ,剪草時(shí)位置不動(dòng) ,刀刃為直線型。滾刀結(jié)構(gòu)如圖 3—10所示 ,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(shí) ,滾刀向前轉(zhuǎn)動(dòng) ,刀刃由一端開始與底刀刃逐點(diǎn)組成剪口 ,草隨著滾刀刀片螺旋面的旋轉(zhuǎn)被卷進(jìn)剪口內(nèi) ,并

96、被剪斷。上下刀刃在剪草過程中始終為點(diǎn)接觸。</p><p>  2 刀刃間隙調(diào)整裝置</p><p>  刀刃間隙調(diào)整裝置由圖 3—11中的旋轉(zhuǎn)手輪、螺紋聯(lián)接組成。旋轉(zhuǎn)手輪 ,使軸沿螺紋因旋合的長(zhǎng)短而帶動(dòng)底刀架以軸為支點(diǎn)轉(zhuǎn)動(dòng) ,隨著底刀架的轉(zhuǎn)動(dòng) ,底刀便上下移動(dòng) ,就可調(diào)整底刀與滾刀刀刃之間的間隙。手柄左旋 ,間隙增大;手柄右旋 ,間隙減小。</p><p>  

97、3.2.3 刀架高度調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)</p><p>  為了實(shí)現(xiàn)剪草高度的調(diào)節(jié),我們?cè)O(shè)計(jì)了刀架沿著垂直方向的移動(dòng)副,通過兩側(cè)的導(dǎo)向槽確定了移動(dòng)的軌跡,我們?cè)O(shè)計(jì)了一個(gè)螺栓跟滑塊相聯(lián)接,通過螺栓的轉(zhuǎn)動(dòng)即可調(diào)節(jié)刀架的高度,同時(shí)通過螺栓的自鎖將滑塊固定在需要的位置。其結(jié)構(gòu)如圖3—11所示</p><p>  1-滾刀片 2-滾刀底座</p><p><b>  圖

98、3—10 滾刀</b></p><p>  1-軸承架 2-調(diào)節(jié)手柄 3-手柄固定件</p><p>  4-滑塊固定件 5-滑塊</p><p>  圖3—11 刀架高度調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)</p><p>  3.3 前輪總成選擇</p><p>  根據(jù)實(shí)際需要和成本考慮選擇由佛山市南海區(qū)環(huán)球工

99、業(yè)腳輪廠生產(chǎn)的前輪總成,如圖3—10其參數(shù)如下:</p><p>  型號(hào):3303626</p><p><b>  輪徑:100 mm</b></p><p><b>  輪寬:30mm</b></p><p><b>  載荷:60kg</b></p>&l

100、t;p>  安裝尺寸高度:105mm</p><p>  螺桿參數(shù):M12×25</p><p>  圖3—12 前輪總成</p><p><b>  整機(jī)三維裝配</b></p><p>  圖3—11 三維裝配圖</p><p>  第四章 功能特點(diǎn)以及創(chuàng)新點(diǎn)</p>

101、;<p>  本設(shè)計(jì)作品的主要功能及特點(diǎn)如下:</p><p>  1、該機(jī)采用固定刀片與活動(dòng)刀片相對(duì)滑動(dòng)的剪切原理,結(jié)構(gòu)緊湊,體積小,質(zhì)量輕,噪音小,無污染,使用靈活方便,適合小面積草坪的剪草處理;</p><p>  2、無需引擎驅(qū)動(dòng),使用安全可靠,便于維修;</p><p>  3、剪草高度可以在20~100mm之間調(diào)整,割幅400mm,外型尺寸

102、(長(zhǎng)×寬×高:800×634×400mm);</p><p>  4、前輪采用萬向輪,具有良好的導(dǎo)向性,使得剪草機(jī)轉(zhuǎn)彎時(shí)易于推動(dòng);</p><p>  5、金屬手柄易于折疊,以減小包裝尺寸,手柄長(zhǎng)度可伸縮,對(duì)于不同身高的操作者都適用;</p><p>  6、外觀造型美觀,適合家庭用戶的審美要求;</p><

103、;p>  7、采用滾刀刀具,剪草效果理想,而且成本較低,是小面積草坪修剪的首選產(chǎn)品。</p><p><b>  總 結(jié)</b></p><p>  畢業(yè)設(shè)計(jì)是對(duì)我大學(xué)四年學(xué)習(xí)成果的總結(jié),是對(duì)我將來的學(xué)習(xí)、工作最為有力的一次鍛煉。它促進(jìn)我將所學(xué)的理論知識(shí)與實(shí)踐有機(jī)的結(jié)合,并且深深的體會(huì)到了自己所學(xué)專業(yè)的博大精深。盡管在設(shè)計(jì)中遇到許多難題與不曾接觸過的東西,但

104、在老師的幫助和我的刻苦努力下都一一克服,并學(xué)到了許多的實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)。盡管我所設(shè)計(jì)的東西可能還有許多欠缺,但是我確實(shí)在此次設(shè)計(jì)中學(xué)得了很多東西,它將對(duì)我以后的學(xué)習(xí)與工作產(chǎn)生很大的影響。</p><p>  我這次設(shè)計(jì)的題目是:草坪剪草機(jī)設(shè)計(jì),在整個(gè)設(shè)計(jì)過程中做了如下工作:</p><p>  1、查閱有關(guān)的文獻(xiàn)資料,了解當(dāng)今國(guó)內(nèi)外剪草機(jī)的發(fā)展現(xiàn)狀及發(fā)展前景,也看到了創(chuàng)新設(shè)計(jì)巨大發(fā)展?jié)摿Α?lt;

105、/p><p>  2、根據(jù)剪草機(jī)的用途,對(duì)剪草機(jī)的傳動(dòng)系統(tǒng)以及執(zhí)行機(jī)構(gòu)進(jìn)行了充分的論證,最終確定了方案。</p><p>  3、對(duì)典型零件如直齒輪、鏈輪、軸以及進(jìn)行了詳細(xì)的設(shè)計(jì)計(jì)算,并進(jìn)行了校核。</p><p>  4、對(duì)所用軸承進(jìn)行了強(qiáng)度校核和以及壽命計(jì)算。</p><p>  5、零件的圖紙以及裝配圖設(shè)計(jì)。</p><

106、p>  6、進(jìn)行了剪草機(jī)的三位設(shè)計(jì)及建模</p><p>  通過這次畢業(yè)設(shè)計(jì),使我具有了嚴(yán)謹(jǐn)、認(rèn)真的工作作風(fēng),為自己今后學(xué)習(xí)更多的專業(yè)知識(shí)奠定了堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ),也為我將所學(xué)的知識(shí)應(yīng)用到實(shí)際生產(chǎn)中提供了一次很好的鍛煉機(jī)會(huì),必將對(duì)我的將來產(chǎn)生深遠(yuǎn)的影響。</p><p><b>  參考文獻(xiàn)</b></p><p>  [1] 成大先.機(jī)械設(shè)計(jì)

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113、rive (Reference Issue). Machine Design. 52(14),1980.</p><p>  [22]Bedini.R.a.o Academic Research on the Olivetti:SIGMA-system applications. Proceeding of the TshIsIR,Tokyo,1977.</p><p>  [23]Hon

114、shizaki J.Bopp E. Robot Application Design Manual. New York:John wiley & Sons.INC,1990</p><p><b>  致 謝</b></p><p>  近一個(gè)學(xué)期的不懈努力,大學(xué)本科學(xué)習(xí)中非常重要的一個(gè)環(huán)節(jié)---畢業(yè)設(shè)計(jì)終于完成在即!這是我在畢業(yè)之前對(duì)所學(xué)的各門知識(shí)的

115、一次深入的綜合的總復(fù)習(xí),也是一次理論聯(lián)系實(shí)際的真正訓(xùn)練,。因此,它在我四年的大學(xué)生活的占有很重要的地位。通過這次畢業(yè)設(shè)計(jì)我對(duì)自己的下一個(gè)階段的順利進(jìn)行作了一次適應(yīng)性的演練,很好的鍛煉了自己分析問題、解決問題的能力,回顧了以前的學(xué)習(xí)內(nèi)容并為將來的學(xué)習(xí)和工作打下了很好的基礎(chǔ)。</p><p>  在整個(gè)設(shè)計(jì)過程中,我得到了老師的悉心指點(diǎn)。在整個(gè)過程中老師體現(xiàn)的那種一絲不茍,細(xì)心細(xì)致的科學(xué)精神讓我久久不能忘記,并肅然起

116、敬。特別是李老師的扎實(shí)功底和諄諄教導(dǎo)讓我受益匪淺。我個(gè)人認(rèn)為我這次畢業(yè)設(shè)計(jì)的完成很大程度上源于老師教導(dǎo)我養(yǎng)成的專心致志,循序漸進(jìn),不斷積累,決不放過任何一個(gè)含糊問題,以高度的責(zé)任感面對(duì)所有的細(xì)節(jié)的良好的學(xué)習(xí)習(xí)慣。</p><p>  由于自己的能力有限,并且經(jīng)驗(yàn)和知識(shí)的儲(chǔ)備在一定的程度上也限制了我在設(shè)計(jì)上的水平, 但是正是這些缺陷激勵(lì)著我不斷的前行。在以后的學(xué)習(xí)和生活中我會(huì)更加的努力去掌握更多的知識(shí),讓自己的視野

117、更加廣闊,并且這種良好的學(xué)習(xí)精神也將永遠(yuǎn)的保留下去。</p><p>  所以在設(shè)計(jì)中出現(xiàn)的許多不足之處,期望各位老師和同學(xué)多多包涵并給予指教,以激勵(lì)我更好的改進(jìn),在將來的生活和學(xué)習(xí)中不斷的完善自己。在本次畢業(yè)設(shè)計(jì)期間,我也得到其他老師的指點(diǎn),以及同組成員的幫助,在此向所有關(guān)心幫助過本文寫作的老師、同學(xué)及參考文獻(xiàn)的作者表示衷心感謝!</p><p>  最后再一次的感謝母校和四年來辛勤培養(yǎng)

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