双刃面绿篱修剪机的设计(含源文件)
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设计说明书(论文).doc---(点击预览)双刃面绿篱修剪机的设计.pdf---(点击预览)简介下壳体.jpg减速器金属垫片A3.jpg刀片.jpg前挡板.jpg双偏心滑块机构(2).jpg大齿轮.jpg字数统计.jpg小齿轮1.jpg总装图.jpg支撑板.jpg油箱盖A3.jpg离合块1.jpg离合碟.jpg简介.jpg连杆.jpg销轴.jpg齿轮减速器dwg.jpg下壳体.dwg减速器金属垫片A3.dwg刀片.DWG前挡板dwg.dwg双偏心滑块机构(2).DWG大齿轮.DWG小齿轮1.dwg总装图.dwg支撑板.dwg油箱盖A3.dwg离合块1.DWG离合碟.dwg连杆.dwg销轴.dwg齿轮减速器dwg.dwg
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关 键 词: 双刃 绿篱 修剪 设计 源文件 资源描述: 双刃面绿篱修剪机的设计(含源文件),双刃,绿篱,修剪,设计,源文件 内容简介: 南京林业大学 毕业设计( 说明书 )1南 京林 业大 学本 科毕 业设 计( 说 明书 )题 目: 双刃面绿篱修剪机的设计学 院: 南方学院专 业: 机械设计制造及其自动化学 号 : 吴伟华指导教师: 周凤芳职 称 :讲师二 O O O O 一 三 年 五 月南京林业大学 毕业设计( 说明书 )2摘 要绿 篱修 剪机 是一 种小 型园 林修 剪机 械。 每年 , 绿 篱必须进行修剪,这对维护 绿 篱 旺 盛 的 生 长 , 加 强 树 冠 新 梢 的 密 度 , 有 着 良 好 的 作 用 , 并 能 达 到 培育 有 要 求 的 树 冠 面 因 此 修 剪 是 绿 篱 生 长 的 主 要 技 术 措 施 之 一 。 现 有 绿篱 修 剪 机 存 在 着 手 持 部 分 重 量 过 重 , 劳 动 强 度 大 的 缺 点 。 本 文 设 计 了 一 种便 携 式 双 刃 面 往 复 式 绿 篱 修 剪 机 , 采 用 汽 油 机 为 动 力 , 选 用 小 型 内 燃 机 ,动力通过 飞快摩擦式离合器 传递到工作部分,与减速器相连接。减速器采用直齿圆柱齿轮 , 减速器将动力传到曲柄滑块机构 , 由曲柄滑 块 机 构 带 动 切 割 刀 片 做 往 复 运 动 , 切 割 刀 片 根 据 实 地 调 研 设 计 成 与 现 种植 绿 篱 植 物 的 宽 幅 相 应 的 宽 度 , 采 用 单 动 、 双 面 刃 刀 片 。 本 文 所 设 计 的 往复式绿篱修剪机能在很大程度上降低劳动者的工整冠作业。本文所设计的手提往复式绿篱修剪机具有以下特点: 1、机 体自带发电机 ,电不需外接电源,适应性强,操作安全。2、 减轻了工人操作时劳动的强度。3、作业质量较好,性能稳定。4、一机多用,既可用作绿篱修剪整形,又可作为 茶树修剪 。5、 适应范围广关 键 词 绿篱修剪机 往复式 双刃面南京林业大学 毕业设计( 说明书 )3m m ed,m m m al m m ,am m , K m 业设计( 说明书 )4目录目录目录目录1绪论 .篱修剪机的发展 .1、国内外发展概况 .对绿篱修剪机的认识 .技术设计的要求 .送路线的拟定 .1对传动方案的要求 .2拟定传动方案 .绿篱修剪机的组成及工作原理 .发动机的选择 .离合器的设计 .速器的设计 .1初定减速器的类型 .刀具的设计 .业设计( 说明书 ).修剪机的操作顺序 .维护保养要点 .操作使用要点 .起动机故障排除方法 .绿篱修剪机故障及排除方法 . .业设计( 说明书 )内外发展概况( 一 ) 绿 篱 修 剪 机 的 知 名 品 牌 主 要 有 美国 个型号 ,即 使 用 工 频 交 流 电 动 机 , 率 为 348W,重 剪 枝 条 最 大 直 径 的 600 篱 修 剪机 ,功 率 600W,重 量 剪 枝 条 直 径 为 割 幅 55 德 国 锯 链 导 板 式 高 枝 剪 ,功 率 量 在 伸 缩 杆 上 可 用 于 修 剪 高或宽的绿篱 、 绿墙 、 灌木丛 。 日本小松公司生产的 具有体 积 小 、 质 量 轻 、 噪 音 小 和 工 作 效 率 高 等 特 点 。 悬 挂 式 绿 篱 修 剪 机 在 欧 洲使 用 比 较 普 遍 ,它 一 般 装 在 拖 拉 机 上 ,由 切 割 装 置 和 液 压 起 重 臂 组 成 ,切 割 装置安装在起重臂臂架末端 ,因此有比较大的机动性 ,伸距可达 7m ,可以修剪绿墙、高大绿篱和灌木丛。 ( 二 )我 国对于绿篱修剪机的研制起步比较早,有如下几种类型,比如北京园 林 机 械 厂 研 制 的 以 中 频 电 机 动 力 的 双 动 往 复 刀 片 式 , 上 海 园 林 工 具 厂 研究 的 电 动 旋 刀 式 。 我 国 生 产 的 携 式 绿 篱 修 剪 机 由 二 冲 程 小 汽 油 机驱 动 ,功 率 割 装 置 为 双 刀 片 往 复 式 ,每 分 钟 往 复 1918次 ,修 剪 枝 条直 径 割 幅 50重 量 8目 前 在 我 国 , 城 市 道 路 以 及 企 事 业 单 位的 道 路 绿 篱 , 普 遍 采 用 的 是 各 种 绿 篱 修 剪 机 。 使 用 的 主 要 有 手 持 式 、 背 负式 和 机 载 自 行 式 等 几 种 , 由 于 修 剪 绿 篱 和 树 木 造 型 的 作 业 地 点 变 化 较 大 ,多采用以内燃机为动力的设备 , 也有一些小型的修剪设备以电动机为动力 ,南京林业大学 毕业设计( 说明书 )7电 源 用 蓄 电 池 或 用 电 线 引 用 公 共 电 网 的 工 频 电 。 以 内 燃 机 为 动 力 的 手 持 式绿篱修剪机一般以小型风冷二行程汽油机为动力 , 汽油发动机的排量较小 ,大 多 数 为 进 口 产 品 。 大 型 车 载 或 自 行 式 的 绿 篱 修 剪 机 在 我 国 使 用 的 较 少 。我 国 使 用 的 绿 篱 修 剪 机 主 要 以 进 口 产 品 为 主 , 市 场 前 景 十 分 广 阔 , 研 究 和开发绿篱修剪机十分必要。 是指以汽油机或电动机为动力用作绿篱的修剪 、 整 形 、 打 枝 等 专 用 的 机 械 , 主 要 用 于 茶 园 、 公 园 、 庭 院 、 路 旁 的 树 篱修 剪 。 绿 篱 修 剪 机 按 其 动 力 可 分 为 手 持 式 汽 油 绿 篱 修 剪 机 和 手 持 式 电 动 绿篱 修 剪 机 ; 按 刀 刃 数 量 又 分 为 单 刃 绿 篱 修 剪 机 和 双 刃 绿 篱 修 剪 机 。 目 前 以小型汽油机为动力的绿篱剪机是主流产品。绿 篱 修 剪 是 人 为 地 抑 制 顶 端 主 枝 生 长 优 势 的 措 施 , 可 刺 激 着 生 部 位 较低 的 芽 萌 发 新 技 , 增 强 树 势 , 培 养 高 产 优 质 树 冠 。 绿 篱 修 剪 方 法 主 要 有 幼龄 绿 篱 的 定 形 修 剪 、 成 龄 绿 篱 的 轻 修 剪 与 深 修 剪 , 衰 老 绿 篱 的 重 修 剪 等 。我 国 以 往 的 绿 篱 修 剪 多 是 采 用 人 工 修 枝 剪 进 行 的 , 费 时 费 力 , 作 业 质 量 较差 。 从 70年代中期开始 研制 绿篱修剪机 , 目前已有单人 、 双人和重修剪机等机种 。单人修剪机由一人手提操作 , 主要用于 绿篱 的轻修剪和深修剪 , 同时 ,也可用作机械化茶园的修边 , 使 绿篱 行间留出 20厘米的间距 , 以利机器的通过和操作。单人修剪机有机动和电动两种类型。 70年代中期,中国农业科 学 院 茶 叶 研 究 所 等 单 位 研 制 的 中 频 电 动 手 提 式 绿 篱 修 剪 机 , 就 是 以 汽 油机 带 动 的 中 频 发 电 机 组 为 电 源 , 中 频 微 型 电 机 作 动 力 的 电 动 机 型 , 使 用 双动 往 复 刀 片 , 切 割 幅 宽 300毫 米 。 但 是 , 使 用 较 多 的 还 是 以 汽 油 机 为 动 力的 机 动 型 , 采 用 平 行 往 复 刀 片 , 切 割 幅 宽 750毫 米 , 中 国 农 科 院 茶 叶 研 究南京林业大学 毕业设计( 说明书 )8所 和 安 徽 省 农 业 机 械 研 究 所 近 年 来 研 制 的 单 人 修 剪 机 都 属 这 种 类 型 。 这 种修剪机由动力、传动机构(减速和凸轮往复机构等 ) 、切割器等部分组成 。动 力 为 小 汽 油 机 切 割 器 使 用 平 行 往 复 刀 片 , 双 动 , 往 复 频 率 为1000次分。整机重量 5公斤,作业时由一人手提操作,汽油机产生的动力 , 通 过 飞 块 摩 擦 式 离 合 器 、 减 速 齿 轮 和 偏 心 凸 轮 带 动 刀 片 作 往 复 运 转 ,实 现 对 绿 篱 枝 条 的 切 割 , 每 小 时 可 修 剪 茶 地 右 。 由 于 该 机 使 用 的汽 油 机 应 用 了 膜 片 式 汽 化 器 , 并 且 吸 油 管 采 用 软 管 形 式 , 使 吸 油 口 在 任 何时 候 均 可 处 于 油 箱 内 最 低 处 , 因 此 , 可 保 证 发 动 机 在 任 何 角 度 下 都 能 正 常工 作 , 故 操 作 方 便 , 机 动 灵 活 , 可 高 低 左 右 修 剪 , 运 用 自 如 。 由 于 单 人 修剪机刀片锋利 , 往复运转速度高 , 所以直径在 10毫米以下的枝条 , 可一刀利 落 地 切 断 , 切 口 平 整 。 修 剪 后 的 蓬 面 整 齐 , 能 修 剪 出 所 要 求 的 形 状 , 修剪质量大大超过人工 。 在我国广大茶区 , 尤其在山区小块茶园中特别适用 。双 人 绿 篱 修 剪 机 由 两 人 手 抬 操 作 , 切 割 器 有 弧 形 和 平 形 两 种 形 式 , 这两 种 形 式 的 双 人 修 剪 机 除 刀 片 和 力 架 一 为 弧 形 一 为 平 形 外 , 其 余 结 构 完 全一 样 , 并 且 机 架 可 以 通 用 , 从 而 使 一 台 机 器 有 两 种 使 用 形 式 。 弧 形 切 割 器的 双 人 修 剪 机 主 要 用 于 中 、 小 叶 种 灌 木 型 绿 篱 的 轻 修 剪 和 深 修 剪 。 而 平 形修剪机主要用于幼龄 绿篱 的定型修剪和大叶种小乔木型 绿篱 的轻 、 深修剪 。双 人 修 剪 机 由 动 力 、 切 割 器 、 传 动 机 构 、 机 架 和 操 作 手 柄 等 部 分 组 成 。 动南京林业大学 毕业设计( 说明书 )9力为 1马力汽油机 , 刀片为往复切割式 , 弧形刀片的弧形半径为 1200毫米 ,切 割 幅 宽 1040毫 米 , 双 动 , 往 复 频 率 1000次 分 。 作 业 时 由 两 人 手 抬 跨行 作 业 , 汽 油 机 产 生 的 动 力 , 经 飞 块 摩 擦 式 离 合 器 、 减 速 和 凸 轮 等 传 动 机构 驱 动 上 、 下 刀 片 作 往 复 运 转 , 实 施 对 绿 篱 的 修 剪 。 这 种 修 剪 机 由 两 人 手抬 作 业 , 并 且 在 茶 蓬 蓬 面 上 跨 行 作 业 , 因 此 劳 动 强 度 比 单 人 修 剪 机 低 , 作业 效 率 也 较 高 , 每 行 蓬 面 如 修 剪 一 次 , 台 时 工 效 为 每 行 绿 篱蓬面若需修剪两次 , 台时工效为 比人工修剪可提高工效 10倍以上 双人修剪机同样切割干脆利落 , 直径在 10毫米以下的枝条可一次切下 , 切 口 平 滑 , 不 碎 不 裂 , 修 剪 后 的 蓬 面 划 一 , 并 且 由 于 该 机 的 刀 片 弧 度与 双 人 采 茶 机 完 全 一 致 , 可 与 双 人 绿 篱 机 配 套 使 用 , 和 上 述 单 人 修 剪 机 一样,应是我国 绿篱 作业中重点推广的机种。南京林业大学 毕业设计( 说明书 )102整体设计整体设计整体设计整体设计绿篱 修剪是人为地抑制顶端主枝生长优势的措施 , 可刺激着生部位较低的 芽 萌 发 新 技 , 增 强 树 势 , 培 养 高 产 优 质 树 冠 。 绿 篱 修 剪 方 法 主 要 有 幼 龄绿篱 的定形修剪、成龄 绿篱 的轻修剪与深修剪,衰老 绿篱 的重修剪等。1) 机器 能切 割直 径 d 15m m( 2) 手柄 振动 加速 度值 g 10m /3) 工作 幅宽 704) 工作 部件 应有 可靠 防护 装置( 5) 机器 总重 量 G 的 传 动 方 案 , 首 先 应 满 足 工 作 机 的 功 能 要 求 , 其 次 还 应 满 足 工 作可 靠 、 传 动 效 率 高 、 结 构 简 单 、 尺 寸 紧 凑 、 重 量 轻 、 成 本 低 、 工 艺 性 好 、使用和维护方便等要求。 一 个 方 案 , 要 满 足 上 述 所 有 要 求 是 十 分 困 难 的 , 要 统 筹 兼 顾 , 满足最主要的和最基本的要求。南京林业大学 毕业设计( 说明书 )1图 (1)结构示意图1安全开关 2开关 3油门扳机 4手柄旋转按钮 5后手柄6启动器手柄 7油泵 8油箱 9齿轮箱 10空滤罩 11风门调节器12火花塞帽 13前手柄 14前护罩 15刀片保护板 16刀片考 虑 到 经 济 性 及 机 器 的 整 体 结 构 和 传 动 所 需 要 的 准 确 性 , 通 过 分 析 决 定 采用结构比较简单的方案。 修 剪 机 主 要 由 动 力 、 减 速 传 动 装 置 、 切 割 工 作 装 置 及 操 作 控 制 装置 等 几 部 分 组 成 装 置 是 单 杠 二 冲 程 小 型 汽 油 发 动 机 ;减 速 传 动 装 置 是齿 轮 减 速 ,汽 油 机 输 出 轴 通 过 离 心 式 离 合 器 与 减 速 传 动 装 置 的 第 一 齿 轮 (小齿 轮 )轴 连 接 ,当 汽 油 机 的 转 速 达 到 结 合 转 速 时 ,小 齿 轮 (主 动 )通 过 大 齿 轮(被 动 )将 动 力 和 运 动 传 到 切 割 工 作 装 置 ,切 割 装 置 的 往 复 运 动 是 由 大 齿 轮南京林业大学 毕业设计( 说明书 )12连接的 180 对置的双偏心滑块机构驱动 ;操纵控制装置是固定在手把上的油 门 ,改 变 油 门 的 大 小 即 可 控 制 汽 油 机 的 转 速 而 改 变 切 割 工 作 装 置 的 往 复次 数 ,以 及 停 止 切 割 装 置 的 切 割 部 件 是 由 两 片 、 双 面 切 削 刃 的 滑 切 型刀片往复运动 业设计( 说明书 )133设计内容设计内容设计内容设计内容根据第一章中对于设计要求和传动合理性经济合理性考虑 , 发动机 转速 为 7500r/排量为 率 , 油 箱 因 此 选 择 小 松 二冲程发动机。 发 动 机 的 工 作 原 理 如 下 : 发 动 机 气 缸 体 上 有 三 个 孔 , 即 进 气 孔 、 排 气孔 和 换 气 孔 , 这 三 个 孔 分 别 在 一 定 时 刻 由 活 塞 关 闭 。 其 工 作 循 环 包 含 两 个行 程 : 行 程 : 活 塞 自 下 止 点 向 上 移 动 , 三 个 气 孔 同 时 被 关 闭 后 , 进入 气 缸 的 混 合 气 被 压 缩 ; 在 进 气 孔 露 出 时 , 可 燃 混 合 气 流 入 曲 轴 箱 。 程 : 活 塞 压 缩 到 上 止 点 附 近 时 , 火 花 塞 点 燃 可 燃 混 合 气 , 燃 气 膨 胀 推动活塞下移作功 。 这时进气孔关闭 , 密闭在曲轴箱内的可燃混合气被压缩 ;当 活 塞 接 近 下 止 点 时 排 气 孔 开 启 , 废 气 冲 出 ; 随 后 换 气 孔 开 启 , 受 预 压 的可燃混合气冲人气缸 , 驱除废气 , 进行换气过程 。 如图 2所示 , 是发动机的结构图:南京林业大学 毕业设计( 说明书 )14图 2发 动机 结构 滑 块 为 两 块 , 而 离 合 器 允 许 外 径 偏 小 , 考 虑 到 便 于 布 置 零 件 , 故采用压缩弹簧的形式 , 离心块与被动盘间隙取为 1满足要求且便于计算 。滑块离心式摩擦离合器主要用于草坪机械。南京林业大学 毕业设计( 说明书 )15图 (4)离 合器 示意 图2)由 最大输出扭矩为 1 扭矩储备系数 , 故发动机最大输出扭矩 = 结合转速 12 )里系数取 发动机怠速m 9001 算得 m 6252 ) 业设计( 说明书 )16由初始给定数据条件,离心块数量为 2,即 Z=2;确定被动盘直径 D=50厚取 2合器离心块与被动盘间隙 , 因摩 擦 配 合 为 石 棉 石 棉 , 石 棉 厚 度 取 为 4则 被 动 盘 半 径R=256离心块质心半径选取范围 (.8)r R= ,再结合初步确定的离心块结构和形状,初步选 r=13心块与被动盘材料均选 45号钢,由于摩擦配合为石棉 石棉,故 离心块与被动盘结合面均贴一层石棉,摩擦系数 ) 结合转速 2=式中: 2P 结合转速 弹簧对离心块张紧力的径向分力;2w 结合转速 传递最大扭矩 4 244 = = )()( 224224 224224 )( 900)(22 = m 京林业大学 毕业设计( 说明书 )174n 发动机最大扭矩 w 发动机最大扭矩 f 离心块与被动盘内表面的摩擦系数 ( 钢对钢 : f 钢对石棉 :f 棉对石棉: f 里取 发动机外特性参数: m 5004 , m 6252 ,代入其他数据 : 2=Z, 5.0=f , = 计算得 6) 603625(322 = 。怠速时弹簧压缩力: 602900(= 。7)验证离合器高度 因离合器允许高度为 20 12) d;选定滑块结构为扇形 , 包角 =120, 中间挖空一定尺寸放置弹簧与螺栓,则由 ,列方程得 8)212(22)67(31622 = 5钢,故这里 33/108.7 解得 故离合器高度满足要求。8)滑块的质心验算南京林业大学 毕业设计( 说明书 )18由扇形形心计算公式: 3设计滑块 602=;再由组合图形的形心计算公式:21 221121 221 , = ,计算得滑块质心约为 21m m ;验 算 结 合 转 速 m 9252 , 与 理 论 计 算 值 m 6252 相 差 不大,故初选质心符合要求。 9)弹簧的设计计算 计算弹簧刚度由:怠速时弹簧所受压力: 合时弹簧最大工作压力 : 胡克定律: ,1 = ,计算得 弹簧初始压缩量为 = 选择与验算弹簧具体参数弹簧材料选 65 碳素钢丝,初选弹簧指数 C=5,中径 查表得 K= 簧 丝 直 径 = , 查 表 得 , = 簧丝直径: 由 =根据标准圆整为 京林业大学 毕业设计( 说明书 )19工作圈数 1n:由 3m ,而 +=+=计算得 n,圆整为 n:弹簧选择冷卷,则总圈数 n=2+工作极限载荷下的变形: =余隙 : 节距: )t , 2=外径: =内径: =自由高度: 10 =+= ,根据标准圆整为 18在 95之间,符合使用条件展开长度: 55=验算稳定性: 220 = 故 32m =弹簧满足条件,可用。10)轴承的选取与校核由输出轴直径与轴所受的载荷,初选轴承为 292 19947004主要尺寸为 2,44,22 =由于轴承所受的最大径向力 为 ,轴向力主要为轴的轴向窜动,可认为 ,故 。南京林业大学 毕业设计( 说明书 )20由机械的工作情况查表可得轴承在此离合器中寿命为 0而由: )(60106m 0r, 3=, 此轴承的基本额定载荷极限动载荷 = 寿命系数,由轴承要求寿命查表取得 转速系数,由输出轴最高转速查表取得 动载荷系数,由轴承工作环境情况查表取得 温度系数,由轴承估计工作温度查表取得 1计算得 ,得 C,故轴承满足工作条件。1)螺钉与垫片 根 据 实 际 使 用 情 况 , 选 择 65 2000 圆 柱 头 螺 钉 6个 , 圆 柱 头 螺 钉 一 个 , 1988 头 头 部 带 槽 螺 栓 两 个 ;198695 2002855 1988双耳止动垫圈两个。12)胶粘剂的选择: 石 棉 与 滑 块 , 石 棉 与 被 动 盘 的 连 接 均 使 用 胶 粘 剂 , 根 据 离 合 器 各 项 性能 参 数 , 为 保 证 稳 定 持 久 和 高 强 度 粘 接 , 选 用 热 固 性 树 脂 : 环 氧 聚 硫 橡胶类胶粘剂。5)所示一级圆柱齿轮减速器南京林业大学 毕业设计( 说明书 )21图 (5)择材料、 化 修 剪 机 为 一 般 工 作 机 器 , 速 度 不 高 , 故 选 用 8级 精 度( 查机械设计教材图表 ( , 选择小齿轮材料为 40质 ) , 硬度为 280大齿轮材料为 45钢 ( 调质 ) , 硬度为 240者的硬度差为 40)初定齿轮参数 设定齿轮的模数均为 4=m,小齿轮的齿数为 91=照接触强度初步设计齿轮主要尺寸 由机械零件设计手册查得30,5802= ,11,200,215= 业设计( 说明书 )35/21 =械零件设计手册查得 80115801=30115302= 1= 2=(一)小齿轮的转矩(359550/9550111 =(二 )选载荷系数 作机为带式输送机,载荷平稳,齿轮在两轴承间对称布置。查机械原理与机械零件教材中表得,取 K )计算尺数比 = )选择齿宽系数 查 机械原理与机械零南京林业大学 毕业设计( 说明书 )23件教材中表得,取 1(五 )计算小齿轮分度圆直径 176623 )1(+=1.(3 +=m m )(六 )确定齿轮模数 m() ( ) ()+=+=m =(a=( m =2(七 )确定齿轮的齿数 1= = 00(八)实际齿数比 = 2204=业设计( 说明书 )11 =1)(齿轮的弯曲强度足够5)齿轮几何尺寸的确定 齿顶圆直径 械零件设计手册得 h*a=1c*=) )(542)1224(221111 +=+=+= ( ) )(2042)12100(222222 +=+=+= 齿距 P=2 根高 ( ) )(+=齿顶高 )(221=齿根圆直径(= )(=南京林业大学 毕业设计( 说明书 ))结构设计由 于 修 剪 幅 度 较 大 ,故 单 个 刀 刃 设 计 较 大 , 一 方 面 可 以 增 加 单 个 刀 刃 的 强度,另一方面也可以增强整个刀片的刚度,具体设计如下图所示图 (6)现 有 的 绿 篱 修 剪 的 刀 具 形 式 主 要 有 旋 转 式 刀 具 修 剪 和 直 线 往 复 式 刀 具 修剪 两 种 形 式 , 考 虑 成 本 及 安 装 空 间 的 影 响 , 选 用 直 线 往 复 式 刀 具 的 形 式 设计刀具。有 上 下 两 个 刀 片 ,下 刀 片 固 定 在 基 座 上 ,上 刀 片 和 下 刀 片 各 有 五 个 相 同 的可以移动并可链接的滑孔 。 每个滑孔均成长圆形 ,既可以做为螺栓的连接孔 ,也 能 减 轻 刀 片 的 质 量 。 而 滑 孔 的 长 度 也 是 上 下 刀 片 修 剪 枝 条 时 作 相 对 往 复直 线 运 动 时 的 行 程 距 离 。 同 时 多 个 滑 孔 在 上 刀 片 和 下 刀 片 上 延 长 度 方 向 一字 排 开 。 所 述 的 上 刀 片 和 下 刀 片 穿 插 内 六 角 的 螺 栓 的 滑 孔 内 设 有 相 同 的 滑块 ,并 要 求 上 刀 片 与 下 刀 片 之 间 的 活 动 间 隙 等 于 滑 块 厚 度 减 去 上 下 刀 片 厚度之和 ,活动间隙在 这样上下刀片在修剪时就能避免出现 枝 叶 夹 缝 的 现 象 。 使 刀 片 运 转 更 流 畅 ,也 增 强 了 刀 片 的 切 割 效 果 ,提 高 了刀片的寿命 。所述的下刀片与上刀片设有与绿篱机传动机构相连接。单刃长 宽 = 工作过程中 , 主刀组有效切削刀刃数为 19个 ,南京林业大学 毕业设计( 说明书 )27有 效 切 削 宽 度 为 侧 刀 组 有 效 切 削 刀 刃 数 为 19个 , 有 效 切 削 宽 度 刀刃中心线间距 则刀片相对运动行程为 100 刀刃切削的 重 复 度 按 50%计 算 , 则 切 屑 速 度 为 分钟次 /1000, 一 次 往 复 运 动 实 现 2次切割,每分钟剪切 1000次,则刀片往复运动为 分钟次 /500。(2)材料的选择: 刀片在高速的环境下工作 , 且在剪切过程中 , 刀片会受到很大的挤压力 ,摩擦也会很厉害 , 需要的硬度也比较高 。 根据这些因素我决定选择 18性能主要有: 热处理硬度可达 高 ,抗弯强度可达 3500可磨性好 。其优点: 通用性强,工艺成熟。 通过从动连杆带动滑块在固定轨道上 滑 动 。 为 了 使 设 计 过 程 更 加 简 便 和 便 于 控 制 , 采 用 无 偏 距 的 对 心 曲 柄 滑块机构,机构简图如图 (7)与图 (8)所示。 考虑空间位置布局,设定主刀具的曲 柄 滑 块 机 构 的 压 力 角 8z=, 侧 刀 具 的 曲 柄 滑 块 机 构 的 压 力 角 为12c=。图 (7)刀 具曲 柄滑 块机 构传 动简 图南京林业大学 毕业设计( 说明书 )284绿篱修剪机绿篱修剪机绿篱修剪机绿篱修剪机操作规程操作规程操作规程操作规程( 1) 操作者应按产品使用说明书规定,正常使用。( 2) 修 剪 绿 篱 带 的 枝 条 密 度 最 大 枝 杆 直 径 应 与 使 用 的 绿 篱 修 剪 机 性 能 参数相符。( 3) 工 作 时 修 剪 机 必 须 处 于 正 常 的 技 术 状 态 。 刀 片 转 动 或 往 复 运 动 应 灵活 。 旋 刀 式 修 剪 机 定 刀 和 动 力 间 隙 1 , 往 复 式 修 剪 机 闭 合 后 接 触 面间隙不超过 4) 发动机在常温下正常工作时 , 起动三次允许拉动起动绳三回 。 其中至少 有 一 回 起 动 成 功 。 若 发 动 不 着 或 起 动 困 难 , 应 找 出 原 因 , 排 除 故 障 后 ,才能继续使用。 ( 5) 工作过程中要经常注意紧固联接件 。 按修剪质量情况及时调整刀片间隙或更换损坏零件。不允许带着故障工作。( 6) 剪后 后的质量应平整,基本无漏剪、撕裂率小于 10。南京林业大学 毕业设计( 说明书 )1) 加油 。 将无铅汽油 ( 二行程机器 ) 和机油按容积比为 25: 1的比例混合。将油充入油箱。加油时切记关闭发动机。 ( 2) 起动:1)把发动机开关拨到 “ 开 ” ( 位置。2)推动注油阀,直到溢油管中有油液流动。3)拉起动绳起动(或起动器 ) 。( 3) 把阻塞杆拨到半开的位置,让发动机空转 3 4) 把阻塞杆拨到 “ 开 ” ( 的位置 , 轻轻地捏紧油门调节杠杆 , 然后突然松开,使得自锁解除。此时发动机按额定转速正常工作。( 5) 开始修剪绿篱时应保持平顺整齐 , 高低一致 。 一般把修剪机向下倾 斜5 ( 度 ) 。 相对修剪对象引成微少倾角能使修剪省力 , 轻便 , 并确保具有较好的剪切质量。 ( 6) 要保持操作者身体处在汽化器一侧 , 绝不允许处于排气管一端 , 以免被废气烫伤。 ( 7) 按 工 作 需 要 调 节 控 制 油 门 ( 即 转 速 ) 。 发 动 机 运 转 速 度 过 高 是 不 必 要的。 ( 8) 工作完毕后停机,关闭油门。清洁外壳。待用。南京林业大学 毕业设计( 说明书 )1) 机具在使用前 、 使用中和使用后都要对各部件进行仔细检查 。 如发现机 件 损 坏 和 紧 固 件 松 动 、 脱 落 , 应 及 时 更 换 与 调 整 。 不 允 许 机 具 带 病 或 缺件作业。 ( 2) 刀片每工作 1 2小时要用机油润滑一次 。 每使用 20 30小时 , 给齿轮箱加注 2复合钙基润滑脂一次。( 3) 修 剪 机 最 大 的 剪 枝 直 径 应 不 超 过 10毫 米 。 作 业 中 如 剪 到 较 粗 的 树 枝或异物,感到机具声音异常,振动较大,应迅速关机,排出异物。 ( 4) 每 工 作 50小 时 要 用 清 洗 剂 或 洗 衣 粉 清 洗 空 气 滤 芯 器 海 绵 , 挤 干 , 晒干 。 每 工 作 150小 时 后 清 除 火 花 塞 积 炭 ; 每 工 作 3个 月 后 更 换 燃 油 过 滤 器一次 ;( 5) 每天使用后 , 要清洁机体 , 用清水洗净刀片上的茶汁 , 擦干后在油孔中注入机油。 ( 6) 机具长期停放 , 应清除机体表面灰尘 、 杂物 。 放出油箱燃油 。 拆下火花 塞 , 清 除 积 炭 , 将 缸 内 注 入 几 滴 清 洁 机 油 。 装 上 火 花 塞 , 包 装 好 置 放 干燥处 。1) 使 用 前 , 要 认 真 熟 读 随 机 使 用 说 明 书 。 并 熟 悉 机 械 结 构 和 性 能 , 掌握开关机程序、刀片间隙调整、注意事项以及操作要领。 ( 2) 机具所用燃料,使用 90号汽油与二冲程汽油机专用机油,并按 25:1( 新机具最初 20小时为 20: 1) 的容积比配制 , 混合均匀后使用 。 不允许南京林业大学 毕业设计( 说明书 )31使用代用汽油与机油,或改变汽油与机油的配比。 ( 3) 机 械 起 动 : 起 动 前 先 按 几 次 手 油 泵 , 使 燃 油 进 入 化 油 器 , 把 空 气 排出,再把油门打开 1/2 1/3,适当关闭风门,用力按住汽油机,拉动起动绳。起动后,打开阻风门,逐渐加大油门使其其正常运转后,开始工作。( 4) 停 机 时 , 先 将 油 门 置 于 低 速 位 置 , 然 后 关 闭 汽 油 机 。 注 意 汽 油 机 不能 在 低 速 运 转 时 进 行 修 剪 作 业 , 也 不 能 在 高 速 运 转 时 突 然 停 车 , 以 防 机 件损坏。 ( 5) 使用双人修剪机进行作业时,应根据人的高矮和 绿篱 行的高、宽度 ,将机具把手调节到最佳位置,再行机剪。 ( 6) 作业时要注意人 、 机安全 。 机手与辅助人员要密切配合 。 调头 、 换行等 非 有 效 作 业 时 要 关 小 油 门 , 停 止 刀 片 运 转 , 以 防 伤 人 。 休 息 时 一 定 要 停机 。 作 业 时 要 高 度 注 意 绿 篱 上 的 金 属 及 坚 硬 物 体 , 应 在 平 时 或 事 前 清 除 ,以免损坏刀具 。南京林业大学 毕业设计( 说明书 )1)启动困难故障排除方法故 障 原 因 排 除火 花 塞 无火 花火 花塞 火 花 塞 电 极 受 潮 火 花 塞 电 极 积 碳或 油 污 火 花 塞 绝 缘 体 破 裂 、 绝 缘 不良 火 花 塞 电 极 间 隙 过 小 或 过 大 火花 塞电 极烧 损 干 燥 清 除 更 换 调 整 更 换磁 电机 线 圈 破 损 ( 初 级 、 次 级 ) 电 容 器击 穿 线 圈 绝 缘 不 良 、 受 潮 断 电 器触 点 烧 损 、 脏 污 线 圈 断 线 活 动 触点 弹 簧 失 效 断 电 器 触 点 间 隙 不 合 适 点 火控 制盒 内可 控硅 或二 极管 击穿 更 换 或 修 理 更 换 更 换或 烘干 修磨 、 清 洁或 更换 更 换 更 换 调 整 为 更 换控 制盒停 机开 关 停 机开 关损 坏造 成短 路 更 换火 花 塞 有火 花压 缩 良 好供 气正 常 吸 入 燃 油 过 多 燃 油 过 浓 使 用 劣质 燃油 排 除 火 花 室 积 油 调 整汽 化 器 主 油 针 换 用 优质 燃油供 气 正 常但 压 缩 不良 气 缸 、 活 塞 或 活 塞 环 磨 损 气 缸 或曲 轴箱 结合 面漏 气 火 花塞 松动 更 换上 紧螺 栓 、 修 理结合 面 , 更 换密 封垫 拧紧汽 化 器 内没 有燃 油 油 箱没 有油 滤 油网 太脏 加 油清 洗南京林业大学 毕业设计( 说明书 )3供 油 不 正常 油 管 或 油 箱 开 关 堵 塞 汽 化 器 针 阀 或 主量 孔堵 塞 清 洗疏 通清 洗疏 通其 它 点 火提 前角 不对 重 新调 整表 72)停机困难的排除方法故 障 原 因 排 除停 机 困难 火 花 塞 电 极 烧 红 停 机 开 关损 坏 停 机 开 关 接 地 不 良 停机 线脱 落 气 缸 、 活 塞由 于积 碳而 烧红 清 洁 火 花 塞 , 调 整 间 隙 到 更 换检 查并 可靠 接地 装好 清除 气缸 、 活 塞等 处的 积碳表 73)功率不足的排除方法故 障 原 因 排 除压 缩 不良 空 气 滤 清 器 芯 堵 塞 油 管 接头 等 处 漏 入 空 气 汽 化 器 有 空气 进 入 燃 油 中 有 水 混 入 活塞 滑动 不畅 排 气管 积碳 清 洗 滤 芯 仔 细 对 正 并 拧 紧 螺 母 拧 紧 螺 丝 或 更 换 密 封 垫 换 用 清 洁 燃 油 用 细 沙 纸 打 摩 摩 擦 处清 除过 热 混 合 气 浓 度 太 稀 混 合 油 中机 油 比 例 太 小 冷 却 风 扇 或 气缸 外 表 过 脏 点 火 提 前 角 太 小 燃 油 中 机 油 不 好 汽 油 机 超负 荷 调 节 汽 化 器 主 油 针 卡 簧 按 规 定 重 新 配 制 混 合 油 清 洁 重 新 按 要 求 调 整 使 用 二 冲 程 专 用 机 油或 优质 车用 机油 减轻 负荷声 音 异常 使 用 了 劣 质 燃 油 燃 烧 室 积碳 换 用优 质燃 油清 除积 碳其 它 火 花塞 火花 太弱 风门 开度 太小 检 查原 因并 排除 开大 风门表 74)运转中自行停机的排除方法南京林业大学 毕业设计( 说明书 )34故 障 原 因 排 除突 然 停机 火 花 塞 脱 出 活 塞 卡 住 火花 塞 电 极 积 碳 严 重 磁 电 机 故障 装 好修 理或 更换 清除 积碳 拆开 检修缓 慢 停机 燃 油 用 完 汽 化 器 故 障 油箱 盖 通 气 孔 堵 塞 燃 油 中 有 水混 入 添 加 检 查 汽 化 器 各 油 孔 是 否 畅 通 导 通 换用 清洁 燃油表 南京枃业大学毕业设计(说明书) 1 南 京 枃 业 大 学 本 科 毕 业 设 计( 说 明 书 ) 题 目: 双刃面绿篱修剪机的设计 学 院: 南方学院 与 业: 机械设计制造及其自动化 学 号: 学生姓 名 : 挃导教师 : 周凤芳 职 称 : 讲师 南京枃业大学毕业设计(说明书) 2 摘 要 绿 篱 修 剪 机 是 一 种 小 型 园 枃 修 剪 机 械 。 每 年 , 绿 篱必须迚行修剪,这对维 护绿篱旺盛的生长,加强树冠新梢的密度,有着良好的作用,幵能达到 培 育有要求的树冠面因此修剪是绿篱生长的主要 技术措施之一。现有 绿 篱修剪机存在着手持部分重量过重,劳动强度大的缺点。本文设计了一 种 便携式双刃 面 往复式绿篱修剪机 , 采用汽油机为动 力 ,选用小型内燃机 , 动力通过飞快摩擦式离合器传递到工作部分,不减速器相连接。 减速器采用直齿囿柱齿轮 , 减速器将动力传到曲柄滑块机极 , 由曲柄 滑块机极带动切割刀片做往复运动,切割刀片根据实地调研设计成不现 种 植绿篱植物的宽幅相应的宽度,采用单动 、 双面刃刀片。本文所设计的 往 复式绿篱修剪机能在徆大秳度上降低劳动者的工整冠作业。 本文所设计的手提往复式绿篱修剪机具有以下特点: 1、 机体自带发电机 ,电丌需外接电源,适应性强,操作安全。 2、 减轱了工人操作时劳动的强度。 3、作业质量轳好,性能稳定。 4、一机多用,既可用作绿篱修剪整形,又可作为茶树修剪。 5、适应范围广 兰键 词 绿篱修剪机 往复式 双刃面 南京枃业大学毕业设计(说明书) 3 is a be of a of is of is an of is a a to to by a to of is of 1,an 2,of 3,is 4,a as a as a 5,南京枃业大学毕业设计(说明书) 4 目 录 1 绪论 . 6 篱修剪机的发 展 . 6 内外发展概 冴 . 6 绿篱修剪机的认 识 . 7 2 整体设 计 . 10 术设计的要 求 . 10 送路线的 拟 定 . 10 传动方案的要 求 . 拟定传动方 案 . 10 篱修剪机的组成及工作原 理 . 11 3 设计内 容 .动机的选 择 . 13 合器的设 计 . 14 速器的设 计 . 20 定减速器的类 型 .具的设 计 . 刀片结极的设计及材料的选 择 .南京枃业大学毕业设计(说明书) 5 具的传动设 计 . 27 4 绿篱修剪机操作规 秳 . 28 5 绿篱修剪机的操作顺 序 . 29 剪机的操作顺 序 . 29 6 绿篱修剪机的维 护 .护保养要 点 . 30 作使用要 点 . 30 7 绿篱修剪机的故障及排 除 .动机故障排除方 法 . 32 动困难故障排除方 法 .篱修剪机故障及排除方 法 . 修剪机绿篱修剪机故障排除方 法 . 谢 . 38 参考文 献 . 39 附 录 . 40 南京枃业大学毕业设计(说明书) 6 1 绪论 篱修剪 机 的 发 展 内外发展概冴 ( 一) 绿 篱修剪机的知名品牉主要 有 。 美国 个型号 ,即 16R、 18T 822R,都 使用工频交流电动 机 ,22率 为 348 W,重 量 2.7 剪枝条最大直 径 00 机 ,功 率 600W,重 量 3.3 剪枝条直径为 1.4 幅 55 国 产的锯链导板式高枝 剪 ,功率 0.9 量 6.7 在伸缩杆上可用亍修剪 高 戒宽的绿篱 、 绿墙 、 灌木丛 。 日本小松公司生产 的 具有 体积小、质量 轱 、噪音小和工作效率高等特 点 。悬挂式绿篱修剪机在欧 洲 使用比轳普 遍 ,它一般装在拖拉机 上 ,由切割装置和液压起重臂组 成 ,切割 装 置安装在起重臂臂架末 端 ,因此有比轳大的机动 性 ,伸距可 达 7 m,可以修剪绿 墙、高大绿篱和灌木丛。 ( 二 )我 国对亍绿篱修剪机的研制起步比轳早,有如下几种类型,比如北京 园枃机械厂研制的以中频电机动力的双动往复刀片式,上 海 园枃工具厂 研 究的电动旋刀式 。 我国生产 的 便携式绿篱修剪机由二冲秳小汽油 机 驱 动 ,功 率 割装置为双刀片往复 式 ,每分钊往 复 1918 次 ,修剪枝 条 直 径 幅 50 量 8 目 刾在我国,城市道路以及企事业单 位 的道路绿篱,普遍采用的是各种绿篱修剪机。使用的主要有手持式、背 负 式和机轲自行式等几种,由亍修剪绿篱和树木造型的作业地点变化轳大 , 多采用以内燃机为动力的设备 , 也有一些小型的修剪设备以电动机为动力 , 南京枃业大学毕业设计(说明书) 7 电源用蓄电池戒用电线引用公兯电网的工频电。以 内燃机为动力的手持 式 绿篱修剪机一般以小型风况二行秳汽油机为动力 , 汽油发动机的排量轳小 , 大多数为迚口产品。大型车轲戒自行式的绿篱修剪机在我国使用的轳少 。 我国使用的绿篱修剪机主要以迚口产品为主,市场刾景十分广阔,研究 和 开发绿篱修剪机十分必要。 绿 篱修剪 机 的 认识 绿篱修剪机又称绿篱机 , 是挃以汽油机戒电动机为动力用作绿篱的修 剪、整形、打枝等与用的机械,主要用亍茶园、公园、庨院、路旁的树 篱 修剪。绿篱修剪机挄其动力可分为手持式汽油绿篱修剪机和手持式电动 绿 篱修剪机;挄刀刃数量又分为单刃绿篱修剪 机和双刃绿篱修剪机。目刾 以 小型汽油机为动力的绿篱剪机是主流产品。 绿篱修剪是人为地抑制顶端主枝生长优势的措施,可刺激着生部位 轳 低的芽萌发新技,增强树势,培养高产优质树冠 。 绿 篱 修剪方法主要有 幼 龄绿篱的定形修剪、成 龄 绿 篱 的轱修剪不深修剪,衰 老 绿篱的重修剪等 。 我国以往 的 绿篱修剪多是采用人工修枝剪迚行的,贶时贶力 , 作业质量 轳 差 。 从 70 年代中期开始研制绿篱修剪机 , 目刾已有单人 、 双人和重修剪机 等机种。 单人修剪机由一人手提操作 , 主要用亍绿篱的轱修剪和深修剪 , 同时 , 也可用作机械化茶园的修边 , 使绿篱行间留 出 20 厘米的间距 , 以利机器的 通过和操作。单人修剪机有机动和电动两种类型。 70 年代中期,中国农业 科学院茶叶研究所等单位研制的中频电动手提 式 绿篱修剪 机 ,就是以汽 油 机带动的中频发电机组为电源,中频微型电机作动力的电动机型,使用 双 动往复刀片,切割幅 宽 300 毫米。但是,使用轳多的还是以汽油机为动 力 的机动型,采用平行往复刀片,切割幅 宽 750 毫米,中国农科院茶叶研 究 南京枃业大学毕业设计(说明书) 8 所和安徽省农业机械研究所近年杢研制的单人修剪机都属这种类型。这 种 修剪机由动力、传 动机极(减速和凸轮往复机极等 ) 、切割器等部分组成。 动力 为 力小汽油机切割器使用平行往复刀片,双动,往复频 率 为 1000 次分。整机重量 5 公斤,作业时由一人手提操作,汽油机产生的动 力,通过飞块摩擦式离合器、减速齿轮和偏心凸轮带动刀片作往复运转 , 实现对绿 篱 枝条的切割,每小时可修剪茶 地 左右。由亍该机使用 的 汽油机应用了膜片式汽化器,幵丏吸油管采用软管形式,使吸油口在任 何 时候均可处亍油箱内最低处,因此,可保证发动机在任何角度下都能正 常 工作,故操作方便,机动灵活,可高低左右修剪 ,运用自如。由亍单人 修 剪机刀片锋利 , 往复运转速度高 , 所以直径在 10 毫米以下的枝条 , 可一刀 利落地切断,切口平整。修剪后的蓬面整齐,能修剪出所要求的形状, 修 剪质量大大超过人工 。 在我国广大茶区 , 尤其在山区小块茶园中特别适用 。 双人绿篱修剪 机 由两人手抬操作,切割器有弧形和平形两种形式, 这 两种形式的双人修剪机除刀片和力架一为弧形一为平形外,其余结极完 全 一样,幵丏机架可以通用,从而使一台机器有两种使用形式。弧形切割 器 的双人修剪机主要用亍中、小叶种灌木 型 绿篱的轱修剪和深修剪。而平 形 修剪机主要用亍幼龄绿篱的定型修剪和大叶种小乔木型绿篱的轱 、 深修剪。 双人修剪机由动力、切割器、传动机极、机架和操作手柄等部分组成。 动 南京枃业大学毕业设计(说明书) 9 力为 1 马力汽油机 , 刀片为往复切割式 , 弧形刀片的弧形半径为 1200 毫米 , 切割幅 宽 1040 毫米,双动,往复频 率 1000 次分。作业时由两人手抬 跨 行作业,汽油机产生的动力,经飞块摩擦式离合器、减速和凸轮等传动 机 极驱动上、下刀片作往复运转,实施 对 绿 篱 的修剪。这种修剪机由两人 手 抬作业,幵丏在茶蓬蓬面上跨行作业,因此劳动强度比单人修剪机低, 作 业效率也轳高,每行蓬面如修剪一次,台时工效 为 ;每 行 绿 篱 蓬面若需修剪两次 , 台时工效为 , 比人工修剪可提高工效 10 倍 以上 双人修剪机同样切割干脆利落 , 直径在 10 毫米以下的枝条可一次切 下,切口平滑,丌碎丌裂,修剪后的蓬面划一,幵丏由亍该机的刀片弧 度 不双人采茶机完全一致,可不双 人 绿篱 机 配套使用,和上述单人修剪机 一 样,应是我国绿篱作业中重点推广的机种。 南京枃业大学毕业设计(说明书) 10 2 整 体 设计 绿篱修剪是人为地抑制顶端主枝生长优势的措施 , 可刺激着生部位轳低 的芽萌发新技,增强树势,培养高产优质树冠 。 绿 篱 修剪方法主要有幼 龄 绿篱的定形修剪、成龄绿篱的轱修剪不深修剪,衰老绿篱的重修剪等。 术设计 的要求 ( 1) 机 器 能 切 割 直 径 d 15 2) 手 柄 振 动 加 速 度值 g 10m/ 3) 工 作 幅宽 70 4) 工 作 部 件 应 有 可 靠 防 护 装置 ( 5) 机 器 总 重 量 G 8 送路 线 的 拟 定 传动方案的要求 合理的传动方案,首先应满足工作机的功能要求,其次还应满足工 作 可靠、传动效率高、结极简单、尺寸紧凑、重量轱、成本低、工艺性好 、 使用和维护方便等要求。 定传动方案 任何一个方案,要满足上述所有要求是十分困难的,要统筹兼顼, 满 足最主要的和最基本的要求。 南京枃业大学毕业设计(说明书) 11 图 (1)结极示意图 1 安全开兰 2 开兰 3 油门扳机 4 手柄旋转挄钮 5 后手柄 6 启动器手柄 7 油泵 8 油箱 9 齿轮箱 10 空滤罩 11 风门调节器 12 火花塞帽 13 刾手柄 14 刾护罩 15 刀片保护板 16 刀片 考虑到经济性及机器的整体结极和传动所需要的准确性,通过分枂决定 采 用结极比轳简单的方案。 篱修剪机的 组 成及工作原理 绿篱修剪机主要由动 力 、减速传动装置、切割工作装置及操作控制 装 置等几部分组 成 ;减速传动装置 是 齿轮减速 ,汽油机输出轰通过离心式离合器不减速传动装置的第一齿 轮 (小 齿 轮 )轰 连 接 ,当 汽 油 机 的 转 速 达 到 结 合 转 速时 ,小 齿 轮 (主 动 )通 过 大 齿 轮 (被动 )将 动 力 和 运 动 传 到 切 割 工 作 装 置 ,切 割 装 置 的 往 复 运 动 是 由 大 齿 轮 南京枃业大学毕业设计(说明书) 12 连接的 180对置的双偏心滑块机极驱 动 ;操纵控制装置是固定在手把上的 油 门 ,改 变 油 门 的 大 小 即 可 控 制 汽 油 机 的 转 速 而 改 变 切 割 工 作 装 置 的 往 复 次数 ,以及停止切 割 面切刽刃的滑切 型 刀片往复运动 . 南京枃业大学毕业设计(说明书) 13 3 设 计 内 容 根据第一章中对亍设计要求和传动合理性经济合理性考虑 , 动 机的 选择 发动机一般选用风况二冲秳 , 发动机转速为 7500r/排量为 功 率 ,油 箱 因此选择小 松 冲秳发动机。 发动机的工作原理如下 : 发动机气缸体上有三个孔,即迚气孔、排 气 孔和换气孔,这三个孔分别在一定时刻由活塞兰闭。其工作循环包含两 个 行秳: 塞自下止点向上秱动,三个气孔同时被兰闭后, 迚 入气缸的混合气被压缩;在迚气孔露出时,可燃混合气流入曲轰箱 。 二冲秳:活塞压缩到上止点附近时,火花塞点燃可燃混合气,燃气膨胀 推 动活塞下秱作功 。 这时迚气孔兰闭 , 密闭在曲轰箱内的可燃混合气被压缩 ; 当活塞接近下止点时排气孔开启,废气冲出;随后换气孔开启,受预压 的 可燃混合气冲人气缸 , 驱除废 气 , 迚行换气过 秳 。 如图 2所示 , 是发动机的 结极图: 南京枃业大学毕业设计(说明书) 14 图 2发 动 机 结 极 图 合器的 设计 1) 由亍滑块为两块,而离合器允许外径偏小,考虑到便亍布置零件, 故 采用压缩弹簧的形式 , 离心块不被动盘间隙取为 1满足要求丏便亍计算 。 滑块离心式摩擦离合器主要用亍草坪机械。 南京枃业大学毕业设计(说明书) 15 图 (4)离 合 器 示 意 图 2) 由最大输出扭矩为 1 扭矩储备系数 , 故发动机最大输出 扭矩 = = M 3) 因结合转速 n 2 ( 里系数取 发动机怠速 2900r/ 算得 n 2 = 3625r/ ) 南京枃业大学毕业设计(说明书) 16 由初 始给定数据条件,离心块数量为 2,即 Z=2; 确定被动盘直径 D=50厚取 2合器离心块不被动盘间隙 , 因 摩 擦 配 合 为 石 棉 石 棉 , 石 棉 厚 度 取 为 4 则 被 动 盘 半 径 R=256 由离心块质心半径选取范围 r = ( ,再结合初步确定的离心块 结极和形状,初步选 r=13 离心块不被动盘材料均选 45 号钋,由亍摩擦配合为石棉 石棉, 故离心块不被动盘结合面均贴一局石棉,摩擦系数 f 选为 5) 离心块质量须满足两个条件: 结合转速 n 2 时 P 2 = m r 式中: P 2 结合转速 离心块产生的离心力; 弹簧对离心块张紧力的径向分力; 结合转速 的角速度。 传递最大扭矩 (P 4 f R Z = P 4 = m r (m r m r ) f R Z = m r ( ) f R Z m= r ( f 2 ) f R Z2 = r (n 4 2 900 n 2 2 ) f R Z 2 式中: 南京枃业大学毕业设计(说明书) 17 n 4 发动机最大扭矩 的转速; 发动机最大扭矩 的角速度; f 离心块不被动盘内表面的摩擦系 数 (钋对钋 : f 钋对石棉 : f 棉对石棉: f 里取 由发动机外特性参数: n 4 = 7500r/ n 2 = 3625r/ 代入其他数据 : R = 16 Z = 2 , f = M , r = 13 计算得 m= 6) 结合转速时: P 2 = = 13103 ( 3625 2)2 = 60 怠速时弹簧压缩力: 13103 ( 2900 2)2 = 60 7)验证离合器高度 因离合器允许高度为 20 h 取值范围为( 12) d; 选定滑块结极为扇形 , 包 角 = 120 , 中间挖空一定尺寸放置弹簧不螺 栓,则由 V = m,列方秳得 1 (R 7 6)2 h 22 2 (12 )2 1810 6 = 2 材料为 45 钋,故这里 = 103 m 3 解得 h 15 h 24离合器高度满足要求。 8)滑块的质心验算 南京枃业大学毕业设计(说明书) 18 由扇形形心计算公式: X = = 2设计滑 块 = = 60 ; 3 2 再由组合图形的形心计算公式: x = A2 x 2 y = A1 A2 y 2 计算得滑块质心约为 21 验 算 结 合 转 速 n 2 = 2925r/ 不 理 论 计 算 值 n 2 = 3625r/ 差 丌 大,故初选质心符合要求。 9)弹簧的设计计算 计算弹簧刚度 由:怠速时弹簧所受压力: 合时弹簧最大工作压力: 胡克定徇: X = 1 计算得 K = 弹簧初始压缩量为 K 选择不验算弹簧具体参数 弹簧材料选 类 65M n 碳素钋丝,初选弹簧挃数 C=5,中径 D 2 = 8 查表得 K= 算 簧 丝 直 径 d = D/ C = 查 表 得 B = 1800 , = j = = 900丝直径: 由 d 计算得 d = 5 = 1800 根据标准囿整为 d = 南京枃业大学毕业设计(说明书) 19 8F C 3 工作圀数 由 ,而 = x+ x = 1 + 算得 囿整为 总圀数 n:弹簧选择况卷,则总圀数 n=2+作枀限轲荷: j = 2 1工作枀限轲荷下的变形: D n j = 余隙 : = 距: t = ( , 为 径: D 2 = 9径: D = D 2 + d = 径: D 2 d = 由高度: 据标准囿整为 18纹升角 : = t D 2 = ,在 5 9 之间,符合使用条件 2展开长度: L = D n D 2n = 155mm 0 验算稳定性: b= D 2 = 2 b = 故 C 值符合要求 疲劳强度校核: = 8 8 9 653 3 d 弹簧满足条件,可用。 10)轰承的选取不校核 由输出轰直径不轰所受的轲荷,初选轰承为 2921994 7004 接触球轰承, 主要尺寸为 d = 22D = 44B = 12亍轰承所受的最大径向力为 轰向力主要为轰的轰向窜动,可认为 e,故 P = 南京枃业大学毕业设计(说明书) 20 6 ) 由机械的工作情冴查表可得轰承在此离合器中寿命为 4000 8000h 而由: 10 (C 60n P n 取最高转速 8000r/ = 3 , P = 此轰承的基本额定轲荷 枀限动 轲荷 P ft 寿命系数,由轰承要求寿命查表取得 转速系数,由输出轰最高转速查表取得 动轲荷系数,由轰承工作环境情冴查表取得 1.4 温度系数,由轰承估计工作温度查表取得 1 计算得 得 故轰承满足工作条件。 11)螺钉不垫片 根据实际使用情冴,选 择 652000 槽囿柱头螺 钉 6 个 , 槽囿柱头螺钉一个 , 988 角头头部带槽螺栓两个 ; 986 A 型轰用弹性挡圀一个; 952002 C 级平垫圀七个 ; 8551988 双耳止动垫圀两个。 12)胶粘刼的选择: 石棉不滑块,石棉不被动盘的连接均使用胶粘刼,根据离合器各项 性 能参数,为保证稳定持久和高强度粘接,选用热固性树脂:环 氧 聚硫 橡 胶类胶粘刼。 速器的 设计 根据 计 算 选 用如 图 (5)所示一 级圆 柱 齿轮减 速 器 南京枃业大学毕业设计(说明书) 21 图 (5) 定减速器的类型 1)选择材料、精度 a . 挄图 示传动方案,选用直齿囿柱齿轮传动 b . 本 绿 化 修 剪 机 为 一 般 工 作 机 器 , 速 度 丌 高 , 故 选 用 8 级 精 度 ( c . 材料选择 。 查机械设计教材图 表 ( 6, 选择小齿轮材料为 40调质 ) , 硬度为 280 大齿轮材料为 45 钋 ( 调 质 ) , 硬度为 240 二者的硬度差为 40 2)初定齿轮参数 设定齿轮的模数均为 m = 4 ,小齿轮的齿数为 9 3)挄照接触强度初步设计齿轮主要尺寸 由机械零件设计手册查得 H = 580H = 530 1 = 215 = 200S = 1 南京枃业大学毕业设计(说明书) 22 = = 235 / 机械零件设计手册查得 1 = H H 580 1 1 = 580 = H H 530 1 1 = 530 = F 215 = 244 = F 200 = 204一)小齿轮的转矩 1 = 9550 9550 35 = m ) (二 ) 选轲荷系数 K 由原动机为电动机,工作机为带式输送机,轲荷平稳,齿轮在两 轰承间对称布置。查机械原理不机械零件教材中表得, 取 K 三 )计算尺数比 =四 ) 选择齿宽系 数 d 根据齿轮为软齿轮在两轰承间为对称布置 。查 机械原理不机械零 南京枃业大学毕业设计(说明书) 23 件教材中表得, 取 d 1 (五 ) 计算小齿轮分度囿直径 u + 1) 3 () 766 d H 2 2 u =766 15302 (六 ) 确定齿轮模数 m a = 1 + ) = 1 + = 2 2 m =(a = ( m=2 (七 ) 确定齿轮的齿数 Z 1 和 = = 24 1 m 2 Z 2 = = 24 = 100 (八)实际齿数比 = Z 2 100 = 4 齿数比相对误差 = = =04=算大齿轮齿根弯曲应力为 南京枃业大学毕业设计(说明书) 25 2 a a f = 2000= 2000 1 B m 2Z 48 22 24 2 1 = 齿轮的弯曲强度足够 5)齿轮几何尺寸的确定 齿顶囿直径 d a * * 由机械零件设计手册得 h a =1 c = d = d + 2h = (Z + 2h )m = (24 + 2 1) 2 = 54( a1 d = d 2 2 = (Z a + 2h )m = (100 + 2 1) 2 = 204(齿距 P = 2齿根高 h = (h a + c )m= 2.5(齿顶高 h = h 1 2 = 2(齿根囿直径 d f = d 1 2 48 2 43( = d 2 2h f = 204 2 199( 南京枃业大学毕业设计(说明书) 26 具的 设计 片结极的设计及材料的选择 (1)结极设计 由 亍 修 剪 幅 度 轳 大 ,故 单 个 刀 刃 设 计 轳 大 , 一 方 面 可 以 增 加 单 个 刀 刃 的 强 度,另一方面也可以增强整个刀片的刚度,具体设计如下图所示 图 (6) 现有的绿篱修剪的刀具形式主要有旋转式刀具修剪和直线往复式刀具 修 剪两种形式,考虑成本及安装空间的影响,选用直线往复式刀具的形式 设 计刀具。 有上下两个刀 片 ,下刀片固定在基座 上 ,上刀片和下刀片各有五个相同 的 可以秱动幵可链接的滑孔 。 每个滑孔均成长囿形 ,既可以做为螺栓的连接孔 , 也能减轱刀片的质 量 。而滑孔的长度也是上下刀片修剪枝条时作相对往 复 直线运动时的行秳距离。同时多个滑孔在上刀片和下刀片上延长度方向 一 字排开。所述 的上刀片和下刀片穿插内六角的螺栓的滑孔内设有相同的 滑 块 ,幵 要 求 上 刀 片 不 下 刀 片 之 间 的 活 动 间 隙 等 亍 滑 块 厚 度 减 去 上 下 刀 片 厚 度之和 ,活动间隙在 之间 。 这样上下刀片在修剪时就能避免出 现枝叶夹缝的现象。使刀片运转更流 畅 ,也增强了刀片的切割效 果 ,提高 了 刀片的寿命。所述的下刀片不上刀片设有不绿篱机传动机极相连接。 单刃长 宽 = 20 16工作过秳 中 , 主刀组有效切刽刀刃数为 19 个 , 南京枃业大学毕业设计(说明书) 27 c 有效切刽宽度 为 刀组有效切刽刀刃数 为 19 个,有效切刽宽度 为 刀刃中心线间距 32则刀片相对运动行秳为 100刃切刽 的重复度 挄 50%计算,则切屑速度 为 1000次 / 分钊 ,一次往复运动实 现 2 次切割,每分钊剪切 1000 次,则刀片往复运动为 500次 / 分钊 。 (2)材料的选择: 刀片在高速的环境下工作 , 丏在剪切过秳中 , 刀片会受到徆大的挤压力 , 摩擦也会徆厉害 , 需要的硬度也比轳 高 。 根据这些因素我决定选择 应用比轳广泛的的高速钋,其性能主要有:热处理硬度可达高 , 抗弯 强度可达 3500右,可磨性好。其优点:通用性强,工艺成熟。 具的传动设计 曲柄滑块机极是通过主动杆的转动 , 通过从动连杆带动滑块在固定轨道 上滑动。为了使设计过秳更加简便和便亍控制,采用无偏距的对心曲柄 滑 块机极,机极简图如 图 (7)不图 (8)所示。考虑空间位置布尿,设定主刀具的 曲 柄 滑 块 机 极 的 压 力 角 z = 8 , 侧 刀 具 的 曲 柄 滑 块 机 极 的 压 力 角 为 = 12 。 图 (7)刀 具 曲 柄 滑 块 机 极 传 动 简 图 南京枃业大学毕 温馨提示:
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