837 手推式剪草机的设计
837 手推式剪草机的设计,手推式,剪草机,设计
山 西 农 业 大 学本科生毕业论文(设计)选题审批表毕业论文(设计)题目 手推式剪草机指 导 教 师 张淑娟 职 称 教授学生具备条件 熟练做图的能力、演算的能力,以及独立分析问题的能力选题完成形式 毕业设计说明书和图纸内 容 简 要:手推式剪草机主要利用滚动的轮子带动机械运动。手推式剪草机结构简单,连接平稳,噪音极小,并且操作十分容易,既给使用人带来方便,也给周围的人带来舒适,安静的环境。目前市面上的剪草机大多需动力引擎,这会产生较大的噪音,带来环境污染,在办公和学习的地方,这种需动力引擎的剪草机就显得非常不受欢迎。由于动力引擎剪草机有动力装置,保养,维护费用较高;同时动力引擎剪草机主要依靠刀片的高速旋转把草排出,因此,对整机的安全性要求较高,操作时也会给工作人员带来强烈的震动,使操作很不舒适。虽然,动力引擎草坪剪草机剪草效率较高,剪草效果较好,但是,其价格也较昂贵,就目前来说,一般的用户难以接受。通过市场调研,我们决定设计一种无引擎驱动,无噪音污染,剪草高度可调节,轻便简洁,操作方便和美观实用适用于一般用户的草坪剪草机。该产品主要用于家用,及面积不大的草坪修剪。无需引擎,可谓绿色环保的剪草机。对提倡环保的地域,是理想的剪草工具。系主任签字:年 月 日 院长签字:年 月 日山西农业大学本科生毕业论文(设计)开题报告题 目 _手推式剪草机的设计_ 学院名称 _山西农业大学_ 专业名称 机械设计制造及其自动化年 级 _ 机制信 052_学生姓名 _翟亚斌_ 学 号 _17_指导教师 _张淑娟_职 称 _教授_2009 年 月 日 7选题的依据及意义(包括课题的理论价值和实践价值;国内外的研究概况等):剪草机械至今已有 100 多年的历史,目前人们普遍使用的是电动剪草机械。由于剪草机械多在人口稠密的地区作业,流动性大,对机械的震动、噪音、废气排放、质量等指标要求较高。现在的剪草机多使用内燃机作动力,排气污染量相对于汽车的较少,但其噪声危害却很大。美国 EPA(美国环境保护局 )及欧盟对割草机等用发动机的排放均有相应的法规;德国还出台了控制噪声污染的兰色天使法规;欧洲一些城市推出过引导性计划,通过税收优惠及奖励等措施鼓励“绿色经营者” 以加速环保技术的发展 。l9 世纪中叶,大部分的草坪还在使用镰刀来割草或放牧牛羊来保持草地的整齐性。随着高尔夫球、网球及足球等运动的兴起,保持完善的草地做运动场便成为当务之急。英国人 Edwin Budding 利用旋转式机械工作的原理发明了滚刀式剪草机,该产品的问世在英国受到了广泛的欢迎,随后传人美国。1868 年,美国第一台剪草机取得专利,美国的草坪业也由此起步。不过几年,便有 37 项有关剪草机的发明获得专利。到 1881年,总共有 4 万多台剪草机被生产和销售 。最初的剪草机均为人力驱动;1890 年,在英国开始设计有动力驱动的剪草机。从最初的蒸汽动力驱动发展到小型内燃机动力驱动;1909 年,美国科学家 Leoni 取得了动力型机械式剪草机专利,尽管剪草机由汽油机驱动,但整个装置仍由马拉行走。在草坪修剪机械发展的历史上,第二次世界大战是一个转折点。战后,美国经济得到复兴,允许现役军人低价买房不付现金,大批建设房屋并出售,促使草坪修剪机械得到迅速发展,生产量急剧上升,1947 年达 36 万台,1974 年达 700 万台。20 世纪 70 年代后期开始,剪草机的市场销售量逐渐趋向饱和,但每年仍保持在 500 万600 万台的销量 。剪草机在数量增加的同时,其性能也在不断改进。1950 年,美国第一台无线电操纵的剪草机诞生;1978 年,C1arence Noke 研制出了一种可进行草坪修剪编程的剪草机 ;20 世纪 80 年代,一些新的草坪设备又投放市场,如 Mulching mower,Shredder,Lawndethatcher,String trimmer 等,以及清洁草坪用的Blower,Lawn vacuum,Lawn sweeper 。到了 80 年代后期,string trimmer 被认为是一件普通的家庭用具。我国生产剪草机起步较晚,生产企业规模普遍较小,产品用途单一,品种数量少,远不能满足要求,而且质量与发达国家的相比也有很大差距。所以长期以来,草坪剪草机多以进口为主,主要来自日本、美国、意大利和瑞典等国。每年草坪机械的销售总额大约为 12 亿13 亿元人民币,其中从国外进口的机械占 85,国内自行生产的产品占 15左右,其合计销量约在 1 万台左右 。 7本课题研究内容本次设计的手推式剪草机主要利用轮子运动传动变速箱中的齿轮实现刀具的往复运动的功能。手推式剪草机由变速齿轮、端面齿轮、拨杆和剪刀等构件组成,端面齿轮和拨杆是一对工作组合。端面齿轮通过自身的转动将旋转方向的力传动给拨杆,引起水平方向的往复运动,从而使刀具自身往复运动。剪草机工作时由人推动机器行走,从而使剪草机的后轮传动,带动与其同在一根轴上的大齿轮传动,通过大齿轮与小齿轮组成的增速机构使速度得以提升,并带动端面凸轮(为了实现几何形状封闭和便于调整,采取两个端面凸轮以背靠背形式装配)回转,端面凸轮带动拨杆运动,通过端面凸轮与拨杆组成的转换机构将回转运动变为直线往复运动,使固定其上的活动刀片与固定在机架上的固定刀片形成相对交错运动,完成剪草动作。本课题研究方案我所设计的手推式草坪剪草机首先要通过一个传力构件将人力传递出去。为了让操作者在正常行走速度下操作,传递出去的力应通过增速机构继续传递。因执行修剪草动作刀片的相对运动方向与人行进的方向垂直,经前面增速机构传递过来的运动都需要再经过一级转换机构传递到执行构件。用刀将草剪断,用两个刀片作相对运动的原理较易将草剪断,且不需要很高的速度。手动的形式又用手摇动和用手推动两种。机械容易实现的是简单的转动和往复直线运动,如果用手摇动手柄实现执行构件的往复移动,由于剪草机还要靠人力推着向前行进,操作者要完成的动作过多,操作不方便。要使操作者只通过简单的操作即可完成剪草动作,可以用手推剪草机向前行驶,靠剪草机轮子的转动将转动运动转变成往复移动而输出到执行构件。 7研究的创新之处该机采用固定刀片与活动刀片相对错动的剪切原理,结构紧凑,体积小,质量轻,噪音小、无污染,使用方便、灵活,适合小面积草坪的剪草处理;无需引擎驱动,使用安全、可靠,便于维护;剪草的高度可在 120mm 之间调整,割幅 240mm;前轮采用万向轮,具有良好的导向性,后轮的一个轮子装上寿命长的球轴承,使剪草机转弯时易于推动;金属手柄易于折叠,以减少包装尺寸,手柄长度可伸缩,对于不同身高的操作者同样适用;底盘独特的设计可防止草堵塞出口通道;外观造型美观,更适合家庭用户的审美要求;剪草的效果较理想,且成本低,是小面积草坪修剪的首选产品。研究过程(含完成期限)第 5 周查阅相关剪草机械的设计资料,并进行概述和文献综合。第 6 周完成手推式剪草机械传动原理图。第 7-9 周完成传动部分的机械设计并绘制装配图。第 10-12 周完成刀具及端面齿轮的机械设计并绘制装配图和部分零件图。第 13 周完成所有的图纸并进一步修改。第 14-15 周在以上基础上完成毕业论文一篇。第 16 周翻译一篇与论文相关的外文资料。第 17 周答辩。指导教师意见指导教师签名:年 月 日 7教研室意见教研室主任签名:年 月 日院系意见主管领导签名:年 月 日14山 西 农 业 大 学毕业论文(设计)成绩单院系 山西农业大学 专业机械设计制造及其自动化专业入学时间 05 年 9 月 15 号学号 17 学生姓名 翟亚斌 班级 机制信 052 班周数 13 起止日期 6.17 指导教师 张淑娟 职称 教授论文(设计)题目手推式剪草机的设计指导教师评语 建议成绩 指导教师签名 年 月 日评阅人评语 建议成绩 评阅人签名 年 月 日答辩与评分综合成绩答辩小组负责人签名年 月 日14本成绩单一式二份,一份装订在毕业论文(设计)中,一份入学生学籍档案。优秀毕业论文(设计)推荐表论文题目 手推式剪草机的设计学生姓名 翟亚斌 学 号 17 专 业 机械设计制造及其自动化学 院 工程技术学院 指导教师 张淑娟审稿说明:1.对论文内容、论文质量、学术水平(含文字、图表、公式)的评价。2.对论文具体说明推荐的理由。3.推荐的论文稿件是否符合编写规范要求。推荐人意见:推荐人签字: 年 月 日院长签字: 年 月 日14
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