环保型手推式草坪剪草机设计说明书

2-.z机械设计论文设计题目:环保型手推式校园社区草坪剪草机学生:瑞瑞学生**:12101603所在班级:_____121016___________指导教师：_______________环保型手推式校园社区草坪剪草机摘要伴随着人类的生活水平的提高，人们对绿化环境的要求也越来越高。通过市场调研，我们了解到在我们居住的校园或者社区中尤其是夏天就能听见刺耳令人心烦的剪草机声,使得本来安静的环境变得嘈杂起来,有时更会影响人们的学习和休息.因此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。手推式剪草机主要利用滚动的轮子带动机械运动，构造简单，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。该产品主要用于校园以及社区使用，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。关键词：环保低噪；手推式；剪草机Environmentallyfriendlymunity&campushandpushlawnmowerAbstractWiththeimprovementofhumanlife，Greenenvironmentpeopleareincreasinglyhighdemands.Throughmarketresearch，wehavehadagoodgraspofthateverysummerinourmunityorcampuswecanheartheveryhugeandharshnoisywhichtheenginemoversmake,whichalwaysmakesourquietenvironmentgrowloudevenseverelyaffectsourrestandlean.SOwedecidedtodesignanon-enginedriven,nonoisepollution,grassheightadjustable,lightweightpact,easyoperationandbeautifulandpracticalfortheaverageuserofthelawnmower.Hand-pushlawnmowerdrivenmainlyusethescrollwheelmechanicalmovement,simplestructure,stableconnection,thenoiseise*tremelysmall,andtheoperationisveryeasy,notonlybringconveniencetotheusers,butalsotothepeoplearoundfort,quietenvironment.Theproductismainlyusedforcampusormunity,andsmalllawnarea.Noenginecanbedescribedasgreenlawnmower.Regioninpromotingenvironmentalprotection,isidealforgrass-cuttingtool.Keywords:environmentalprotectionlownoisy;handpush;lawnmowers1技术任务书1.1设计的依据剪草机械至今已有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方案，通过税收优惠及奖励等措施鼓励“绿色经营者〞以加速环保技术的开展。手推式剪草机主要利用滚动的轮子带动机械运动。手推式剪草机构造简单，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。1.2产品的用途及使用围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送。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，对整机的平安性要求较高，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，一般的用户难以承受。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。1.3主要技术指标和重要技术参数1.3.1该手推式剪草机的总体设计参数外形尺寸：净质量：变速要求：单级刀具，一固定刀片和一活动刀片相互运动单根剪草载荷：同时剪草量：1.4主要工作原理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。由于剪草机变速变矩围不够大，因此在刀具的选择上尤其注意以提高剪草机自身效率为重要原则。剪草机工作时由人推动机器行走，从而使剪草机的后轮1传动，带动与其同在一根轴上的大齿轮2传动，通过齿轮2与齿轮3组成的增速机构使速度得以提升，并带动端面凸轮4〔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4带动拨杆5运动，通过端面凸轮4与拨杆5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织运动，完成剪草动作。如图1—1所示：图1—1机器的运动简图1.5国外研究现状1.5.1国外开展概述l9世纪中叶，大局部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EdwinBudding利用旋转式机械工作的原理创造了滚刀式剪草机，该产品的问世在英国受到了广泛的欢送，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项有关剪草机的创造获得专利。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，在英国开场设计有动力驱动的剪草机。从最初的蒸汽动力驱动开展到小型燃机动力驱动；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。在草坪修剪机械开展的历史上，第二次世界大战是一个转折点。在20世纪30年代前后，每年生产的各类剪草机数量约3万台左右。战后，美国经济得到复兴，允许现役军人低价买房不付现金，大批建立房屋并出售，促使草坪修剪机械得到迅速开展，生产量急剧上升，1947年达36万台，1974年达700万台。20世纪70年代后期开场，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，其性能也在不断改良。1950年，美国第一台无线电操纵的剪草机诞生；1978年，C1arenceNoke研制出了一种可进展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Mulchingmower，Shredder，Lawndethatcher，Stringtrimmer等，以及清洁草坪用的Blower，Lawnvacuum，Lawnsweeper。到了80年代后期，stringtrimmer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，而且质量与兴旺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。据统计，1999年的剪草机销售量在3万台左右，其中80％为进口；2000年我国各类草坪机械保有量达13余万台，剪草机进口量在3．16万台左右；近两年，草坪机械平均年增长率到达30％左右，国每年草坪机械的销售总额大约为1．2亿～1．3亿元人民币，其中从国外进口的机械占85％，国自行生产的产品占15％左右，其合计销量约在1万台左右。1.5.2常见的剪草机械分类剪草机械按动力划分可以分为机动和人推的两类。按动力又分为柴油机、汽油机和电动机3类驱动。其中以小型汽油机作为动力的较为普遍，而柴油机多用于大型的剪草机械，如牧场的割草机；按剪草时刀片运动的方式可分为滚刀式、旋刀式和剪切式3种；按切割器形状可分为旋刀式、滚刀式、往复割刀式和甩刀式等；按驾驶形式分类，可分为推动式(步行式)、自行式、坐骑式(驾乘式)；按配套动力和作业方式分为手推式、手扶推行式、手扶自行式、驾乘式、拖拉机式等。剪草机的剪草幅宽一般为400～lO00mm，剪草高度从15～lOOmm有几个调节挡位。1.5.3常见几种剪草机械剪草原理〔1〕滚刀式剪草机其由带有刀片的滚筒和不动的床刀组成。滚刀的形状像一个圆柱形鼠笼，切割刀呈螺旋形安装在圆柱外表，滚刀旋转带动草茎相对于底刀产生一个逐渐切割的滑动剪切而将草茎剪断。滚刀式剪草机剪草的质量取决于滚刀上刀片数和滚刀的转速，滚刀上刀片数越多，单位长度行进中切割的次数就越多，切下的草也越细，滚刀的刀片数一般为3～12片不等；滚刀的转速越高，切下的草也越细。滚刀式剪草机是高质量草坪最常用的剪草机型，适用于草高3～80mm的草坪，其价格贵，维修保养要求严格。〔2〕旋刀式剪草机(又称悬刀式)它是由横向悬挂在直立轴上的刀片高速旋转打切草的上部叶片。其工作装置为一长条形剪草刀或多把剪草刀在水平刀盘上，高速旋转的刀刃与草茎碰撞而将其割断，为无支承切割。刀刃的后面是类风叶形状，在高速旋转下，对地面形成一定的真空将草茎吹成直立状态，便于切割并与罩壳相结合，形成涡流将割下的碎草送人集草装置或从罩壳出口喷出洒到草坪，适于围剪草，它的价格相对低廉，保养、维修和使用都很方便，是国外目前最流行的剪草机。〔3〕甩刀式剪草机其切割装置由多把垂直于地面的刀片铰接在旋转组成的旋转轴上，当高速旋转时，在离心力作用下，其刀片像垂直于轴芯的甩刀，端部刀刃不断地冲击切割草茎。由于刀片与刀轴或刀盘为铰接，当碰到坚硬冲击不断的物体时可以避让而不致损坏机器。〔4〕甩绳式剪草机其工作装置是由一个装尼龙绳的打草盘、背向人的护罩组成。当打草盘高速旋转时，露在外面的尼龙绳在离心力作用下，像一束伸直的刀刃快速撞击草茎而切割断草。由于尼龙绳是柔性的，其撞击障碍物时退让，不会损坏机器本身，也不会对障碍物有较大的破坏。1.6已经考虑过的假设干方案的比拟1.6.1手推式剪草机的工作设计方案我们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。通过分析得到手推式草坪剪草机的组成框图，如图1—2所示。图1—2手推式草坪剪草机的组成框图1.6.2其他工作设计方案的比拟能实现手推式草坪修草功能的技术原理较多，但各有利弊，具体分析如下：〔1〕用脚驱动用脚驱动时，一般操作者都需站在或坐在被驱动的机器上用力，这样所设计的修草机，除了要完成剪草动作外，还要承受操作者的自重，且要有方向控制装置，使机器构造复杂，尺寸较大，不适合小面积草坪使用。〔2〕用手驱动用手驱动，可防止用脚驱动时存在的问题，使所设计的机器小巧，且可灵活操作。因此，我们选择设计手动式修草机。〔3〕用割的方式即用刀将草截断。但草柔软，且一端自由，采取割的方式将草截断较难实现。〔4〕用打的方式即用刀片或打草绳将草打断。用此法修草时所需的速度非常高，以其在草还没被打倒之前将草打断，这样的修草产品已有，但效果不好。〔5〕用剪的方式即用刀将草剪断，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。因此，我们选择设计成手动式剪草机。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。显然设计成手动式草坪剪草机是合理而可行的。根据所查资料，可选用组合—变异法构成初步方案。由前面的分析可知，手动式草坪剪草机只需要一项运动形式变换功能〔即转动变直线往复移动〕，所以，不必列出矩阵表后构型。实现转动到直线往复移动变换功能最简单的机构为曲柄滑块机构，直线推杆盘状凸轮机构和齿轮齿条机构。1)曲柄滑块机构2〕直动推杆盘状凸轮机构3〕齿轮齿条机构4〕盘状凸轮机构图1—3机构运动简图1.7关键问题及其解决方法1.7.1增速机构的设计选择增速机构是传递动力及变速的核心机构。它的速度变化直接改变刀具的剪切运动。我的手推式剪草机采用圆柱凸轮传动机构。可以利用圆盘侧面的形状特征，为此圆盘旋转时通过侧面推动固定在滑块上的拨杆〔可横向调整〕左右运动，这样就得到了一种新型的凸轮—端面凸轮，其工作原理如图1—4所示：图1—4圆柱凸轮传动机构1.7.2几种增速方式的实现比拟〔1〕用组合法实现增速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。由于转换机构的运动输入构件作定轴转动，这样在剪草机动力输入构件轮子和转换机构的运动输入构件之间，可以采用链传动，带传动和齿轮传动。为了使所设计的剪草机构造紧凑，可以采用齿轮传动。而齿轮传动有直齿原著齿轮传动，斜齿圆柱齿轮传动，圆锥齿轮传动和蜗轮蜗杆传动等。但是蜗轮蜗杆传动的效率低，一般是蜗杆主动，且轴线空间交织，应用到剪草机械中，会使支撑构造复杂。圆锥齿轮传动的轴线相交，且其中一个齿轮需悬置，也会使剪草机支撑构造复杂。直齿圆柱齿轮和斜齿圆柱齿轮的轴线相互平行，支撑构造较简单，同时剪草机的速度不高，载荷也不大，因此，可选择直齿圆柱齿轮作为增速机构。机构组成方案如图1—5所示：1)带动齿轮增速的曲柄滑块机构2〕带齿轮增速的直动推杆盘状凸轮机构3)带齿轮增速的齿轮齿条机构4〕盘状凸轮机构图1—5机构运动简图用异变法实现刀具剪草运动方向与剪草机行进方向垂直，由于刀具的剪切运动方向与剪草机行进方向垂直，图1-5中1〕和2〕所示的机构组成方案不能最终满足设计要求，还需对机构进展进一步构型。方案1利用梅花凸轮〔凸轮廓线呈梅花状〕和连杆机构来实现滑块在导轨上的往复运动，工作原理如图1—6所示。图1—6梅花凸轮传动机构方案2利用圆柱凸轮机构将凸轮轴的旋转运动转化为滑块的往复运动，其工作原理如图1—7所示。图1—7圆柱凸轮传动机构在图1—6所示的梅花凸轮机构中，为把凸轮的转动变为执行构件的往复移动需增加一个支点和一个构件两个低副〔或一个构件一个高副〕，这样会增加整个机构的复杂性，且设计时应该比短〔否则必然会增大梅花凸轮的尺寸，或者引起梅花凸轮边缘曲线过度较急〕，这样将减少传送到滑块上的力。图7，图4所示的圆柱凸轮机构和端面凸轮机构的构造简单，可以考虑作为所设计的剪草机的运动转换机构。但是，我们还希望所设计的剪草机能实现剪草高度的调节。要实现此调节功能，在图1—7所示的圆柱凸轮机构中还需要增加一个能使刀架〔包括活动刀片和固定刀片〕沿垂直方向移动的移动副，使机构构造变得较为复杂。而图2—7所示的端面凸轮机构，可以使推杆沿端面凸轮的任意弦上下运动，从而带动刀架上下运动，易于实现剪草高度的调节。1.8机构的功能及特点该机采用固定刀片与活动刀片相对错动的剪切原理，构造紧凑，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，使用平安、可靠，便于维护；剪草的高度可在1—20mm之间调整，割幅240mm，外形尺寸〔长宽高：586369200mm〕,质量30kg〔材料由45钢制作〕；采用耐用的铸铝底盘和构造件，具有永不生绣、永不卷曲变形的特点；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，且本钱低，是小面积草坪修剪的首选产品。1.9机构设计与用户的一致性分析〔1〕从机构运动的功能出发，按变异—组合法和类比法完成机构的构件和设计；〔2〕在作品样机加工前，使用三维造型软件进展三维造型、虚拟装配和运动仿真；〔3〕理论上验证设计的可行性，然后进展样机制作；〔4〕外观造型新颖，推杆可折叠伸缩，适合家庭用户使用；〔5〕采用齿轮机构〔实现增速〕，提高整机的工作效率，解决了手动剪草机工作效率不高的问题；〔6〕采用端面凸轮机构〔运动形式转换机构〕，将转动转变为直线往复运动，从而满足剪草运动要求，形状类似冠轮，解决了端面凸轮加工难的问题；〔7〕采用的剪草高度调节机构，解决了目前手动剪草机不易实现高度调节的问题；〔8〕产品本钱〔制造和使用本钱〕低，符合广阔用户购置能力的要求。2.设计计算说明书2.1设计方案论证2.1.1手推式剪草机的设计原理该机构由轮子带动，通过一对单级减速器进展传递转矩，再由端面齿轮和拨杆组合变化运动方向，最终输出往复剪切运动。总体方案设计如图2—1所示：图2-1总体方案设计2.1.2方案的选择选择这个设计方案能够更好的实现运动传递。无引擎驱动，节省能源，无污染〔噪音、废气〕，采用绿色环保设计。采用齿轮机构〔实现增速〕，提高整机的工作效率，解决了手动剪草机工作效率不高的问题；采用端面凸轮机构〔运动形式转换机构〕，将转动转变为直线往复运动，从而满足剪草运动要求，形状类似冠轮，解决了端面凸轮加工难的问题。采用的剪草高度调节机构，解决了目前手动剪草机不易实现高度调节的问题。另一方案，用蜗轮蜗杆传动，直接带动割草圆盘，采用割草的方式。机构更加简单，刀具拆装方便。但草柔软，且一端自由，采取割的方式将草截断较难实现，割草的数目不多。要想割的效率快，必须采用大功率。我采用的剪草机方案构造比拟简单，与之相比轴的位置较为容易定位，而蜗轮蜗杆传动的割草机一水平一竖直的轴造成了机架构造的复杂。并且增速机构采用端面齿轮和拨杆的运动组合，构造简单，运动实际为一凸轮推杆的运动组。盘状凸轮机构2.2轴的计算局部2.2.1机构的动力计算草坪上的草为特殊纤维材料，较易剪断，不需要太大的载荷。通过实际运用中割草机械的分析，可以假设剪一根草所需载荷为，同时剪草数量最多为500根。可得F=250N；端面齿轮上所受力的大小为：轮子提供转矩带动剪刀，进展机械运动。假设轮子的直径为；轮子周长为。假定人的正常行走步数为。假定刀具所受的力全部来自轮子的转矩所引起的运动。则轴上的所传递的功率大小为：轴上的所传递的功率大小为：;轮子所传递的功率大小为：齿轮齿数模数齿形角全齿高大齿轮692.0204.5小齿轮232.0204.5齿轮的相关参数如下表所示：表2-1齿数表2.2.2手推式剪草机中轴的设计〔1〕选择轴的材料该轴无特殊要求，选择45钢调质处理，初步估算轴径：按扭转强度估算输入端的最小轴径。按45钢，取根据公式，取〔2〕轴的构造设计轴上零件的轴向定及位周向定位。从左轮子连接处向右取：。考虑轴的构造工艺性：考虑到轴的构造工艺性，在轴的左端和右段均制成倒角。〔3〕轴的强度演算经构造设计之后，各轴段作用力大小和作用点位置、轴承跨距、各段轴径等参数均。齿轮上作用力的大小转矩：齿轮端面分度圆直径：圆周力：径向力：轴向力：受力简图如3—2所示：图2—3垂直面上受力简图垂直面上轴承的支反力及主要截面的弯矩：截面C处的弯矩为：图2—4垂直面上截面的弯矩水平面上轴承的支反力及主要截面的弯矩：截面C处的弯矩为：图2—5水平面上截面的支反力截面C处的合成弯矩为：图2—6水平面上截面的弯矩及合成弯矩：图2—6水平面上截面的弯矩及合成弯矩按弯扭合成应力校核轴的强度进展校核时，通常只校核轴上承受最大弯矩和扭矩的截面强度，取，该截面上的计算应力：通过查表可知：材料为45钢，调质处理的许用应力为，由于，故平安。2.2.3手推式剪草机中轴的设计〔1〕选择轴的材料该轴无特殊要求，选择45钢调质处理，初步估算轴径：按扭转强度估算输入端的最小轴径。按45钢，取根据公式，取〔2〕轴的构造设计轴上零件的轴向定位周向定位大齿轮在轴上为对称定位，左右两端靠套筒定位，装拆，传力较为简单；两端轴承常用同一尺寸，以便于加工、安装和维修；为便于拆装轴承，轴承处轴肩不宜太高。齿轮与轴的轴向固定采用普通平键联接。根据轴的直径查得齿轮处的键截面尺寸为，配合为，滚动轴承圈与轴的配合采用基孔制。确定各段轴径和长度通过确定定位轴肩高度，从左轮子连接处向右取。考虑轴的构造工艺性：考虑到轴的构造工艺性，在轴的左端和右段均制成倒角。轴的强度演算经构造设计之后，各轴段作用力大小和作用点位置、轴承跨距、各段轴径等参数均。齿轮上作用力的大小转矩：=3911N·mm齿轮端面分度圆直径：圆周力：径向力：轴向力：图2—7轴垂直面上受力简图垂直面上轴承的支反力及主要截面的弯矩：方向相反截面C处的弯矩为：图2—8轴垂直面上截面的弯矩水平面上轴承的支反力及主要截面的弯矩：截面C处的弯矩为：图2—9轴水平面上截面的支反力截面C处的合成弯矩为：图2—10轴水平面上截面的弯矩及合成弯矩按弯扭合成应力校核轴的强度进展校核时，通常只校核轴上承受最大弯矩和扭矩的截面强度，取，该截面上的计算应力：通过查表可知：材料为45钢，调质处理的许用应力为，由于，故平安。2.3刀具的设计计算局部2.3.1刀具的概述手推式剪切机采用刚性切割式，运动方式选择往复式运动。往复式切割装置由上、下两组刀片组成，分动和双动两种运动方式。本设计采用单动运动方式。单动切割器是动刀片在定刀上作往复运动；其特点是：，刀片的行程与上、下刀片的距离均相等。剪切机的上、下刀片形状一样，剪切时，草两侧同时受到切割，在一个行程中，运动速度的大小有变化，合理切割的方法是利用较大的速度来剪切。刀片的速度图如图2—11所示。剪刀自点向右运动时，其速度自零逐渐增加，在没有到达之前，因切刀不相接触，不发生切割。刀片到达时，两刀刃开场接触，这时称为始切速，然后刀片继续向右运动而进入切割，直到刀片到达时，两刀刃相向接触完毕，这以后不再切割，这时称为终切速。由到为切割速度的变化围。由图2—11可知，大于终切速。图2—11切割速度的变化在切割过程中，有些草是在被一刀刃顶斜着推向另一刀刃和剪切机前进而向前倾斜状态下切割的，使草丛外表稍欠平整。2.3.2刀具的运动分析刀片一个行程时间机器前进的距离称为切刀的进程，以H表示，切刀一秒钟运动的绝对距离为：式中：——机器的前进速度——刀具水平运动的距离——轮子的周长一个行程所需要的时间为：一个行程运动的绝对距离：可得切刀的进程H为：由于端面齿轮旋转一周刀具往复运动6次，刀具行程运动呈现对称的加速减速运动，速度由变化，从0到达的所需的时间与到达0的时间均为。运动分析可知，刀具呈现匀加速运动，运动方程式为：可得：切刀的平均速度：将切刀的平均速度与机器的前进速度的比值称为刀机速比。，据类似的茶树修剪机和采茶机的试验分析，可得动力转速较小的手推式剪草机传动的效率较高。2.3.3刀具的构造尺寸及相关参数刀片是切割装置的主要部件，由于使用条件和运动参数的不同，使刀片的参数随不同的机型而有些差异。表2—2手推式剪草机的主要参数工程切割器的形式切割幅宽刀片间距刀片运动形式刀片往复频率刀片形状配套动力操作人数净重手推式剪草机往复切割240mm20mm单动860r/min平形149.1W113r/min1人30kg切割角的增大使切口变得不整齐。当刀片行程在时，刀片的切割角和楔角不影响剪草的质量。往复式刀刃的切割角和楔角如图2—12所示。图2—12往复式刀刃的切割角和楔角试验分析可知行程与剪草质量的关系：刀片的刀距行程对剪草的质量没有显著的影响。剪草质量比拟好的行程在，碎片也相应较少。切割间距在时，切口平整；切割间距在30mm以上时，切口就不平整；切割间距大于40mm时，采摘面就象抓采样的，漏采的也增多。切割速度比与正常草芽叶、碎片的关系手推式剪切机刀片的切割速度比在2.5以下时，正常芽叶多，碎片少。对采摘质量没有大的影响。对类似作物的试验，任何往复刀片，当切割速度比在2.5以下时，正常芽叶稍有减少的趋势；切割速比在时，剪草质量无明显的差异。切割速度比在小于3时，剪草面切口出现明显的不平整。表2—3往复式刀片的主要技术参数工程刀片刀间距刀高切割角刀角硬度〔HRC〕往复式刀片动刀片20mm定刀片2.4端面齿轮及拨杆的设计局部2.4.1端面齿轮和拨杆的概述手推式剪草机中端面齿轮和拨杆一对运动组合类似于凸轮和推杆，而拨杆的运动直接影响其刀具的往复运动。由拨杆在端面齿轮凹凸曲面上的规则运动，从而带动刀具的运动。通过计算，我们可以近似加工出端面齿轮的工作轮廓线。度数越分的密，端面齿轮的形状越准确。工作轮廓线如图2—16所示。图2—16端面齿轮的工作轮廓线2.5结论2.5.1剪草机的使用方法修剪是草坪养护管理中的核心容。科学地对草坪进展定期修剪，可提高草坪质量，使草坪整齐美观，而且具有较高的坪用价值和经济价值，可促进分蘖，形成致密的草坪，改善通气性，减少病虫害的发生，有效地抑制杂草生长，提高其美观性。草坪修剪应遵循“三分之一〞原则，即被剪去的局部占草坪总高度的三分之一以。如修剪量过大，将会由于叶面积大量损失而导致草坪草光合作用急剧下降。由于修剪不及时而导致失剪的草坪，仍应遵循“三分之一〞原则，切忌一次修剪就到达需求的标准，而应通过少量屡次修剪，逐步剪到需要的高度。草坪修剪的时间与草坪草的种类、草坪草的生长发育和肥料供应等有关。北方草坪草在春秋是两个生长顶峰期，修剪量加大和修剪次数增多，晚秋应逐渐减少修剪次数，夏季有休眠现象，也应根据情况减少修剪次数。草坪修剪频率决定于草坪的生育状态、草坪的用途、草坪的质量及草坪草的种类，其中主要取决于草坪的生长速度和生长势。2.5.2剪草前应注意的事项剪草前应先检查剪草机械刀片是否损坏，螺母、螺栓的紧固情况，轮胎压力情况.；剪草前应去除草坪上的木棍、石头、瓦块、铁丝等杂物。对于固定设施，如喷灌管埋头等，应作好标志，以防损坏刀片在剪草前，应测量草坪的高度，将剪草机调整到合理的剪草高度；刚浇过水、下过大雨或者霉雨季节等，潮湿的草地最好不要剪草；不得在坡度大于15度的地方采用该手推式剪草机修剪草坪。剪草机的选择要根据草坪要求的修剪质量、草坪草种、修剪高度、配套动力、地形地貌及剪草机的幅宽等因素确定。无论选用何种剪草机，都应保证剪草机的刀片始终锋利。因为刀片锋利，草坪草的修剪伤口能迅速愈合，病菌浸染的时机少，同时伤口不留白茬，景观效果也好。总之，选择的总原则是在到达修剪草坪质量的前提下，选择经济实用的机型。2.5.3制造价格及应用围根据目前市场实际:：制造原材料费用100～150元，手工费:50～100元，因此总造价在300元以。目前使用于我国大局部地区的园林草坪的修建和养护。3.使用说明书〔SM〕3.1设备的名称产品的名称:手推式剪草机3.2设备的安装安装工作必须有钳工、起重工等专业工人参加。安装时首先用水平仪找平根底和安装支架的水平度，然后使之固定。按制造厂出厂时各段机壳的连接标记顺序组装，各段机槽口的连接应平整、密合，如有错位，只允许比剪草机拨杆稍低，其值不得大于1mm。机体组装后测定其机槽两侧对称中心面的对称度。头轮、尾轮必须对中。