毕业设计（论文）-小型机动起草皮机设计

摘要城市的发展迅速，绿化面积也在加大，因此在我们的城市绿化过程中，每年都要进行大面积的植槽作业，需要进行大量的起草工作。要对种好的草皮进行起皮作业，把草皮按照我们要求的深度和具体的尺寸进行起草，然后用到需要进行种草的地方去。起草作业是一项繁杂量大的工作，各城市的草地绿化面积都比较广，通过起草皮机来作业能够大大的降低人工成本，提高劳动效率。本次设计的是小型机动起草皮机，系统结构比较简单，结构尺寸也不大，要求能够实现对草皮的起草厚度进行灵活调节，按照我们的需求，能够改变起草的厚度的结构。本结构的结构采用的汽油机的动力装置，通过带传动带动割刀进行切割作业，并通过丝杆螺母来带动铲刀进行调节起草皮的厚度。随着城市的发展，绿化面积的大量需求，需要用到的草皮量非常的大，去草皮机的需求量非常大，所以在这种的形势下，设计出一个结构比较合理的自动去草皮机非常关键。本次的设计主要是对去草皮及的基本的结构设计，以及尺寸的详细计算，并利用AUOTOCAD软件对各部分的部件、总部件进行装配图的绘制，以及主要的零件进行绘制。并对主要零部件进行设计计算以及校核。关键词：起草皮机；深度可调；高效率全套图纸加V信153893706或扣3346389411AbstractTherapiddevelopmentofthecity,thegreenareaisalsoincreasing,sointheprocessofourcitygreening,everyyeartocarryoutalargeareaoftheplantoperation,theneedtocarryoutalargenumberofdrafting.Tothegoodturffromtheskin,toturfinaccordancewithourrequirementsofdepthandspecificdimensionsofdrafting,andthenusetheneedforgrassto.Thedraftingoftheworkisalargeamountofwork,thecity'sgreengrassareaisrelativelywide,throughtheturfmachinetoworkcangreatlyreducelaborcosts,improvelaborefficiency.Thedesignofsmallmotordraftingmachineforfur,systemstructureissimple,structuresizeisnotlarge,canrealizethedraftingtotheturfthicknessadjustedflexibly,accordingtoourneedstochangethestructureofthedraftingofthethickness.Powerdeviceofthestructure,thestructureofthegasolineengine,throughbeltdrivesthecuttingknifeforthecuttingoperationandthroughascrewrodnuttodrivethebladeregulationdraftingskinthickness.Withthedevelopmentofthecity,greenareaingreatdemandandneedtoturfamountusedisverylarge,toSODmachinedemandisverylarge,sointhissituationdesignastructuremorereasonable,automaticmachineswardiscritical.Thisdesignismainlyontoturfandthebasicstructuredesign,andthesizeofcalculatedindetail,andtheAUOTOCADsoftwarepartofthecomponents,theheadquartersoftheassemblydrawing,andthemainpartsaredrawn.Andthemainpartsofthedesigncalculationandcheck.Keywords:DraftleathermachineAdjustabledepthhighefficiency目录摘要 1Abstract 2第一章绪论 31.1概况 31.2国内起草皮机的发展概况 4第二章起早皮机总体方案设计 52.1起草皮机工作原理 52.2起草皮机的方案分析 52.3起草皮机主要部件介绍 6第三章起草皮机机械部分设计 83.1传动装置的确定 83.2V带传动的设计 93.3链传动的设计 113.4轴的设计 133.4.1行走轮轴的设计 133.4.2割刀传动轴的设计 143.5传动轴承的设计 143.5.1行走轮的轴承设计 143.5.2割刀轴的轴承设计 15第四章起草皮机割刀的设计 164.1割刀的确定 164.2刀片伸出高度h 164.3割刀传动轴的校核 16第五章进给机构丝杆的设计 205.1丝杆螺纹的设计与校核 205.1.1滑动螺旋传动特点 205.1.2螺杆材料、热处理及精度 205.1.3螺纹数据的初步设计与校核 205.2螺母及配合制的设计与校核 235.2.1配合制 235.2.2螺母的设计与校核 235.3螺旋传动的校核计算 245.3.1螺旋传动耐磨性计算 245.3.2螺牙强度计算 255.3.3自锁计算 265.3.4螺杆强度校核 275.3.5螺杆刚度校核 275.3.6驱动力矩计算 29结论 30参考文献 31致谢 33第一章绪论1.1概况近十几年来，国家经济发展速度非常的快，农村人口大面积的往城市迁移，造成各个城市的规模大幅度的扩张。建筑面积和绿化面积呈现直线式的上升。且随着人们的生活水平的提高，对于周边环境的绿化面积要求也在提高，无论是高速上，还是城区的主干道以及我们居住的小区周边，都能看到大面积的种植草地。然而这些草地的常年绿意盎然，需要我们的绿化工人的长期维护。在这样的大面积的草地维护过程中，只靠以往的传统人工修剪已经无法满足现状的作业要求，必须要用到起草皮机的快速机械化作业，才能高效率的实现城市绿化作业。起草皮机的出现，最早是在国外，已经有将近一百多年的历史，目前我们用的比较多的是汽油机的起草皮机，因为起草作业的时候多是在像小区啊，这些人口比较密集的地方，往往人口较多，流动性比较大，必须要求要用到噪音和振动都比较小，而且废弃的排放少这些质量要求都比较高的。而且现在的部分起草皮机也基本用到比如内燃机作为动力源的，他们相对于小轿车来说，排量都比较小，尺寸较小，动作比较灵敏，但是有一定的噪音就是。而且目前的市面上的大部分的起草皮机大多是需要用到动力引擎，这些都是会产生非常的大的噪音，并且会带来一定的环境污染，那么它们在我们的办公和学习的环境之下，就非常的不合适了，这种的动力引擎起草皮机就显得非常的不受欢迎啦。通过小功率的汽油机动力的起草皮机进行作用噪音小，耗能也低，成本会比较低。目前国内起草皮机行业的市场竞争是相当的激烈，各个企业在产品的价格上采取了很大的让利空间，同时在生产上则采取降低成本的方式，以争取占据更大的市场，最近的近几年来，起草皮机取得了突破性的的发展、在这么一个背景之下，我们的设计工程人员怎么的做到引荐以往的设计经验，结合目前形势的的新发展情况，正确的设计和选择不一样的工艺条件下操作的起草皮机，让我们生产出来的起草皮机能够最大的满足实际的安全、更加的可靠、高效率和低能耗的的各种要求，将显得志关的重要。随着最近这些年我们国家的科学技术的快速发展发展跟起草皮机这方面的相关技术的的不断改进，我们有信心在未来的几年我们的起草皮机的设计和生产能获得一个更大的突破性发展。起草皮机在将来的绿化当中也能起到越来越重要的作用。。因此在这种形势下，本次的设计内容是可调深度起草皮机的结构设计，对起草皮机的机构和应用有着一定的认识，并把实际的所学所看更加有效的应用到设计中，查阅送料机的相关资料，解决在设计中碰到的难题，完成本次的起草皮机的主要设计。1.2国内起草皮机的发展概况我们国家的起草皮机的发展技术起步比较晚一些，相对与欧美的发达国家来比的话，整整迟了几十年左右，在改革开放初期，我们的企业很少能够自主生产起草皮机，很多的起草皮机都是靠进口来满足企业的生产要求的，没有一个自主的独立起草皮及的专利，起草皮机的产品也比较单一。在改革开发的带动下，我们国家的经济发展比较快，各行各业欣欣向荣的一副景象，城市的发展以及率面积的需求增大，在这么一个背景下，对于起草皮机的需求量非常的大。企业通过进口的话成本非常高，因此过程的起草皮机的出现成为一个必然的趋势，在这么一个背景下，我们的机械设计人员，通过国外的起草皮机设备的基础知识参考下，不断的摸索，慢慢的生产出自己的国产的起草皮机设备，通过几十年的发展我们的起草皮机设备的技术也在不断的完善，尤其是沿海地区，很多的起草皮机设备生产企业，生产流程也非常的规范，很多起草皮机设备的从业人员素质也非常的高，一些小心的包装设备也能够实现少量的出口生产了。我们的起草皮机行业的技术发展虽然比较快，但是跟发达国家对比的话，在工艺和精度上还是有一定差距的。因此我们的技术设计人员要更加努力，不断进步第二章起早皮机总体方案设计2.1起草皮机工作原理起草皮机是将草皮切割成一定宽度、厚度和长度的草皮块或草皮卷的机械。起草皮机的工作装置是草皮切割刀，它有两种结构形式：一种是由两把L形的垂直侧刀和一把水平的底刀组成，侧刀进行垂直切割，形成草皮的宽，底刀切割草皮的根，形成草皮的底，也不是草皮的厚度。另一种是由一把U形铲刀组成，铲刀的水平刃切割草皮的底部，垂直刃切割草皮的两个侧面，使草皮与地面完全分离。现在使用比较多的是U形铲刀，并常采用振动式铲刀，这种铲刀容易入土，并可减少切割阻力，也不易黏土。按照配套动力不同，起草皮机有步行操纵自走式、拖拉机悬挂式等类型。2.2起草皮机的方案分析本次设计的起草皮机的总体方案图如下：图2-1起草皮机方案本次采用的是手推式起早皮机方案整个的起草皮机的基本组成为动力装置、传动部分、割刀部分、割刀调节部分动力装置采用汽油机或柴油机作为动力。传动部分采用带传动，分成两路，一路带动驱动轮可以行走，一路带动割刀的转动部分。割刀部分采用U型割刀，即为两侧和水平面均为割刀。割刀的调节装置采用丝杆螺母来进行调节，在割刀的转动部分连接的两侧板处需要开设腰形槽以便为了调节割刀的垂直距离，以此调节割草的深度。本次的起草皮机的基本原始参数如下：功能性要求：最大起草深度：50mm，起草深度可调，起草皮宽度：350mm，行走速度：38-53m/min，车轮不碾压草，噪声不大于80分贝，行走方式：自走手扶随进式。适应性要求：起草皮厚度可调节，适应不同草皮状态。可靠性要求：2年内故障率不大于1/1000。效率要求：500-700m2/h。经济要求：价格低于30000元。人机工程学要求：操纵简单，符合人体工程学的要求。外观要求：外观要美观大方，颜色搭配合理2.3起草皮机主要部件介绍步行操纵自走式起草皮机是目前使用最广的一种机械，它的切割装置普遍采用由偏心轮带动的振动式U形铲刀。一般配有4-7kw汽油机作为动力，发动机的动力通过V形带和链传动或齿轮传动，驱动位于铲刀前面的驱动轮，使起草皮机行走，并牵引切割刀进行切割草皮作业。作业时，操纵手扶把上的离合器使发动机的动力通过离合器的接合传递给镇压辊，驱动机器向前运动。搬动起草皮刀操纵手柄，放下起草皮刀使其进行起草皮作业，两侧刃垂直切割形成起下草皮的宽，底刃切割草皮的根，形成草皮的底部。完成起草皮作业后，再搬动起草皮刀操纵手柄，抬高起草皮刀完成起草皮作业。起草皮的深度可以通过丝杆构成的升降调节机构进行调节，最深可调节到75mm，切下草皮的宽度由起草皮刀两垂直侧刃的距离确定，小型起草皮机起草皮的宽度为300mm左右，大型起草皮机起草皮的宽度可达到600mm。切下的草皮可以被卷起来运送到铺植草坪的地点。本次的手扶自走式起草皮机的结构一般由机架、行走轮、传动带轮和链轮、起草皮刀、把手、柴油机组件和有关调整部件组成。(l)机架：机架为一矩形框架，用于支撑柴油机，安装行走轮、传动带轮和链轮轮和连接起草皮机的各个工作部件。(2)行走轮：行走轮用于驱动机组前进，为一钢制圆筒，左右各一个。由于行走在未起的草皮上，且与草皮摩擦驱动机组前进，所以宽度较大，圆筒的外圆柱面套着一层带横纹的胶皮套，以增加摩擦力，且不损伤草皮。被动轮为普通的充气轮，用于支撑机架，位于机组的后部，一般只有一个，因此，安装在中间。(3)动力装置：发动机一般为汽油机或柴油机，如CPI-500型起草皮机配套的发动机为F400型风汽油机。(4)起草皮刀：由两把L形的垂直侧刀和一把水平底刀组成，材料为65号锰钢。侧刀形成起下草皮的宽度，底刀切割草皮的根土，形成草坪的底。起下草皮的宽度由L形切刀的间距确定，小型起草皮机起草皮的宽度一般为300mm左右，大型起草皮机起草皮宽度可达到600mm。(5)深度调节机构：L形侧刀的上部与机架连接，在连接架上有一排孔眼，根据需要的起草皮深度将销子插入相应孔眼，并锁紧即可调整深度。第三章起草皮机机械部分设计本次的起草皮机的传动方式采用的是汽油机驱动带轮带动行走轮行动，然后通过链轮带动曲柄连杆机构带动起草的割刀进行动作。3.1传动装置的确定根据原始参数所知，采用的汽油机作为动力装置，一般汽油机的功率为4Kw，手扶式起草皮机的行走速度按照人的行走速度来确定，线速度即为来进行计算，行走轮的大小按照直径300mm来进行计算。那么行走轮的转速为，将线速度和直径的大小代入上式得出行走轮的转速为，，一般汽油机的启动转速为37.5r/min，那么此行走轮通过传动的传动比为根据文献[1]（《机械设计机械设计基础课程设计指导》赵又红周知进主编辽中南大学出版社）附表2—3确定部分效率如下：带传动的效率：链传动：这样归纳总结得出最后的传动比分配如下：V带传动比链传动比行走轮轴割刀的传动轴各轴的转速分别为行走轮轴3.2V带传动的设计已知带传动的工作条件：连续单向运转，载荷平稳，所需传递的额定功率p=4kw小带轮转速按照汽油机的最大转速来计算，传动比。设计内容包括选择带的型号、确定基准长度、根数、中心距、带的材料、基准直径以及结构尺寸、初拉力和压轴力等等（因为之前已经按选择了V带传动，所以带的设计按V带传动设计方法进行）1）、计算功率：带式输送机载荷变动小，由表6.6查的工作情况，=2)、选择V带型号根据、由《机械设计，朱龙英主编下同》图6.13及表6.5选择带的型号及小带轮直径。可以选择A型V带，选择小带轮的直径3）、确定带轮的基准直径（1）小带轮直径，取小带轮基准直径，按表6.5选取（2）验算带速v因为5m/s<5.0m/s<30m/s，带轮符合推荐范围（3）计算大带轮的基准直径，按照表6.5取标准值=200mm（4）计算实际传动比i当忽略滑动率时，，理论传动比为，（5）验算传动比误差传动比相对误差：，＜5%，所以合格4.确定V带的中心距a和基准长度（1）初定中心距0.7则0.7为初定中心距=350mm（2）计算带所需的基准长度=2+来初算Ld，再由表6.3取标准值L0=2×350+＝1282.2由表选基准长度=1250mm（3）计算实际中心距a＝+(-)/2＝350+(1250-1282.2)/2=333.8mm（4）确定中心距的调整范围5.验算小带轮包角＝180°-（-）/a×57.3°＝180°-（200-140）/333.8×57.3°＝144.1°120°包角满足条件6.计算带的根数（1）确定额定功率由及查表6.8，并用线性插值法求得，根据传动比由表6.9差的功率增量，=0.35，=0.46（2）确定各修正系数由包角查表6.7得包角系数，=0.25，由带的基准长度查表6.10得长度系数=1.00（3）确定带的根数=1.37故取2根.7.计算单根V带的初拉力F0由表6.2查得q=0.178.计算带传动的压轴力=2Zsin(/2)=118N3.3链传动的设计本次的链传动采用的是单链传动，此传动只是通过带传动输出后与其连接的，故该链传动传动比为1。确定链节距P=PⅠ=3.84Kw，查得工矿系数KA=1.1，小链轮齿数KZ=0.74，多排链系数KP=1.75，代入上式得=1.32Kw根据1.32Kw，及n=25r/min，选定链轮型号为16A，节距为25.4mm，验算链速=0.89m/s<15m/s链速适宜该单链轮传动到链轮齿数选择最小齿数Z=20齿。计算链轮的主要几何尺寸传动链轮Z=20齿的主要参数如下：(1)分度圆直径d=p/sin(π/z)=162.37mm(2)齿顶圆直径(三圆弧-直线齿形)da=(p*(0.54+1.0/tan(π/z)))=174.09mm(3)最大齿顶圆直径(其它齿形)damax=d+1.25*p-d1=178.24mm(4)最小齿顶圆直径(其它齿形)damin=d+(1-1.6/z)*p-d1=169.86mm(5)齿根圆直径df=(d-d1)=146.49mm(6)分度圆弦齿高(三圆弧-直线齿形)ha=(0.27*p)=6.86mm(7)最大分度圆弦齿高(其它齿形)hamax=(0.625+0.8/z)*p-0.5*d1=8.95mm(8)最小分度圆弦齿高(其它齿形)hamin=0.5*(p-d1)=4.76mm(9)最大齿根距离lx=df=146.49mm(10)齿侧凸缘直径dg=p/tan(π/z)-1.04*h2-0.76=134.51mm(11)齿宽bf1=0.95*b1=14.96mm(12)链轮齿总宽bfn=(ps-1)*pt+bf1=14.96mm(13)齿侧倒角ba=0.13*p=3.3mm(14)齿侧半径rx≈p=25.4mm(15)齿侧凸缘圆角半径ra=0.04*p=1.02mm(16)量柱测量距量柱直径dR=d1,上偏差＋0.01mm,下偏差0mmMR=d+dRmin=178.25mm3.4轴的设计3.4.1行走轮轴的设计①确定轴径最小尺寸初步估算轴的最小直径,选取轴的材料为45钢,调质处理,根据《机械设计第八版》取=2\*GB3②轴的设计同理，把此轴分6段进行设计A、d1段设计由于该段是连接行走轮的，该段上需要开有键槽，那么轴径需要大于5%，那么，选择此段轴径为B、d2段设计此段需要按照V带轮，故h>0.07d’1，则d2=42mm。C、d3段设计由d3段零件过渡段，根据轴径d3=45mm，D、d4段设计D4段，为链轮的安装端，此段过度段直径选择45mmE、d5段设计D5段为安装轴承的部位，选择轴径为40mmF、d6段设计D6段同第1端相同，直径为40mm3.4.2割刀传动轴的设计①确定轴径最小尺寸先按《机械设计第八版》15-2初步估算轴的最小直径,选取轴的材料为45钢,调质处理,根据《机械设计第八版》取A、d1段设计该段为轴承的安装轴段，此段按照标准的轴承直径选择，轴径为30mm，轴承的直径也为30mm。B、d2段设计d2段为过渡段，那么该段的轴径为35mmC、d3段设计D3段，此段用来安装调节的丝杆段，丝杆从中间轴处穿过，此段轴径选择45mm。D、d4段设计该段为过度段，此段安装传动链轮选择轴径为40mmE、d5段设计D5段为轴承位置，选择轴承直径为30mm3.5传动轴承的设计3.5.1行走轮的轴承设计此段中的轴承安装端轴径为d=40mm，选取深沟球轴承6208。作用在该轴上的圆周力为：径向力为，n=350r/min，，则取fp=1.2，X1=1，Y1=0，X2=0.44，Y2=1.40，所以合格3.5.2割刀轴的轴承设计此段的输入轴段的轴径d=30mm，选取深沟球轴承6206，作用在该轴上的圆周力为：径向力为，n=120r/min，，则取fp=1.2，X1=1，Y1=0，X2=01，Y2=0，所以合格第四章起草皮机割刀的设计4.1割刀的确定本次的割刀采用U型割刀，即为前面采用一个长割刀，左右的两侧各采用一个割刀。由于考虑到制造的方便和运转的平衡问题，切割刀片用GB699一88((优质碳素结构钢》规定的65Mn钢制造，刀刃部分热处理，硬度HRC50—HRC55。4.2刀片伸出高度h起草皮机的割刀与刀盘大小、刀片数、前进速度、刀片伸出高度h有关。一般情况下，刀盘长度越大，前进速度越快，刀片伸出高度也愈大。刀片伸出的最小高度，应等于机具在刀片转过相邻两个刀片夹角的时间内通过的距离，即h=vt计算公式为QUOTE式中r=0.52mv=2.22m/svg=70m/s由此可知：刀片伸出最小高度为35mm，故设计伸出高度为40mm。4.3割刀传动轴的校核经结构设计之后，各轴段作用力大小和作用点位置、轴承跨距、各段轴径等参数均已知。割刀传动轴上作用力的大小转矩：割刀传动轴端面分度圆直径：圆周力：径向力：轴向力：受力简图如4-1所示：图4-1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4-2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4-3水平面上截面的支反力截面C处的合成弯矩为：图4-4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行校核时，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，故安全。

第五章进给机构丝杆的设计5.1丝杆螺纹的设计与校核5.1.1滑动螺旋传动特点（1）螺杆转动一周，螺母移动一个螺距（弹头螺纹）。因为螺距一般很小，所以在转角很大的情况下，能获得很小的直线位移量，可大大缩短机构的传动链，故装置结构紧凑。（2）具有较好的增力作用。只要给主动件一个较小的转矩，从动件即能获得较大的转矩。（3）由于工作台采用滑动螺旋设计，存在较大的滑动摩擦，致使其效率偏低，磨损较快。5.1.2螺杆材料、热处理及精度所有轴的制造材料均为45号钢。螺纹部分采用表面淬火处理，保证硬度达到45HRC，使螺纹具有较好的强度和韧性。考虑传动工作台的技术要求和安装限制，选取公差等级为h7级的基轴制配合。5.1.3螺纹数据的初步设计与校核考虑到实际中轴向力的影响较大，选取梯形螺纹作为基本齿形。根据GB/T5796.3-2005，。试取（外螺纹）公称直径，对应的中径，小径，螺距。由GB/T5796.4-2005，对于h7的梯形外螺纹，中径的极限尺寸，。现实中，滑动螺旋传动的失效性是主要是螺纹的磨损、螺杆的变形或螺纹的断裂等。因此，滑动螺旋传动的校核通常包括耐磨性、刚度、稳定性及强度等方面。根据使用需要，还需进行驱动力矩、效率与自锁等其他方面的计算。（1）螺旋升角及诱导摩擦角，得查表【1】，钢的摩擦系数，因而其中，梯形螺纹的牙型半角（2）轴向力的确定根据要求，载重。设计中留出预留量，即考虑径向力，取，则。根据力的合成原理，得（3）耐磨性校核因为磨损的速度与螺纹工作表面大小有直接关系，所以为了提高螺旋传动寿命，必须限制螺纹工作表面压强，即：这里，取梯形螺纹螺纹工作高度。试选用整体式螺母()，因而。这里初步确定螺纹材料为45号钢，为兼顾螺纹的硬度和韧性要求，进行比表面淬火处理，保证HRC在40～50。查表【1】得45号钢的许用压强。显然，有成立，合格。又螺母螺纹扣数，合格。（4）驱动力矩、传动效率及自锁性校核对于单线螺杆，。视螺旋副克服摩擦力的力矩为其驱动力矩，即传动效率显然，，故当驱动力矩去除后，螺旋将会自锁，实现“稳定刹车”。（5）刚度校核在长度为1m的螺纹上，因轴向载荷和转矩作用而产生的螺距累计变化量查表1【1】可知，，精度等级合格。表4-1精度等级5678910153055110（6）稳定性校核螺杆在受轴向载荷时，应防止螺杆长度与直径比过大而造成侧向弯曲。显然，有螺杆最大工作长度>螺纹部分长度

>工作行程+螺母高度>工作行程+旋合长度，即螺杆失稳时的临界轴向载荷。其中，支撑状况选定为两端固定（即轴向和径向均存在载荷作用），取支撑系数综上，有（安全系数），合格（7）强度校核按第四强度理论校核螺杆强度，即杆所受应力查表【1】得45号钢得许用应力显然，，合格（8）重复精度校核由GC-101-60，查得在h7精度等级下每一螺距的螺距误差为，螺距的累积误差为：0.009/25，0.012/100，0.018/300；牙型半角允差为20’。因此，由螺杆传动造成的重复精度，合格至此，所选外螺纹的所有技术指标均已校验完毕，结果在合格范围之内。因而，最终确定所选外螺纹各技术数据如下：公称直径，中径(，)，小径，螺距，螺旋升角内外螺纹精度及配合：材料及热处理：45#钢表面淬火处理（HRC=45）误差分析：螺距累计误差：0.009/20，0.012/100，0.018/300,工作距离20mm，全长66mm。重复精度被控制在在内，完全满足设计要求。5.2螺母及配合制的设计与校核5.2.1配合制由基轴制，确定内螺纹（螺母）的精度等级为H8级。由GB/T5796.4-2005，对于H8的梯形外螺纹，中径的极限尺寸，。内外螺纹的配合见图5所示。图4-15.2.2螺母的设计与校核（1）由于本设计使用整体式螺母，因而将内螺纹设计于工作台之内。（2）根据GB/T5796.3-2005，。取（内螺纹）公称直径，对应的中径，小径，螺距。介于螺母兼有载物和传动两个作用，考虑将其设计成上大下小的T形结构：下端内外螺纹啮合传动，上端承载物体。最终确定工作台上表面尺寸大小68mm×40mm。螺母（工作台）材料使用灰铸铁（HT200）。（3）螺纹（螺母）强度校核由于螺杆材料强度高于螺母材料，故只需验证螺母螺纹强度即可。在忽略径向间隙（令）时，剪切强度，弯曲强度。查表【1】，灰铸铁的许用剪切强度，许用剪切强度。显然满足和，合格。5.3螺旋传动的校核计算5.3.1螺旋传动耐磨性计算滑动螺旋的磨损与螺纹工作面上的压力、滑动速度、螺纹表面粗糙度以及润滑状态等因素有关。其中最主要的是螺纹工作面上的压力，压力越大螺旋副间越容易形成过度磨损。因此，滑动螺旋的耐磨性计算，主要是限制螺纹工作面上的压力p，使其小于材料的许用压力[p]。p=上式中p螺纹工作表面实际平均压强 [p]许用压强（MPa） F轴向载荷（N）P—螺距（mm） d2 b螺母高度（mm） h螺纹工作高度查表可得h=0.5P，。轴向载荷 F=15.67N 所以螺纹实际压强P=0.277<[p]，显然满足使用要求。5.3.2螺牙强度计算螺杆强度σp=σs/3~5σs—材料的屈服硬度螺牙强度材料许用切应力ζP许用弯曲应力σBP钢青铜铸铁耐磨铸铁0.6σp30~404040（1~1.2）σp40~6045~5550~60螺母体强度材料许用拉应力σp许用压应力σep青铜铸铁35~4520~3070~8060~80螺杆抗剪强度：τ=τ=0.17Mpa，满足条件。上式中F：螺旋传动轴向载荷d1：外螺纹小径b：螺纹牙底宽度b=0.65pz：旋合圈数旋合长度l=6mm，p=2mm故n=3τP：许用螺杆抗剪强度，30~40Mpa 螺杆抗弯强度：σσB=0.39Mpa，满足条件上式中b：螺牙根部宽度σB螺母抗剪强度：τ=τ=0.08Mpa，满足条件。上式中d：内螺纹大径σP螺纹抗弯强度：σσB上式中σBP5.3.3自锁计算螺纹升角γ=arctgSπ γ=4°，满足条件。上式中γ:螺纹升角（°）S：螺纹导程（mm）d2:外螺纹中径（mm）ρl：当量摩擦角（°当量摩擦角ρl=arctgfcosf:螺旋副的摩擦系数α:牙形角（30°）5.3.4螺杆强度校核 螺杆材料许用应力：σ= ，上式中σ:当量应力T1d1：外螺纹小径σP计算可得：σ=0.195Mpa，满足条件。5.3.5螺杆刚度校核轴向载荷使导程产生弹性形变：δ = 上式中F：螺旋传动轴向载荷L：导程（mm）E：螺旋材料弹性模量E=207000Mpad1：外螺纹小径转矩使导程产生的弹性变形：δ =上式中T1：驱动力矩G：螺旋材料切变模量，G=83000Mpa导程的总弹性变形量：δS=±δ =由于总变形量极小，故可以忽略不计。每米螺纹距离上的弹性变形量δS（δSS）5.3.6驱动力矩计算 螺纹摩擦力矩 =2.97N·mm 上式中F：螺旋传动轴向载荷ρ'：当量摩擦角（°）Φ:螺纹升角（°）d2:螺纹中径（mm） ②、螺旋传动轴向支承面摩擦力矩=3.94N·mm上式中fs:轴向支承面间摩擦因数（取0.1）D0/d0：支承环面外径/内径（22,8）F：螺旋传动轴向载荷 ③、驱动转矩=6.908N·mm（8）重复精度校核行程中经过的螺距数n1=30/1.5=20最大允许误差，结论本次设计的起草皮机，主要是结合了目前我们国内外的的市面上的起草皮机的研究的一个现状跟具体的发展趋势，主要是说明了一种能够被我们用在园林种植和绿化上对草皮进行挖掘的设备，本次的设计方面总结如下面：1．起草皮机的整体的结构的方案的确定。主要是分析了起草皮机结构的的工作场地，工作方式等。确定它的总体的结构方案，并最终确定一个可行性的方案。2．起草皮机的主传动结构的设计。我们在确定好了具体的方案之后，然后要对我们的主体的结构进行一个设计，主要是主传结构的设计，主要包括汽油机，带传动和丝杆螺母动这些主要的传动部件的设计3．起草结构部分的设计。起草结构部分主要是包括割刀。4．主要的结构的画图。主要是对起草皮机的的整体结构，用到CAD软件进行装配图的绘制，和主要的零部件绘图。通过本次的起草皮机装置的毕业设计，我比较熟悉了整个起草皮机的设计过程，在刚开始设计的时候，主要还是进行大量的资料的查询，到图书馆去找草皮机的相关知识，并到他们的使用的场地去仔细观察起草皮机的结构和他动作的方式，并跟现场的工人进行探讨，了解我们的起草皮机器的内部原理和他在工作的过程中比较容易出现的问题这些，具体熟悉了起草皮机比较容易产生的一些工艺上的缺陷问题，哪些地方需要改进。在设计的过程中，我们首先是进行方案的确定，方案确定的过程中，时间比较长，要经过反复的思考，并跟老师探讨，经常要去问老师，看看怎么样的结构是比较合理的，最后方案定下来以后，就是进行一些相关的计算了，然后进行画图，整个过程，问题还是比较多，好在老师在百忙之中都给我抽时间给我指出问题，教我怎么去解决问题，并最终完成了设计。整个设计下来，我觉得收货还是比较大的，不仅是在工艺上比较了解我们的机械设计的很多标准和原理，同时在软件的应用上我也更加的熟悉，更能熟练的应用cad软件，总之收获还是满大的。参考文献[1]李森.草坪的修剪技术要点[J].现代园艺，2008，22（11）：24-25.[2]戴锦春，肖荣清，陈小圻，杨均青.弓形钢纤维切割刀具的优化设计[R].武汉：武汉成人教育学院，1996.[3]马少春，李洪文，何进.垄作割刀的设计与试验[R].北京：中国农业大学，2006.[4]朱聪玲，刘江龙，卢伟.联合收割机往复式割刀传动机构动力学分析[R].佳木斯大学学报(自然科学版),2004.[5]陈国兰.浅谈我国园林机械[R].中国建研院建巍机械化研究所,1997.[6]王振东，涂洪森.草坪割草机高度调节机构对作业质量影响分析及其优化设计[R].哈尔滨:哈尔滨林业机械研究所,2004.[7]卢希诚,尚树堂.旋刀式草坪割草机旋刀装置的减噪措施[R].北京林业大学,1995.[8]赵鸣,李伦良.论剪草[R].兰州:兰州昭明草坪技术咨询研究所,2002.[9]熊永森