小型手推式割草機結構設計摘要割草機是草坪維護和園林景觀設計領域中必不可少的設備，在草坪維護領域具有廣闊的市場前景。隨著技術的創(chuàng)新和環(huán)保意識的提高，割草機將不斷升級和改進，以滿足不斷增長的市場需求。研究致力于提高工作效率、智能化、節(jié)能環(huán)保、人性化設計以及多功能性。目前，市場上存在的割草機存在著噪音大、振動強烈、廢氣排放不達標等問題，不僅影響人們的生活質量，也給環(huán)境帶來了負面影響。因此，研究新型、高效、環(huán)保的割草機具有重要意義。研究旨在開發(fā)一款新型、高效、環(huán)保的割草機，以滿足人們對草坪修剪和維護的需求，同時降低割草機對環(huán)境和人體的負面影響?；诖吮尘?，對割草機傳動系統(tǒng)、刀片系統(tǒng)等方面進行研究，在設計過程中，首先進行了市場調(diào)研與需求分析，明確了滾刀割草機的目標用戶群體和特點。然后，制定了設計方案，包括滾刀結構、刀片材料、底盤設計等。接著，運用計算機輔助軟件軟件進行三維建模，并進行相關模擬與分析，確保設計的可行性和優(yōu)化。該割草機采用滾刀結構，能夠高效地割草，并適用于不同類型的地形和草坪，且在環(huán)保方面有了很大的提高，減少污染排放，保護地球家園。關鍵詞：割草機；結構設計；傳動系統(tǒng)AbstractLawnmowerisanindispensableequipmentinthefieldoflawnmaintenanceandlandscapedesign,andhasabroadmarketprospectinthefieldoflawnmaintenance.Withtheinnovationoftechnologyandtheimprovementofenvironmentalawareness,lawnmowerswillcontinuetobeupgradedandimprovedtomeetthegrowingmarketdemand.Theresearchiscommittedtoimprovingworkefficiency,intelligence,energysavingandenvironmentalprotection,humanizeddesignandversatility.Atpresent,thelawnmowersexistingonthemarkethaveproblemssuchasloudnoise,strongvibration,andsubstandardexhaustemissions,whichnotonlyaffectpeople'squalityoflife,butalsohaveanegativeimpactontheenvironment.Therefore,itisofgreatsignificancetostudynew,efficientandenvironmentallyfriendlymower.Thisstudyaimstodevelopanew,efficientandenvironmentallyfriendlylawnmowertomeetpeople'sneedsforlawntrimmingandmaintenance,whilereducingthenegativeimpactoflawnmowersontheenvironmentandhumanbody.Basedonthisbackground,themowertransmissionsystem,bladesystemandotheraspectsoftheresearch,inthedesignprocess,firstcarriedoutmarketresearchanddemandanalysis,clearhobmowertargetusergroupsandcharacteristics.Then,thedesignschemeisdeveloped,includingthestructureofhob,bladematerial,chassisdesignandsoon.Then,computer-aidedsoftwareisusedfor3Dmodeling,andrelatedsimulationandanalysistoensurethefeasibilityandoptimizationofthedesign.Themoweradoptsahobstructure,whichcancutgrassefficiently,andissuitablefordifferenttypesofterrainandlawns,andhasbeengreatlyimprovedinenvironmentalprotection,reducepollutionemissions,andprotecttheearth'shome.KeyWords:lawnmower;structuraldesign;transmissionsystemⅠ目錄TOC\o"1-3"\h\u29399第1章緒論 第2章方案設計2.1工作原理依據(jù)設計要求，采用腳動驅動的方式，這樣不僅實現(xiàn)了降低噪音的作用、還實現(xiàn)了可以調(diào)節(jié)剪草高度的作用、變得更加簡便，同時提高了操作舒適性。割草機的原理如圖2—1所示，人用力推動割草機行走使得后輪1轉動，繼而帶動大齒輪2的轉動，并帶動大齒輪4回轉，大齒輪4帶動小齒輪5運動，將齒輪的運動動能傳遞給滾刀，使與其一體的刀片與下面的固定刀片形成剪切運動，從而完成割草的動作。圖2—1機構運動簡圖通過分析可以得到割草機的組成框圖，如圖2—2所示。2.2傳動系統(tǒng)設計手推割草的方案有很多，具體分析如下：驅動方式選擇：1用腳驅動，人站在或者坐在割草機上用腳蹬，割草機承受使用者的身體重量，并且使用者還要控制方向的裝置，這樣使得割草機的結構更加復雜、尺寸也比較大，小型割草機使用不太合適。2用手推動，不僅機型小巧，而且可以靈活操作，適合要求。執(zhí)行機執(zhí)行機構增速機構傳力機構圖2—2割草機的組成框圖斷草方式選擇：1用割的方式使用刀片把草割斷。但是草的質地比較柔軟，而且一端還是不固定的，因此采用用刀片割的方式將草割斷難以實現(xiàn)。2用打的方式使用打草繩將草打斷。用這種方法修草需要的速度非常高，但是得用電機或者發(fā)動機驅動，不符合環(huán)保設計的要求。3用剪斷的方式使用刀把草剪斷，用兩個刀片做相對運動的原理把草剪斷且不需要很高的速度。因此選擇設計使用剪斷方式斷草。2.3刀架高度調(diào)節(jié)機構還希望設計可以實現(xiàn)剪草高度調(diào)節(jié)功能的割草機。要實現(xiàn)剪草高度可以調(diào)節(jié)這個功能，需要加一個可以使刀架沿著垂直的方向移動的移動副，還要保證兩鏈輪的中心距保持不變的一個狀態(tài)，因此選用符合要求的曲面滑塊,如圖2—3所示。圖2—3曲面滑塊

第3章結構設計3.1傳動零件的設計3.1.1齒輪機構設計1選擇齒輪的類型，精度等級，材料及齒數(shù)1）按照圖2—1所示的割草機傳動方案，齒輪不受軸向力的作用，所以選擇使用直齒圓柱齒輪傳動，不僅可以實現(xiàn)功能，還可以降低成本。2）該割草機工作時的運行速度為2.57m/s，速度不是很高，所以選擇8級精度（GB10095-88）。3）材料的選擇。直齒輪是一種常見的齒輪類型，其材料選擇至關重要。以下是直齒輪材料選擇的一些原則：強度和硬度：直齒輪的材料應具有足夠的強度和硬度，以抵抗所施加的力和扭矩。常見的材料包括合金鋼、碳素鋼和不銹鋼。高強度的合金鋼通常于重載和高矩應用，而素鋼更常用一般工程應用。耐磨性：直齒輪要能夠抵抗摩擦和磨損。耐磨性較好的材料，如表面硬化的合金鋼和淬火處理的碳素鋼，常被選擇用于直齒輪。腐蝕性：若直齒輪工作環(huán)存在潮濕、腐蝕性氣體或液等，材料選用時需要考慮其耐腐蝕性能。不銹鋼是一種見的具備抗蝕能力的材?？珊感院涂杉庸ば裕褐饼X輪的制過程通常需要進行焊和加工，因此材料應具備良好的焊接性和工性。例如，素鋼具有良好的可焊性和可加工性。成本因素：材料的選擇還應考慮到成本因素。不同材料的成本會有所不同，需要綜合考慮性能需求和可用預算總體而言，直齒輪材料的選擇應綜合考慮強、硬度、耐磨性、耐腐蝕性、可焊性和加工性等方面的要求，以經(jīng)濟成本。在實際應用中通常需要經(jīng)過工程師的詳細分析和評估，根據(jù)具體的工環(huán)境和需求來選擇最合適的材料。根據(jù)齒輪材料選擇的原則以及常用材料的力學特性選擇大小齒輪的材料為ZG310-570，采用表面淬火。2齒輪尺寸設計開式（半開式）齒輪傳動中，處于耐磨要求，小齒輪齒數(shù)不能過多，一般情況Z=17~20。因此選z=20，，取。因此。人行走大約1.2m/s,每步60~75cm?？紤]到手推作業(yè)的情況，取0.8m/s。外輪直徑據(jù)要求定為260mm，得到后輪軸的轉速。查找機械設計手冊可得：橡膠輪胎對土地路面的滾動摩擦力臂大約為10~15/mm，最大滾動阻力矩。設計割草機的使用工作壽命為8年。3軸Ⅰ和軸Ⅱ上齒輪1和齒輪2的設計基本參數(shù)⒈按齒面接觸強度設計由設計計算公式進行計算，即≥1）確定公式內(nèi)各計算數(shù)值（1）試選載荷系數(shù)（2）小齒輪轉矩注：由機械設計手冊查得：圓柱齒輪機械傳動7級精度的傳動效率為0.98-0.995（3）選取齒寬系數(shù)（4）材料的彈性影響系數(shù)（5）由齒面硬度查得小齒輪的接觸疲勞強度極限；大齒輪的接觸疲勞強度極限（6）計算應力循環(huán)次數(shù)（7）查得接觸疲勞壽命系數(shù);（8）計算接觸疲勞許用應力取失效概率為1%，安全系數(shù)S=1，得2）計算（1）計算小齒輪分度圓直徑，代入接觸疲勞許用應力中的較小值≥（2）計算圓周速度與齒寬（3）計算齒寬與齒高之比模數(shù)齒高（4）計算載荷系數(shù)根據(jù)速度,7級精度，查得動載系數(shù);直齒輪，假設＜查得;使用系數(shù);7級精度小齒輪對稱支撐布置，；由，得；故載荷系數(shù)2.按齒根彎曲疲勞強度設計彎曲疲勞強度的設計公式為≥1）確定公式內(nèi)的各計算數(shù)值（1）查得小齒輪的彎曲疲勞極限；齒輪的彎曲疲勞極限；（2）查得彎曲疲勞壽命系數(shù)；;（3）計算彎曲疲勞許用應力取彎曲疲勞安全系數(shù)S=1.4，得（4）計算載荷系數(shù)（5）查取齒形系數(shù)；（6）查取應力校正系數(shù),;（7）計算大、小齒輪的并加以比較得：大齒輪的數(shù)值大。2）設計計算≥由上可得，小齒輪的分度圓直徑大于22.5mm，模數(shù)大于1.013即可滿足齒輪強度要求。考慮到加工難易以及軸的強度故取模數(shù)m=6.5，小齒輪分度圓直徑為130mm。3.幾何尺寸計算1）計算分度圓直徑2）計算中心距3）計算齒輪寬度取,.4）計算齒頂圓直徑5）計算齒根圓直徑齒輪結構通常與其幾何尺寸，材料及制造工藝有關，由于小齒輪的齒頂圓直徑＜160mm，所以可以做成實心結構的齒輪。如圖示：圖3—1齒輪結構形式圖圖3—2小齒輪形狀結構圖而大齒輪的齒頂圓直徑＞160mm，所以大齒輪的形狀結構如圖3-3所示：3—3大齒輪形狀結構圖3.1.2軸的設計1.軸的材料選擇選擇合適的軸材料是確保機械系統(tǒng)正常運行和壽命延長的關鍵。以下是軸材料選擇的一些原則：強度和剛度：軸承受多種載荷，材料應具有足夠的強度和剛度，以抵抗彎曲和扭轉力。常見的軸材料包括合金鋼和碳素鋼，可以根據(jù)具體要求選擇不同強度的等級。耐磨性：軸與其他零件有摩擦和接觸，因此軸材料應具有較高的耐磨性，以減少磨損和損壞。硬化表面處理或選擇具有良好耐磨性的材料，如工具鋼或不銹鋼，可以改善耐磨性能。耐腐蝕性：如果軸經(jīng)常暴露在潮濕、腐蝕液體或氣體環(huán)境中，軸的材料應選用耐腐蝕性的，如不銹鋼或者合金。這不僅可以防止軸因環(huán)境腐蝕而受損，還可以提高使用性能?？杉庸ば裕狠S制造過程中，通常需要進行切削、鉆孔、磨削等工藝操作。因此，軸材料應具有良好的可加工性，以確保容易進行加工并獲得所需的精度和尺寸。溫度和環(huán)境因素：如果軸將在高溫或低溫環(huán)境中工作，需要能夠在所需溫度范圍內(nèi)保持性能穩(wěn)定的材料。此外，還應考慮是否需要抗磁、導熱或絕緣等特殊性能。經(jīng)濟性：成本因素是軸材料選擇的重要考慮因素。根據(jù)預算和性能需求，需要在合適的強度和耐久性之間找到平衡點，選擇經(jīng)濟合理的材料。綜上所述，選擇合適的軸材料需要綜合考慮強度、剛性、耐磨性、耐腐蝕性、可加工性、溫度和環(huán)境因素，以及經(jīng)濟性等因素。根據(jù)具體應用場景和要求，可采用合金鋼、碳素鋼、不銹鋼等材料來滿足軸的設計和制造需求。根據(jù)軸的常用材料及其主要力學性能，結合軸本身實際的情況，所受載荷小而且轉速低，所以三個軸都選擇用45鋼（調(diào)質）。2.軸的結構設計軸的結構設計要考慮的因素比較多，確保軸在工作的時候具有足夠的強度、剛度、穩(wěn)定性和耐久性。以下是軸的結構設計要考慮的一些因素：軸的載荷類型：根據(jù)軸所承受的載荷類型（彎曲、扭轉、軸向等），確定軸的幾何形狀以及材料選擇。不同載荷類型對軸的要求不同，例如承受扭矩的軸應具有較大的直徑以提高剛度。強度和剛度要求：根據(jù)所需的強度和剛度水平，確定軸的材料、直徑和長度。經(jīng)過力學計算，確保軸在承受載荷時不會發(fā)生破壞或過度變形。材料選擇：選擇適當?shù)牟牧弦詽M足軸的強度、磨損和耐腐蝕等要求。常見的軸材料包括合金鋼、碳素鋼、不銹鋼等，根據(jù)具體工作環(huán)境和要求進行選擇。減重設計：對于需要輕負荷、高速旋轉或減少慣性的軸，可以采用中空或鏤空的設計，以減輕軸的自重和慣性力。應力分布控制：通過設計軸的幾何形狀，例如過渡半徑、平滑的轉角等，來減少應力集中和應力峰值，提高軸的強度和耐久性。表面處理：為提高軸的耐磨性和耐腐蝕性，可以對軸進行表面處理，如熱處理、鍍層或硬化等，以增加軸的表面硬度和耐用性。軸的連接方式：根據(jù)具體的應用和需求，選擇適當?shù)倪B接方式，如鍵槽、螺紋、銷釘?shù)?，以確保軸能夠有效地傳遞力和扭矩。制造和裝配：在軸的結構設計中，要考慮到制造和裝配的可行性和便利性，確保軸能夠順利生產(chǎn)和組裝。注意尺寸公差和加工工藝等因素。綜上所述，軸的結構設計需要綜合考慮載荷類型、強度和剛度要求、材料選擇、減重設計、應力分布控制、表面處理、連接方式以及制造和裝配等因素。通過合理的設計，可以提高軸的性能和壽命，確保其在機械系統(tǒng)中的可靠性和穩(wěn)定運行。結合上面設計要求設計每個軸的尺寸如下：（1）軸Ⅰ的設計1）求作用在軸Ⅰ上齒輪2的力因為，所以（）由此可得，軸所承受的力很小。2）確定軸的最小直徑查機械設計手冊可以得到，取=112,于是得考慮到軸需要開鍵槽還需要進行加工工藝，故取。軸的最小直徑安裝在車輪處，即。3）根據(jù)軸向定位的要求確定軸的各段直徑和長度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。②初步選擇滾動軸承。因軸承同時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)，參照國家標準GB/T276-1994,由軸承產(chǎn)品目錄中初步選取0組基本游隙組、標準精度級的單列深溝球軸承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。。③由于軸上齒輪之間的配合原因，故?、螅舳蔚闹睆綖?；取。④取安裝齒輪處的軸段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。⑤；。⑥軸承端蓋采用M5的螺釘固定，軸承端蓋的總寬度為20mm，故取。至此，已初步確定了軸Ⅰ的各段直徑和長度。⑦軸上零件的周向定位齒輪、車輪與軸的周向定位均采用平鍵聯(lián)接。按由手冊查得平鍵截面（摘自GB/T1095-2003），鍵槽用鍵槽銑刀加工，長為50mm（摘自GB/T1096-2003）。同時為了保證齒輪與軸的配合有良好的對中性，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，車輪與軸的配合為H7/k6.⑧由機械設計手冊得，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。初步確定的軸Ⅰ的結構如圖3—4所示。圖3—4軸Ⅰ的結構（2）軸Ⅱ的設計參照軸Ⅰ的結構設計，1）求作用在軸Ⅱ上齒輪1的力2）初步確定軸的最小直徑取=112考慮到需要開鍵槽以及加工工藝，故取=20mm。顯然，軸的最小直徑是安裝軸承處。3）根據(jù)軸向定位的要求確定軸的各段直徑和長度①初步選擇滾動軸承。由軸承產(chǎn)品目錄中初步選取0組基本游隙組、標準精度級的單列深溝球軸承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。②；。③Ⅲ-Ⅳ段和Ⅶ-Ⅷ段是安裝大鏈輪的軸段，故其直徑為30mm，長度為10mm。左右兩端定位分別為軸肩定位和套筒定位。軸肩直徑為，長度為，。④Ⅴ－Ⅵ段為小齒輪。分度圓直徑為130mm。長度為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25mm。軸肩直徑為52mm，長10mm。⑤軸上零件的周向定位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。⑥取軸端倒角為1×45°，各軸肩處的圓角半徑取R1。初步確定的軸Ⅱ的結構如圖3—5所示。圖3—5軸Ⅱ的結構（3）軸Ⅲ的設計參照軸Ⅰ，軸Ⅱ的結構設計，可以得出：取軸Ⅲ的=20mm亦滿足強度要求。顯然，軸的最小直徑是安裝軸承處。3）根據(jù)軸向定位的要求確定軸的各段直徑和長度①取=13mm。②初步選擇滾動軸承。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、標準精度級的單列深溝球軸承6004，其尺寸為，兩軸承與鏈輪之間用套筒定位。外側采用軸承架定位。。③；。④Ⅲ-Ⅳ段和Ⅶ-Ⅷ段是安裝小鏈輪的軸段，故選其直徑為30mm，長度為10mm。左右定位均用套筒定位。⑤Ⅳ-Ⅴ段為安裝滾刀處。采用套筒定位。直徑為，長度為。⑥軸上零件的周向定位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。⑦取軸端倒角為1×45°，各軸肩處的圓角半徑取R1。初步確定的軸Ⅲ的結構如圖3—6所示。圖3—6軸Ⅲ的結構（4）底刀軸的設計根據(jù)以上軸的設計經(jīng)驗可做出底刀軸的結構如下：①取33.5mm。并外接直徑為30的旋轉手柄。②初步選擇滾動軸承。選用同上軸同樣的滾動軸承。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。，③；。④Ⅳ－Ⅴ段是安裝底刀的部分，取。⑤軸承端蓋的總寬度為31mm，用M5螺釘固定。⑥底刀與軸之間的定位采用過渡配合和螺紋聯(lián)接。⑦取軸端倒角，螺紋倒角為1×45°，各軸肩處的圓角半徑取R1。初步確定的底刀軸的結構如圖3—7所示。圖3—7底刀軸的結構3.提高軸強度的措施當需要具體提高軸的強度時，可以采取以下具體措施：改變材料：選擇強度更高的材料可以顯著提高軸的強度。例如，使用高強度合金鋼或鈦合金等材料替代普通碳鋼，可以大幅增加軸的強度。設計適當?shù)膸缀涡螤睿簝?yōu)化軸的幾何形狀有助于提高其強度。例如，增大軸的直徑可以增加其橫截面積，從而提高承載能力；使用有切削力槽的軸可以減少應力集中。使用熱處理技術：熱處理可以改變軸的組織結構，提高其強度和韌性。常見的熱處理方法包括淬火、回火和正火等。添加增強結構：可以在軸的關鍵部位添加增強結構，如肋脊、圓環(huán)等，以提高其剛度和承載能力。提高表面硬度：通過表面技術，如滲碳、氮化、鎳浸等，可以提高軸的表面硬度，從而提高其磨損和抗疲勞性。加強軸的連接方式：選擇適當?shù)倪B接方式，如鍵槽、壓入式配合、螺紋等，可以增加軸與其他部件之間的連接強度。增加軸的精度：提高軸的加工精度，如直線度、圓度和表面質量，能夠減少表面裂紋和缺陷的產(chǎn)生，提高軸的強度和耐久性。加強潤滑與散熱：保持軸的良好潤滑和散熱，可以降低摩擦、磨損和熱變形，提高軸的使用壽命和強度。綜上所述，通過選擇合適的材料、優(yōu)化幾何形狀、熱處理、增強結構等措施，可以具體提高軸的強度。在具體應用中，需根據(jù)軸的工作條件、載荷類型和可行性進行綜合考慮，選取合適的措施進行軸的強度改善。各個軸均采用淬火處理。3.1.3軸承校核在選擇軸承時，可以根據(jù)以下原則進行選擇：載荷類型和大?。菏紫纫紤]軸承所需承載的載荷類型和大小。根據(jù)實際工況，確定軸承需承受的徑向載荷、軸向載荷、扭矩、沖擊載荷等，然后根據(jù)這些載荷參數(shù)選擇合適的軸承類型和規(guī)格。軸承速度：根據(jù)軸承的轉速要求選擇合適的軸承。不同類型的軸承在轉速上有其限制，需要根據(jù)實際工況選擇能夠滿足要求的軸承。工作環(huán)境條件：考慮軸承工作環(huán)境的溫度、濕度、粉塵、腐蝕性介質等因素。在惡劣的工作環(huán)境下，需要選擇具有防腐蝕、密封性能好的軸承，以確保其長期穩(wěn)定運行。軸承壽命：根據(jù)設備的壽命要求，選擇適當?shù)妮S承壽命。一般來說，壽命要求長的設備應選擇具有更高壽命的軸承。安裝與維護條件：考慮軸承的安裝和維護條件。一些軸承需要進行調(diào)整、潤滑或維護，需要根據(jù)實際情況選擇適合的軸承。成本因素：在選擇軸承時，需要綜合考慮軸承的價格、性能和可靠性，以及運營成本等因素。以上原則是選擇軸承時常用的考慮因素，但具體的選擇仍需根據(jù)實際應用情況進行綜合評估。在選擇軸承之前，最好咨詢專業(yè)的軸承制造商或工程師，以獲取更準確的建議和指導。根據(jù)各個軸承的特點以及選用原則，可以肯定我們初步選定的型號6004深溝球軸承滿足要求。由于軸3所承載的載荷最大，且軸3的轉速最大，故軸3上的軸承最危險。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載荷C為9.38kN假設鏈傳動的效率為0.9。顯然，軸承壽命滿足要求。3.2割草機構的設計3.2.1斷草方式選擇1用割的方式使用刀片把草割斷。但是草的質地比較柔軟，而且一端還是不固定的，因此采用用刀片割的方式將草割斷難以實現(xiàn)。2用打的方式使用打草繩將草打斷。用這種方法修草需要的速度非常高，但是得用電機或者發(fā)動機驅動，不符合環(huán)保設計的要求。3用剪斷的方式使用刀把草剪斷，用兩個刀片做相對運動的原理把草剪斷且不需要很高的速度。因此選擇設計使用剪斷方式斷草。綜合以上幾種方案的優(yōu)缺點，結合實際需求，選擇設計使用剪斷的方式割草。3.3.2刀架設計1剪切裝置剪切裝置由底刀和滾刀這兩個部分組成。底刀在底刀架上進行固定,剪草時刀架位置不變,刀刃設計為直線型。滾刀結構如圖3—8所示,滾刀的刀片形狀為螺旋曲面,五片刀片均勻分布在刀架上，并且刀片是固定的。剪草時,滾刀向前轉動,刀刃由一端與底刀刃組成一個剪口,草隨著滾刀刀片螺旋面被卷進剪口內(nèi),滾刀進行旋轉，從而草被刀片剪斷。2刀刃間隙調(diào)整裝置刀刃間隙調(diào)整裝置由圖3—9中的旋轉手輪、螺紋兩個部分組成。旋轉手輪,使軸沿螺紋因旋合的長短而帶動底刀架以軸為支點轉動,隨著底刀架的轉動,底刀便上下移動,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。3.2.3刀架高度調(diào)節(jié)機構為了可以實現(xiàn)剪草高度的調(diào)節(jié)這個功能，設計了刀架沿著垂直方向的移動副，通過兩側的導向槽確定了移動的軌跡，設計了一個螺栓跟滑塊相聯(lián)接，通過螺栓的轉動即可調(diào)節(jié)刀架的高度，同時通過螺栓的自鎖將滑塊固定在需要的位置。其結構如圖3—9所示21211-滾刀片2-滾刀底座圖3—8滾刀圖3—9刀架高度調(diào)節(jié)機構3.3整機三維裝配圖3—10三維裝配圖總結在本次畢業(yè)設計中，我設計了一臺手推滾刀式割草機。該割草機采用滾刀結構，能夠高效地割草，并適用于不同類型的地形和草坪。在設計與制作過程中，我遇到了一些挑戰(zhàn)，但最終成功地完成了這個項目。以下是我對該畢業(yè)設計的總結：設計理念與背景：滾刀式割草機是基于滾刀割草原理的一種新型割草設備。與傳統(tǒng)旋轉式割草機相比，滾刀式割草機具有更好的割草效果和適應性。設計過程：在設計過程中，我首先進行了市場調(diào)研與需求分析，明確了滾刀割草機的目標用戶群體和特點。然后，我制定了設計方案，包括滾刀結構、刀片材料、底盤設計等。接著，我運用CAD軟件進行三維建模，并進行相關模擬與分析，確保設計的可行性和優(yōu)化。