机械毕业设计1402推移式割草机设计说明书
推移式割草机设
摘要：割草机是标准服务农业的一种常用机械,但是适用面积小、形状不规则或地形复杂的地段且操作使用便捷、灵活的小型推移式割草机却很少见。因此,在研究我国广泛应用的一些割草机技术的基础上,设计了实用简单的推移式割草机,其特点是结构简单、轻便、工作头前伸和支架高度可调;本文介绍了,推移式割草机的总体结构、工作原理、电机选择及传动比的计算相关机构的校核。实验结果表明,该机具有操作简便、使用和携带方便、转向灵活等点,能有效降低劳动强度。
关键词：割草机；设计；推移式；
The Design of Lawn Mower Goes On Type
Studen t:He Fan
Tutor:Xin Jihong
(College of Engineering, Hunan Agricultural University, Changsha 410128, China)
Abstract：Mowing - machine is a type of machine in normal service agriculture. But hand-push minimowing - machine which is suited close - quarter or irregularity area or complex land form and easy application is absence. Based on technic of mowing- machine which extensive used at our country, a type of simple and utility portable hand-push mowing - machine was designed. The features are simple structure and lightweight and protrusive working parts and adjustable support element. This paper explanted gross structure of hand-push minimowing - machine and operating principle and selecting motor and calculation drive ration and design cutting knife. The result of testing indicate that hand-push minimowing - machine operated easy and transported convenience and turned quickly, decreased amount
of labour.
Key words:Mowing Machine；Design；Hand-push
1 前言
1.1 割草机的发展历史
在割问草机世之前，草坪的修剪主要工具是镰刀，放牧牛羊也是保持草地平整的重要方法。随着高尔夫球、网球及足球等运动的兴起，人们拥有平整美观的草地做运动场地的要求越来越迫切。1805年英国人普拉克内特发明了第一台收割谷物并能切割杂草的机器，由人推动机器，通过齿轮传动带动旋刀割草，这就是旋刀割草机的雏形。1830年，英国纺织工程师比尔.布丁取得了滚筒割草机的专利，1832年兰赛姆斯农机公司开始批量生产滚筒割草机，1902年英国人伦敦恩斯制造了内燃机做动力的滚筒式割草机，其原理至今还在使用。在西方发达国家，20世纪初期，割草机就得到了快速的发展。
随着社会的进步和经济的发展，人们对生存环境的要求也越来越高，城市环境的保护得到越来越多的重视。我国草坪建设也得到了迅速的发展。草坪美化环境，固土护坡，净化空气多种功能已经成为人们的共识。
从第一台滚刀式割草机的问世，到现在已经过了100多年了，原来主要应用于牧场的机械已经发展成为有几十个品种，适用于不同场合的割草机。我国生产割草机起步较晚，生产企业的规模普遍较小，产品用途较为单一，均没有形成规模批量，所以长期以来，割草机均以进口为主。据统计，到1999年底我国有各种园林机械10万台，1999年的割草机销售量在3万台左右，其中80%为进口。我国割草机进口主要来自于日本、美国、意大利、瑞典等国家，进口价格在0.38万元到5.8万元。
改革开放以来，我国的草坪业由兴起到长足发展，只有十几年的时间，却为草坪机械业的发展带来了勃勃生机。首先是机械先进，90%以上为进口产品，其次外从草坪建植到养护生产环节机械配套齐全，基本上实现了全程机械化，其三是产品品种多、系列化程度高。而在草坪机械中割草机发展最快，我国引进使用的割草机有美国和日本等十几个国家的几十种机型，我国也已经开始生产割草机，目前国内外所用的割草机种类繁多，其分类方法也多样化【1】。
我国目前生产的割草机以刀具类型可分为滚刀式和旋刀式两大类。滚刀式割草机由带有刀片的滚筒和和不动的床刀组成。它较旋刀式割草机有更好的修剪质量，是高质量草坪最常用的割草机型。适用于草高3-80毫米的草坪，其问题主要是价格贵，维修保养要求严格。而旋刀式割草机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，它适合于在25-80毫米范围内的剪草。由于其价格低廉，保养、维修方便、使用灵活，只要将刀片磨快，剪草效果还是可以的。因此，一般要求的草坪都选用它，
成为目前国内外最流行的割草机。
以动力划分可以分为机动和人推两类。人推的主要是滚刀式，小巧灵活，适于家庭庭院中小型草坪使用。机动的又分为柴油机、汽油机和电动机三类驱动。以动力划分可以分为机动和人推两类。机动的又分为柴油机、汽油机和电动机三类驱动。
1.2 我国割草机的发展
1.2.1 发展状况
据调查，国内生产割草机的厂家大约有50家左右。多数为园艺系统的公司以及转产割草机的机械厂。市场上草坪修剪机的品牌很多，有进口的产品，也有国内制造和中外合资的，从功率2.6-1.2千瓦，剪幅从43.2-127厘米。
国内的生产厂家主要有：中美合资江苏淮阴泛亚园林机械有限公司，生产立特牌-NEAT草坪割草机，占国内市场的50%，现年产5000台。目前正着手进行年产5万台割草机的技术改造，其动力选用日本本田发动机。
南通机床厂为转产生产割草机的厂家。其产品为地草王系列产品；56厘米自走式草坪割草机（4.5千瓦），84厘米随进式割草机（7.8千瓦），84厘米电启动式割草机（7.8千瓦），122厘米坐骑式割草机（13.4千瓦）。该厂生产除发动机以外的零部件，发动机多选用美国产品，1999年已经有产品出口美国。山东省莱州市仲院宇峰铡草机厂研制出全新微型电动铡草机，该机以0.75-1.1kW单相照明电为动力，无电地区或停电时用165、175、180等型号柴油机为动力，适宜铡切玉米秸、麦秸、稻草及青贮饲料，每小时铡草量300-400kg，切草长度为1.5-2cm。整机结构紧凑，体积小，重量轻，全机重仅32kg，移动方便，并具有切碎均匀、出料顺畅、扬程远、噪音低等特点。
目前，我国已经研制开发出来草坪割草机试验台，草坪割草机为现代城市绿化的重要设备，目前市场上国产的机器均有一定的市场，但质量参差不齐。对于草坪割草机的安全指标，仅有检测方法，没有现成的撞击试验专用设备。为了对其进行科学的测试，北京市农机试验鉴定推广站研制成功草坪割草机专用试验台。该试验台自动化程度高，采用了气动传动技术、机－电安全锁定机构及气动调速技术，可对国内各型草坪割草机进行安全性能试验，能够完成草坪机的撞击试验和刀片护罩强度试验。试验结果表明，该专用试验台达到国内先进水平，检测快捷，安全性高。
1.2.2 存在问题
国内割草机械市场发展缓慢，我国草坪机械产品全线接受检验，应用中暴露出―些质量问题。对此，有关专家认为，当前我国畜牧机械产品质量水平低的原因有以下几个方面。
产品品种不全，成套性差。美国约翰迪尔公司的割草机械有13个品种49个机型；纽荷兰公司现生产12个品种25个机型，可供各种经营规模的用户选择。我国的用户不能根据自己的经营规模选择合适的机具，机具使用效益不高。
产品技术水平低。割草机械产品技术水平高低是衡量该行业整体科学技术水平的重要标志之一。一段时间内，由于资金投入严重不足，技术创新的原动力、研发能力、技术模仿步伐放缓甚至停顿。我国已定型的割草机械大部分属国外上世纪的技术水平，20多年来基本没有什么大的改进与创新。缺乏应有的售后服务体系。专家分析认为，造成割草机械产品质量水平低的原因有多方面，但缺乏资金投入和人才短缺是造成研发能力和生产制造工艺水平低的关键所在。
1.3 推移式割草机的使用
1.3.1 设计用途
目前，大型生态园的绿地设计已是房地产开发团中一个重要环节，草地是绿化的一种重要形式。目前，庭院里修整草地通常使用身背柴油机作动力，采用尼龙绳甩打草叶；或者是使用电动、柴油机的割草机，这种割草机体积大、噪音大，适用于空旷大草坪，易夹草出故障，遇到石块可能使刀片断裂，发生事故。随着国内人们生活水平的提高，人们对居住的绿化水平要求越来越高，尤其带花园的别墅不断增加，更需要开发一种适合小面积草地、无噪音的手推式割草机。
本次设计的推移式割草机是专为家庭庭院及私人花园设计的，不适用于公共设施、公园、运动场、道路、农场和林场等场合【2】。
1.3.2 注意事项
1）不可以将手动割草机用于割除攀藤植物、屋顶或阳台上的青草等，那样有可能伤害到身体。
2）每次使用之前都需要进行一次检查，确认所有的螺栓、螺母、工具都没有磨损或损坏，对于磨钝或损坏了的刀片应当更换。
3）再检查一下要割草的草坪表面，要清除干净石头、木块、电线等其他坚硬的物体，这些物品碰到刀具时会飞甩出去而无法控制。
4）旁边有人，尤其是儿童和动物的时候，不要使用该割草机。
5）割草时一定要穿用防滑底做成的结实靴子。
6）旋转的刀片转筒可能会造成人身伤害，刀片转筒和操作人员之间的安全距离是通过导杆隔开的，一定要一直保持这个安全距离。在堤岸或斜坡上割草时尤其要注意，一定要顺着斜坡的方向割。
7）当后退拉动割草机时要特别小心，有绊倒的危险。
8）任何时候都不要将手或脚放在运动部件的上方或下方。
9）如果刀具或割草机遇障碍或坚硬的物体时，一定要适当全面地检查割草机。 10）只有在能见度好，视野清晰的时候才可以进行工作【2】。
2 割草机概述
2.1 割草机的分类
按切割器类型可以分为旋刀式、往复式、滚刀式、甩刀式、甩绳式。其中，应用最多的是滚刀式割草机和往复式割草机。
往复式割草机割茬低而整齐，草坪损失少，单位割幅的金属用量和功率消耗低，因而成本较低。它的作业速度一般为6—8km/h。提高割刀的往复次数并解决割刀的全平衡问题后，作业速度可以提高到10—12km/h。往复式割草机适用于切割直立而生长密度不过分高的草坪。
旋转式割草机工作平稳，对草坪的适应性强，特别适用于稠密、倒伏、缠连的牧草，能以8—16km/h的作业速度工作，生产率高。但是结构复杂，价格高，单位割幅功率消耗大。
按配套动力和作业方式分可以分为：为手推式、手扶随行式、手扶自行式、坐骑式和拖拉机悬挂式割草机。
按动力驱动方式主要分为人畜力驱动、发动机驱动和电力驱动三种形式割草机。其中，以发动机驱动的割草机最多，发动机多为单缸汽油机。太阳能割草机虽然已有生产，但应用较少。
动力驱动的割草机按牵引方式或悬挂方式可分为前置式、侧置式、后置式、中置式割草机。目前，也有旋刀式手推随行式割草机，大部分采用中置悬挂，而滚刀手推随行式割草机多采用前置式挂接，大型的割草机则采用混合牵引方式【3】。
2.2 割草机割草的基本要求
不论是哪一种类型的割草机对草坪修剪的基本要求是一样的：
1）割草高度可根据要求调整，适应高度调整范围大，当草坪要求修剪很低能达到要求。
2）割草整齐、平整，同一行程前后割草高度一致，两次作业行程衔接平滑、无接茬。
3）对地形的适应能力强，仿行能力强，随地形变化前后剪草高度一致。
4）割草机质量好，故障少，节省燃料、效率高。
5）易于操作、轻便灵活、维修调试方便，零部件通用性和互换性好【4】。
2.3 推移式割草机的结构特点
本次设计的推移式割草机由汽油机、行走轮、支架、扶手架和割草机构组成，割草机构是一种割刀动力旋转工作头，它是在形似两个淋浴莲蓬头对合而成的a、b壳体内，由连接螺栓作为中心死轴，轴上装带有深沟球轴承的双面圆弧锥齿轮副；一面为齿轮副I，同轴安装在壳体a内，齿轴与小型汽油机的驱动轴花键连接，壳体端口连接支承管；另一面为齿轮副II，同轴安装在壳体b内，齿轴伸出端口外；圆盘割刀由开有花键槽的托盘和压盘夹住，套装在齿轴上，用螺母逼紧固定，头部装上割刀【5】。2.4 推移式割草机的工作原理
割草机以移动式汽油机作为动力，由汽油机驱动传动齿轮和割草装置。行走机构采用手推车架。汽油机转动带动长轴，长轴转动传递到弧形齿轮，两个呈角度的弧形齿轮改变转动的方向，最后转动传递到割草装置，割草装置通过安装在轴上的割刀盘带动割刀旋转完成割草作业。
下面结合附A0图纸对本割草机进行更详细的描述：
工作时，使用者首先根据自身身高调节车架（3）高度，使工作时处于一个舒适的状态，然后手扶车架最上部，启动动力汽油机（4），汽油机的转动将会带动长轴（11）转动，长轴的转动传递到弧齿锥齿轮1（23），此时与弧齿锥齿轮1啮合的弧齿锥齿轮2（17）也会进行转动，弧齿锥齿轮2的转动传递到轴1（22），从而带动被托盘（19）和压盘（21）夹住的刀片（5）进行旋转割草工作，调节调节轮（1），可以改变割草高度，从而达到预期的割草目的。
本设计方案的特点是：
（1）操作容易、使用和携带方便；
（2）转向灵活,能有效降低劳动强度；
（3）整机重量较低。
（4）传动部分结构简单，维护方便。
（5）割草动作没有撕扯，对草坪更有益。
（6）割草高度可进行调整，实用范围广。
图 1 割草部件
Fig 1 Cutting grass parts
图 2 整体示意图Fig 2 Overall schemes
3 割草机的总体方案设计和动力机的选择
3.1 总体方案设计
推移式割草机是由人手推动的。查阅《人机工程手册》，人步行速度约为3—5千米/时，即48—64米/分，考虑到要推动割草机进行切割，选取人的步行速度为48米/分，即0.8米/秒。
确定割草机的各项技术规模参数：
（1）修剪幅宽0.4m,修剪高(离地)5-10cm 修剪草高20cm以下；修剪效率200m2/小时。
（2）修剪机重量：15kg；扶把高度1.2-1.5m可调【6】。
3.2 动力机的选择
选用的汽油机1E139F
参数如下：
汽油机型号1E139F 汽油机型式单缸、风冷二冲程
最大功率1.4/6500kw/r/min 噪声101dB(A)
最高稳定转速9000r/min 排量33.6cc
油箱容积1.0L 点火方式无触点
化油器型式膜片式起动方式反冲起动
传动轴型式硬轴背带型式双肩背带
净重7.7kg 汽油机包装箱尺寸（mm）330×302×300
4 割草机传动部分设计
本次设计的推移式割草机的传动部分主要是长轴带动锥齿轮转动，锥齿轮带动另一锥齿轮转动并且改变方向，最后传到到割刀转动，将草坪上多余高度的草割断。传动部分的设计主要是对齿轮的设计。
4.1 齿轮传动的类型
齿轮传动就装置形式分：
1）开式、半开式传动在农业机械、建筑机械以及简易的机械设备中，有一些齿轮传动没有防尘罩或机壳，齿轮完全暴露在外边，这叫开式齿轮传动。这种传动不仅外界杂物极易侵入，而且润滑不良，因此工作条件不好，轮齿也容易磨损，故只宜用于低速传动。齿轮传动装有简单的防护罩，有时还把大齿轮部分地浸入油池中，则称为半开式齿轮传动。它工作条件虽有改善，但仍不能做到严密防止外界杂物侵入，润滑条件也不算最好。
2）闭式传动而汽车、机床、航空发动机等所用的齿轮传动，都是装在经过精确加
工且封闭严密的箱体(机匣)的，这称为闭式齿轮传动(齿轮箱)。它与开式或半开式的相
比，润滑及防护等条件最好，多用于重要的场合。
本次设计的推移式割草机割草总成部分尺寸比较小，传动齿轮尺寸和质量比较小，
转速比较高，且没有防护罩，如果选用开式容易损坏其寿命，因此齿轮传动选用闭式
传动【7】。
4.2 锥齿轮的计算
4.2.1 选定齿轮的类型、精度等级，材料及齿数
1）按传动方案简图所示传动方案，选用锥齿圆柱齿轮传动。
2）割草机为一般工作机器，速度、精度要求不高，故选用8级精度。
3）材料选择。由机械设计原理表10-1选择小齿轮材料为40Cr 硬度为280HBS ,
大齿轮材料为45号钢，硬度为240HBS ，二者材料硬度差为40HBS 。
4）选小齿轮齿数Z 1=24,则大齿轮齿数12.5113.224212=?=?=i Z Z
取Z 2=52。
4.2.2 按齿面接触强度设计
由设计计算公式进行试算， 即
321
1)]
[(12H E H d t t Z Z u u T K d σεφα±?≥ （1） 确定公式内的各计算数值:
1）试选载荷系数6.1=t K
2）由《机械设计基础》图10-30选取区域系数433.2=H Z
3）由《机械设计基础》图10-26查得65.1,87.0,78
.02121=+===αααααεεεεε 。 4）许用接触应力
Mpa S
K H HN H 5406009.0][1lim 11=?==σσ Mpa S K H HN H 5.52255095.0][2lim 22=?==σσ
Pa H H H M 25.5312/)5.522540(2/)][]([][21=+=+=σσσ
其余参数与齿轮相同。
4.2.3 计算参数
1）试算小齿轮分度圆直径d 1t ,由计算公式（1）得
mm Z Z u u T K d H E H d t t 62.57)25
.5318.189433.2(2.32.465.1110948.96.12)][(12324321
1=???????=±?≥σεφα 2）计算圆周速度v s m n d V d /4.010006042.13562.5714.31000603
1=???=?=π 3）计算齿宽b
mm d b t 62.5762.57111=?==φ
4）计算齿宽与齿高之比b/h 模数mm Z d m t nt 33.224
14cos 62.57cos 0
11=?==β 齿高mm m h t 24.533.225.225.2=?==
b/h=57.62/5.24=10.99
5）计算载荷系数
根据V=0.4m/s ，7级精度，由《机械设计基础》图10-8查得动载荷系数=Kv 1.02，
表10-3查得4.1==ααF H K K ，表10-2查得使用系数1=A K ，表10-4查得锥齿轮β
H K 与直齿轮的计算公式相同，故
b d K d H 322
1023.0)6.01(18.002.1-?++?=φφβ
将数据代入后得
323.11023.0)6.01(18.002.1322=?++?=-b d K d H φφβ 由b/h=10.99，K hp =1.323查图10-13得K hp =1.3;故载荷系数
74.13.1323.102.10.1=???==ββH H V A K K K K K
6）按实际的载荷系数校正所算得的分度圆直径，由式（10-10a ）得
mm k k d d t t 34.596
.174.162.573311=== 7）计算模数m
mm z d m 40.224
14cos 34.591cos 10
=?==β 4.2.4 按齿根弯曲强度计算
由《机械设计基础》式（10-5）得弯曲强度的设计公式为
32121)][(cos 2F
S F d n Y Y Z Y KT m σεφβαααβ≥ （2） 计算式中各参数：
1）计算载荷系数K ：
67.138.12.101.10.1=???==βαF F V A K K K K K
2）根据纵向重和度,903.1=βε可得螺旋角影响系数88.0=βY
3）计算当量齿数
37.26cos 24cos 3311===β
βZ Z V 14.57cos 52cos 3322===
ββZ Z V 4）查取齿形系数
由表查得34.2;65.212==ααF F Y Y
5）查取应力校正系数
由表可查得72.1;58.121==ααS S Y Y
6）计算大、小齿轮的]
[F S F Y Y σαα并加以比较 01379.057
.30358.165.2][11=?=F S F Y Y σαα
01685.086.23872.134.2][2=?=F S F Y Y σαα 大齿轮的数值大。由公式（2）设计计算：
mm Y Y Z Y KT m F S F d n 62.101685.065.1241cos 1024.388.067.12)][(cos 2322432121=????????=≥βσεφβααα
β 对比计算结果，由齿面接触疲劳强度计算的法面模数m n 大于由齿根弯曲强度计算
的模数， 取m n =2,已可满足弯曲强度。但为了同时满足接触疲劳强度，需按接触疲劳
算得的分度圆直径 d1=57.62来计算应有的齿数。于是有:
94.272
14cos 62.57cos 0
11=?==n m d Z β，取281=Z 大齿轮齿数 64.592813.2122=?==Z i Z ，取Z2=60。
这样设计出的齿轮传动，既满足了齿面接触疲劳强度，又满足了齿根疲劳强度，
并做到结构紧凑，避免浪费【8】。
4.2.5 几何尺寸计算
1）计算中心距
mm mn Z Z a 72.9014
cos 22)6028(cos 2)21(0=??+=+=β 将中心距圆整为91mm 。
2）按圆整后的中心距修正螺旋角
075.1491
22)6028(arccos 2)21(arccos =??+=+=a mn Z Z β 因β值改变不多，故参数H Z K βαε等不必修正。计算大、小齿轮的分度圆直径
mm m Z d n 91.5775.14cos 228cos 10
1=?==β=58mm mm m Z d n 09.12475.14cos 260cos 022=?==
β=125mm 计算齿轮宽度
mm d b d 91.5791.5711=?==φ
4.3 齿轮的设计准则
齿轮传动是靠齿与齿的啮合进行工作的，轮齿是齿轮直接参与工作的部分，所以
齿轮的失效主要发生在轮齿上。主要的失效形式有轮齿折断、齿面点蚀、齿面磨损、
齿面胶合以及塑性变形等。
齿轮传动的失效形式不大可能同时发生，但却是互相影响的。例如齿面的点蚀会
加剧齿面的磨损，而严重的磨损又会导致轮齿折断。在一定条件下，由于上述第一、
二种失效形式是主要的，因此设计齿轮传动时，应根据实际工作条件分析其可能发生
的主要失效形式，以确定相应的设计准则。
对于软齿面(硬度≤350HBS)的闭式齿轮传动，润滑条件良好，齿面点蚀将是主要的失效形式，在设计时，通常按齿面接触疲劳强度设计，再按齿根弯曲疲劳强度校核。
对于硬齿面(硬度>350HBS)的闭式齿轮传动，抗点蚀能力较强，轮齿折断的可能性大，在设计计算时，通常按齿根弯曲疲劳强度设计，再按齿面接触疲劳强度校核。
开式齿轮传动，主要失效形式是齿面磨损。但由于磨损的机理比较复杂，目前尚无成熟的设计计算方法，故只能按齿根弯曲疲劳强度作为设计准则，为了延长开式、半开式齿轮传动的寿命，可用增大模数10％--20％的办法来考虑磨损的影响【9】。
由于本次设计的推移式割草机的齿轮传动属闭式传动且属于高速传动的硬齿面，因此需按齿根弯曲疲劳强度作为设计准则。
4.4 齿轮的材料选择及其热处理
齿轮是现代机械中应用最广泛的一种机械传动零件。齿轮传动通过轮齿互相啮合来传递空间任意两轴间的运动和动力，并可以改变运动的形式和速度。齿轮传动使用范围广，传动比恒定，效率较高，使用寿命长。在机械零件产品的设计与制造过程中，不仅要考虑材料的性能能够适应零件的工作条件，使零件经久耐用，而且要求材料有较好的加工工艺性能和经济性，以便提高零件的生产率，降低成本，减少消耗。如果齿轮材料选择不当，则会出现零件的过早损伤，甚至失效。因此如何合理地选择和使用金属材料是一项十分重要的工作【10】。
为了保证齿轮工作的可靠性，提高其使用寿命，齿轮的材料及其热处理应根据工作条件和材料的特点来选取。
对齿轮材料的基本要求是：应使齿面具有足够的硬度和耐磨性，齿心具有足够的韧性，以防止齿面的各种失效，同时应具有良好的冷、热加工的工艺性，以达到齿轮的各种技术要求。
钢制齿轮的热处理方法主要有以下几种：
1) 表面淬火常用于中碳钢和中碳合金钢，如45、40Cr钢等。表面淬火后，齿面硬度一般为40～55HRC。特点是抗疲劳点蚀、抗胶合能力高，耐磨性好。由于齿心部末淬硬，齿轮仍有足够的韧性，能承受不大的冲击载荷。
2) 渗碳淬火常用于低碳钢和低碳合金钢，如20、20Cr钢等。渗碳淬火后齿面硬度可达56～62HRC，而齿心部仍保持较高的韧性，轮齿的执弯强度和齿面接触强度高，耐磨性较好，常用于受冲击载荷的重要齿轮传动。齿轮经渗碳淬火后，轮齿变形较大，应进行磨齿。
3) 渗氮渗氮是一种表面化学热处理。渗氮后不需要进行其他热处理，齿面硬度
可达700～900HV 。由于渗氮处理后的齿轮硬度高，工艺温度低，变形小，故适用于内
齿轮和难以磨削的齿轮，常用于含铬、铜、铅等合金元素的渗氮钢，如38CrMoAlA 。
4) 调质 调质一般用于中碳钢和中碳合金钢，如45、40Cr 、35SiMn 钢等。调质
处理后齿面硬度一般为220～280HBS 。因硬度不高，轮齿精加工可在热处理后进行。
5) 正火 正火能消除内应力，细化晶粒，改善力学性能和切削性能。机械强度要
求不高的齿轮可采用中碳钢正火处理，大直径的齿轮可采用铸钢正火处理【11】。
一般要求的齿轮传动可采用软齿面齿轮。为了减小胶合的可能性，并使配对的大
小齿轮寿命相当，通常使小齿轮齿面硬度比大齿轮齿面硬度高出30-50HBS 。这是因为
小齿轮受载荷次数比大齿轮多，且小齿轮齿根较薄，强度低于大齿轮。为使两齿轮的
轮齿接近等强度，小齿轮的齿面要比大齿轮的齿面硬一些。对于高速、重载或重要的
齿轮传动，可采用硬齿面齿轮组合，齿面硬度可大致相同。
综上所述，选择大小齿轮材料均为20CrMnTi ，渗碳后淬火处理，强度极限为
1100Mpa ，屈服极限为850Mpa ，齿芯部硬度为300HBS 。
4.5 按齿根弯曲疲劳强度进行设计
齿坯基本参数的确定：
1）轴交角∑与传动比i ，是根据齿轮副的传动要求确定的。
2）根据齿轮副所要传递的功率、扭矩，利用经验公式或图表确定小轮外端的节圆
直径d 和小轮齿数z 1（不小于5）。弧齿锥齿轮的外端模数m 可以根据公式确定。
3）大轮的齿数Z=i z 1计算后圆整，且大轮与小轮的齿数之和不小于90
4）齿面宽b 的确定。查表，一般选择为%30≤外锥距。
5）根据大轮和小轮的旋转方向确定齿轮的旋向。齿轮的旋转方向是根据传动要求
确定的，它的选择要保证齿轮副在啮合的过程中有互相推开的轴向力。
6）为了保证齿轮副具有一定的重合度，应选择合适的螺旋角，一般选择位35度。
可以根据经验表格来选取适当的螺旋角，并可根据公式计算相应的重合度。B 为齿宽，
R e 为外锥距，R 为中点锥距，R i 为内锥距，M F 为端面重合度。
i e i e F R R bR R 1R 12b K =???? ??+= （3）
??????-=
3F e
F )(31K P R M ββtg K tg F （4） 7）压力角的确定。压力角一般有16、19、20、21.5、22.5、25度等，弧齿锥齿轮
一般用20度。压力角太小减小了齿轮的强度，并容易发生根切，但柔性增大；压力角
太大容易使得齿顶变尖，降低重合度。小轿车为了降低噪声、运转平稳，采用小压力角。载重汽车一般用大的压力角，以增大齿轮的强度。
z12时，齿顶高系数8）齿顶高系数、顶隙系数与侧隙。查表，一般当小轮齿数≥
1
为0.85，顶隙为0.188，则工作齿高系数为1.7，全齿高系数为1.888。侧隙查表选取。
9）变位系数的选择。根据传动比与齿轮的齿数。
参数确定如下：
(1）选用弧齿锥齿轮传动;齿轮精度为8级;
(2）计算齿轮传递的转矩。
由于汽油机的最高转速n1=6500 r/min，根据传动比i=2.13，则小齿轮的转速为
n2=6500/2.13=3050r/min，大齿轮功率近似P=1.4kw。
4.6 割草机行走车轮设计
割草机的行走轮由内齿轮和轮胎组成。内齿轮根据前面的设计要求材料选取45钢。轮胎在此不仅仅与内齿轮轮配合，也是与地面抓合产生动力的关键所在，因此轮胎的大小尺寸应与割草机的整体形状和尺寸紧紧相连。轮胎的外径是φ=260mm,而其具体形状是参照《现代机械设备设计手册》中驱动轮的形状尺寸，外圈材料为橡胶。【12】选取外轮直径：φ=260mm,由公式n=v/Dπ得：外轮的转速
n=48?103/260?3.14≈58r/min。
行走轮的具体结构及尺寸如下图3:
图3行走轮
Fig 3 Wheel
材料选择依据：
45号钢为优质碳素结构用钢,硬度不高易切削加工,模具中常用来做模板、梢子、导柱等,但须热处理。
调质处理后零件具有良好的综合机械性能，广泛应用于各种重要的结构零件，特别是那些在交变负荷下工作的连杆、螺栓、齿轮及轴类等。但表面硬度较低，不耐磨。可用调质＋表面淬火提高零件表面硬度。
随着现代工业的飞速发展,仪器设备的功率越来越大,转速越来越快,振动和噪声的危害也越来越突出。振动和噪声不仅影响产品质量和操作精度、缩短产品寿命、危及安全性,而且污染环境，影响人身健康【13】。
因此,掌握振动与噪声控制技术是各国工业发展面临的重大课题。消除振动和噪声的有效方法之一是减少振动源的振动和隔离振动的传递。目前广泛使用的方法是利用橡胶材料与骨架材料(如金属、纤维、工程塑料等)复合制成的功能装置或特殊的橡胶粘弹性高阻尼材料来消除振动源的振动冲击和吸收噪声。这种橡胶减震功能装置已广泛应用于飞机、舰船、汽车、火车和建筑工程等方面以及仪器仪表的振动隔离。
橡胶材料减震主要承受压缩应力、剪切应力和扭转力矩以及两种或两种以上应力的复合作用,在保证机车的高速性、舒适性和安全性方面起着重要作用。
5 割草机割草机构的设计
推移式割草机的割草机构如图4和5所示
图4 刀片
Fig 4 blade
图5 托盘压盘
Fig5 Tray pressure plate
割草机割草机构由压盘、托盘和刀片组成，刀片在压盘和托盘间由螺母扭紧固定。
5.1 刀片材料的选择
割草机刀片必须采用高强度优质钢材，经过特殊热处理工艺保证刀片有较高的强度、锋利度、耐磨性、抗冲击韧性。刀架及刀片外形应该符合空气动力学要求，尽量减少运动时的空气阻力，以降低功率消耗。装配、调整刀具时，必须保证两端力矩平衡，以减少振动和噪声。
刀片材料选用优质合金钢。在普通碳素钢基础上添加适量的一种或多种合金元素而构成的铁碳合金。根据添加元素的不同，并采取适当的加工工艺，可获得高强度、高韧性、耐磨、耐腐蚀、耐低温、耐高温、无磁性等特殊性能【14】。
5.2 刀片的切割过程
在刀片割草的过程中，刀片和草是一对矛盾。要弄清切割过程的实质，必须先了解这两方面的性质和特点，才能进一步分析它们的相互作用。
草的横截面呈扁平或槽型。非均匀体在不同方向上的机械性能并不相同（称为各向异性），这是与均匀材料（各向同性）显著不同的特点。草的刚度很小，极易弯曲，到一定挠度时，就会失去稳定而弯折。
利用工具所施加的压力来破坏材料相互之间联系使之分离的机械加工过程，都称之为“切”。刀片的切割过程同刀具切削金属的过程及冲模冲剪材料的过程本质是不同的。刀片的断面呈薄的楔形，前后两个刃磨面组成的楔角的顶部就是刃口。刀片的“切
割”过程同“切削”及“冲剪”之不同，在于前者是利用刃口对材料产生很大的单位
应力，使刃口穿透入被切材料之中来破坏材料。
齿刀片的切割过程是，刀片以齿尖刺穿草面，将其断面分割开；随着齿尖的继续
插入，由于草的强度各向异性的特点，纤维之间很容易沿横向被撕开，因而受到削弱。
草被齿尖刺入后也不会再沿刀刃向外滑出，所以被割断。
6 轴的设计
6.1 轴的概述
轴是组成机器的主要零件之一。一切做回转运动的传动零件都必须安装在轴上才
能进行运动及动力的传递。因此，轴的主要功用是支撑回转零件及传递动力和运动。
按照承受载荷的不同，轴可以分为转轴、心轴和传动轴三类。工作中既能承受弯
矩又能承受扭矩的称为转轴。只承受弯矩而不承受扭矩的轴称为心轴。只承受扭矩而
不承受弯矩的轴称为传动轴。还有很多种不同的分类方法，在此就不一一列出【15】。
6.2 割刀轴的设计
6.2.1 轴的结构设计
已知轴的最小直径为：9.7mm 将此值圆整为标准值。取为10mm,查机械设计手册选
取轴承安端的直径为10mm 。具体尺寸如图示：
图6 割刀轴结构图
Figure 6 Cuts the cutter bar structure drawing
6.2.2 按轴的扭转强度计算
这种方法是只按轴所承受的扭矩来计算轴的强度；如果还受有不大的弯矩时，则
用降低许用扭转切应力的办法以考虑。在作轴的结构设计时，通常用这种方法以初步
估算轴径。轴的扭转强度条件为：
[]T T t d
n p W T ττ≤==32.09550000 （5） 式中：τT 扭转切应力，单位为MPa ；
T 轴所受的扭矩，单位N·mm ；
W T 轴的抗扭截面系数，单位为mm 3；
n 轴的转速，单位为r/min ；
p 轴传递的功率，单位为KW ；
d 计算截面处轴的直径，单位为mm ；
[τT ] 许用扭转切应力，单位为MPa ；
查《机械设计手册》得[τt ]=155MP ，由公式（5）得:
τt = 3
262.0102919550000??=2.64MPa ＜[τt]=155MP 轴的直径合格 6.2.3 按弯扭合成强度条件计算
通过轴的结构设计，轴的主要结构尺寸，轴上零件的位置，以及外载荷和支反力
的作用位置均已确定，轴上的载荷（弯矩和扭矩）已可以求得，因而可按弯扭合成强
度条件对轴进行强度校核计算。一般轴用这种方法计算即可。其计算步骤如下： 轴的计算简图（即力学模型）
轴所受的载荷是从轴上零件传来的。计算时，常将轴上的分布载荷简化为集中力，
其作用点取为载荷分布段的中点。作用在轴上的扭矩，一般从传动件轮毂宽度的中心
点算起。通常把轴当作置于铰链支座上的梁，支反力的作用点与轴承的类型和布置方
式有关，深沟球轴承支反力的作用点就在轴承的中心线上与轴垂直。
在作计算简图时，应先求出轴上受力零件的载荷（若为空间力系，应把空间力分
解为圆周力、径向力和轴向力，然后把它们全部转化到轴上），并将其分解为水平和垂
直分力，然后求出各支承处的水平反力和垂直反力【16】。
a)作出弯矩图
根据上述简图，分别按水平和垂直面计算各力产生的弯矩，并按计算结果作出水
平面上的弯矩MH 图和垂直面上的弯矩MV 图；然后按下式计算总弯矩并作出M 图；
22V H M M M += (6)
b)作出扭矩图
如下图9所示
c)校核轴的强度
已知轴的弯矩和扭矩后，可针对某些危险截面（即弯矩和扭矩大而轴径可能不足
的截面）作弯扭合成强度校核计算。按第三强度理论，计算应力
224τσσ+=ca (7)
通常由弯矩所产生的弯曲应力σ是对称循环变应力，而由扭矩所产生的扭矩切应
力τ则常常不是对称循环变应力。为了考虑两者循环特性不同的影响，引入折合系数α，则计算公式
()224ατσσ+=ca (8) 式中的弯曲应力为对称循环应力。当扭矩切应力为静应力时，取α=0.3；当扭转切应力为脉动循环变应力时，取α=0.6；若扭矩切应力亦为对称循环变应力时，则取α=1；
对于直径为D 的圆轴，弯曲应力W M =
σ，扭转切应力W T W T T 2==τ，将σ和τ代入上式，则轴的弯扭合成强度条件为： ()[]12
22224-≤+=??? ??+??? ??=σαασW T M W T W M ca (9) 式中：σca —轴的计算应力，单位为MPa ；
M —轴所承受的弯矩，单位为N·mm ；
T —轴所受的扭矩，单位为N·mm ；
W —轴的抗弯截面系数，单位为mm 3；
σ-1—对称循环变应力时轴的许用弯曲应力；查表选取；
轴主要是承受是扭矩，承受很少的弯矩，受力简图如下图7所示
图7 轴受力简图
Figure 7 Axis stress diagram
根据轴的计算简图作出轴的弯矩图8与扭矩图9：
图8 弯矩图
Figure 8 Bending-moment diagram
毕业设计机械类外文翻译
缸体机械加工工艺设计 发动机缸体是发动机零件中结构较为复杂的箱体零件，其精度要求高，加工工艺复杂，并且加工加工质量的好坏直接影响发动机整个机构的性能，因此，它成为各个发动机生产厂家所关注的重点零件之一。 1.发动机缸体的工艺特点 缸体为一整体铸造结构，其上部有4个缸套安装孔；缸体的水平隔板将缸体分成上下两部分；缸体的前端面从到后排列有三个同轴线的凸轮轴安装孔和惰轮轴孔。 缸体的工艺特点是：结构、形状复杂；加工的平面和孔比较多；壁厚不均，刚度低；加工精度要求高，属于典型的箱体类加工零件。缸体的主要加工表面有顶面、主轴承侧面、缸孔、主轴承孔及凸轮轴孔等，它们的加工精度将直接影响发动机的装配精度和工作性能，主要依靠设备进度、工夹具的可靠性和加工工艺的合理性来保证。 2. 发动机缸体工艺方案设计原则和依据 设计工艺方案应在保证产品质量的同时，充分考虑生产周期、成本和环境保护；根据本企业能力，积极采用国内外先进的工艺技术和装备，不断提高企业工艺水平。发动机缸体机械加工工艺设计应遵循以下基本原则： （1）加工设备选型原则加工设备选型采用刚柔结合的原则，加工设备以卧式加工中心为主，少量采用立式加工中心，关键工序—曲轴孔、缸孔、平衡轴孔加工采用高精度高速卧式加工中心，非关键工序—上下前后四个平面的粗铣采用高效并有一定调整范围的专用机床加工； （2）集中工序原则关键工序—曲轴孔、缸孔、平衡轴孔的精加工缸盖结合面的精铣，采用在集中在一道工序一次装夹完成全部加工内容方案，以确保产品精度满足缸体关键品质的工艺性能和有关技术要求。 根据汽车发动机缸体的工艺特点和生产任务要求，发动机缸体机械加工自动生产线由卧式加工中心CWK500和CWK500D加工中心、专用铣/镗床、立式加工中心matec-30L等设备组成。 （1）顶底面及瓦盖止口面粗铣组合机床本机床为双面卧式专用铣床，采用移动工作台带动工件，机床采用进口西门子S7-200PLC系统控制，机床设独立电控柜，切削过程自动化完成，有自动和调整两种状态； （2）高速卧式加工中心CWK500 该加工中心可实现最大流量的湿加工，但由于设备自动排屑处理系统是通过位于托盘下的内置宽式排屑器而完成，该加工中心可以进行干加工；机床主轴转速6000r/min，快速进给速度38m/min； （3）前后端面粗铣组合机床机床采用液压传动；控制系统采用进口西门子S7-200PLC系统控制，机床具有一定的柔性； （4）采用机床TXK1500 本机床有立式加工中心改造而成形，具备立式加工中心的特点及性能，该机床具有高精度、高强度、高耐磨度、高稳定性、高配置等优点； （5）高速立式加工中心matec-30L 该加工中心主轴最高转速9000 r/min。控制系统采用西门子公司SINUMERIK840D控制系统 （6）高速卧式加工中心CWK500D 主轴最高转速15000 r/min。 3. 发动机缸体机械加工工艺设计的主要内容 发动机缸体结构复杂，精度要求高，尺寸较大，是薄壁零件，有若干精度要
毕业设计论文-四自由度的工业机器人机械手设计说明书
摘要 在当今大规模制造业中，企业为提高生产效率，保障产品质量，普遍重视生产过程的自动化程度，工业机器人作为自动化生产线上的重要成员，逐渐被企业所认同并采用。工业机器人的技术水平和应用程度在一定程度上反映了一个国家工业自动化的水平，目前，工业机器人主要承担着焊接、喷涂、搬运以及堆垛等重复性并且劳动强度极大的工作，工作方式一般采取示教再现的方式。 本文将设计一台四自由度的工业机器人，用于给冲压设备运送物料。首先，本文将设计机器人的底座、大臂、小臂和机械手的结构，然后选择合适的传动方式、驱动方式，搭建机器人的结构平台；在此基础上，本文将设计该机器人的控制系统，包括数据采集卡和伺服放大器的选择、反馈方式和反馈元件的选择、端子板电路的设计以及控制软件的设计，重点加强控制软件的可靠性和机器人运行过程的安全性，最终实现的目标包括：关节的伺服控制和制动问题、实时监测机器人的各个关节的运动情况、机器人的示教编程和在线修改程序、设置参考点和回参考点。 关键词：机器人，示教编程，伺服，制动
ABSTRACT In the modern large-scale manufacturing industry, enterprises pay more attention on the automation degree of the production process in order to enhance the production efficiency, and guarantee the product quality. As an important part of the automation production line, industrial robots are gradually approved and adopted by enterprises. The technique level and the application degree of industrial robots reflect the national level of the industrial automation to some extent, currently, industrial robots mainly undertake the jops of welding, spraying, transporting and stowing etc. , which are usually done repeatedly and take high work strength, and most of these robots work in playback way. In this paper I will design an industrial robot with four DOFs, which is used to carry material for a punch. First I will design the structure of the base, the big arm, the small arm and the end manipulator of the robot, then choose proper drive method and transmission method, building the mechanical structure of the robot. On this foundation, I will design the control system of the robot, including choosing DAQ card, servo control, feedback method and designing electric circuit of the terminal card and control software. Great attention will be paid on the reliability of the control software and the robot safety during running. The aims to realize finally include: servocontrol and brake of the joint, monitoring the movement of each joint in realtime, playback programming and modifying the program online, setting reference point and returning to reference point. KEY WORDS: robot, playback, servocontrol, brake
气动机械手的毕业设计说明
毕业设计（论文）题目：气动机械手的设计 系部：机电工程系 专业：数控技术 班级： ： 学号：
目录 摘要 (3) 第一章前言 1.1机械手概述 (4) 1.2机械手的组成和分类 (4) 1.2.1机械手的组成．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．4 1.2.2机械手的分类．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．6 第二章机械手的设计方案 2.1机械手的坐标型式与自由度．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．． 8 2.2机械手的手部结构方案设计．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．． 8 2.3机械手的手腕结构方案设计．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．． 9 2.4机械手的手臂结构方案设计．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．9 2.5机械手的驱动方案设计．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．9 2.6机械手的控制方案设计．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．9 2.7机械手的主要参数．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．9 2.8机械手的技术参数列表．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．9 第三章手部结构设计 3.1夹持式手部结构．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．11 3.1.1手指的形状和分类．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．11 3.1.2设计时考虑的几个问题．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．14
机械专业--毕业设计说明书(轴校核部分)
A型齿轮泵设计 Graduation Project (Thesis) Harbin University of Commerce X6132milling machine feed system, lifting platform and platform design Student SunMingxing Supervisor Yan Zugen Specialty X6132 milling machine feed system, lifting platform and platform design School Harbin University of Commerce 2012年6月9日
A型齿轮泵设计 1 绪论 1.1机床的用途及性能 X6132、X6132A型万能升降台铣床属于通用机床。主要适用于机械工厂中加工车间、工具车间和维修车间的成批生产、单件、小批生产。 这种铣床可用圆柱铣刀、圆盘铣刀、角度铣刀、成型铣刀和端面铣刀加工各种 平面、斜面、沟槽等。如果配以万能铣头、圆工作台、分度头等铣床附件，还可以 扩大机床的加工范围。 X6132、X6132A型铣床的工作台可向左、右各回转45 o当工作台转动一定角度，采用分度头时，可以加工各种螺旋面。 X6132型机床三向进给丝杠为梯形丝杠，X6132A型机床三向进给丝杠为滚珠丝杠。 X6132/1、X6132A/1型数显万能升降台铣床是在X6132、X6132A型万能升降台铣 床的基础上，在纵向、横向增加两个坐标的数字显示装置的一种变型铣床，该铣床 具有普通万能升降台铣床的全部性能外，借助于数字显示装置还能作到加工和测量 同时进行，实现动态位移数字显示，既保证了工件加工质量，又减轻了工人劳动强 度和提高劳动生产率，配上万能铣头还可以进行镗孔加工。 图1-1 X6132卧式铣床整机外形图
【原创】全自动模纹修剪机设计毕业论文设计
丄、八— 1前言 1.1园林修剪机械研究现状 模纹花坛的修剪目前仅仅使用简单的绿篱机或者手提式割草机，由工作人员进入花坛中进行操作，至今未有自动行走的模纹修剪机进行花坛修剪和维护。 自古以来便有园林的建设和维护，相应的机械也得以发展。随着现今城市人民生活水平的提高，人们对于生活质量的要求越来越高，随之发展的就是城市的生态建设和绿化建设。要想拥有好的绿化建设，园林机械是必不可少。 在国外，由于土地资源、人文环境、生活水平等许多因素影响，国外的绿化园林机械发展较早，20世纪初，国外发达国家就已开始大规模的绿化建设和绿化宣传等工作，并且使用园林机械代替繁重的体力劳动。21世纪初，发达国家从企业到公共绿地全部实现机械化作业，并向更高层次发展。 经过近百年的发展，美国、日本、德国、意大利、瑞典等国家小动力园林机械得到了长足的发展，培养出许多国际知名品牌，如美国的B&S （百力通）、Kohler、MTD、Tecumsen日本的小松、YAMAHA、HONDA，意大利的Emark，德国的STIHL、SOLO，瑞典的HUSQVARNA等。这些企业在行业中有较大的影响。 我国的园林机械生产起始于20世纪70年代，但是进入90年代以来，特别是最近几年，随着市政建设、工业用途和城市园林绿化需求规模的迅速扩大及模纹花坛、立体花坛的的持续发展，带动了园林机械的生产和不断更新进步。外资企业的加盟缩小了我国园林机械产品与国外的差距，也使竞争日趋激烈。加入WTO后，面对欧美园林机械的巨大市场，中国小型绿化园林机械以其低价格、简易、耐用等优势，出口量得以大幅度提高，促进了国内园林机械的发明和迅速发展。我国小型柴油机产品品种较少，与某些国家相比差距较大。美国和日本的产品已实现系列化、统一化、标准化，各公司均有自成体系的系列产品，产品覆盖很大的功率范围，配套 几十种机具。目前，我国配套的园林机具仅有十几种，技术含量低。产品性能
机械类毕业设计外文翻译
机械类毕业设计外文翻译
外文原文 Options for micro-holemaking As in the macroscale-machining world, holemaking is one of the most— if not the most—frequently performed operations for micromachining. Many options exist for how those holes are created. Each has its advantages and limitations, depending on the required hole diameter and depth, workpiece material and equipment requirements. This article covers holemaking with through-coolant drills and those without coolant holes, plunge milling, microdrilling using sinker EDMs and laser drilling. Helpful Holes Getting coolant to the drill tip while the tool is cutting helps reduce the amount of heat at the tool/workpiece interface and evacuate chips regardless of hole diameter. But through-coolant capability is especially helpful when deep-hole microdrilling because the tools are delicate and prone to failure when experiencing recutting of chips, chip packing and too much exposure to carbide’s worst enemy—heat. When applying flood coolant, the drill itself blocks access to the cutting action. “Somewhere about 3 to 5 diam eters deep, the coolant has trouble getting down to the tip,” said Jeff Davis, vice president of engineering for Harvey Tool Co., Rowley, Mass. “It becomes wise to use a coolant-fed drill at that point.” In addition, flood coolant can cause more harm than good when microholemaking. “The pressure from the flood coolant can sometimes snap fragile drills as they enter the part,” Davis said. The toolmaker offers a line of through-coolant drills with diameters from 0.039" to 0.125" that are able to produce holes up to 12 diameters deep, as well as microdrills without coolant holes from 0.002" to 0.020". Having through-coolant capacity isn’t enough, though. Coolant needs to flow at a rate that enables it to clear the chips out of the hole. Davis recommends, at a minimum, 600 to 800 psi of coolant pressure. “It works much better if you have higher pressure than that,” he added. To prevent those tiny coolant holes from becoming clogged with debris, Davis also recommends a 5μm or finer coolant filter. Another recommendation is to machine a pilot, or guide, hole to prevent the tool from wandering on top of the workpiece and aid in producing a straight hole. When applying a pilot drill, it’s important to select one with an included angle on its point that’s equal t o or larger than the included angle on the through-coolant drill that follows.
机械手的设计毕业设计论文
天津机电职业技术学院毕业综合实践报告 专业电气自动化 班级电气自动化三班
目录 1 机械手的基本介绍 (1) 1.1 机械手的基本结构组成 (1) 1.1.1 气动手爪 (1) 1.1.2 伸缩气缸 (1) 1.1.3 回转气缸及垫板 (2) 1.1.4 提升气缸 (2) 1.2 直线运动传动组件 (2) 1.3 气动控制回路 (3) 2 传感器部分 (5) 2.1 传感器简介 (5) 2.2 磁性开关 (5) 2.3 光电传感器和光纤传感器 (5) 3 伺服电机应用 (7) 3.1 伺服系统 (7) 3.2 交流伺服系统的位置控制模式 (8) 3.3 接线 (10) 3.4 伺服驱动器的参数设置与调整 (10) 3.4.1 参数设置方式操作说明 (11) 3.4.2 面板操作说明： (11) 3.4.3 部分参数说明 (11) 3.5 最大速度（MAX_SPEED）和启动/停止速度（SS_SPEED）12 3.6 移动包络 (13) 4 PLC程序编写 (15) 4.1 PLC的选型和I/O接线 (15) 4.2 伺服电机驱动器参数设置 (15) 4.3 编写和调试PLC控制程序 (16) 4.4 初态检查复位子程序和回原点子程序 (19) 4.5 急停处理子程序 (20) 个人收获 (23) 参考文献 (24) 附录 (25) 致谢 (28)
1 机械手的基本介绍 1.1 机械手的基本结构组成 1.1.1 气动手爪 用于在各个工作站物料台上抓取/放下工件。由一个二位五通双向电控阀控制。见图 1-1 图 1-1 气动手爪 1.1.2 伸缩气缸 用于驱动手臂伸出缩回。由一个二位五通单向电控阀控制。见图 1-2 图 1-2 伸缩气缸
机械设计专业毕业设计说明书(论文)
河北工业大学 毕业设计说明书作者：薛松学号：060387 学院：机械工程学院 系(专业)：机械设计制造及其自动化 题目：发动机吊装、码盘系统设计 指导者：陈子顺高级工程师 评阅者： 2010年6月2日
目次 1引言 (1) 1.1 概述 (1) 1.2 本课题国内外研究现状和发展趋势 (1) 1.3 课题的主要研究内容 (1) 1.3.1 本课题的研究对象 (1) 1.3.2 本课题的研究范围 (1) 1.3.3 本课题的具体内容要求 (2) 1.3.4 工作要求 (2) 1.3.5 最终成果 (2) 2 设计工作流程 (2) 2.1 总体设计 (2) 2.1.1 最大起重量确定 (2) 2.1.2 起升高度的选择 (2) 2.1.3 电动葫芦的选型 (3) 2.1.4 起重机构跨距的确定 (3) 2.1.5 行走机构的传动 (3) 2.1.6 动力的输入 (3) 2.1.7 安全装置的设计 (3) 2.2 起重机构主梁的设计 (4) 2.2.1 主梁及架体钢结构的设计 (4) 2.2.2 力学性能的分析 (4) 2.2.3 载荷计算 (4) 2.3 控制电路的设计 (4) 2.4 设计的整体思路 (5) 3 构件的设计选型 (6) 3.1 已知构件尺寸的确定 (6) 3.2 电动葫芦选型 (6) 3.3 电动葫芦轨道梁设计 (7) 3.3.1 小车摆放方案的确定 (7) 3.3.2 电动葫芦轨道梁整体结构尺寸的初定 (9) 3.3.3 电动葫芦轨道梁的轨道材料选型 (10) 3.4 大车轨道梁设计 (10)
3.4.1 大车轨道梁整体结构尺寸的初定 (10) 3.4.2 大车轨道梁的立柱材料尺寸选型 (10) 4 构件的力学性能分析 (11) 4.1 电动葫芦轨道梁的强度、刚度、动载荷稳定性校核 (11) 4.1.1 电动葫芦轨道梁受力分析 (11) 4.1.2 电动葫芦轨道梁强度校核 (13) 4.1.3 电动葫芦轨道梁刚度校核 (13) 4.2 大车轨道梁的强度、刚度、动载荷稳定性校核 (14) 4.2.1 大车轨道梁受力分析 (14) 4.2.2 大车轨道梁强度校核 (16) 4.2.3 大车轨道梁刚度校核 (16) 4.3 立柱尺寸的确定与稳定性分析 (17) 4.3.1 立柱的选材与尺寸确定 (17) 4.3.2 立柱的压杆稳定性校核 (17) 4.3.3 立柱承受动载荷的稳定性校核 (18) 4.4 大车的行走机构设计 (19) 4.4.1 电动机的选型 (19) 4.4.2 大车轨道轮的选型 (20) 4.4.3 减速器的选型 (21) 4.4.4 传动齿轮的设计与校核 (21) 4.4.5 轴校核 (24) 4.4.6 轴承的选型 (24) 5 系统的电路控制设计 (24) 6 基于TRIZ 理论的电动葫芦轨道梁的优化方案设计 (25) 6.1 TRIZ理论简述 (26) 6.2 TRIZ理论的应用 (26) 6.3 由发明原理进行设计方案的确定 (27) 结论 (28) 参考文献 (30) 致谢 (31)
小型自走悬挂式往复割草机毕业设计说明书
目录 1 驱动方案论证 (3) 几种典型驱动方案的简介与对比 (3) 曲柄连杆机构 (4) 摆环机构 (4) 摆杆机构 (4) 双配重轮机构 (4) 驱动方案总体确定 (4) 方案的结构和原理简介 (4) 驱动部件 (5) 驱动部件 (5) 2 传动机构设计 (5) 功率消耗 (5) 拖拉机型号 (6) 拖拉机转速 (6) 皮带选型 (6) 传动比确定 (6) 3 传动方案的计算 (6) 各轴的转速 (6) 各轴输入功率 (7) 各轴转矩 (7)
V带及带轮计算 (7) V带安装 (9) 4 轴的设计及其计算 (9) 轴的最小直径计算 (9) 各轴直径的选取 (10) 轴一的校核 (10) 5 曲柄的设计及计算 (12) 曲柄的直径计算 (12) 曲柄的力平衡 (12) 6 机架主要尺寸设定 (14) 机架的设计 (14) 挂刀架的设计 (15) 倾斜提升机构设计 (16) 7. 结论 (16) 参考文献 (17) [8]Karinakar,S;Basak, MeehaniZation Seenario in Darjeeling Distriet of wes 谢辞 (17) 小型自走悬挂式往复割草机的设计 摘要：大力发展畜牧机械化是我国现代畜牧业发展的必要条件，只有实现机械化，才能真正提高畜牧业的水平，畜牧业的产出增加，牧民的收入提高，生活水平才得以改善。在畜牧业中牧草的种植，收割，存储等技术都需要改进，农牧民急需适用性能可靠的，价格适中的机械设备，代替手工操作，提高效益，增加收入。 在牧草切割机技术方面，割草机的种类少，构造复杂，维修使用不方便，价格高，基于此本文进行了后悬挂往复式牧草收割机的设计及分析。其次经过讨论筛选确定了收割机的基本结构，后悬挂往复式
机械专业毕业论文外文翻译
附录一英文科技文献翻译 英文原文： Experimental investigation of laser surface textured parallel thrust bearings Performance enhancements by laser surface texturing (LST) of parallel-thrust bearings is experimentally investigated. Test results are compared with a theoretical model and good correlation is found over the relevant operating conditions. A compari- son of the performance of unidirectional and bi-directional partial-LST bearings with that of a baseline, untextured bearing is presented showing the bene?ts of LST in terms of increased clearance and reduced friction. KEY WORDS: ?uid ?lm bearings, slider bearings, surface texturing 1. Introduction The classical theory of hydrodynamic lubrication yields linear (Couette) velocity distribution with zero pressure gradients between smooth parallel surfaces under steady-state sliding. This results in an unstable hydrodynamic ?lm that would collapse under any external force acting normal to the surfaces. However, experience shows that stable lubricating ?lms can develop between parallel sliding surfaces, generally because of some mechanism that relaxes one or more of the assumptions of the classical theory. A stable ?uid ?lm with su?cient load-carrying capacity in parallel sliding surfaces can be obtained, for example, with macro or micro surface structure of di?erent types. These include waviness [1] and protruding microasperities [2–4]. A good literature review on the subject can be found in Ref. [5]. More recently, laser surface texturing (LST) [6–8], as well as inlet roughening by longitudinal or transverse grooves [9] were suggested to provide load capacity in parallel sliding. The inlet roughness concept of Tonder [9] is based on ??e?ective clearance‘‘ reduction in the sliding direction and in this respect it is identical to the par- tial-LST concept described in ref. [10] for generating hydrostatic e?ect in high-pressure mechanical seals. Very recently Wang et al. [11] demonstrated experimentally a doubling of the load-carrying capacity for the surface- texture design by reactive ion etching of SiC
机械手设计说明书-毕业设计
Equation Chapter 1 Section 1(1.1) 本科毕业设计说明书 题目抓件液压机械手设计 姓名Design of hydraulic manipulator for grasping 谢百松学号20051103006 专业机械设计制造及其自动化 指导教师肖新棉职称副教授 中国·武汉 二○○九年五月
分类号密级华中农业大学本科毕业设计说明书 抓件液压机械手设计 Design of hydraulic manipulator for grasping 学生姓名：谢百松 学生学号：20051103006 学生专业：机械设计制造及其自动化 指导教师：肖新棉副教授 华中农业大学工程技术学院 二○○九年五月
目录 摘要 (1) 关键词 (1) Abstract (1) Key words (1) 前言 (2) 1.总体方案设计 (2) 2.手部设计 (3) 2.1 确定手部结构 (4) 2.2 手部受力分析 (4) 2.3 手部夹紧力的计算 (5) 2.4 手抓夹持误差分析与计算 (6) 2.5 手部夹紧缸的设计计算 (6) 2.5.1 夹紧缸主要尺寸的计算 (6) 2.5.2 缸体结构及验算 (7) 2.5.3 缸筒两端部的计算 (8) 2.5.4 缸筒加工工艺要求 (10) 2.5.5 活塞与活塞杆的设计计算 (10) 3.臂部设计 (12) 3.1 臂部设计基本要求 (12) 3.2 臂部结构的确定 (12) 3.3 臂部设计计算 (12) 3.3.1 水平伸缩缸的设计计算 (12) 3.3.2 升降缸的设计计算 (14) 3.3.3 手臂回转液压缸的设计计算 (15) 4.液压系统设计 (16) 4.1 系统参数的计算 (16) 4.1.1 确定系统工作压力 (16) 4.1.2 各个液压缸流量的计算 (16) 4.2设计液压系统图 (17) 4.3 选择液压元件 (19) 4.3.1泵和电机的选择 (19) 4.3.2 选择液压控制阀和辅助元件 (19) 4.4根据动作要求编制电磁铁动作顺序表 (20) 5.控制系统设计 (21) 5.1 确定输入、输出点数，画出接口端子分配图 (21) 5.2 画出梯形图 (21) 5.3 按梯形图编写指令语句 (23) 6. 总结 (24) 参考文献 (25) 致谢 (26)
机械手毕业设计样本
目录 第一章绪论 1.1 项目的技术背景与研究意义 1.2 取苗装置的国内外研究现状 1.2.1 国外取苗装置的研究现状 1.2.2 国内取苗装置的研究现状 1.3 论文的研究目标与研究内容 1.4 论文研究的技术路线 第二章穴盘苗自动移栽机机械手整机方案设计 2.1 穴盘苗自动移栽机机械手工作原理和结构分析2.2利用UG建立样机模型 第三章穴盘苗自动移栽机取苗装置的结构设计 3.1 取苗机构的基本构成 基本结构 ( 1) 机械手 ( 2) 穴盘定位平台 ( 3) 驱动系统 ( 4) 控制系统 PLC程序 ( 5) 底座 3.2 取苗机构的工作原理 第四章穴盘苗自动移栽机送苗装置的设计要求分析 1 穴盘育苗及穴盘的选择 2 送苗装置的工作原理和结构组成 3 送苗机构的控制系统 第五章取苗装置的实验研究 1. 取苗装置影响因素分析
2 影响取苗成功率的因素 3 取苗装置手臂角度的实验分析第六章总结与展望 1 全文总结 2 研究展望结束语参考文献致谢
第一章绪论 1.1 项目的技术背景与研究意义 随着社会进步和人民生活水平的提高, 设施农业已成为国民经济中的支柱产业, 温室蔬菜、花卉及棉花生产对发展农村经济, 增加农民收入, 丰富人民的菜篮子, 改进人民生活具有举足轻重的作用。穴盘苗移栽是近年才兴起的种植新技术, 它具有缩短生育期, 提早成熟, 提高棉花单产, 具有广阔的推广前景。过去几年温室大棚育出成品苗向大田移栽, 全部是靠人工移栽。穴盘苗自动移栽技术是温室蔬菜或花卉生产实现工厂化和自动化而采用的一种重要的种植方式。当前, 国内穴盘苗移栽的取苗、喂苗环节主要靠手工完成, 劳动强度大, 作业效率低, 不能满足规模化生产的需要, 从而制约了蔬菜生产的发展。因此, 研制开发适合中国国情、结构简单、价格低廉、性能稳定可靠的中小型穴盘苗自动移栽机迫在眉睫, 而移栽机械手是温室穴盘苗移栽自动化的关键部分, 能够完成” 穴盘定位—自动送苗—钵苗抓取—钵苗投放” 这一系列连续动作, 其性能直接影响移栽机的移栽质量。穴盘苗移栽机械手的研究对实现实现温室穴盘苗移栽生产过程自动化、减轻穴盘苗移栽作业的劳动强度、提高作物移栽质量, 推进中国温室农业作物生产机械化和自动化进程, 特别是中国” 十二五”农业发展规划的顺利实施具有重大意义。 1.2 取苗装置的国内外研究现状 国外穴盘苗移栽机取苗装置的技术较成熟, 而且大部分机型开始投入使用, 特别是应用于花卉、蔬菜等经济价值高的作物的大面积移栽, 具有很好的经济价值。国内的研究主要集中在各大高校及科研院所, 且大部分的研究成果只是样机的试制, 尚没有成型的机型投入生产应用。 1.2.1 国外取苗装置研究现状
小型牧草收割机毕业设计说明书
目录 摘要 (1) 前言 (2) 1前悬挂式旋转式牧草收割机总体设计 (2) 1.1本设计需要解决的技术问题 (2) 1.2收获对象对机械性能的要求 (2) 1.3总体设计原则 (3) 1.4要求达到的技术参数 (3) 1.5总体参数的确定 (3) 1.6总体方案的确定 (4) 2 计算部分 2.1传动比分配 (6) 2.2 v带传动设计 (6) 2.3锥齿轮传动设计 (7) 2.4四连杆挂接机构设计 (8) 3 总结 (9) 谢词 参考文献
小型悬挂旋转式割草机中传动部件和机架设计 扣扣1269408632 摘要：针对牧草收获产业，本文介绍了牧草收获机在国内的发展现状，对国内各种牧草收获机机型进行了分析，并在此基础上，设计出了前悬挂旋转式牧草收割机。该机器对牧草种类和样式有广泛的适应性，这为大规模开发利用旋转式牧草收割机产品提供了良好的发展机遇。 关键词：牧草；旋转式；收获机械 The transmission the frame’s design in small suspension rotary type field mower Abstract:According to the forage harvesting industry,this paper introduces the
development status of forage harvester in China. Design of the front suspension rotary mower on this basis. This machine widely on pasture types and styles have adaptability. This provides a good opportunity for the development of large-scale exploitation and utilization of rotary mower product. Keywords:pasture; rotary type; harvesting machinery 前言 牧草收割是草产业生产中的一个重要环节，提高牧草收割机械化水平和生产率，对于确保草产业丰收极为重要。切割器是各种牧草收割机械的重要工作部件，目前，各种牧草收割机械普遍采用的切割器有往复式和回转式两种。回转式切割机属无支承切割，不产生堵塞现象，更换刀片简易。 本次设计的双圆盘式割草机，选用回转式切割器，对牧草的适应性强，特别适应于稠密、倒伏和缠连的牧草，工作平稳，生产率高。设计的双圆盘割草机有以下几个特点: 一、该机具由小四轮拖拉机前悬挂作业，主要有挂接、升降、传动、切割等机构组成，设计简单，结构紧凑; 二、本机具的升降由拖拉机液压手柄操纵，通过升臂、钢丝绳、滑轮等机构提升拉杆，完成机具的水平升降; 三、动力由拖拉机飞轮传递，机具皮带轮布置在两个齿轮箱中间，两个皮带轮处在同一个平面内，结构更紧凑; 四、机具前端设置了防护栏和防护罩，刀盘制作成碟形，使刀片旋转时与地面成一定角度，且脱落或飞出时不致伤人，安全可靠。 本次设计主要完成了圆盘式割草机的总体方案的选型，切割器的总体设计，传动系统的设计，主要零部件的设计与校核。
汽车制动系统(机械、车辆工程毕业论文英文文献及翻译)
Automobile Brake System汽车制动系统 The braking system is the most important system in cars. If the brakes fail, the result can be disastrous. Brakes are actually energy conversion devices, which convert the kinetic energy (momentum) of the vehicle into thermal energy (heat).When stepping on the brakes, the driver commands a stopping force ten times as powerful as the force that puts the car in motion. The braking system can exert thousands of pounds of pressure on each of the four brakes. Two complete independent braking systems are used on the car. They are the service brake and the parking brake. The service brake acts to slow, stop, or hold the vehicle during normal driving. They are foot-operated by the driver depressing and releasing the brake pedal. The primary purpose of the brake is to hold the vehicle stationary while it is unattended. The parking brake is mechanically operated by when a separate parking brake foot pedal or hand lever is set. The brake system is composed of the following basic components: the “master cylinder” which is located under the hood, and is directly connected to the brake pedal, converts driver foot’s mechanical pressure into hydraulic pressure. Steel “brake lines” and flexible “brake hoses” connect the master cylinder to the “slave cylinders” located at each wheel. Brake fluid, specially designed to work in extreme conditions, fills the system. “Shoes” and “pads” are pushed by the slave cylinders to contact the “drums” and “rotors” thus causing drag, which (hopefully) slows the c ar. The typical brake system consists of disk brakes in front and either disk or drum brakes in the rear connected by a system of tubes and hoses that link the brake at each wheel to the master cylinder (Figure). Basically, all car brakes are friction brakes. When the driver applies the brake, the control device forces brake shoes, or pads, against the rotating brake drum or disks at wheel. Friction between the shoes or pads and the drums or disks then slows or stops the wheel so that the car is braked.