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本科学生毕业设计除草机的结构设计系部名称：机电工程学院专业班级：机械设计制造及其自动化08-3班学生姓名：周轩指导教师：任忠先职称：教授哈尔滨工程大学2012年6月TheGraduationDesignforBachelor'sDegreeTheStructureDesignofTheForestBrushBreakerCandidate：ZhouXuanSpecialty：MechanicalDesignandManufactureandAutomationClass：08-3Supervisor：Lecturer.RenZhongxianhaerbinInstituteofTechnology2012-06·Harbin哈尔滨工程大学本科生毕业设计摘要本设计介绍了一种林区除草机产品：自走式除草机。设计中根据林区路面状况，以及清林抚育的作业情况，而设计出能够适应林区崎岖路面及道路狭窄等恶劣环境的自走式除草机，具有很高的实用性和推广价值。该自走式除草机由行走部分，割灌部分，驾驶台以及排障部分等组成，可以锯切加工直径范围在10～80mm的灌木。整个机器由两个汽油机提供动力，一个提供行走动力，另一个提供割灌动力。锯片位于整个机器的前下端，由驾驶台控制杆控制其离地面高度，以适应林区路面状况。通过顶部的排障杆使高于机器顶部的灌木倒向预定方向，达到排障目的。该自走式除草机结构简单，容易维修，操作简单。在文章中，对该自走式除草机的主要部件进行了设计计算（例如：皮带轮，轴，轴承，键，四连杆等），并对主要部件进行了系统的介绍和说明，对使用中涉及到的润滑，保养及注意事项也作了说明。关键词：自走式；除草机；除草部分；行走部分；驾驶台；排障杆Ⅰ哈尔滨工程大学本科生毕业设计ⅡAbstractAselfprecededtrashbreaker,anewforestrymachinehasbeenpresentedinthispaper.Accordingtoforestroadsurfaceconditions,andworkingsituationsofclearingfosteringtrees,theself-propelledbrushbreakerwasdesignedtoadapttoanyatrociousenvironment,suchasruggedroadsurface,narrownessofroadandsoon.Itwashighlypracticabilityandgeneralizingvalue.Thisself-propelledbrushbreakerisconsistofwalkingport,cuttingport，bridgeandbreachingofobstaclespartandcansawbrushindiameterrangefrom10mmto80mm.Thepowerofwholemachineissuppliedbytwopetrolmotors,oneisforrunningpower，theotherisforbreakingbrushpower.Sawbladewasunderthemachine，thecontrolstickondrivingstandcontrolitsheightawayfromgroundtoadapttotheforestroadsurfacecondition.Thebushesthatarehigherthanthemachinecanbecontrolledbyapilotbar,whichcanmakebushesfallalongthepre-designeddirectionandgetridofobstacles.Thisstructureofself-propelledbrushbreakerissimple,iseasytomaintain,andisoperatedeasilyaswell.Themainpartsoftheself-propelledbrushbreakerhavebeencompeeredandtestedinthispaper,suchaspulley,axes,bearing,bond，fourlinkrodsandsoon,andthemainpartshavebeenintroducedandexplainedsystemically,andhavelubrication,maintenanceandothermattersnrelatedinusing.Keywords：Self-propelled；brushbreaker；thecuttingport；thewalkingport；bridge,；pilotbar哈尔滨工程大学本科生毕业设计目录摘要……………………………………………………………………………………………ⅠAbstract……………………………………………………………………………………Ⅱ第1章绪论……………………………………………………………………………………11.1引言……………………………………………………………………………………11.2除草机的应用范围……………………………………………………………………11.3除草机的发展现状……………………………………………………………………21.4我国除草机的市场及前景……………………………………………………………61.5除草机的发展方向……………………………………………………………………71.6自走式除草机设计的意义……………………………………………………………8第2章结构概述…………………………………………………………………………92.1工作原理………………………………………………………………………………92.2结构分析………………………………………………………………………………92.3本章小结……………………………………………………………………………10第3章行走部分设计……………………………………………………………………113.1方案的确定…………………………………………………………………………113.2机构选择……………………………………………………………………………123.3动力选择……………………………………………………………………………133.4主要设计参数………………………………………………………………………133.5本章小结……………………………………………………………………………14第4章除草机部分设计……………………………………………………………………154.1方案的确定…………………………………………………………………………154.2汽油机输出带轮设计……………………………………………………………154.3中间传动轴的计算…………………………………………………………………20哈尔滨工程大学本科生毕业设计4.4中间传动轴的校核…………………………………………………………………204.5中间传动轴轴承的校核……………………………………………………………244.6中间轴的键的选择和校核…………………………………………………………274.7本章小结……………………………………………………………………………28第5章驾驶台设计………………………………………………………………………295.1方案确定……………………………………………………………………………295.2本章小结……………………………………………………………………………30第6章排障部分设计…………………………………………………………………316.1方案确定……………………………………………………………………………316.2本章小结……………………………………………………………………………32结论……………………………………………………………………………………………33参考文献……………………………………………………………………………………34致谢……………………………………………………………………………………………35哈尔滨工程大学本科生毕业设计第1章绪论1.1引言随着国家对环保意识的进一步加强，特别是1998年长江等流域的特大洪水,给世人敲响了警钟,我国政府出台了一系列保护生态环境的政策,禁伐天然林,严格控制砍伐人工林。林业产品结构发生了重大变化,伐木工人变成了营林工人,使得林业部门对林业机械的需求也发生了重大变化;伐木机械需求量急剧减少,以油锯为例,2007年全国油锯销量在4.5万台左右,2008年下降至3.5万台,2009年则降2.5万台,因而营林机械必将有很大的增加。由于营林作业的种类繁多,因而营林机械的种类也很多,本文介绍一种用途广泛、操作简便、使用灵活的营林机械——除草机。除草机，又称打草机、割草机、机动镰，它是靠高速旋转的锋利刀片切割树木枝桠、藤蔓或半木质化草株，因此，其主要用于林地的杂草清除、低矮灌木割除和树木边缘的修剪，以及中幼林抚育、人工林间伐等。在林业方面，抚育间伐是我国林业发展的一项重要工作。据统计，我国全国林区总面积的70%(约80万公顷)是中幼林，其中约80%的中幼林未及时进行抚育，即急待抚育的约53万公顷。目前我国中幼林抚育间伐作业只有少量机械，而大部分靠手工劳动，大斧子、油锯、弯把锯伐木，其劳动强度大、生产效率低已不能适应抚育生产的要求。为了提高工作效率，保证幼林抚育管理任务的完成，必须使割灌机配合工作。随着植树造林的深入，垦区林业已有长足发展，越来越多的人出现在垦区大地上，单靠人工用镰刀抚育管理越来越不适应大面积造林的需要。实践证明，割灌机应用于林业生产，既能减轻工人的劳动强度，又能按季节连续完成各种林业生产任务，节能低耗，是林业生产上一种省工高效的工具。1.2除草机的应用范围1.2.1在园林业的应用除草机在林业上用于林地清理、幼林和成林抚育、次生林抚育改造等多种作业。要以切割直径18cm以内的多种林木和杂草。其结构紧凑、操作灵便,是一种比较理想1哈尔滨工程大学本科生毕业设计的抚育机械。使用除草机可减轻劳动强度,提高工效、保证作业质量;可加快中幼林的抚育间伐速度,提高森林经营水平,加快林木生长。在园艺方面,可用于绿化草坪的修剪,特别是小面积草坪如公园、城市、公路、学校等,更显其操作的灵活性。1.2.2在农、牧业的应用在农、牧业上除可用于割草外,更主要的功能是用于收割,装上被割物倒向控制装置,便成为一台小型收割机,可割水稻、小麦、黄豆等农作物,装上皮带轮与脱粒机相配,可用于作物脱粒,还可与水泵相配,作排灌用。因其具有一机多用、重量轻转移方便、利用率高、安装简单特点,故更适用于山地、丘陵地区。1.3除草机的发展现状1.3.1国外除草机械发展现状国外对除草机的开发研究较早，起点高，水平亦较高，广泛采用现代科学技术，如工程塑料、CDI无触点电子点火等，整机质量轻，功率大，使用操作灵巧，并形成了系列产品。以德国STIHL公司、SOLO公司为代表的厂家，其产品动力排量从22cc到56.5cc，功率从0.6KW到2.8KW。日本生产的除草机机型号很多,其中Xenoah杰纳亚割灌机有轻、中和重型三种。轻型有QT20和BCF01,中型的有BCD20、BCD29、FBC12、FBC22、FBC24、FBC26、FBC26和FBC28,重型的只有FBC33。其中,工作部分使用尼龙除草丝、圆锯片和除草刀盘,可用于不同高度枝条的收割。1993年日本研制成功了割灌带宽90cm、且能自动调平驾驶座椅的坡地用自行式割灌机。前苏联生产的Cekop-3型除草机可用于幼林的抚育、灌木的采伐和割草等。除草机主要由发动机、传动部分和锯木圆锯片组成。工作时操作人员可将除草机背在肩上,2哈尔滨工程大学本科生毕业设计用右手操作机器,左手扶着锯切的树木。前苏联制造的MNC大型除草机装在白俄罗斯型拖拉机上,前部为压灌部分,后部为割灌切碎部分。机器前进时,压灌部分先将灌木压弯压挤