割草机的设计——切割装置的设计开题报告

青岛工学院毕业设计开题报告题目__割草机的设计——切割装置的设计系、中心机电工程系专业年级09级机械设计及其自动化姓名学号200904105111指导教师教务处制表年月日一、选题依据课题来源、选题依据和背景情况；课题理论意义或应用价值1.课题来源：指导教师自主命题2.选题依据和背景情况在剪草机问世之前，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剪草机，1902年英国人伦敦恩斯制造了内燃机做动力的滚筒式剪草机，其原理至今还在使用。在西方发达国家，20世纪初期，剪草机就得到了快速的发展。我国目前生产的剪草机以刀具类型可分为滚刀式和旋刀式两大类。滚刀式剪草机由带有刀片的滚筒和和不动的床刀组成。它较旋刀式剪草机有更好的修剪质量，是高质量草坪最常用的剪草机型。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剪草机。3.应用价值发展草坪和地被植物是维护生态平衡、保护环境卫生、美化城市面貌、减少大气污染、防止水土流失的重要有效的措施之一，特别是针对我国北方的沙尘暴天气。而维持草坪的美观与整齐就要对其进行定期修剪。修建过程要考割草机来完成。所以针对市场需求和产品的用途，割草机的设计具有极大的意义。二、文献综述国内外研究现状、发展动态；查阅的主要文献1.国内外研究现状、发展动态：国外割草机发展在割草机出现以前，人们除草的主要工具就是镰刀，放牧牛羊也是保持草地平整的一个好方法。随着高尔夫球、足球及网球等运动的兴起，人们对于没关平整的草地作为运动场地的要求越来越来迫切。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[10]。从第一台滚刀式割草现世到现在已经有100多年的时间了，割草机的品种也从开始的只用来收割牧草的唯一品种发展到现在有几十个品种，其中包括旋刀式、往复式、滚刀式、甩刀式、甩绳式。国外发达国家的家用割草机已向着轻便、噪音小的坐垫式发展。作为一种工程机械，坐骑式割草机的特殊功能决定了它的特殊构造（功能决定形式）。同时，特殊的使用环境（草坪）、性能指标、人机关系匹配、安全性要求等也使坐骑式割草机的设计具有与一般车辆不同的设计要求。2、国内发展状况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。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。目前草地草坪业投入始终严重不足，相对支持力度减缓甚至下降，使得许多割草机械制造企业纷纷转产或停产，再加上我国与欧美等发达国家存在着技术、制造手段、工艺等方面的差距，制造能力和水平进一步拉大了距离。如现有割草机械生产制造企业的产品质量低，使用故障多、可靠性差。往复式割草机工作半天即需刃磨，使用可靠性不到80％。国外割草机工作400公顷，故障率仅为4％左右，而我国的产品在同样的作业量其故障率为25％左右。在相同作业情况下，我国的割草机完成的工作量比国外同类机型相差一半。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。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。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。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割草机械，如牧场的割草机。2.参考文献[1]陈芳，邓春岩，刘盛韬，刘春霞，刘长宋.便携式割草机的设计[J].农机化研究，2009，（12）：119-120.[2]张文祥.草坪割草机内置调高机构的设计开发[J].林业机械与木工设备，2008，36（7）：40-41.[3]张立萍，郑威强.小型果园割草机的设计[J].机械与电子，2009（19）：75-79.[4]李凯捷，林奇焕.草坪割草机的监测分析和技术参数的设计与选择[J].林业机械与木工设备，2002,30（4）：33-34.[5]成洪凯,冯星,白桂艳,李春城.悬臂式多功能割草机的研制与应用[J].河南科技大学报，2007，28（1）：80-82.[6]董贵恒，李恒灿.一种适用于堤坝的履带式割草机设计[J].农机化研究，2011，（5）：111-114.[7]孙明英,侯新学,马凌远,李佰祥,魏德杰.DZG-1000型圆盘式电动割草机的研制[J].现代制造技术与设备，2008，（6）：29-30.[8]戴福国，徐兴江.电动割草机综合检测装置设计[J].机械工程师，2005，（1）：64-65.[9]刘宗霞,孙彤.92GZX2.5型六盘旋转割草机的研制[J].新疆农机化，2007，（3）：40-41.[10]A.PARKER.LAWNMOWERS[J].NotesandQueries,1949，190(10):151-154.[11]McCaffertyPhil.Lawnmowers[J].ConsumersDigest,1997，36(2):20-24.[12]徐灏等.机械设计手册[M].北京：机械工业出版社，2003.[13]中国机械化科学研究委员会.农业机械设计手册[M].北京：机械工业出版社，2007.三、研究内容1．论文（设计）构想与思路；主要内容及拟解决的关键问题本次设计的手推割草机适于家庭庭院及私人花园等小型草地使用，不需电力或柴油为动力，无废气及噪音等污染，符合环保要求。人们在漫步中割草，既锻炼身体又可实现修整草坪的目的。手推滚刀式割草机的工作原理，当推动扶手架使割草机在草地上前行时，行走轮的内齿轮带动小齿轮旋转，使得滚刀也一起转动，通过滚刀刃与定刀刃形成的剪切动作，将草坪上多余高度的草割断。手推滚刀式割草机主要由连接成框形的行走轮、支架、扶手架和割草机构组成，行走轮的内圈具有齿轮，割草机构由滚刀和定刀构成。滚刀的轴架于支架上，该轴的两端分别装置有与行走轮的内圈齿轮相啮合形成行星轮系的小齿轮，定刀固定于支架上，定刀的刃部与滚刀的刃部相切。通过手推割草机，行走轮转动带动滚刀运动，与定刀形成切割动作完成剪切。2．拟采取的方案及可行性分析根据市场调查，目前市面上常见的割草机多为手推自行走式割草机。本次设计为手推自行走式割草机，手推滚刀式割草机的割草机构由滚刀和定刀构成，滚刀的轴架于支架上，该轴的两端分别装置有与行走轮的内圈齿轮相啮合形成行星轮系的小齿轮，定刀固定于支架上，定刀的刃部与滚刀的刃部相切。割草机滚刀刀片数为5片，且相互间隔等分地分布于滚刀架的圆周面上。每个刀片都与滚刀架用螺钉固定。通过调节滚刀与定刀的相对位置，可以得到不同的剪切高度。这样当某一个刀片磨钝或损坏后，可以只更换这一个刀片，维修方便，降低了费用。当然滚刀片也可以是6、7、8或9片，具体可按设计要求而定。通过调节滚刀与定刀的相对位置，可以得到不同的剪切高度。本次设计割草机有如下特点：1.用人力作为动力，具有节省能源、无污染的特点.2.其传动部分结构简单，维护方便。3.体积小、重量轻、结构简单、操作方便、保养方便、成本低廉，且采用人的推力为动力，无废气及噪音等污染。4.割草动作没有撕扯，对草坪更有益。根据市场现有的滚刀是割草机结构和所学知识分析，此方案可行。四、论文（设计）进度安排起止时间主要内容预期目标2012.10.8-2012.10.212012.10.22-2012.11.42012.11.5-2012.11.18.2012.11.19-2012.12.10.2012.12.11-2012.12.202012.12.17-2012.12.28收集文献资料割草机切割装置最优方案设计确定切割装置主要组成整理资料，撰写毕业论文根据老师提出的修改意见，修改论文准备答辩完成开题报告。选定结构最优方案绘制各零件的二维图纸完成论文初稿论文定稿通过答辩五、审核意见指导教师意见指导教师签字:年月日审核小组意见审核小组成员签字：年月日注：1、表格不够可加附页。2、审核小组意见由开题领导小组填写。