小型电动割草机的设计

小型电动割草机的设计

学院：继续教育学院

专业：机械设计制造及其自动化考号：011413102800

***名：***

***师：**

2014 年6 月

毕业论文指导教师审阅意见题目：

毕业设计（论文）答辩成绩评定

专业毕业设计（论文）第答辩委员会于

年月日审定了班级学生的毕业设计（论文）。

设计（论文）题目：

设计（论文）说明书共页，设计图纸张。

毕业设计（论文）答辩委员会意见：

成绩：

专业毕业设计（论文）答辩委员会

主任委员（签字）

摘要

随着农村现代化进程的加快，农业产业结构正朝着多元化的方向发展。20多年来畜牧业发展较快，与之相应的牧草种植面积也不断扩大。目前牧草种植均为中小型牧场，田块大小不一，高低不平，大型牧草收割机械难以在这些地区作业。而中小型牧场资金有限，而且牧草在一个生长期内多次收割，急需适合中小型牧场的收获机械。

根据收获对象对收割机的各种约束条件和设计原则，本设计确定了小型电动割草机的最佳总体方案和适宜的切割系统主轴转速、切割速比、输送速比等设计参数。该机主要由切割系统、输送系统、传动系统三部分组成，自带动力（2.9kW水冷柴油机）采用立式割台、横向输送。

本论文所设计的小型电动割草机能适当的减轻牧草收获时繁重的体力劳动，同时也符合电动割草的农艺要求，其主要特点如下：

（1）小型电动割草机机结构紧凑，小巧灵活，转移方便且操作简捷，整机通过性能好，适应性强，可收割山川、丘陵、梯田，套种田等中小块牧草，且对草地无任何负作用，克服以往机械连年使用使草地退化的缺点。

（2）小型电动割草机的切割装置采用往复式双动刀切割器，这对收获黑麦草为主的柔性茎秆特性的牧草品种具有较好的适应性。切割器的往复运动频率已达到或超过国际上先进机型1650次/min的运动速度，已达2000次/min，在相同的时间里切割刀切割牧草的面积明显比以前的割幅大。刀片与刀杆构成一体，避免了刀片和刀杆在高速运动时，动作不一，出现晃动，并且刀片采用光刃，切割牧草的阻力小，割茬平整。

（3）小型电动割草机的减速器采用的是锥齿轮传动，改变传动方向。

（4）小型电动割草机整机性好，基本都是通用标准件，普通材料制成，易造耐用。维护、保养运输方便、经济。小型电动割草机技术参数和性能指标已达到了预定的要求。

关键词：牧草；割草机；机械设计；强度计算；双动

目录

第1章前言 (1)

1.1 研究目的与意义 (1)

1.2 国内外发展历史及现状 (2)

1.2.1 国外电动割草机的生产研究概况 (2)

1.2.2 国内电动割草机机的生产研究概况 (3)

1.2.3 国内外电动割草机械切割部件发展概况 (4)

第2章整体方案的确定 (6)

2.1 割草机类型的选择 (6)

2.1.1 按切割装置分类 (6)

2.1.2 往复式割草机的分类 (6)

2.2 方案确定 (7)

2.3 本章小结 (8)

第3章切割系统的设计 (9)

3.1 切割器主要参数的分析 (9)

3.1.1 往复式切割器影响切割质量的因素分析 (9)

3.1.2 技术参数的分析和评价 (10)

3.2 凸轮轴的设计 (10)

3.2.1 凸轮轴的设计 (10)

3.2.2 确定凸轮轴的各段直径和长度 (11)

3.3 切割装置的设计 (11)

3.3.1 动刀的结构 (11)

3.3.2 偏心轮的设计 (12)

3.3.3 切割装置附件的设计 (13)

3.4 本章小结 (13)

第4章传动系统的设计 (15)

4.1 传动系统的结构设计和传动比的确定 (15)

4.1.1 传动系统结构设计 (15)

4.1.2 传动比确定 (15)

4.2 割草机功率需求分析和传动效率 (16)

1

4.2.1 割草机的功率分析 (16)

4.2.2 割草机的传动效率 (17)

4.3 减速器的设计 (19)

4.3.1 锥齿轮的设计 (19)

4.3.2 减速箱输入轴的设计及强度校核 (22)

4.3.3 曲柄主轴的设计及校核 (27)

4.3.4 箱体及附件的设计 (32)

4.4 本章小结 (35)

2

第5章输送系统的设计 (37)

5.1 输送带速度计算 (37)

5.2 输送系统参数确定 (38)

5.2.1 输送系统中带传动的设计 (38)

5.2.2 拨齿高度和间距 (40)

5.2.3 输送带高度 (40)

5.2.4 割台前伸量 (40)

5.3 链轮传动的设计 (40)

5.4 输送主轴的设计及强度校核 (42)

5.4.1 输送主轴的设计 (42)

5.4.2 确定各轴段的直径和长度 (43)

5.4.3 输送主轴的受力分析 (43)

5.4.4 输送主轴的强度校核 (44)

5.5 本章小结 (44)

第6章结论 (46)

参考文献 (47)

致谢 (48)

第1章前言

1.1 研究目的与意义

我们国家改革开放以来，人民生活水平显著提高，生活的质量也得到了明显的改善，这都归功于经济建设的发展。经济建设的不断加快促进农业产业化机构调整，畜牧业随之突显为主体，在农业经济中所占的比重越来越大。我国的牧草资源丰富，是巨大的天然宝藏，据相关统计我国共有各类天然草二十多种，有33亿亩草原，10亿亩草山坡地，占国土面积的41.7%，居世界第二位，同时我国的秸秆资源也是非常丰富的，可以生产大量的饲草。饲草作为发展畜牧业的物质基础，成为畜牧业发展规模和速度的决定因素[1][2]。

随着农村现代化进程的加快，农业产业结构正朝着多元化的方向发展。南方农村地处山丘陵区，具有适合奶牛、羊、鹅等畜禽养殖的良好条件，20多年来畜牧业发展较快，与之相应的牧草种植面积也不断扩大。目前牧草种植均为几公顷至几十公顷的中小型牧场，田块大小不一，高低不平，大型电动割草机械难以在这些地区作业，这些地理位置对电动割草机械要求的条件比较高。而大多数中小型牧场运作资金有限，不可能花巨资购置成套的牧草收获机具，而且成套的电动割草机获机械不够灵活，运作大型成套的电动割草机的费用比较高。现在种植牧草的品种主要为黑麦草、紫花苜蓿，这些品种韧性大，强度高，人工用镰刀收割时刀口在很短时间就钝了，农户常将磨刀砖带到田头，经常磨刀，工作效率低下。人员工资高，造成作业成本高，而且牧草在一个生长期内多次收割，急需适合中小型牧场的收获机械。所以我们应该尽快找到一个合适的方法目的在于尽快解决牧草收割的难点[3] 。

牧草收获机械化技术在北美以及欧洲地区已经有非常成熟的经验，牧草收获机械的种类也非常多，而我国的牧草收获机械化目前仍处于起步阶段，牧草收获机械特别是苜蓿的收获机械主要是由国外进口。无论是对进口机械还是国产机械，国内用户在购买时都应该慎重，仔细分析每种机器的特点、性能以及适应性，这样才能更好地使其发挥最大的作用，为我国牧草产业的发展提供强大的装备支持[4]。

由于我国畜牧机械业起步比较晚，在生产工艺、机械设计、加工设备和自动化控制水平等诸多方面与发达国家存在着一定的差距。主要的原因是我国的

1