1、南京林业大学毕业设计（说明书）1南 京林 业大 学本 科毕 业设 计（说 明书 ）全套图纸，加153893706题 目：双刃面绿篱修剪机的设计学 院：南方学院专 业：机械设计制造及其自动化学 号：N 090301 南京林业大学毕业设计（说明书）2学生姓名 : 指导教师：职 称 : 讲师南京林业大学毕业设计（说明书）3摘 要绿 篱 修 剪 机 是 一 种 小 型 园 林 修 剪 机 械 。 每 年 ， 绿 篱必须进行修剪，这对维 护 绿 篱 旺 盛 的 生 长 ， 加 强 树 冠 新 梢 的 密 度 ， 有 着 良 好 的 作 用 ， 并 能 达 到 培 育 有 要 求 的 树 冠 面 因 此
2、修 剪 是 绿 篱 生 长 的 主 要 技 术 措 施 之 一 。 现 有 绿 篱 修 剪 机 存 在 着 手 持 部 分 重 量 过 重 ， 劳 动 强 度 大 的 缺 点 。 本 文 设 计 了 一 种 便 携 式 双 刃 面 往 复 式 绿 篱 修 剪 机 ， 采 用 汽 油 机 为 动 力 ， 选 用 小 型 内 燃 机 ， 动力通过飞快摩擦式离合器传递到工作部分，与减速器相连接。减速器采用直齿圆柱齿轮， 减速器将动力传到曲柄滑块机构， 由曲柄 滑 块 机 构 带 动 切 割 刀 片 做 往 复 运 动 ， 切 割 刀 片 根 据 实 地 调 研 设 计 成 与 现 种 植 绿 篱 植
3、 物 的 宽 幅 相 应 的 宽 度 ， 采 用 单 动 、 双 面 刃 刀 片 。 本 文 所 设 计 的 往 复式绿篱修剪机能在很大程度上降低劳动者的工整冠作业。 本文所设计的手提往复式绿篱修剪机具有以下特点：1、机体自带发电机,电不需外接电源，适应性强，操作安全。2、 减轻了工人操作时劳动的强度。3、作业质量较好，性能稳定。4、一机多用，既可用作绿篱修剪整形，又可作为茶树修剪。5、适应范围广关 键 词 绿篱修剪机 往复式 双刃面南京林业大学毕业设计（说明书）4Abstract. Hedge trimmer is a small garden pruning machinery.Each
4、year,the hedge must be trimmed,which maintains Hedge exuberant growth,enhance the density of the canopy shoots,have a good effect,and can meet the requirements of the canopy surface nurturing.Therefore.Hedge trimming is the growth of the main technical measures.There is an existing hedge trimmers ha
5、nd some of the weight is too heavy,labor-intensive shortcomings.This paper presents a double-edged surface portable reciprocating hedge trimmers,power section using portable structure,using a small internal combustion engine,the power transmitted through the shaft to the working parts are connected
6、with reducer.Using spur gear reducer,reducer will power to the slider-crank mechanism,slider-crank mechanism driven by a reciprocating cutting blade,cutting blade is designed based on field research with the existing hedgerow planting width corresponding to the width of the plant,single action,doubl
7、e-edged blade.This article is designed reciprocating hedge trimmer function largely reduce workersneat crown job.The design of this portable reciprocating hedge trimmers have the following characteristics:1,the body comes generators,power without an external power supply,adaptable,safe operation.2,r
8、educing the labor intensity of workers when operating.3,the job quality is better and stable performance.4,a multi-purpose machine,both as a hedge trimmer shaping,but also as a lawn edges.5,wideKeywords hedge trimmers reciprocating double-face南京林业大学毕业设计（说明书）5目 录1 绪论. . 61.1 绿篱修剪机的发展 . 61.1.1、国内外发展概况
9、 . 61.2 对绿篱修剪机的认识 . 72 整体设计 102.1 技术设计的要求 . 102.2 传送路线的拟定 . 102.2.1 对传动方案的要求 102.2.2 拟定传动方案 102.3 绿篱修剪机的组成及工作原理 . 113 设计内容 133.1 发动机的选择 . 133.2 离合器的设计 . 143.3 减速器的设计 . 203.3.1 初定减速器的类型 213.4 刀具的设计 263.4.1 刀片结构的设计及材料的选择 26南京林业大学毕业设计（说明书）63.4.2 刀具的传动设计 274 绿篱修剪机操作规程 285 绿篱修剪机的操作顺序 295.1 修剪机的操作顺序 . 296
10、 绿篱修剪机的维护 306.1 维护保养要点 . 306.2 操作使用要点 . 307 绿篱修剪机的故障及排除 327.1 起动机故障排除方法 . 327.1.1 起动困难故障排除方法 327.2 绿篱修剪机故障及排除方法 .347.2.1 修剪机绿篱修剪机故障排除方法 34 致 谢 . 38 参考文献 . 39 附录 . 40南京林业大学毕业设计（说明书）71 绪论1.1 绿篱修剪机 的发展1.1.1、国内外发展概况（ 一 ） 绿 篱 修 剪 机 的 知 名 品 牌 主 要 有 STIHL、 HUSQVARNA和 HOMELITE 等。 美国R YOBI公司生产的HT 系列电动绿篱修剪机有3
11、个型号,即HT 816R、 HT 818R和 HT 822R,都 使 用 工 频 交 流 电 动 机 ,HT 822R的 功 率 为 348 W,重 量2.7 kg,修 剪 枝 条 最 大 直 径 9.5mm。 HUSQVARNA生 产 的 600HEL型 绿 篱 修 剪 机 ,功 率 600W,重 量 3.3 kg,修 剪 枝 条 直 径 为 1.4 cm,割 幅 55 cm。 德 国 STIHL生 产 的 锯 链 导 板 式 高 枝 剪,功 率 0.9 kW,重 量 6.7 kg,装 在 伸 缩 杆 上 可 用 于 修 剪 高 或宽的绿篱、 绿墙、 灌木丛。 日本小松公司生产的 E7B70
12、和HT750型， 具有 体 积 小 、 质 量 轻 、 噪 音 小 和 工 作 效 率 高 等 特 点 。 悬 挂 式 绿 篱 修 剪 机 在 欧 洲 使 用 比 较 普 遍 ,它 一 般 装 在 拖 拉 机 上, 由 切 割 装 置 和 液 压 起 重 臂 组 成, 切 割 装 置安装在起重臂臂架末端 ,因此有比较大的机动性 ,伸距可达 7 m,可以修剪绿 墙、高大绿篱和灌木丛。（ 二) 我 国对于绿篱修剪机的研制起步比较早，有如下几种类型，比如北京 园 林 机 械 厂 研 制 的 以 中 频 电 机 动 力 的 双 动 往 复 刀 片 式 ， 上 海 园 林 工 具 厂 研 究 的 电 动
13、 旋 刀 式 。 我 国 生 产 的 LJ3 型 便 携 式 绿 篱 修 剪 机 由 二 冲 程 小 汽 油 机 驱 动, 功 率 1.85 kW,切 割 装 置 为 双 刀 片 往 复 式, 每 分 钟 往 复 1918 次 ,修 剪 枝 条 直 径 1.5cm,割 幅 50 cm,重 量 8 kg。 目 前 在 我 国 ， 城 市 道 路 以 及 企 事 业 单 位 的 道 路 绿 篱 ， 普 遍 采 用 的 是 各 种 绿 篱 修 剪 机 。 使 用 的 主 要 有 手 持 式 、 背 负 式 和 机 载 自 行 式 等 几 种 ， 由 于 修 剪 绿 篱 和 树 木 造 型 的 作 业
14、 地 点 变 化 较 大 ， 多采用以内燃机为动力的设备， 也有一些小型的修剪设备以电动机为动力 ，南京林业大学毕业设计（说明书）8电 源 用 蓄 电 池 或 用 电 线 引 用 公 共 电 网 的 工 频 电 。 以 内 燃 机 为 动 力 的 手 持 式绿篱修剪机一般以小型风冷二行程汽油机为动力， 汽油发动机的排量较小 ， 大 多 数 为 进 口 产 品 。 大 型 车 载 或 自 行 式 的 绿 篱 修 剪 机 在 我 国 使 用 的 较 少 。 我 国 使 用 的 绿 篱 修 剪 机 主 要 以 进 口 产 品 为 主 ， 市 场 前 景 十 分 广 阔 ， 研 究 和 开发绿篱修剪机
15、十分必要。1.2 对绿篱修剪机 的认识绿篱修剪机又称绿篱机， 是指以汽油机或电动机为动力用作绿篱的修 剪 、 整 形 、 打 枝 等 专 用 的 机 械 ， 主 要 用 于 茶 园 、 公 园 、 庭 院 、 路 旁 的 树 篱 修 剪 。 绿 篱 修 剪 机 按 其 动 力 可 分 为 手 持 式 汽 油 绿 篱 修 剪 机 和 手 持 式 电 动 绿 篱 修 剪 机 ； 按 刀 刃 数 量 又 分 为 单 刃 绿 篱 修 剪 机 和 双 刃 绿 篱 修 剪 机 。 目 前 以 小型汽油机为动力的绿篱剪机是主流产品。绿 篱 修 剪 是 人 为 地 抑 制 顶 端 主 枝 生 长 优 势 的
16、措 施 ， 可 刺 激 着 生 部 位 较 低 的 芽 萌 发 新 技 ， 增 强 树 势 ， 培 养 高 产 优 质 树 冠 。 绿 篱 修 剪 方 法 主 要 有 幼 龄 绿 篱 的 定 形 修 剪 、 成 龄 绿 篱 的 轻 修 剪 与 深 修 剪 ， 衰 老 绿 篱 的 重 修 剪 等 。 我 国 以 往 的 绿 篱 修 剪 多 是 采 用 人 工 修 枝 剪 进 行 的 ， 费 时 费 力 ， 作 业 质 量 较 差。 从 70 年代中期开始研制绿篱修剪机， 目前已有单人、 双人和重修剪机 等机种。单人修剪机由一人手提操作， 主要用于绿篱的轻修剪和深修剪， 同时 ， 也可用作机械化茶
17、园的修边， 使绿篱行间留出 20 厘米的间距， 以利机器的 通过和操作。单人修剪机有机动和电动两种类型。 70 年代中期，中国农业 科 学 院 茶 叶 研 究 所 等 单 位 研 制 的 中 频 电 动 手 提 式 绿 篱 修 剪 机 ， 就 是 以 汽 油 机 带 动 的 中 频 发 电 机 组 为 电 源 ， 中 频 微 型 电 机 作 动 力 的 电 动 机 型 ， 使 用 双 动 往 复 刀 片 ， 切 割 幅 宽 300 毫 米 。 但 是 ， 使 用 较 多 的 还 是 以 汽 油 机 为 动 力 的 机 动 型 ， 采 用 平 行 往 复 刀 片 ， 切 割 幅 宽 750 毫
18、米 ， 中 国 农 科 院 茶 叶 研 究南京林业大学毕业设计（说明书）9所 和 安 徽 省 农 业 机 械 研 究 所 近 年 来 研 制 的 单 人 修 剪 机 都 属 这 种 类 型 。 这 种修剪机由动力、传动机构（减速和凸轮往复机构等）、切割器等部分组成。 动 力 为 0.8 马 力 小 汽 油 机 切 割 器 使 用 平 行 往 复 刀 片 ， 双 动 ， 往 复 频 率 为1000 次分。整机重量 5 公斤，作业时由一人手提操作，汽油机产生的动 力 ， 通 过 飞 块 摩 擦 式 离 合 器 、 减 速 齿 轮 和 偏 心 凸 轮 带 动 刀 片 作 往 复 运 转 ， 实 现
19、对 绿 篱 枝 条 的 切 割 ， 每 小 时 可 修 剪 茶 地 0.3 亩 左 右 。 由 于 该 机 使 用 的 汽 油 机 应 用 了 膜 片 式 汽 化 器 ， 并 且 吸 油 管 采 用 软 管 形 式 ， 使 吸 油 口 在 任 何 时 候 均 可 处 于 油 箱 内 最 低 处 ， 因 此 ， 可 保 证 发 动 机 在 任 何 角 度 下 都 能 正 常 工 作 ， 故 操 作 方 便 ， 机 动 灵 活 ， 可 高 低 左 右 修 剪 ， 运 用 自 如 。 由 于 单 人 修 剪机刀片锋利， 往复运转速度高， 所以直径在 10 毫米以下的枝条， 可一刀 利 落 地 切 断
20、 ， 切 口 平 整 。 修 剪 后 的 蓬 面 整 齐 ， 能 修 剪 出 所 要 求 的 形 状 ， 修 剪质量大大超过人工。 在我国广大茶区， 尤其在山区小块茶园中特别适用 。双 人 绿 篱 修 剪 机 由 两 人 手 抬 操 作 ， 切 割 器 有 弧 形 和 平 形 两 种 形 式 ， 这 两 种 形 式 的 双 人 修 剪 机 除 刀 片 和 力 架 一 为 弧 形 一 为 平 形 外 ， 其 余 结 构 完 全 一 样 ， 并 且 机 架 可 以 通 用 ， 从 而 使 一 台 机 器 有 两 种 使 用 形 式 。 弧 形 切 割 器 的 双 人 修 剪 机 主 要 用 于 中
21、 、 小 叶 种 灌 木 型 绿 篱 的 轻 修 剪 和 深 修 剪 。 而 平 形 修剪机主要用于幼龄绿篱的定型修剪和大叶种小乔木型绿篱的轻、 深修剪。 双 人 修 剪 机 由 动 力 、 切 割 器 、 传 动 机 构 、 机 架 和 操 作 手 柄 等 部 分 组 成 。 动南京林业大学毕业设计（说明书）10力为 1 马力汽油机， 刀片为往复切割式， 弧形刀片的弧形半径为 1200 毫米 ，切 割 幅 宽 1040 毫 米 ， 双 动 ， 往 复 频 率 1000 次 分 。 作 业 时 由 两 人 手 抬 跨 行 作 业 ， 汽 油 机 产 生 的 动 力 ， 经 飞 块 摩 擦 式
22、离 合 器 、 减 速 和 凸 轮 等 传 动 机 构 驱 动 上 、 下 刀 片 作 往 复 运 转 ， 实 施 对 绿 篱 的 修 剪 。 这 种 修 剪 机 由 两 人 手 抬 作 业 ， 并 且 在 茶 蓬 蓬 面 上 跨 行 作 业 ， 因 此 劳 动 强 度 比 单 人 修 剪 机 低 ， 作 业 效 率 也 较 高 ， 每 行 蓬 面 如 修 剪 一 次 ， 台 时 工 效 为 3.5-4.0 亩 ； 每 行 绿 篱 蓬面若需修剪两次， 台时工效为 1.5-2.0 亩， 比人工修剪可提高工效 10 倍 以上 双人修剪机同样切割干脆利落， 直径在 10 毫米以下的枝条可一次切 下
23、， 切 口 平 滑 ， 不 碎 不 裂 ， 修 剪 后 的 蓬 面 划 一 ， 并 且 由 于 该 机 的 刀 片 弧 度 与 双 人 采 茶 机 完 全 一 致 ， 可 与 双 人 绿 篱 机 配 套 使 用 ， 和 上 述 单 人 修 剪 机 一 样，应是我国绿篱作业中重点推广的机种。南京林业大学毕业设计（说明书）102 整体 设计绿篱修剪是人为地抑制顶端主枝生长优势的措施， 可刺激着生部位较低 的 芽 萌 发 新 技 ， 增 强 树 势 ， 培 养 高 产 优 质 树 冠 。 绿 篱 修 剪 方 法 主 要 有 幼 龄 绿篱的定形修剪、成龄绿篱的轻修剪与深修剪，衰老绿篱的重修剪等。2.1
24、 技术设计的要求（ 1） 机 器 能 切 割 直 径 d 15mm（ 2） 手 柄 振 动 加 速 度值 g 10m/s2（3 ） 工作 幅宽 70cm（4 ） 工作 部件 应有 可靠 防护 装置（5 ） 机器 总重 量 G 8Kg2.2 传送路线的拟定2.2.1 对传动方案的要求 合 理 的 传 动 方 案 ， 首 先 应 满 足 工 作 机 的 功 能 要 求 ，其 次 还 应 满 足 工 作可 靠 、 传 动 效 率 高 、 结 构 简 单 、 尺 寸 紧 凑 、 重 量 轻 、 成 本 低 、 工 艺 性 好 、 使用和维护方便等要求。2.2.2 拟定传动方案 任 何 一 个 方 案
25、， 要 满 足 上 述 所 有 要 求 是 十 分 困 难 的 ，要 统 筹 兼 顾 ， 满足最主要的和最基本的要求。南京林业大学毕业设计（说明书）11图 (1) 结构示意图1 安全开关 2 开关 3 油门扳机 4 手柄旋转按钮 5 后手柄6 启动器手柄 7 油泵 8 油箱 9 齿轮箱 10 空滤罩 11 风门调节器12 火花塞帽 13 前手柄 14 前护罩 15 刀片保护板 16 刀片考 虑 到 经 济 性 及 机 器 的 整 体 结 构 和 传 动 所 需 要 的 准 确 性 ， 通 过 分 析 决 定 采 用结构比较简单的方案。2.3 绿篱修剪机的组成及工作原理绿 篱 修 剪 机 主 要
26、 由 动 力 、 减 速 传 动 装 置 、 切 割 工 作 装 置 及 操 作 控 制 装 置 等 几 部 分 组 成 .动 力 装 置 是 单 杠 二 冲 程 小 型 汽 油 发 动 机 ;减 速 传 动 装 置 是 齿 轮 减 速 ,汽 油 机 输 出 轴 通 过 离 心 式 离 合 器 与 减 速 传 动 装 置 的 第 一 齿 轮 (小 齿 轮 )轴 连 接 ,当 汽 油 机 的 转 速 达 到 结 合 转 速 时 ,小 齿 轮 (主 动 )通 过 大 齿 轮 (被 动 )将 动 力 和 运 动 传 到 切 割 工 作 装 置 ,切 割 装 置 的 往 复 运 动 是 由 大 齿 轮
27、南京林业大学毕业设计（说明书）12连接的 180 对置的双偏心滑块机构驱动 ;操纵控制装置是固定在手把上的油 门 ,改 变 油 门 的 大 小 即 可 控 制 汽 油 机 的 转 速 而 改 变 切 割 工 作 装 置 的 往 复 次 数 ,以 及 停 止 切 割 .工 作 装 置 的 切 割 部 件 是 由 两 片 、 双 面 切 削 刃 的 滑 切 型 刀片往复运动 .南京林业大学毕业设计（说明书）133 设计 内容根据第一章中对于设计要求和传动合理性经济合理性考虑 ,3.1 发动机的选择发动机一般选用风冷二冲程， 发动机转速为 7500r/min， 排量为23.6 cc， 功 率 0.8
28、KW（ 1.1PS） ， 油 箱 0.47L， 因 此 选 择 小 松 HTZ7510/CHTZ6010风 冷 二 冲程发动机。发 动 机 的 工 作 原 理 如 下 ： 发 动 机 气 缸 体 上 有 三 个 孔 ， 即 进 气 孔 、 排 气 孔 和 换 气 孔 ， 这 三 个 孔 分 别 在 一 定 时 刻 由 活 塞 关 闭 。 其 工 作 循 环 包 含 两 个 行 程 ： 1.第 一 行 程 ： 活 塞 自 下 止 点 向 上 移 动 ， 三 个 气 孔 同 时 被 关 闭 后 ， 进 入 气 缸 的 混 合 气 被 压 缩 ； 在 进 气 孔 露 出 时 ， 可 燃 混 合 气
29、流 入 曲 轴 箱 。 2.第 二 冲 程 ： 活 塞 压 缩 到 上 止 点 附 近 时 ， 火 花 塞 点 燃 可 燃 混 合 气 ， 燃 气 膨 胀 推 动活塞下移作功。 这时进气孔关闭， 密闭在曲轴箱内的可燃混合气被压缩 ； 当 活 塞 接 近 下 止 点 时 排 气 孔 开 启 ， 废 气 冲 出 ； 随 后 换 气 孔 开 启 ， 受 预 压 的 可燃混合气冲人气缸， 驱除废气 ， 进行换气过程 。 如图2所示， 是发动机的 结构图：南京林业大学毕业设计（说明书）14图 2发 动 机 结 构 图3.2 离合器的设计1） .确定总体设计方案由 于 滑 块 为 两 块 ， 而 离 合
30、器 允 许 外 径 偏 小 ， 考 虑 到 便 于 布 置 零 件 ， 故 采用压缩弹簧的形式， 离心块与被动盘间隙取为 1mm， 满足要求且便于计算 。 滑块离心式摩擦离合器主要用于草坪机械。南京林业大学毕业设计（说明书）15图 (4)离 合 器 示 意 图2).确定离合器需要传递的扭矩：由最大输出扭矩为 5.93N.m， 1 扭矩储备系数， 故发动机最大输出 扭矩 = = 7.116N M3） .初定结合转速：因结合转速 n 2 (1.25 1.45)n1这里系数取 1.25，由发动机怠速n1 = 2900r/ min计算得 n 2 = 3625r/ min4） .确定离合器结构形式南京林
31、业大学毕业设计（说明书）16由初始给定数据条件，离心块数量为 2，即 Z=2；确定被动盘直径 D=50mm,壁厚取 2mm，离合器离心块与被动盘间隙， 因 摩 擦 配 合 为 石 棉 石 棉 ， 石 棉 厚 度 取 为 4mm ， 则 被 动 盘 半 径 R=25-2-6-1=16mm；由离心块质心半径选取范围 r = (0.6 0.8)R，再结合初步确定的离心块 结构和形状，初步选 r=13mm；离心块与被动盘材料均选 45 号钢，由于摩擦配合为石棉 石棉，故离心块与被动盘结合面均贴一层石棉，摩擦系数 f 选为 0.5.5） .初定离心块质量离心块质量须满足两个条件：结合转速 n 2 时P
32、2 = Pn = m r w2 2式中： P 2 结合转速 n2 时离心块产生的离心力；Pn 弹簧对离心块张紧力的径向分力；w2 结合转速 n2 时的角速度。传递最大扭矩 Mf 时(P 4 Pn) f R Z =P 4 = m r w4 2Mf = (m r w4 2 m r w2 2 ) f R Z = m r (w4 2 w2 2 ) f R Zm= r (w4 2 w2Mf2 ) f R Z2 =r (n 4 2Mf 900 n 2 2 ) f R Z2式中：南京林业大学毕业设计（说明书）17n 4 发动机最大扭矩 Mf 时的转速；w4 发动机最大扭矩 Mf 时的角速度；f 离心块与被动
33、盘内表面的摩擦系数 （钢对钢： f0.15； 钢对石棉 ：f0.30 ；石棉对石棉： f0.360.50，这里取 0.5） 由发动机外特性参数： n 4 = 7500r/ min ， n 2 = 3625r/ min ， 代入其他数据 ： R = 16mm， Z = 2 ， f = 0.5 ， Mf = 7.116N M ， r = 13mm，计算得 m= 0.072kg 。6） .计算弹簧在各个工况下受力结合转速时：P 2 = Pn = mrw2 2 = 0.072 13103 ( 3625 2)2 = 134.74N 。60怠速时弹簧压缩力： P1 = 0.072 13103 ( 2900
34、 2)2 = 86.24N 。607）验证离合器高度因离合器允许高度为 20mm，而 h 取值范围为（ 12） d； 选定滑块结构为扇形， 包角 = 120 ， 中间挖空一定尺寸放置弹簧与螺栓，则由 V = m，列方程得 1 (R 7 6)2 h 22 2 (12 )2 18106 = 0.0723 2材料为 45 钢，故这里 = 7.8103 kg/ m 3解得 h 15mm，h 24mm。故离合器高度满足要求。8）滑块的质心验算南京林业大学毕业设计（说明书）18由扇形形心计算公式： X = =2rsin ，设计滑块 = = 60 ；3 2再由组合图形的形心计算公式：x = A1x1 A2
35、x 2A1 A2, y = A1 y1 A2 y 2A1 A2，计算得滑块质心约为 21mm；验 算 结 合 转 速 n 2 = 2925r/ min ， 与 理 论 计 算 值 n 2 = 3625r/ min 相 差 不大，故初选质心符合要求。9）弹簧的设计计算计算弹簧刚度 由：怠速时弹簧所受压力： P1 = 81.2N结合时弹簧最大工作压力： Pn = 126.8N由胡克定律： Pn P1 = KX, X = 1mm，计算得 K = 45.6N / mm故弹簧初始压缩量为 X0 = P1 =K 1.78mm选择与验算弹簧具体参数弹簧材料选 类65 M n 碳素钢丝，初选弹簧指数 C=5，
36、中径 D 2 = 8mm，查表得 K=1.31估 算 簧 丝 直 径 d = D/ C = 1.6mm ， 查 表 得 B = 1800MPa ， = 0.4B,j = 1.25 = 900MPa簧丝直径：由 d 1.6 KFnC 计算得 d = 1.6 1.31126.8 5 = 1.72mm0.4 1800根据标准圆整为 d = 1.8mm南京林业大学毕业设计（说明书）198F C 3 max 0max2工作圈数 n1 ：由 n1 = Gdmax ，而 = x+ x = 1 + 1.78 = 2.78mmmax计算得 n1 = 3.2 ，圆整为 3.5.总圈数 n：弹簧选择冷卷，则总圈数
37、n=2+3.5=5.5工作极限载荷： Pj = d38KD 2j = 205.6N 2 1工作极限载荷下的变形： Fj = D n j = 4.2mm余隙： = 0.1d = 0.18mmGKd节距： t = (0.3 0.5) ， D2 取为 3.6mm中径： D 2 = Cd = 9mm 外径：D = D 2 + d = 10.8mm 内径： D1 = D 2 d = 7.2mm自由高度： H0 = n1t+1.5d = 16.3mm，根据标准圆整为 18mm螺纹升角： = arctan tD 2= 5.74 ，在 5 9 之间，符合使用条件 2展开长度： L = D n D 2n = 1
38、55mmcosH0验算稳定性： b=D 2= 2 b = 3.7 ，故 C 值符合要求疲劳强度校核： = 8KD 2 Pn = 8 1.319 126.8 = 653MPa 3 3.14 1.83d弹簧满足条件，可用。10）轴承的选取与校核由输出轴直径与轴所受的载荷，初选轴承为 GB/T2921994 7004AC 角 接触球轴承，主要尺寸为 d = 22mm, D= 44mm, B= 12mm由于轴承所受的最大径向力为 Fr = Pn = 126.8N ， 轴向力主要为轴的轴向窜动，可认为 Fa / Fr e，故 P = Fr = 126.8N 。南京林业大学毕业设计（说明书）206)由机械
39、的工作情况查表可得轴承在此离合器中寿命为 4000 8000h而由：Lh = 10 (C 60n Pn 取最高转速 8000r/ min ， = 3 ， P = 126.8N ， 此轴承的基本额定载荷Cr = 10.5KN 。极限动载荷 Cj = fh fd Pfn ftfh 寿命系数，由轴承要求寿命查表取得 2.52fn 转速系数，由输出轴最高转速查表取得 0.16fd 动载荷系数，由轴承工作环境情况查表取得 1.4ft 温度系数，由轴承估计工作温度查表取得 1计算得 Cj = 2.796KN ，得 Cj Cr ，故轴承满足工作条件。11）螺钉与垫片根 据 实 际 使 用 情 况 ， 选 择
40、 GB/T652000 M4 开 槽 圆 柱 头 螺 钉 6 个 ， M6 开 槽 圆 柱 头 螺 钉 一 个 ， GB/T29.11988 M4 六 角 头 头 部 带 槽 螺 栓 两 个 ； GB/T894.11986 A 型轴用弹性挡圈一个； GB/T952002 C 级平垫圈七个 ； GB/T8551988 双耳止动垫圈两个。12）胶粘剂的选择：石 棉 与 滑 块 ， 石 棉 与 被 动 盘 的 连 接 均 使 用 胶 粘 剂 ， 根 据 离 合 器 各 项 性 能 参 数 ， 为 保 证 稳 定 持 久 和 高 强 度 粘 接 ， 选 用 热 固 性 树 脂 ： 环 氧 聚 硫 橡
41、胶类胶粘剂。3.3 减速器的设计根据计算选用如图 (5) 所示一级圆柱齿轮减速器南京林业大学毕业设计（说明书）21图 (5)3.3.1 初定减速器的类型1)选择材料、精度a . 按图 3.3 所示传动方案，选用直齿圆柱齿轮传动b . 本 绿 化 修 剪 机 为 一 般 工 作 机 器 ， 速 度 不 高 ， 故 选 用 8 级 精 度（GB 10095-88）c . 材料选择。 查机械设计教材图表 （P 75 表 6-2）， 选择小齿轮材料为 40Cr（调质）， 硬度为 280 HBS， 大齿轮材料为 45 钢 （ 调质 ）， 硬度为 240 HBS， 二者的硬度差为 40 HBS。2)初定齿
42、轮参数设定齿轮的模数均为 m = 4 ,小齿轮的齿数为 z1 = 93)按照接触强度初步设计齿轮主要尺寸由机械零件设计手册查得H lim 1 = 580MPa,H lim 2 = 530MPa ,SHlim = 1Flim 1 = 215MPa,Flim 2 = 200MPa, S Flim = 1南京林业大学毕业设计（说明书）22 = n1 / n2 = 235 / 57.331 = 4.099由机械零件设计手册查得ZN1 = ZN2 = 1 YN1 = YN2 = 1.1由 H1 = H lim 1ZN1S H lim= 580 11 = 580MPaH2 = H lim 2 ZN2S H
43、 lim= 530 11 = 530MPaF1 = Flim 1YN1S F lim= 215 1.11 = 244MPaF2 = Flim 2YN2S F lim= 200 1.11 = 204MPa（一）小齿轮的转矩 TIT1 = 9550P1 / n1 = 9550 1.990/235 = 80.870(N m )(二) 选载荷系数 K由原动机为电动机，工作机为带式输送机，载荷平稳，齿轮在两 轴承间对称布置。查机械原理与机械零件教材中表得，取 K1.1(三) 计算尺数比 =4.099(四) 选择齿宽系数 d根据齿轮为软齿轮在两轴承间为对称布置。 查 机械原理与机械零南京林业大学毕业设计（
44、说明书）23件教材中表得，取 d 1(五) 计算小齿轮分度圆直径 d13 KTI (u + 1)3 1.190.153 (4.099+1)d1 766 d H 2 2 u =766 15302 4.099= 47.103( mm)(六) 确定齿轮模数 ma = d1 (1 + ) = 47.103 (1 + 4.099) = 120.089(mm )2 2m =(0.0070.02) a = (0.0070.02 ) 198.764取 m=2(七) 确定齿轮的齿数 Z 1 和 z2Z = d1 = 47.103 = 23.552 取 Z1 = 241 m 2Z 2 = Z1 = 4.099 2
45、4 = 98.376 取 Z2 = 100（八）实际齿数比 = Z 2Z1= 100 = 4.16724齿数比相对误差 = 0.017 YF2 /F2 =2.19/204=0.0107计算大齿轮齿根弯曲应力为南京林业大学毕业设计（说明书）252 aaf = 2000KT1YF1 = 2000 90.153 2.65F1 B m 2Z 48 22 242 1= 103.692(MPa) F1 齿轮的弯曲强度足够5)齿轮几何尺寸的确定齿顶圆直径 d a * *由机械零件设计手册 得 h a =1 c = 0.25d = d + 2h = (Z + 2h )m = (24 + 2 1) 2 = 54
46、(mm )a1d a21= d 2a1+ 2ha21= (Za+ 2h )m = (100 + 2 1) 2 = 204(mm)齿距 P = 2 3.14=6.28(mm)齿根高 h = (h a + c )m= 2.5(mm)齿顶高 h = h am= 1 2 = 2(mm)齿根圆直径 d fdf1 = d 1 2hf = 48 2 2.5 = 43(mm)df 2 = d 2 2h f = 204 2 2.5 = 199(mm)南京林业大学毕业设计（说明书）263.4 刀具的设计3.4.1 刀片结构的设计及材料的选择 (1) 结构设计由 于 修 剪 幅 度 较 大 ,故 单 个 刀 刃 设
47、 计 较 大 ， 一 方 面 可 以 增 加 单 个 刀 刃 的 强 度，另一方面也可以增强整个刀片的刚度，具体设计如下图所示图 (6)现 有 的 绿 篱 修 剪 的 刀 具 形 式 主 要 有 旋 转 式 刀 具 修 剪 和 直 线 往 复 式 刀 具 修 剪 两 种 形 式 ， 考 虑 成 本 及 安 装 空 间 的 影 响 ， 选 用 直 线 往 复 式 刀 具 的 形 式 设 计刀具。有 上 下 两 个 刀 片 ,下 刀 片 固 定 在 基 座 上 ,上 刀 片 和 下 刀 片 各 有 五 个 相 同 的 可以移动并可链接的滑孔。 每个滑孔均成长圆形 ,既可以做为螺栓的连接孔 , 也
48、能 减 轻 刀 片 的 质 量 。 而 滑 孔 的 长 度 也 是 上 下 刀 片 修 剪 枝 条 时 作 相 对 往 复 直 线 运 动 时 的 行 程 距 离 。 同 时 多 个 滑 孔 在 上 刀 片 和 下 刀 片 上 延 长 度 方 向 一 字 排 开 。 所 述 的 上 刀 片 和 下 刀 片 穿 插 内 六 角 的 螺 栓 的 滑 孔 内 设 有 相 同 的 滑 块 ,并 要 求 上 刀 片 与 下 刀 片 之 间 的 活 动 间 隙 等 于 滑 块 厚 度 减 去 上 下 刀 片 厚 度之和 ,活动间隙在 0.1mm-0.2mm 之间。 这样上下刀片在修剪时就能避免出 现 枝 叶 夹 缝 的 现 象 。 使 刀 片 运 转 更 流 畅 ,也 增 强 了 刀 片 的 切 割 效 果 ,提 高 了 刀片的寿命。所述的下刀片与上刀片设有与绿篱机传动机构相连接。单刃长 宽= 20 16mm， 工作过程中 ， 主刀组有效切削刀刃数为 19 个 ，南京林业大学毕业设计（说明书）27c有 效
