本站所列毕业设计(论文)资料均属于原创者所有,初衷是为大家在毕业设计(论文)过程中参考和学习交流之用。

毕业设计我帮你

气浮/自行走两用高尔夫球场割草机设计

气浮/自行走两用高尔夫球场割草机设计

本次设计的插电式气浮/自行走两用割草机适用广泛,不仅适用于高尔夫球场这类的斜坡地,还适用于家庭庭院及私人花园草地,不需汽油或柴油为动力,无废气及噪音等污染,符合环保要求。通过采用电控割草,大大减轻了人力,人们不需要花费力气就能轻松割草,使割

如需购买请QQ扫描右边二维码或者加QQ 3449649974 咨询 毕业设计(论文)代做请加QQ 2269757180 微信号:bylwwwww


  • 详细描述

    气浮/自行走两用高尔夫球场割草机设计
    摘要割草机的传动方式主要是齿轮传动,通过齿轮传动,带动刀片割草。21世纪的割草机主要是汽油,柴油割草机。随着社会的不断进步,高尔夫球,足球等运动逐渐兴起,人们对平坦整洁的草地运动场地的需求越来越迫切。高尔夫球场,其草坪的好坏直接影响到消费者对球场的满意度以及舒适度。球场需定期对整个球场进行修整、养护。特别针对大面积斜坡区域而言,现有的汽油,柴油割草机因质量太大,在斜坡割草时,太费力,不适合高尔夫球场草坪的修剪,气浮式割草机因工作负载小,高效作业,大大降低工人劳动强度。课题研究一种多用途的气浮/自行走两用高尔夫球场割草机设计。
    关键词 割草机   气浮  自行走    
    Design of Floating / Self - Walking Golf Course Mower
    Abstract: The lawnmower transmission mode is mainly gear transmission, through the gear drive, driven blade mowing. The lawn mower in the 21st century is mainly petrol, diesel lawn mower. With the continuous progress of society, golf, football and other sports gradually rise, people on the flat and clean grassland sports market demand more and more urgent. Golf course, the turf directly affects the consumer's satisfaction with the stadium as well as comfort. The stadium must be regularly scheduled for the entire stadium, conservation. Especially for large area slope area, the existing gasoline, diesel lawn mower because of the quality is too large, in the slope mowing, too laborious, not suitable for golf lawn pruning, floating floating mower due to small workload , Efficient work,greatly reduce the labor intensity of workers.Research on a multi - purpose air float / self - walking dual - use golf course mower design.
    Key words : lawn mower  air flotation  Self-propelled

    目录
    引言 1
    第一章 绪论 2
    1.1研究背景 2
    1.2国内外研究现状 2
    1.3存在的问题 3
    1.4研究意义 4
    1.5研究内容和方法 4
    1.5.1研究内容: 5
    1.5.2拟解决的关键问题:气浮和电控 5
    1.5.3  研究方法 5
    1.5.4研究计划 6
    第二章 气浮自行走两用割草机总体设计 7
    2.1整体传动方案的设计 7
    2.2传动带的选择 8
    2.3电动机的选择 8
    2.3.1选择电动机的类型 8
    2.3.2 确定电动机容量 9
    2.3.3 确定电动机转速 9
    2.4传动比的分配 10
    2.4.1总传动比 10
    2.4.2传动装置各级传动比的分配 10
    2.5 运动和动力参数计算 10
    第三章 传动系统的设计计算 13
    3.1电动机轴上多楔带轮的设计计算 13
    3.2直齿圆柱齿轮传动的设计计算 14
    3.3锥齿轮传动的设计计算 17
    3.4 圆盘浮力的计算 20
    3.5轴的设计计算 21
    第四章 基于SolidWorks的割草机三维图设计 26
    4.1传动机构 26
    4.2行走机构 26
    4.3割草机构 26
    第五章 结论与展望 27
    5.1工作总结 27
    5.2未来展望 28
    致谢 29
    参考文献 30

    引言
    割草机的历史悠久,主要的工作原理是通过动力机构提供的动力,带动传动机构转动,带动刀片割草。割草机大大节约了人力,提高了割草效率,降低了工作强度。割草机的应用领域广泛,可以用来道路绿化带的修剪,家庭草坪的修剪,学校操场的草坪修剪养护,高尔夫球场,足球场运动场地的修剪。
    近期通过对割草机的市场调研分析,发现市面上的割草机种类,功能比较单一。汽油,柴油式的割草机占据了市场的90%。目前市面上的割草机主要是手推式和背负式。由于割草机较重,手推式和背负式的比较消耗工人的体力。这类型的割草机适合大面积平整草地的修剪维护。而对于高尔夫球场这种地不是很平整,斜坡地比较多的运动场地,手推式和背负式割草机使用起来比较费力,工人劳动强度大,割草效率低。这与割草机的高效经济,切割质量好,效率高的主题不一致。为了解决目前市面上割草机普遍存在的问题,本课题通过研究改进,设计出气浮/自行走两用割草机,从而提高机器整体性能。本课题最后设计出的气浮/自行走两用割草机,大大减轻了工人的工作强度,工作效率更高,节能环保,符合当今节能减排的要求,极大提高了产品质量,更加为广大居民所接受。
    第一章 绪论
    1.1研究背景
    在割草机还没有发明出来之前,草坪的修剪主要靠镰刀,另外,放牧也是保持修剪草地的重要方法之一[1]。镰刀割草是农耕文化的典型,割草效率低,工人劳动强度大。镰刀割草已经不能满足人们的需求,人们迫切需要一台机器来代替人工割草,以降低劳动强度,提高割草效率。随着工业革命的发生,产生了不少新事物,割草机的应运而生。1805年,英国的普拉克内特发明出了世界上第一台切割杂草的机器。早期的割草机主要靠人力,传动方式主要是齿轮传动[2],通过齿轮传动,带动刀片割草。之后的二三十年,割草机蓬勃发展,1830年,比尔-布丁英国的纺织工程师通过一系列研发改进,获得了滚筒割草机的发明专利。紧接着,滚筒式就开始了大规模量产。这种易于操作控制的滚筒割草机被人们广泛用于道路旁草坪的维护[3]。20世纪早期,以内燃机作为动力的割草机被发明出来[4]。1902年,伦敦恩斯制造出以内燃机作为动力的滚筒割草机,这个原理一直被延用到现在。割草机的动力驱动逐渐摆脱了人力。工人的劳动强度显著降低。
    经过百年的发展,目前市面上的主流割草机主要是汽油,柴油割草机。
    1.2国内外研究现状
    国产割草机生产比较晚,生产企业规模比较小,国内生产割草机的企业大概只有不到50家,没有形成规模批量,很长一段时间内主要依赖于进口。市场上割草机的品牌很多很杂,有进口的产品,也有国产的和中外合资的,功率从2.6-1.2kw,剪幅从43.2-127cm。
    目前国产的割草机主要有滚刀式割草机和旋刀式割草机。滚刀割草机主要包括装有刀片的滚筒和固定的床刀。而旋刀割草机主要包括固定在旋转直立轴上的刀片和直立轴。 旋刀割草机和滚刀割草机各有优劣。滚刀割草机修剪草地质量比较好,是高品质(高尔夫球场,足球场)草地首选的割草机。滚刀割草机修剪高度比较广,适用于高3-80mm的草地,不过最主要的是成本问题,滚刀割草机价格昂贵,维护保养要求非常严格,相应的维护费用也是比较高的。旋刀割草机修剪草的高度没有滚刀割草机广,旋刀割草机适合在25-80mm范围的割草[5]。与滚刀割草机不同,旋刀割草机价格亲民,保养维护方便,使用灵活,割草效果比较好。因此,目前市面上旋刀割草机是大家的主要选择对象[6]。割草机主要是机动和人推两种。人推的主要是滚刀割草机,适用于中小型草地使用。机动割草机主要有柴油、汽油割草机,小型汽油机作为动力的割草机是目前市场上的主流产品,柴油割草机多用于大型的割草机械,例如如牧场,农场的割草机。
    21世纪初,发达国家草地修剪地全部实现机械化修剪。经过百年的发展,美国、日本、德国等国家园林机械获得了巨大的发展,培养出了很多国际知名品牌,如B&S、MTD、小松、ECHO、YAMAHA、SOLO等等。发达国家的割草机已向着节能环保、小巧轻便、噪音小、智能化方向发展。
    美国FriendiyRobotics公司研发出了全自动智能割草机,该款割草机无论是在斜坡还是在平地,它都能够运行自如。当遇到障碍物的时候,则会通过传感器感知判断是越过或是绕过。该款割草机是一款新能源电动割草机,装有两个可充电池,充满电可割30平米左右的草坪[7]
    加拿大LinamarCorp公司制造出了太阳能割草机,采用太阳能电池供电。采用无刷直流电机驱动,产生的噪音很低,另外还采用了远程遥控控制,操作简单,能够进行割草机精确控制。该款割草机未来推向市场时,必将受到人们的青睐。
    1.3存在的问题
    (1)草坪投入不足
    草坪业是个朝阳产业我国幅员辽阔,草地面积很广,而我们却不是太注重草地的修剪维护,国家对草坪业的支持力度减缓,使得许多割草机械制造企业纷纷转产或停产。我国与发达国家在着术工艺等方面存在着不小的差距。所以现有割草机械制造企业的产品质量低,使用故障的现象比较普遍。往复式割草机工作半天就需刃磨,使用可靠性不到百分之八十[8]。国外割草机故障率仅为百分之四左右,而我国的产品在同样情况下故障率为百分之二十五。
    (2)产品使用费力。
     目前市场上割草机主要以汽油,柴油式割草机为主。由于发动机质量大,工人在操作割草机时比较费力。目前市场上多以手推式割草机为主,在平地上割草,手推式比较方便。当我们在斜坡上割草时,我们使用手推式比较费力,工人工作效率会大大降低。  
    (3)产品不环保。
    目前国内割草机主要的动力源是汽油机和柴油机。众所周知,汽油和柴油燃烧时会产生大量有害气体,对环境和人的身心健康照成极大损伤。目前,环境污染越来越严重,开发出环境友好型产品刻不容缓。另外,化石燃料是不可再生资源,我们要节约不可再生资源的使用,我们要夺取使用清洁可再生资源。所以。目前,国内割草机急需转型升级。
    1.4研究意义
    目前国内和国外割草机的发展水平还是有一定差距的,国内的割草机还是比较落后的,主要以汽油,柴油式割草机为主。这类割草机缺点颇多,例如费力,不环保。为了解决目前市面上割草机普遍存在的问题,有必要对割草机进行改进。研究气浮自行走两用割草机势在必行[9]。气浮/自行走两用割草机是比较新颖的,比较符合市场需求的,当今社会机械化比较普遍,机器代替人力大势所趋,目前国内还没有气浮/自行走两用高尔夫球场割草机,目前市面上的割草机,以手推式汽油/柴油割草机,这些类型的割草机不仅不环保,而且斜坡割草时候工人比较费力。所以急需开发出一款轻便省力,节能环保,斜坡平地两用的割草机。我们新设计的这款割草机可以解决市面上割草机目前普遍存在的问题,操作费力,污染环境[10]。我们设计的割草机有两大特点,一是气浮,可以大大减轻在斜坡割草时所受到的阻力,工人操作起来轻松自如,大大提高了工作效率。第二个特点是电控,通过电控驱动割草机行走,工人只需控制割草机方向即可,易于操作。我们设计的这款割草机是插电式,主要动力源是电源,工作的时候大大减少了废气污染,能够起到环保的作用。
    1.5研究内容和方法
    1.5.1研究内容: 
    次设计的插电式气浮/自行走两用割草机适用广泛,不仅适用于高尔夫球场这类的斜坡地,还适用于家庭庭院及私人花园草地,不需汽油或柴油为动力,无废气及噪音等污染,符合环保要求[12]。通过采用电控割草,大大减轻了人力,人们不需要花费力气就能轻松割草,使割草机不仅适用于年轻有力的年轻人,还用于年龄稍大的中年人以及老年人。大大拓宽了割草机的适用人群,大大提高了使用率和市场销量。
    1.5.2拟解决的关键问题:气浮和电控
    (1)气浮
    气浮顾名思义通过空气使割草机浮起来,减轻工作时的阻力。目前国内市场还没有气浮割草机,本次设计的最终目标是可以让割草机在工作时可以通过气浮减轻阻力,增加工作效率[13]
    (2)电控
    目前国内市场上主要的割草机是手推式汽油/柴油割草机。这些类型的割草机不仅不环保,而且斜坡割草时候工人比较费力。电控割草机,通过电力驱动割草机行走割草,工人工作轻松,效率高。本次设计的目标是可以通过电控割草[14
    1.5.3  研究方法
    (1)文献综合研究法
    根据研究课题,通过调查文献来获得资料,从而全面地、正确地了解割草机的工作原理。文献研究法的作用有:①能了解有本课题关问题的历史和现状,以及未来的发展趋势。②能形成关于本课题的一般印象,有助于后期的研发设计
    (2)比较研究法  
    比较研究方法是确定事物之间共同点和差异点的一种逻辑方法。通过比较目前国外外已有割草机的优缺点,取长补短,设计出比较合理的割草机。通过比较能够发现割草机的共同点,这些共同点就是设计可以参考的地方。通过比较可以发现存在的缺点,这些缺点我们在设计的时候可以避免,通过比较研究法,我们可以把设计进行优化。
    1.5.4研究计划
    本次毕业设计历时三个月左右,根据实际情况制定各阶段的工作安排如下3.10~3.19       明确任务,收集资料,外文翻译
    3.20~3.31       查阅文献综述,调研,撰写开题报告
    4.1~4.4         整机方案设计论证
    4.5~4.8         整机结构设计布置
    4.9~4.12        动力系统工作能力计算
                    动力系统选型
    4.13~4.28       零部件、机架设计及整机虚拟装配
    4.29~5.19       图纸绘制
    5.20~5.30     编写毕业设计说明书
                    毕业设计答辩

    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;
    [2] 张立萍,郑威强. 小型果园割草机的设计[J]. 机械与电子,2009;
    [3] 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;
    [4] 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;
    [5] 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;
    [6] 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;
    [7] 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;   
    [8] 刘宗霞,孙彤. 92GZX2.5型六盘旋转割草机的研制[J]. 新疆农机化,2006;
    [9]  徐灏等.机械设计手册[M].北京:机械工业出版社,2003.;
    [10] 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;
    [11] 丁玉兰.人机工程手册[M].北京:化学工业出版社,2008 ;
    [12] 陈传强.草坪机械使用与维护手册[M].北京:中国农业出版社,2002;
    [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; 
    [14]陆元章.现代机械设备设计手册[M].北京:机械工业出版社;
    [15]朱龙根.简明机械零件设计手册[M].北京:机械工业出版社,2002;
    [16]  M. Wasif  “Design  and  Implementation  of  Autonomous  Lawn-Mower  Robot  Controller”. publish in September 2011.
    [17]  R.  Jarvis,  “A  Tele-Autonomous  Heavy  Duty  Robotic  Lawn  Mower Intelligent  Robotics  Research  Centre  Australia,” publish in 2001.
    [18]  Ping-Min,  H.  and  L. Chun-Liang. “Optimal  planner  for  lawn  mowers”.  Cybernetic Intelligent Systems (CIS), IEEE 9th International Conference. publish in September 2010.
    [19]  Ousingsawat, J. and M.G. Earl. Modified Lawn-Mower Search Pattern for Areas Comprised
    of Weighted Regions. American Control Conference. publish in July 2012.  
    [20]  Bing-Min, S. and L. Chun-Liang. “Design of an autonomous lawn mower with optimal route planning.” publish in April 2008. 

    收缩