【带修整机】－工具结构及设计 july 06, 2012 随着社会的发展，交通越来越便利，高速在当今生活中扮演着越来越重要的角色，高速公路的养护工作是还提出了新的要求。 高速公路绿化带的现阶段主要采用人工修剪和人工手持电锯修剪两种形式。 但这种修剪方法的缺点是明显的，效率低且存在安全问题，所以现在又提出一种车载修剪机，车上携带，刀架侧向突出的形式。 提高工作效率，也增加工作安全。 基于以上情况，我们提出了一个新思路，将刀架直接放在车前或车后，车越过，利用护栏两侧的狭小空间行走，完成修边。绿化带。 修整高速公路中央绿化带。 将刀架直接放在车前或车后，车越过护栏，利用护栏两侧的狭小空间行走，完成绿化带的修整。 设置高速公路中央绿化带形式为绿篱带，三边修剪，修剪1.4m，修剪高度1.2-1.5m，最大修剪绿篱枝条直径8mm，行车速度修剪期间为 0.5m/s。 现有绿篱修整工具形式主要有旋转式修整工具和往复式修整工具。 考虑到成本和安装空间的影响，设计成直线往复式刀具形式。 直线往复式切刀主要是根据剪刀的原理，通过两的相对运动，实现横向刀片的啮合，最终达到修边的目的。
市场上的切割刀片主要有两种，一种是双刀片都动，另一种是只有一个刀片动。 刀片的运动主要是通过将动力源的旋转运动转换成动刀片的直线往复运动。 出于成本和刀具安装空间的考虑，选用单刀动作方式，采用曲柄连杆机构实现直线往复运动。 2.1刀片结构设计：由于切边宽度大，单刀片设计比较大。 一方面可以增加单把的强度，另一方面也可以增强整把刀刃的刚性。 具体设计如下： 图2.1 主刀二维图 2.2 主刀刀片局部图。 刀片全部由...材料制成。 单刀片长宽=60*50mm。 刀片有8片，有效切割宽度为0.8m，刀片中心线间距为100mm，因此刀片相对运动行程为100mm。 机器速度为0.5m/s，刀片切割重复率按50%计算，切屑速度为1000次/min修剪机，一次往复运动实现2次切割，剪切速率为1000次/分钟，则刀片往复运动为500次/分钟。 2.2 工具传动设计图 2.3 工具传动图 选择机作为工具传动的动力源。 通过二级正传动和锥齿轮三级转向，可同时以相同的速度切割三边刃。 2.3 初步设定曲柄机构在固定轨道上滑动。
为了使设计过程更容易和更容易控制，采用了无偏移距离的定心曲柄滑块机构。 机构示意图如图2.4和图2.5所示。 考虑空间位置布置修剪机，设置主工具曲柄滑块机构压力角，侧工具曲柄滑块机构压力角如图2.4主工具曲柄滑块机构传动图2.5 侧向工具曲柄滑块机构传动图 图3.1 选用曲柄滑块机构结构及从动杆受力如上图2.4、2.5所示。 在刀具最大切削力位置，主、副刀具驱动连杆（曲柄滑块机构结构的从动杆）受力：设计方案中有10组齿轮传动，机械传动效率高档位的选择，发动机的输出功率以现有汽油机的性能参数为准。 本次设计选用的汽油机型号及相关参数为：额定功率5.2kw； 最大功率6kw；转速3600r/min； 单缸、风冷、电启动； 6.0l油箱； 外形尺寸：mm； 重量：25 一级传动比为，二级减速传动比为发动机轴为轴，一级减速双轴为轴（高速轴），轴（低速）速轴），二级减速双轴是轴（高速轴），轴（低速轴），侧刀传动轴。 则：为奇数）得ni 表3.2 各轴传递扭矩单位：nm 112； 查“机械设计”表（15-3），表3.3各轴直径取单位：mm 3.3 齿轮的初步选择 图3.3所示传动方案采用正齿轮传动。 此绿化修剪机为一般作业机械，速度不高，故选材选用8级精度（-88）。
查机械设计教材图（p75表6-2），选择小齿轮材质为40cr（调质），为280 hbs，大齿轮材质为45钢（调质），则硬度为240 hbs，两者的硬度差为40 hbs。 设齿轮模数为一级减速小齿轮齿数和二级减速小齿轮齿数两者，则减速齿轮副数据如下： 表 3.4 设计数据表减速机数量 单位：mm 设计过程中复习了很多，已经有了一些遗忘的机械设计知识，通过完整的机械传动完成了刀具的结构设计和三边同时修边的传动要求，基本达到了原来的要求目标。 主要缺点是纯机械传动增加了整体结构和机构的复杂性，设计过程中的工作量非常大。 设计只完成了主计划，给出了初始值，但进行了检查和优化。 同时齿轮和轴的结构也没有细化。 不足之处很多，但还是学到了很多知识，而且在这个过程中，也和同组一起工作过。 10 《电动成型绿篱机的研究》项撰。 机械设计与生产。 2008 《高速公路绿化隔离带箭机设计》项北平着。 机械设计与向北平主编的《道路绿化带液压修枝机研究与设计》。 液压和气动。
