论文总字数：16929字

摘 要

随着我国经济和社会的发展，人民的生活水平不断提高，私家花园越来越多。家庭园林绿化显得尤为重要，对草坪的需求也随之增加，而草坪需要定期打理修剪才能保持美观，于是草坪修剪机应运而生。传统草坪修剪机大多以汽油机为动力源，其工作时噪声大，而且会排放尾气，污染环境，不适合家庭使用。

本次设计的电动草坪修剪机主要面对家庭用户，具体的结构设计包括传动系统、修剪系统和行走系统的设计并对草坪修剪机的重要零部件工作轴和传动轴进行力学计算校核。整机采用电动机作为发动机，具有噪声低，方便灵活，环保节能，易于维护保养等优点。整体符合电动工具设计标准。

关键词：电动；草坪修剪机；结构设计；力学计算

Structure design of electric lawn mower

Abstract

With the development of China's economy and society, people's living standards continue to improve, and more and more private gardens. Home landscaping is particularly important, and the demand for lawns is also increasing, and lawns need to be trimmed regularly to maintain beauty, so lawn mowers came into being. Most of the traditional lawn mowers use gasoline engines as the power source. They are noisy during operation, and emit exhaust gas, which pollutes the environment and is not suitable for home use.

The electric lawn mower designed this time is mainly for home users. The specific structural design includes the design of the transmission system, the pruning system and the walking system and the mechanical calculation and verification of the important parts of the lawn mower working shaft and the transmission shaft. The whole machine uses an electric motor as the engine, which has the advantages of low noise, convenience and flexibility, environmental protection and energy saving, and easy maintenance. Overall conforms to power tool design standards.

Keywords: electric，lawn mower，structural design，mechanical calculation

目 录

摘 要 I

Abstract II

第一章 绪论 1

1.1课题来源 1

1.2国内外草坪修剪机发展概况 1

1.2.1国外草坪修剪机发展概况 1

1.2.2国内草坪修剪机发展概况 1

1.3课题研究意义 2

第二章 草坪修剪机介绍 4

2.1草坪修剪机的分类 4

2.2草坪修剪机的结构特点 4

第三章 草坪修剪机总体设计方案 6

3.1设计原则 6

3.2方案确定 6

3.3电动机计算 7

第四章 电动草坪修剪机主要零部件的设计 8

4.1刀组部分的设计 8

4.1.1刀片的设计 8

4.1.2 传动轴的设计 9

4.1.3 工作轴的设计 10

4.1.4传动机构设计 11

4.2推杆和推杆套的设计 12

4.3机架部分的设计 13

4.3.1万向轮的设计 13

4.3.2直行轮的设计 14

4.3.3机架的设计 15

4.4.4 保护壳的设计 17

第五章 电动草坪修剪机传动系统的设计与计算 18

5.1电动草坪修剪机动力传动系统 18

5.2电动草坪修剪机传动比计算 18

5.3传动系统计算与工作轴设计 18

5.3.1载荷计算 18

5.3.2齿面接触强度计算 18

5.3.3齿根弯曲强度计算 19

5.3.4齿根剪切强度计算 19

5.3.5齿面耐磨能力计算 19

5.4工作轴的强度分析 20

第六章 结束语 21

致 谢 22

参考文献 23

第一章 绪论

1.1课题来源

本课题来源于东南大学成贤学院机械与电气工程学院2020届毕业设计选题。

1.2国内外草坪修剪机发展概况

1.2.1国外草坪修剪机发展概况

由于历史发展、生活水平等因素影响，国外的草坪修剪机的发展较早。在1805年，世界上第一台草坪修剪机诞生于英国，由托马斯-普拉克内特发明，由人力推动，通过齿轮传动带动刀片旋转，对草坪进行修剪。到了1830年，一位纺织工程师比尔-布丁通过改良前人设计的草坪修剪机，采用滚筒刀片，取得了滚筒草坪修剪机的专利,因其操作更加方便、剪草效率更高，在市场上销量遥遥领先，并获得了赞誉。到20世纪初，国外就已经普遍开始使用草坪修剪机代替人工修剪。工业革命以后，又出现了以内燃机为动力的草坪修剪机，大大提高了工作效率。在整个国际市场上，大部分国际知名的草坪修剪机品牌都来自日本、美国、德国、瑞典、意大利等国家，例如日本的小松、本田；瑞典的HUSQVARNA(富世华)；美国的百力通等等。这些外国企业创立之初就生产研制草坪修剪机，其生产的草坪修剪机在性能上有很大优势，而且有配套设施产品，能够满足各种园林需求。1689年成立的HUSQVARNA (富世华)公司专注园林机械生产，其公司生产的草坪修剪机在市场上占据很大份额。

图1.1富世华草坪修剪机

1.2.2国内草坪修剪机发展概况

我国的由于历史原因，园林机械发展较为缓慢，草坪修剪机的起步也比较晚。国内生产企业的规模普遍比较小，产品用途比较单一，没有形成大规模化生产。长期以来，我国的草坪修剪机国内产品市场份额小。根据统计，1999年草坪修剪机的整体销售量为3万台左右，其中80%主要来自日本、美国、意大利、瑞典等国家进口。

我国国内的草坪修剪机厂家大概有60多家，最大的是江苏淮阴泛亚园林机械有限公司,占据国内草坪修剪机市场份额的50%,其热销产品为该立特牌-NEAT草坪修剪机,其发动机采用了日本本田公司的汽油机。另外有传统机械公司转型为草坪修剪机的南通机床厂，其产品发动机采用美国公司生产的发动机。热销机型为地草王系列其产品范围从56厘米到122厘米全线覆盖；也包括自走式草坪剪草机、随进式剪草机、电启动式剪草机和坐骑式剪草机；功率从4.5KW到15KW不等，产品线完整，适应各种场合。位于山东的仲院宇峰铡草机厂研制出了全新微型草坪修剪机，其动力源为0. 75-1. 1kW单相照明电，另有以汽油机为动力的机型来满足无电地区的使用。其重量为32kg，十分小巧，携带方便，噪声低。目前草坪修剪机市场上的国产的草坪修剪机种类五花八门，但质量参差不齐。结合我国发展现状，随着人们环保意识加强，草坪需求越来越多，总体来说，我国的草坪修剪机市场前景很广阔，有很大的市场需求。

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