随着经济的发展和社会的进步,人民对生存环境的要求越来越高,园林草坪机具的应用和发展也随着草坪业的发展而提高。国内现有割草机主要采用内燃机为动力,且剪草部分多采用旋转刀片,割草机往往存在耗能大、卡滞堵塞、噪音污染等问题,所以设计一种小型化、紧凑化的电动剪草机,对于降低剪草机能耗、成本以及保护环境降低污染等方面而言都是有意义的。为此,本文针对于四川各种小区、公园、果园的单片面积小、土地分散的草坪现状,以简单、实用、好用为目的,低能耗和成本为核心,力求通过对现有割草机、绿篱机、采茶机进行分析、改进,综合设计出一款新型草坪修剪机,与传统的割草机、打草机相比,具有通过性良好、价廉物美、安全环保、维修保养方便等优点,可快速、有效地修剪,使草坪平整、美观,因此有着较高的商业价值和宽广的推广市场。设计工作主要如下:(1)综合分析现有绿篱机、采茶机特点和国内外剪草机功能结构特点,进行草坪修剪机总体方案设计。通过进行功能分析及工作对象性能分析,对关键机构剪切机构和传动方式进行运动方式对比分析,初步拟定其相应工作方式。选择了往复式剪切方式,采用偏心轮代替传统曲柄连杆机构的传动方式降低了割草整体需求功率,减小了传动机构长度,使有效割幅更广。并根据剪草机工作特点确定其设计原则与技术要求,同时根据设计要求确定了其设计参数。(2)对剪切机构进行具体设计与分析。首先分析了常见往复式剪切机构的构成、刀片各种类型尺寸、结构的设计标准,确定了以双动刀的方式来平衡往复惯性力,最后对传动机构的减速齿轮、偏心轮进行了设计并校核。(3)排草机构和机架的设计。设计安装刮板的皮带式输送带,及时刮起割下的草束并输送到后方集草箱,降低了杂草茎秆堵塞卡滞刀片的可能性,并减少了剪草工作后人工清理杂草的工作量。同时结合剪草各机构空间结构进行了机架、集草箱等结构设计。(4)利用ANSYS Workbench软件通过对整体机架和刀具进行静力学分析,得出其应力极限和应变趋势,保证了其使用的安全性和可靠性。对机架进行了模态分析对其稳定性和可行性进行了验证。(5)电动剪草机采用多组蓄电池供电,根据功率消耗、机架尺寸选择了合适的蓄电池型号。并结合现有电池控制电路的特点,选择并改进出一种适用于本剪草机的电池控制电路,用于切换四组蓄电池轮流供电,避免了蓄电池直接并联产生的内耗,增加了总体续航时间。