【文章內(nèi)容簡介】 要部件組成。如下圖所示： 如圖 21 牛頭刨床結(jié)構(gòu)圖 牛頭刨床的工作原理 牛頭刨床是用于加工中小尺寸的平面或直槽的金屬切削機(jī)床，多用于單件或小批量生產(chǎn)。為了適用不同材料和不同尺寸工件的粗、精加工，要求主執(zhí)行構(gòu)件 —刨刀能以數(shù)種不同速度、不同行程和不同起始位置作水平往復(fù)直線移動(dòng)，且切削時(shí)刨刀的移動(dòng)速度低于空行程速度，即刨刀具有急回現(xiàn)象。刨刀可隨小刀架作不同進(jìn)給量的垂直進(jìn)給；安裝工件的工作臺(tái)應(yīng)具有不同進(jìn)給量的橫向進(jìn)給，以完成平面的加工，工作臺(tái)還應(yīng)具有升降功能，以適應(yīng)不同高度的工件加工。 牛頭刨床的連桿機(jī)構(gòu) 由圖可 以 看出牛頭創(chuàng)床的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)和運(yùn)動(dòng)規(guī)律ｐｅｌ，由曲柄ＡＢ轉(zhuǎn)動(dòng)帶 動(dòng)連桿和滑塊使得創(chuàng)刀在工作平面內(nèi)做往返運(yùn)動(dòng)。創(chuàng)刀向右運(yùn)動(dòng)是進(jìn)程，在加工工件過程中要求加工速度平穩(wěn)，幾乎接近勻速，這樣不僅能提高加工工件質(zhì)量還能減少 機(jī)械工程學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文 ) 6 對刀具的磨損，同時(shí)能提離刀具的王作壽命。向左運(yùn)動(dòng)是回程，由于回程是空程，所 以 時(shí)間短、速度較大所 以 具有急回特性。 如圖 23 牛頭刨床的機(jī)構(gòu)示意圖 牛頭刨床的自由度分析 1曲柄 2滑塊 3擺動(dòng)桿 4連桿 5滑塊 以鉸鏈Ｃ點(diǎn)為坐標(biāo)原點(diǎn)，建立機(jī)構(gòu)的直角坐標(biāo)系。ｌ １ ， l3，ｌ ４ 分別為曲柄１、擺動(dòng)桿３、連桿４的長度、ｌ２，ｌ５分別為 Ａ 點(diǎn)、滑枕中心到 Ｃ 點(diǎn)的垂直距離。ψ，φ，β分別為曲柄１、擺動(dòng)桿３以及連桿４與水平方向的夾角（角 機(jī)械工程學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文 ) 7 度均為逆時(shí)針方向）。 如圖可知 沒有高副只有底副六個(gè)，兩個(gè)滑動(dòng)副五個(gè)轉(zhuǎn)動(dòng) 副，由自由度的計(jì)算公式有 3*52*7=1. 滑塊速度的計(jì)算 為Ｂ，Ｄ 和Ｆ 點(diǎn)的速度分析簡圖 如圖 25 速度分析圖 （１）Ｂ點(diǎn)速度：根據(jù)速度合成定理，對于Ｂ點(diǎn)在滑塊２上建立動(dòng)點(diǎn)，擺動(dòng)桿３為動(dòng)系，則絕對速度為繞 Ａ 點(diǎn)的轉(zhuǎn)動(dòng)，相對速度為沿著擺動(dòng)桿的移動(dòng)，牽連速度為繞Ｃ點(diǎn)的轉(zhuǎn)動(dòng)。故可以將Ｂ點(diǎn)速度Ｖ Ｂ 分解為沿?cái)[動(dòng)桿３的移動(dòng)Ｖ Ｂｒ ，和繞Ｃ點(diǎn)的轉(zhuǎn)動(dòng)。 其中ＶＢ＝ｎπｌ １ /３０。根據(jù)圖２ 5可以得到 Ｖ Ｂｒ ＝Ｖ Ｂ sin (φ－ψ） Ｖ Ｂｅ ＝Ｖ Ｂ cos（φ－ψ） ｗ ＣＤ ＝Ｖ Ｂ Ｓ ２ cos（φ－ψ） （２） Ｄ點(diǎn)速度：Ｖ Ｄ ＝ｗ ＣＤ ｌ ３ ＝Ｖ Ｂ ｌ ３ Ｓ ２ cos（φ－ψ），方向垂直擺動(dòng)桿３向上。 （３） Ｆ點(diǎn)速度：取連桿４為研究對象，將Ｄ點(diǎn)速度和Ｆ 點(diǎn)的速度沿連桿４投影，根據(jù)速度投影定理，兩者應(yīng)該相等，由圖２即可得到： Ｖ Ｆ ＝ l/ｃｏｓβ [Ｖ Ｂ ｌ ３ Ｓ ２ cos（φ－ψ） sin（β－φ )] 機(jī)械工程學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文 ) 8 第三章 牛頭刨床的系統(tǒng) 主軸箱 變速箱由 P=3 千瓦， n=960 轉(zhuǎn) /分三相異步電動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)，電動(dòng)機(jī)固定在床身后壁的支架上，變速箱內(nèi)裝有三根支撐于滾動(dòng)軸承上的平行軸，下軸裝有由齒輪組成的滑移齒輪，通過三角皮帶得轉(zhuǎn)動(dòng)，伸在外面的操縱手柄 B，將這些齒輪撥到適當(dāng)位置，與中軸上的齒輪相嚙合，使中軸得到三種速度。 上軸由 9 和 7 兩齒輪組成滑移齒輪，再由伸在外面的操縱手柄 A 撥動(dòng)該齒輪，使之與中軸上的齒輪適當(dāng)嚙合。這樣第三軸可得到 6 種速度，為避免齒輪損壞，變速時(shí)兩個(gè)手柄應(yīng)移到固定位置上，并禁止在機(jī)床運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)變速。 主軸箱的電動(dòng)機(jī)選擇 查 文獻(xiàn) 得刨刀工作時(shí) ,切削力的大小約為 :不加切削液時(shí)為 速度最慢時(shí)切削力最大所以先設(shè)計(jì)速度最小時(shí)變速箱的參數(shù)由機(jī)床技術(shù)參數(shù)最大工作行程 550 毫米 ,每分鐘最小往復(fù)次數(shù) ,計(jì)算的刨刀需要的功率為 P=FV= 2 0 0 0 5 5 0 1 2 . 5 2 0 . 4 5 8 k1 0 0 0 6 0? ? ? ?? W 選擇電機(jī)容量 P 6 3 1 2 6 3 6 7 95 5 2? ? ? ? ? ?? ? ? ? ? ? ?總 滑 塊皮 帶 輪 柱 齒 輪 軸 承 滑 動(dòng) 軸 承 ???總 W 電動(dòng)機(jī)規(guī)格的選取 1．查資料 [4]選 Y 系列三相異步電動(dòng)機(jī)： Y132M26, 功率 P=3 kW，轉(zhuǎn)速 n=960 r/min 傳動(dòng)比分配：總傳動(dòng)比 i=960/= 帶傳動(dòng)傳動(dòng)比取 i01= 則 i12=2,i23=,i34= 2．計(jì)算功率，轉(zhuǎn)速，扭矩： 以下公式 [5] 機(jī)械工程學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文 ) 9 功率： 電機(jī)軸： 0 ? I 軸 : I0 5 7 kPP ??? ? ? ? ?皮 帶 輪 滾 動(dòng) 軸 承 W II 軸 : 2. 19 7 0. 97 0. 99 5 2. 12 kPP ??? ? ? ? ?齒 輪 滾 動(dòng) 軸 承 W Π Ι III 軸： 2 .1 2 0 .9 7 0 .9 9 5 2 .0 5 kPP ??? ? ? ? ?齒 輪 滾 動(dòng) 軸 承 W Ш Π Ⅵ 軸： p?? 5P ??? ? ? ? ?齒 輪 滾 動(dòng) 軸 承Ш 各軸轉(zhuǎn)速： n0=960r/min n1=n0/i01=960/= r/min n2= n1/i12= n3= n2/i23= n4= n3/i34=各軸扭矩： 軸 1： IIi 97955 0 955 0 83. 5252 .63PT n? ? ? ? ? ? ? [ 4]m III 軸： 2 . 1 29 5 5 0 9 5 5 0 3 4 1 . 0 75 7 . 4PT n? ? ? ? ? ? ?mшш ш Ⅳ 軸： 9550 1443 .? ? ? ? ? ? ?ⅣⅣⅣm 主軸箱上主傳動(dòng)軸設(shè)計(jì) ：軸的最低轉(zhuǎn)速 n=，軸的功率 P=，轉(zhuǎn)矩 T= 取軸的材料為 45 號(hào)鋼，調(diào)質(zhì)處理。由手冊查得 C=120 由公式 ? ?3 41 PdC n ?? ? （ ） 代入數(shù)據(jù)： 25 2. 63 / m innr? ； kw? ；取β =。 得3 42 . 1 9 71 2 0 2 5 . 22 5 2 . 6 3 (1 0 . 5 )d ? ? ??? 機(jī)械工程學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文 ) 10 考慮到鍵槽對軸的強(qiáng)度有影響 取 30d? mm 圖 軸的結(jié)構(gòu)示意圖 取 1 35d? mm 此處安裝調(diào)心滾子軸承 該軸段長度 1l =100mm； 2 30d ? mm 該軸段長度 2 3l? mm； 3 42d? mm 此處安裝滑移齒輪 該軸段長度 3 317l ? mm； 4 30d ? mm 該軸段長度 4 3l? mm； 5 45d? mm 該軸段長度 5 90l ? mm； 6 42d? mm 此處安裝油封裝置，便于軸承蓋的裝拆及對軸承加潤滑脂油 該軸段長度 6 20l ? mm； 7 30d ? mm 該軸段長度 7 3l? mm； 8 40d? mm 此處安裝調(diào)心滾子軸承 1308 則該軸段長度 8 18l ? 。 (1) 2 2 8 3 .5 5 .5 630t TF d ?? ? ?KN 2 . 1 9 79 5 5 0 9 5 5 0 8 3 . 0 52 5 2 . 6 3PT n? ? ? ?KN ta n 2 .0 9co str FF ????KN n FF ???KN ta n ? ???KN (2) 水平面內(nèi)彎矩 9 317 440 .63HM F l K N m?? ? ? ? ? ? 機(jī)械工程學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文 ) 11 (3 )豎直面內(nèi)彎矩2v t rdM F F l? ? ? ? 1285 .5 6 2 .0 9 3 12? ? ? ? ? KN m? (4)合成彎矩 2 2 2 24 4 0 .6 3 2 9 1 .0 5 3 3 0 .8 2HVM M M? ? ? ? ?KN m? (5)計(jì)算當(dāng)量彎矩 eqM ，取 ?? ? ? ? ?2222 3 3 0 . 8 2 0 . 6 8 3 .