牛頭刨床
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目 錄
1.設計題目…………………………….……………………3
2. 牛頭刨床機構簡介……………………………….………3
3.機構簡介與設計數據…………………………………….…..4
4. 設計內容…………….………………………….………….5
5. 體會心得………………………………………………….15
6. 參考資料……………………………………..………….....16
附圖1： 導桿機構的運動分析與動態靜力分析
附圖2： 擺動從計動件凸輪機構的設計
附圖3：牛頭刨床飛輪轉動慣量的確定
1設計題目：牛頭刨床
1.）為了提高工作效率，在空回程時刨刀快速退回，即要有急會運動，行程速比系數在1.4左右。
2.）為了提高刨刀的使用壽命和工件的表面加工質量，在工作行程時，刨刀要速度平穩，切削階段刨刀應近似勻速運動。
3.）曲柄轉速在60r/min,刨刀的行程H在300mm左右為好，切削阻力約為7000N，其變化規律如圖所示。
2、牛頭刨床機構簡介
牛頭刨床是一種用于平面切削加工的機床，如圖4-1。電動機經皮帶和齒輪傳動，帶動曲柄2和固結在其上的凸輪8。刨床工作時，由導桿機構2-3-4-5-6帶動刨頭6和刨刀7作往復運動。刨頭右行時，刨刀進行切削，稱工作行程，此時要求速度較低并且均勻，以減少電動機容量和提高切削質量，刨頭左行時，刨刀不切削，稱空回行程，此時要求速度較高，以提高生產率。為此刨床采用有急回作用的導桿機構。刨刀每切削完一次，利用空回行程的時間，凸輪8通過四桿機構1-9-10-11與棘輪帶動螺旋機構（圖中未畫），使工作臺連同工件作一次進給運動，以便刨刀繼續切削。刨頭在工作行程中，受到很大的切削阻力（在切削的前后各有一段約5H的空刀距離，見圖4-1，b），而空回行程中則沒有切削阻力。因此刨頭在整個運動循環中，受力變化是很大的，這就影響了主軸的勻速運轉，故需安裝飛輪來減小主軸的速度波動，以提高切削質量和減小電動機容量。
3、機構簡介與設計數據
3.1.機構簡介
牛頭刨床是一種用于平面切削加工的機床。電動機經皮帶和齒輪傳動，帶動曲柄2和固
結在其上的凸輪8。刨床工作時，由導桿機構2-3-4-5-6帶動刨頭6和刨刀7作往復運動。
刨頭右行時，刨刀進行切削，稱工作切削。此時要求速度較低且均勻，以減少電動機容
量和提高切削質量；刨頭左行時，刨刀不切削，稱空回行程，此時要求速度較高，以提
高生產效率。為此刨床采用急回作用得導桿機構。刨刀每切削完一次，利用空回行程的
時間，凸輪8通過四桿機構1-9-10-11與棘輪機構帶動螺旋機構，使工作臺連同工件作
一次進給運動，以便刨刀繼續切削。刨頭在工作行程中，受到很大的切削阻力，而空回
行程中則沒有切削阻力。因此刨頭在整個運動循環中，受力變化是很大的，這就影響了
主軸的勻速運轉，故需裝飛輪來減小株洲的速度波動，以減少切削質量和電動機容量。
3.2設計數據
設計數據設計數據
導桿機構的運動分析 導桿機構的動靜態分析
n2 lo2o4 lo2A lo4B lBC lo4s4 xs6 ys6 G4 G6 P yp Js4
r/min mm N mm kgm2
Ⅲ 72 430 110 810 0.36 lo4B 0.5 lo4B 180 40 220 620 8000 100 1.2
飛輪轉動慣量的確定 凸輪機構的設計
無
齒
輪
任
務
no’ z1 zo” z1” Jo2 Jo1 Jo” Jo’ max lo9D [] s ’
r/min kgm2 mm
Ⅲ 0.16 1440 15 19 50 0.5 0.3 0.2 0.2 15 130 42 75 10 65
4、設計內容
4.1. 導桿機構的運動分析（見圖例1）
已知 曲柄每分鐘轉數n2，各構件尺寸及重心位置，且刨頭導路x-x位于導桿端點B
所作的圓弧高的平分線上。
要求 做機構的運動簡圖，并作機構兩位置的速度、加速度多邊形以及刨頭的運動線圖。以上內容與后面的動靜力分析一起畫在1號圖紙上。
曲柄位置圖的作法為取1和8為工作形成起點和終點對應的曲柄位置，1和7為切削起點和終點所對應的位置，其余2，3…12等，是由位置1起順2方向將曲柄圓周作12等分的位置。
步驟：
1）設計導桿機構。 按已知條件確定導桿機構的未知參數。其中滑塊6的導路x-x的位置可根據連桿5傳力給滑塊6的最有利條件來確定，即x-x應位于B點所畫圓弧高的平分線上（見圖例1）。
2）作機構運動簡圖。選取比例尺按表4－2所分配的兩個曲柄位置作出機構的運動簡圖，其中一個位置用粗線畫出。曲柄位置的做法如圖4－2；取滑塊6在上極限時所對應的曲柄位置為起始位置1，按轉向將曲柄圓周十二等分，得十二個曲柄位置，顯然位置8對應于滑塊6處于下極限的位置。再作出開始切削和中止切削所對應的1’和8’兩位置。共計14個機構位置。
3）作速度，加速度多邊形。選取速度比例尺=0.0168（）和加速度比例尺=0.0168（），用相對運動圖解法作該兩個位置的速度多邊形和加速度多邊形，并將起結果列入表。
4)作滑塊的運動線圖。根據機構的各個位置，找出滑塊6上C點的各對應位置，以位置1為起始點，量取滑塊的相應位移，取位移比例尺=0.0109（），作（t）線圖。為了能直接從機構運動簡圖上量取滑塊位移。然后根據（t）線圖用圖解微風法（弦線法）作出滑塊的速度（t）線圖，并將結果與其相對運動圖解法的結果比較。
5）繪制滑塊的加速度線圖（見圖1）
.導桿機構的運動分析
1).選取長度比例尺μ，作出機構在位置4 的運動簡圖。
如一號圖紙所示，選取μ=l/OA（m/mm)進行作圖，l表示構件的實際長度，OA表示構件在圖樣上的尺寸。作圖時，必須注意μ的大小應選得適當，以保證對機構運動完整、準確、清楚的表達，另外應在圖面上留下速度多邊形、加速度多邊形等其他相關分析圖形的位置。
2.)求原動件上運動副中心A的v＇和a
v=ω l ＝0.829m/s
式中v——B點速度（m/s） 方向丄AO
a=ω l=6.247m/s
式中a——A點加速度（m/s）,方向A →O
3.解待求點的速度及其相關構件的角速度
由原動件出發向遠離原動件方向依次取各構件為分離體，利用絕對運動與牽連運動和相對運動關系矢量方程式，作圖求解。
（1）列出OB桿A點的速度矢量方程 根據平面運動的構件兩點間速度的關系
絕對速度=牽連速度+相對速度...
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