牛头刨床机械系统及工作原理

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牛头刨床机械系统及工作原理
牛头刨床螺旋传动基本参数
名称
工作台横 向进给螺
旋 工作台垂 向进给螺
旋 滑枕移动
螺旋
刀架移动 螺旋ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ
滑枕行程 调整螺旋
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旋向 右旋
右旋
右旋 右旋 右旋
线数n 1 1
螺距P 6
螺杆长度L 540
材料及热 处理
45淬火 HRC42
6
376
1
6
520
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牛头刨床机械系统及工作原理
中心距调整
▪ 调节螺钉，调节螺杆，靠电动机与摆动架的自 重实现张紧。
▪ 牛头刨床V带传动比计算：
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牛头刨床机械系统及工作原理
牛头刨床连杆机构分析
§ 连杆机构优点：低副是面接触,压强低,且便于润
滑,可减少磨损;两接触面是圆柱面和平面,制造简 单,易获得较高的精度;
§ 2、缺点：（１）外廓尺寸较大，结构不够 紧凑；（２）由于带的弹性滑动，不能保证准确 的传动比；（４）带的寿命较短，一般2000～ 3000小时；（５）摩擦损失较大，传动效率较低， 一般平带传动为0.94～0.98，Ｖ带传动为0.92～ 0.97。
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牛头刨床机械系统及工作原理
V带型号:Y、Z 、 A 、 B 、 C 、 D 、 E 七种型号。
1
6
220
1
5
200
牛头刨床机械系统及工作原理
工作台横向进给螺旋Tr32X6-LH-7H/7e
外螺纹
内螺纹 牙型
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公称 中径
直径 d2=13.6m
d=3
m
2m
m
大径 中径
D=3 d2=13.6m
2m
m
m
梯形 旋向 左
小径d3=27.2
小径d3=27.2 螺距P=6mm
牛头刨床机械系统及工作原理
§ 2）改变摆杆摆角
§ 通过调节曲柄摇杆机构中曲柄的长度，改变摇杆 摆角的大小，从而实现棘轮机构转角大小的调整。
§ 3）采用多爪棘轮机构
§ 要使棘轮每次转动的角度小于一个轮齿所对应的 中心角γ时，可采用棘爪数为m的多爪棘轮机构。
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牛头刨床机械系统及工作原理
牛头刨床各轮齿数和模数
编1 2
456789
号
3
齿 24 36 30 48 25 36 42 48 71 数
模 2.5 2.5 2.5 2.5 2.5 2.5 2.5 2.5 2.5 数
顶 65 95 80 125 67. 95 110 125 182
圆
5
.5
直
径
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牛头刨床机械系统及工作原理
变速箱齿轮几何尺寸表
档位 1
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牛头刨床机械系统及工作原理
圆锥齿轮数据
编号 14
15
16
17
18
齿数 34
17
23
23
23
3
3
3
3
3
3
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牛头刨床机械系统及工作原理
蜗杆传动数据
§ 快进电机参数：型号：Y801L2-4B5。功率： 0.55KW,转速：1390r/min。蜗杆头数： Z1=2，右旋。蜗轮齿数Z2=35，右旋。模 数m=2.5mm。
轮轮廓,就可以实现复杂或特殊的运动；
缺点：凸轮轮廓曲线加工比较复杂,易磨损,不
便润滑,故传力不大。
§ 应用：自动机 半自动机。
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牛头刨床机械系统及工作原理
2.凸轮机构的分类：
▪ 1.按凸轮形状分类： 盘形凸轮 移动凸轮 圆 柱凸轮；
▪ 2.按从动件的形式分 类 ：尖顶从动件 滚 子从动件 平底从动件 球面底从动件。
§ 连杆机构缺点：低副会引起运动误差，连杆机
构不易精确地实现复杂的运动规律，构件惯性力 难以平衡，不宜高速。
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牛头刨床机械系统及工作原理
摆动导杆机构运动示意图
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牛头刨床机械系统及工作原理
铰链四杆机构类型的判断
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牛头刨床机械系统及工作原理
曲柄摇杆机构实图
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牛头刨床机械系统及工作原理
盘形凸轮轮廓的设计：
▪ 作图法设计凸轮轮廓采用“反转法”原理：
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牛头刨床机械系统及工作原理
牛头刨床棘轮机构分析：
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牛头刨床机械系统及工作原理
1.棘轮机构的工作原理:
当主动摆杆逆时针摆动时，摆杆上铰接的主动棘 爪插入棘轮的齿槽中，推动棘轮同向转动一定角 度，制动在棘轮的背上滑过。当摇杆逆时针方向 转动，棘轮在齿背上滑过，止回棘爪阻止棘轮反 向转动，此时主动棘爪在棘轮的齿背上滑回原位， 棘轮静止不动。此机构将主动件的往复摆动转换 为从动棘轮的单向间歇转动。
§ 棘轮机构常与连杆机构、凸轮机构、液压（气压） 装置或电磁装置一起应用。依靠这些机构或装置中从动 件的连续或周期性的往复运动来驱动棘爪，从而实现棘 轮的单向间歇运动。
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牛头刨床机械系统及工作原理
4.棘轮的调节方法：
§ 1）采用棘轮罩
§ 通过改变棘轮罩的位置，使部分行程棘爪沿棘轮 罩表面滑过，从而实现棘轮转角大小的调整。
3rew
演讲完毕，谢谢听讲!
再见，see you again
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2020/11/21
牛头刨床机械系统及工作原理
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牛头刨床机械系统及工作原理
双曲柄机构实例
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牛头刨床机械系统及工作原理
当
（其余两杆长度之和）
时————双摇杆机构
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牛头刨床机械系统及工作原理
连杆机构的急回特性
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牛头刨床机械系统及工作原理
1.凸轮机构特点及运用：
§ 优点：简单紧凑,易于设计,只要适当的设计凸
牛头刨床机械系统及工作原理
牛头刨床解析
§ 牛头刨床工作时，装有刀架的滑枕3由床身内部的摆杆 带动，沿床身顶部的导轨作直线往复运动，使刀具实现 切削过程的主运动，通过调整变速手柄5可以改变滑枕 的运动速度，行程长度则可通过滑枕行程调节柄6调节。
§ 刀具安装在刀架2前端的抬刀板上，转动刀架上方的手 轮，可使刀架沿滑枕前端的垂直导轨上下移动。刀架还 可沿水平轴偏转，用以刨削侧面和斜面。滑枕回程时， 抬刀板可将刨刀朝前上方抬起，以免刀具擦伤已加工表 面。夹具或工件则安装在工作台1上，并可沿横梁8上的 导轨作间歇的横向移动，实现切削过程的进给运动。横 梁8还可沿床身的竖直导轨上、下移动，以调整工件与 刨刀的相对位置。
牛头刨床机械系统及工 作原理
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2020/11/21
牛头刨床机械系统及工作原理
牛头刨床外形图及基本参数
•牛头刨床主要由床身、滑枕、 刀架、工作台、横梁等组成， 如图所示。因其滑枕和刀架形 似牛头而得名。
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•牛头刨床外形图
•1－工作台2－刀架3－滑枕4－床身5－变速手柄
•6－滑枕行程调节柄7－横向进给手柄8－横梁
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牛头刨床机械系统及工作原理
牛头刨床运动简图
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牛头刨床机械系统及工作原理
牛头刨床实物图
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牛头刨床机械系统及工作原理
牛头刨床工作原理
§ 牛头刨床是一种靠刀具的往复直线运动及工作台 的间歇运动来完成工件的平面切削加工的机床。 下图为其参考示意图。电动机经过减速传动装置 （皮带和齿轮传动）带动执行机构（导杆机构和 凸轮机构）完成刨刀的往复运动和间歇移动。刨 床工作时，刨头6由曲柄2带动右行，刨刀进行切 削，称为工作行程。在切削行程H中，前后各有 一段0.05H的空刀距离，工作阻力F为常数；刨刀 左行时，即为空回行程，此行程无工作阻力。在 刨刀空回行程时，凸轮8通过四杆机构带动棘轮 机构，棘轮机构带动螺旋机构使工作台连同工件 在垂直纸面方向上做一次进给运动，以便刨刀继 续切削。
V带传动特点分析
§ 当量摩擦因数较大，V带传动产生的最大摩擦力 大约是平带的3倍，允许包角小，传动比较大，中 心距较小，预紧力较小；传动效率85%～95%， 带速范围20 ～ 30m/s，传递功率可达700KW， 只适合开口传动。
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牛头刨床机械系统及工作原理
牛头刨床V带传动特点
§ 1、优点：（１）具有良好的弹性，能起吸振缓 冲作用，因而传动平稳，噪音小；（２）过载时， 带与带轮会出现打滑，防止其它零件损坏；（３） 结构简单，成本低，加工和维护方便；（４）、 适用于两轴中心距较大的传动。
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牛头刨床机械系统及工作原理
牛头刨床摆动导杆机构运动简图及 自由度计算。
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牛头刨床机械系统及工作原理
牛头刨床V带传动运动简图
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牛头刨床机械系统及工作原理
工作台横向进给运动路线图
电动机→变速机构→棘轮进给机构→ 工作台横向进给运动。
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牛头刨床机械系统及工作原理
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牛头刨床机械系统及工作原理
2.棘轮机构的类型:可分为齿啮式和摩擦式
齿啮式：结构简单、制造方便、运动可靠但传动力 较小，工作有冲击和噪音，棘轮转角只能以棘轮 齿数位单位作有级调节。
摩擦式：传动平稳，可无级调节棘轮转角,但在摩擦 面易产生相对滑动,所以运动不准确。
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牛头刨床机械系统及工作原理
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牛头刨床机械系统及工作原理
牛头刨床的组成
原动部分：电动机； 传动部分：带轮机构，齿轮机构，曲轴连杆机构，
棘轮机构，螺旋机构； 执行部分：滑枕 ，工作台； 控制部分：离合手柄，变速控制手柄。
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牛头刨床机械系统及工作原理
滑枕运动路线图
•电动机→变速机构→摇杆机构→滑枕往复运动
齿啮式和摩擦式棘轮机构
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牛头刨床机械系统及工作原理
3.棘轮机构的特点及应用：
§ 由于棘轮的齿数范围较广（一般８到３０），同时摆杆 每次摆动使棘轮转过的齿数又容易控制，所以如果要求 间歇运动转动的角度很小、或工作中需要经常调节转角 大小和转动方向的场合，宜采用棘轮机构。它的缺点是 运动开始和终止的瞬间有刚性冲击，运动的平稳性较差。 此外棘爪在棘轮齿背上滑行时会产生噪声和齿尖磨损。 因此棘轮机构只适用于转速不高、转角不大或小功率的 场合。
2
3
4
5
6
大斜 15.13 85.27 61.1 42.63 30.01 17.15 齿轮 转速 （r/mi
n)
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牛头刨床机械系统及工作原理
斜齿轮转速数据
§ 快进电机参数：型号：Y801L2-4B5。功率： 0.55KW,转速：1390r/min。蜗杆头数： Z1=2，右旋。蜗轮齿数Z2=35，右旋。模 数m=2.5mm。