哈工大 牛頭刨床 課程設(shè)計(jì)報(bào)告

1、1 題目要求如下圖所示牛頭刨床的功能簡(jiǎn)圖。刨刀水平作往復(fù)直線運(yùn)動(dòng)，切削安裝在工作臺(tái)上的工件。刨刀每切削一次，工作臺(tái)沿著刨刀運(yùn)動(dòng)的水平垂直方向進(jìn)給0.3，0.4，0.5mm/次，分3檔2 題目解答2.1 工藝動(dòng)作分析由設(shè)計(jì)題中牛頭刨床的功能可得，牛頭刨床加工平面（槽）時(shí)由兩個(gè)工藝動(dòng)作協(xié)調(diào)完成。即刨刀每刨削一次，工作臺(tái)沿著刨刀運(yùn)動(dòng)水平垂直方向（上下垂直方向）進(jìn)給一定的距離，為了避免兩個(gè)動(dòng)作發(fā)生干涉，工作臺(tái)沿著刨刀運(yùn)動(dòng)的水平垂直方向（上下垂直方向）移動(dòng)，必須在刨刀切削運(yùn)動(dòng)完成后在退刀運(yùn)動(dòng)時(shí)進(jìn)行；為了避免工作臺(tái)的進(jìn)給與退刀時(shí)刀具產(chǎn)生干涉，刀具裝有自動(dòng)彈起裝置。據(jù)此，可以畫出牛頭刨床的運(yùn)動(dòng)循環(huán)圖。刨刀工

2、作行程（切削）空回行程工作臺(tái)停止進(jìn)給停止2.2 運(yùn)動(dòng)功能分析及運(yùn)動(dòng)功能系統(tǒng)圖 動(dòng)機(jī)及其運(yùn)動(dòng)形式分析一般情況下，牛頭刨床是在工廠車間使用。在工廠車間里的設(shè)備大多是電動(dòng)機(jī)，具有連續(xù)回轉(zhuǎn)的運(yùn)動(dòng)特點(diǎn)。由題知電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速n=1420r/min，因此牛頭刨床原動(dòng)機(jī)的運(yùn)動(dòng)功能單元符號(hào)表達(dá)如圖。 機(jī)械傳動(dòng)部分及其運(yùn)動(dòng)形式分析根據(jù)牛頭刨床使用功能描述，牛頭刨床每分鐘切削102,126,158次，一般原動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速要遠(yuǎn)大于這個(gè)值。因此需要減速，即傳動(dòng)比i>1，也就是說，機(jī)械傳動(dòng)部分應(yīng)具有傳動(dòng)縮小功能，把一個(gè)轉(zhuǎn)速較大的輸入傳動(dòng)轉(zhuǎn)換為轉(zhuǎn)速較小的輸出運(yùn)動(dòng)，其運(yùn)動(dòng)功能單元符號(hào)如圖。 過載保護(hù)及其分析金屬加工機(jī)床的原動(dòng)機(jī)與

3、傳動(dòng)部分之間通常會(huì)加載一個(gè)過載保護(hù)單元，以便在過載時(shí)保護(hù)機(jī)床免于損壞。多數(shù)情況下，這一過載保護(hù)單元同時(shí)還有減速功能，表達(dá)符號(hào)如圖。 滑移齒輪變速機(jī)構(gòu)及其分析在過載保護(hù)與機(jī)械傳動(dòng)輸出之間 ，要實(shí)現(xiàn)牛頭刨床每分鐘切削102，126，158次，要采用有級(jí)變速。由于電機(jī)轉(zhuǎn)速為1420r/min。為了輸出轉(zhuǎn)速達(dá)到要求的值則傳動(dòng)比為：過載保護(hù)系統(tǒng)的傳動(dòng)比為3.21，讓傳動(dòng)比為，經(jīng)過過載保護(hù)后，機(jī)械傳動(dòng)部分采用兩個(gè)變速齒輪使其轉(zhuǎn)速降至102r/min。得：綜上，1420r/min的轉(zhuǎn)速經(jīng)過帶傳動(dòng)和和機(jī)械傳動(dòng)部分降至102r/min，而之前采用齒輪變速的傳動(dòng)比為：于是，傳動(dòng)的有級(jí)變速如圖所示： 刨刀的執(zhí)行機(jī)構(gòu)

4、及其運(yùn)動(dòng)形式分析牛頭刨床刨刀的運(yùn)動(dòng)形式為連續(xù)往復(fù)直線運(yùn)動(dòng)，而刨刀運(yùn)動(dòng)執(zhí)行機(jī)構(gòu)的主動(dòng)件運(yùn)動(dòng)應(yīng)該是前面機(jī)械傳動(dòng)部分的輸出轉(zhuǎn)動(dòng)，因此刨刀運(yùn)動(dòng)執(zhí)行機(jī)構(gòu)應(yīng)該是具有將連續(xù)轉(zhuǎn)動(dòng)轉(zhuǎn)換成往復(fù)連續(xù)直線運(yùn)動(dòng)的功能，其功能圖如圖： 為了得到滑枕的運(yùn)動(dòng)，可采用如上圖的運(yùn)動(dòng)功能單元，其實(shí)現(xiàn)的運(yùn)動(dòng)功能系統(tǒng)圖如圖 運(yùn)動(dòng)分支及其分析原動(dòng)機(jī)只為牛頭刨床提供了一個(gè)驅(qū)動(dòng)運(yùn)動(dòng)，而牛頭刨床有刨刀和工作臺(tái)兩執(zhí)行運(yùn)動(dòng)需要驅(qū)動(dòng)，在機(jī)械傳動(dòng)功能單元之后加一個(gè)分支功能單元，把一個(gè)輸入運(yùn)動(dòng)分成三個(gè)輸出運(yùn)動(dòng)，其運(yùn)動(dòng)功能符號(hào)如圖所示：這里三個(gè)運(yùn)動(dòng)，有兩個(gè)運(yùn)動(dòng)時(shí)同方向的，另一個(gè)是垂直方向的。將滑枕與水平垂直方向移動(dòng)定位同方向，上下移動(dòng)定為垂直方向。 工作

5、臺(tái)及其運(yùn)動(dòng)形式分析由牛頭刨床使用功能描述可知，牛頭刨床工作臺(tái)運(yùn)動(dòng)形式為間歇單向直線運(yùn)動(dòng)。下面，由于牛頭刨床有工作臺(tái)水平垂直方向和上下垂直方向進(jìn)給，為避免重復(fù)，以水平垂直運(yùn)動(dòng)為例。1) 首先得運(yùn)動(dòng)分支輸出的一個(gè)轉(zhuǎn)動(dòng)轉(zhuǎn)換為擺動(dòng)，其功能單元符號(hào)如圖所示2) 然后將該功能單元輸出的擺動(dòng)轉(zhuǎn)換為間歇運(yùn)動(dòng)，其功能單元如圖：3) 一般情況下，間歇運(yùn)動(dòng)機(jī)構(gòu)所輸出運(yùn)動(dòng)每次轉(zhuǎn)動(dòng)的角度較小，為了得到較大的間歇運(yùn)動(dòng)角，可通過放大功能單元放大間歇運(yùn)動(dòng)轉(zhuǎn)角，其運(yùn)動(dòng)功能單元符號(hào)如圖。4) 最后，工作臺(tái)要實(shí)現(xiàn)單向移動(dòng)，需要把輸出轉(zhuǎn)動(dòng)轉(zhuǎn)化為單向運(yùn)動(dòng)，其運(yùn)動(dòng)功能單元符號(hào)如圖。牛頭刨床實(shí)際功能系統(tǒng)圖：2.3 系統(tǒng)運(yùn)動(dòng)方案擬定圖表 1

6、 電機(jī)替代運(yùn)動(dòng)功能單元1能夠?qū)崿F(xiàn)這一功能單元的載體有：三相交流電動(dòng)機(jī)，步進(jìn)電機(jī)，交流伺服電機(jī)液壓馬達(dá)等，一般情況下，工廠采用的普通機(jī)床都用三相交流電動(dòng)機(jī)。因此，牛頭刨床也用三相交流電動(dòng)機(jī)為原動(dòng)機(jī)，額定轉(zhuǎn)速為1420r/min。圖表 2 帶傳動(dòng)替代運(yùn)動(dòng)功能單元2能夠?qū)崿F(xiàn)該功能的運(yùn)動(dòng)單元有：帶傳動(dòng)，摩擦輪傳動(dòng)，安全聯(lián)軸節(jié)。帶傳動(dòng)具有傳動(dòng)可靠，結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，安裝方便，成本低等優(yōu)點(diǎn)，但也有尺寸大，精度低等缺點(diǎn)，但對(duì)于要求不嚴(yán)格，精度不高的牛頭刨床中，可以用帶傳動(dòng)滿足過載保護(hù)的功能。圖表 3 滑移齒輪變速代替運(yùn)動(dòng)單元3圖表 4 第二級(jí)齒輪傳動(dòng)代替運(yùn)動(dòng)單元4滿足該傳動(dòng)機(jī)構(gòu)的結(jié)構(gòu)單元有：齒輪傳動(dòng)，帶傳動(dòng)，行星傳

7、動(dòng)機(jī)構(gòu)，連桿機(jī)構(gòu)等。但由于圓柱齒輪傳動(dòng)具有傳動(dòng)可靠，結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，強(qiáng)度高，尺寸小等優(yōu)點(diǎn)，因此選用齒輪傳動(dòng)機(jī)構(gòu)用于滿足變速降低轉(zhuǎn)速的的功能。圖表 5 六連桿滑塊機(jī)構(gòu)代替運(yùn)動(dòng)單元5能夠?qū)崿F(xiàn)該功能的機(jī)構(gòu)有：曲柄滑塊機(jī)構(gòu)，六連桿滑塊機(jī)構(gòu)，移動(dòng)從動(dòng)件凸輪機(jī)構(gòu)等。由于該結(jié)構(gòu)用于牛頭刨床的切削，刨削金屬時(shí)，其切削力較大，因此采用低副機(jī)構(gòu)，由于運(yùn)動(dòng)有急回特性，故采用六連桿滑塊機(jī)構(gòu)。圖表 6鉸鏈四桿機(jī)構(gòu)與擺動(dòng)從動(dòng)件替代運(yùn)動(dòng)單元6能滿足該結(jié)構(gòu)的機(jī)構(gòu)有：平面曲柄搖桿結(jié)構(gòu)，擺動(dòng)從動(dòng)件盤型凸輪結(jié)構(gòu)，擺動(dòng)導(dǎo)桿結(jié)構(gòu)，曲柄六連桿機(jī)構(gòu)等。可以從中選出擺動(dòng)從動(dòng)件盤型凸輪結(jié)構(gòu)和鉸鏈四桿機(jī)構(gòu)組合在一起的結(jié)構(gòu)以滿足該功能。圖表 7 棘輪機(jī)

8、構(gòu)代替運(yùn)動(dòng)單元7能滿足該功能的結(jié)構(gòu)有：棘輪機(jī)構(gòu)，組合機(jī)構(gòu)等。可以從中選出棘輪機(jī)構(gòu)滿足該功能。圖表 8 齒輪傳動(dòng)機(jī)構(gòu)代替運(yùn)動(dòng)單元8能實(shí)現(xiàn)該功能的結(jié)構(gòu)有：齒輪傳動(dòng)機(jī)構(gòu)，帶傳動(dòng)機(jī)構(gòu)，鏈傳動(dòng)機(jī)構(gòu)，行星傳動(dòng)機(jī)構(gòu)，蝸桿機(jī)構(gòu)等?？蓮闹羞x出齒傳動(dòng)機(jī)構(gòu)滿足該功能。圖表 9 螺旋機(jī)構(gòu)代替運(yùn)動(dòng)單元9能實(shí)現(xiàn)該功能的結(jié)構(gòu)有：齒輪齒條機(jī)構(gòu)，螺旋機(jī)構(gòu)，帶傳動(dòng)機(jī)構(gòu)，鏈傳動(dòng)機(jī)構(gòu)等。從中選出螺旋機(jī)構(gòu)滿足該功能。2.4 系統(tǒng)運(yùn)動(dòng)方案設(shè)計(jì)2.4.1執(zhí)行機(jī)構(gòu)運(yùn)動(dòng)（牛頭刨床刨刀運(yùn)動(dòng)）尺寸的確定由圖2-68可以看到，牛頭刨床刨刀運(yùn)動(dòng)執(zhí)行機(jī)構(gòu)是六桿機(jī)構(gòu)，該機(jī)構(gòu)的清晰簡(jiǎn)圖如圖2-69所示。根據(jù)上述牛頭刨床的已知條件，滑枕行程為 H=500mm

9、 （2-1）并設(shè)，連桿BC驅(qū)動(dòng)滑枕的最大壓力角為 （2-2）該牛頭刨床的行程速比系數(shù)為 K=2 （2-3）令點(diǎn)O5到滑枕導(dǎo)路的距離為y，點(diǎn)O5到導(dǎo)桿豎直位置時(shí)點(diǎn)B的距離為y1，點(diǎn)O5到連線的距離為y2，則 當(dāng) （2-6）時(shí)，連桿BC驅(qū)動(dòng)滑枕的最大壓力角最小。 （2-7）由圖2-69可知，牛頭刨床的行程為 （2-8）圖2-69所示曲柄擺動(dòng)導(dǎo)桿機(jī)構(gòu)的極位夾角為 （2-9）根據(jù)已知行程速比系數(shù)，極位夾角為 (2-10)于是，導(dǎo)桿O5B的長(zhǎng)度為 （2-11）連桿BC的長(zhǎng)度為 （2-12）設(shè)導(dǎo)桿O5B長(zhǎng)度與曲柄，導(dǎo)桿轉(zhuǎn)動(dòng)中心距離的比為 (2-13)則曲柄，導(dǎo)桿轉(zhuǎn)動(dòng)中心距離為 (2-14)曲柄O4A的長(zhǎng)度

10、為 （2-15）2.4.2 牛頭刨床主傳動(dòng)機(jī)構(gòu)運(yùn)動(dòng)尺寸的確定A.帶傳動(dòng)設(shè)計(jì)（1） 傳動(dòng)帶類型和帶傳動(dòng)形式按傳遞功率4kw進(jìn)行設(shè)計(jì)。根據(jù)表9-1，表9-3,選擇普通V帶開口傳動(dòng)。（2） 普通V帶傳動(dòng)的設(shè)計(jì)計(jì)算按表9-12的步驟進(jìn)行計(jì)算，見表2-1.表2-1 V帶傳動(dòng)的設(shè)計(jì)計(jì)算序號(hào)計(jì)算項(xiàng)目符號(hào)單位計(jì)算公式和參數(shù)選定說明1設(shè)計(jì)功率PdKWPd=KAP=1.3×4=5.2 kW傳遞的功率P=4Kw工況系數(shù)KA=1.3，查表9-13.2選定帶型根據(jù)Pd和n1由圖9-3選A型普通V帶小帶輪轉(zhuǎn)速n1=1420r/min3初定傳動(dòng)比ii5根據(jù)表9-1,9-3.4小帶輪基準(zhǔn)直徑dd1mm按表9-15，

11、dd1=100mm為提高V帶的壽命，宜選取較大的直徑5大帶輪基準(zhǔn)直徑dd2mm按表9-15，dd2=315mm6傳動(dòng)比i取=0.02n2-大帶輪轉(zhuǎn)速（r/min）-彈性滑動(dòng)率，通常取0.01-0.027帶速vm/s普通V帶Vmax=2530m/s一般V不得低于5m/s為充分發(fā)揮V帶的傳動(dòng)能力，應(yīng)使V=20m/s8初定軸間距a0mm或根據(jù)結(jié)構(gòu)要求訂9所需基準(zhǔn)長(zhǎng)度Ld0mm由表9-8表9-10選取相近的Ld,對(duì)有效寬度制V帶，按帶輪有效直徑計(jì)算所需長(zhǎng)度，再由表9-11選取相近帶長(zhǎng)10實(shí)際軸間距amm安裝時(shí)所需最小軸間距amin=a-0.015Ld 張緊或補(bǔ)償伸長(zhǎng)所需最大軸間距 amax=a+0.0

12、3Ld11小帶輪包角1°若較小，應(yīng)增大中心距a或用張緊輪。12單根V帶傳動(dòng)額定功率P1kW查表9-17c，P1=1.32kWP1是，載荷平穩(wěn)時(shí)，特定基準(zhǔn)長(zhǎng)度的單根V帶基本額定功率13傳動(dòng)比的額定功率增量kW查表9-17c，14V帶的根數(shù)ZKa-小帶輪包角修正系數(shù)，查表9-18.Ka=0.92KL-帶長(zhǎng)修正系數(shù)，查表9-19.9-20KL=1.01不進(jìn)行進(jìn)一步計(jì)算B.齒輪機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)(1) 牛頭刨床齒輪傳動(dòng)機(jī)構(gòu)的傳動(dòng)分配上述帶傳動(dòng)設(shè)計(jì)計(jì)算中，得到帶傳動(dòng)的傳動(dòng)比為 i帶=3.21帶傳動(dòng)與齒輪傳動(dòng)的總傳動(dòng)比為 i總=13.92, i總2=11.27,i總=8.99設(shè)第二級(jí)傳動(dòng) =2.08則第一

13、級(jí)傳動(dòng)比 i56=2.08,i56=1.68,i56=1.35(2) 牛頭刨床齒輪傳動(dòng)的幾何尺寸計(jì)算兩級(jí)齒輪傳動(dòng)采用直齒圓柱齒輪，其模數(shù)均按2mm取值，其幾何尺寸按照表2-2進(jìn)行。 表2-2 滑移齒輪變速傳動(dòng)中每對(duì)齒輪幾何尺寸及重合度的計(jì)算滑移齒輪5和齒輪6序號(hào)項(xiàng)目代號(hào)計(jì)算公式及計(jì)算結(jié)果1齒數(shù)齒輪5z513齒輪6z6272模數(shù)m23壓力角20°4齒頂高系數(shù)ha*15頂隙系數(shù)c*0.256標(biāo)準(zhǔn)中心距a = (z5+z6)/2=407實(shí)際中心距a408嚙合角=arccosacosa=20°9變位系數(shù)齒輪5x50.300齒輪6x6-0.30010齒頂高齒輪5ha5ha5=mha*

14、+x5-y=2.600mm齒輪6ha6ha6=mha*+x6-y=1.400mm11齒根高齒輪5hf5hf5=mha*+c*-x5=1.900mm齒輪6hf6hf6=mha*+c*-x6=3.100mm12分度圓直徑齒輪5d5d5=mz5=26.000mm齒輪6d6d6=mz6=54.000mm13齒頂圓直徑齒輪5da5da5=d5+2ha5=31.400mm齒輪6da6da6=d6+2ha6=56.800mm14齒根圓直徑齒輪5df5df5=d5-2hf5=22.200mm齒輪6df6df6=d6-2hf6=47.800mm15齒頂圓壓力角齒輪5a5a5=arccosd5cosda5=38.

15、914°齒輪6a6a6=arccosd6cosda6=26.700°16重合度=z5tana5-tan+z6tana6-tan /2=1.514滑移齒輪5和齒輪6序號(hào)項(xiàng)目代號(hào)計(jì)算公式及計(jì)算結(jié)果1齒數(shù)齒輪5z515齒輪6z6252模數(shù)m23壓力角20°4齒頂高系數(shù)ha*15頂隙系數(shù)c*0.256標(biāo)準(zhǔn)中心距a = (z5'+z6')/2=407實(shí)際中心距a408嚙合角=arccosacosa=20.000°9變位系數(shù)齒輪5x50.200齒輪6x6-0.20010齒頂高齒輪5ha5ha5'=mha*+x5'-y=2.400mm齒

16、輪6ha6ha6'=mha*+x6'-y=1.600mm11齒根高齒輪5hf5hf5'=mha*+c*-x5'=2.100mm齒輪6hf6hf6'=mha*+c*-x6'=2.900mm12分度圓直徑齒輪5d5d5'=mz5'=30.000mm齒輪6d6d6'=mz6'=50.000mm13齒頂圓直徑齒輪5da5da5'=d5'+2ha5'=34.800mm齒輪6da6da6'=d6'+2ha6'=53.200mm14齒根圓直徑齒輪5df5df5'=d5

17、9;-2hf5'=25.800mm齒輪6df6df6'=d6'-2hf6'=44.200mm15齒頂圓壓力角齒輪5a5a5'=arccosd5'cosda5'=35.896°齒輪6a6a6'=arccosd6'cosda6'=27.972°16重合度=z5'tana5'-tan+z6'tana6'-tan /2=1.524滑移齒輪和齒輪序號(hào)項(xiàng)目代號(hào)計(jì)算公式及計(jì)算結(jié)果1齒數(shù)齒輪17齒輪z6"232模數(shù)m23壓力角20°4齒頂高系數(shù)ha*15頂隙系

18、數(shù)c*0.256標(biāo)準(zhǔn)中心距a = (z5"+z6")/2=407實(shí)際中心距a408嚙合角=arccosa*cosa=20.000°9變位系數(shù)齒輪0.000齒輪x6"0.00010齒頂高齒輪ha5"ha5"=mha*+x5"-y=2.000mm齒輪ha6"ha6"=mha*+x6"-y=2.000mm11齒根高齒輪hf5"hf9=mha*+c*-x5"=2.500mm齒輪hf6"hf6"=mha*+c*-x6"=2.500mm12分度圓直徑齒輪d5

19、"d5"=mz5"=34.000mm齒輪d6"d6"=mz6"=46.000mm13齒頂圓直徑齒輪da5"da5"=d5"+2ha5"=38.000mm齒輪da6"da6"=d6"+2ha6"=50.000 mm14齒根圓直徑齒輪df5"df5"=d5"-2hf5"=29.000mm齒輪df6"df6"=d6"-2hf6"=41.000mm15齒頂圓壓力角齒輪a5"a

20、5"=arccosd5"cosda5"=32.778°齒輪a6"a6"=arccosd6"cosda6"=30.172°16重合度=z5"tana5"-tan+z6"tana6"-tan /2=1.553圓柱齒輪7與齒輪8 序號(hào)項(xiàng)目代號(hào)計(jì)算公式及計(jì)算結(jié)果1齒數(shù)齒輪7z713齒輪8z8272模數(shù)m23壓力角20°4齒頂高系數(shù)ha*15頂隙系數(shù)c*0.256標(biāo)準(zhǔn)中心距a = (z7+z8)/2=407實(shí)際中心距a408嚙合角=arccosacosa=20

21、76;9變位系數(shù)齒輪7x70.300齒輪8x8-0.30010齒頂高齒輪7ha7ha7=mha*+x7-y=2.600mm齒輪8ha8ha8=mha*+x8-y=1.400mm11齒根高齒輪7hf7hf7=mha*+c*-x7=1.900mm齒輪8hf8hf8=mha*+c*-x8=3.100mm12分度圓直徑齒輪7d7d7=mz7=46mm齒輪8d8d8=mz8=54mm13齒頂圓直徑齒輪7da7da7=d7+2ha7=31.400mm齒輪8da8da8=d8+2ha8=56.800mm14齒根圓直徑齒輪7df7df7=d7-2hf7=22.200mm齒輪12df8df8=d8-2hf8=4

22、7.800mm15齒頂圓壓力角齒輪11a7a7=arccosd7cosda7=38.914°齒輪12a8a8=arccosd8cosda8=26.700°16重合度=z7tana7-tan+z8tana8-tan /2=1.514圓錐齒輪32與33序號(hào)項(xiàng)目代號(hào)計(jì)算公式及計(jì)算結(jié)果1齒數(shù)齒輪32z3223齒輪33z33232模數(shù)m23壓力角20°4齒頂高系數(shù)ha*15頂隙系數(shù)c*0.26分度圓錐角齒輪323232=arccot(z33/z32)=45.000°齒輪333333=90°-32=45.000°7分度圓直徑齒輪32d32d32=

23、mz32=46.000mm齒輪33d33d33=mz33=46.000mm8錐距RR=12d322+d332=32.527mm9齒頂高齒輪32ha32ha32=mha*=2.000mm齒輪33ha33ha33=mha*=2.000mm10齒根高齒輪32hf32hf32=mha*+c*=2.400mm齒輪33hf33hf33=mha*+c*=2.400mm11齒頂圓直徑齒輪32da32da32=d32+2ha32cos32=48.828mm齒輪33da33da33=d33+2ha33cos33=48.828mm12齒根圓直徑齒輪32df32df32=d32-2hf32cos32=42.606mm

24、齒輪33df33df33=d33-2hf33cos33=42.606mm13當(dāng)量齒數(shù)齒輪32z32z32=z32cos32=32.527齒輪16z33z33=z33cos33=32.52714當(dāng)量齒輪齒頂圓壓力角齒輪15a32a32=arccosmz32cosmz32+2ha32=27.716°齒輪16a33a33=arccosmz33cosmz33+2ha33=27.716°15重合度=z32tana32-tan+z33tana33-tan /2=1.6712.4.3牛頭刨床輔傳機(jī)構(gòu)運(yùn)動(dòng)尺寸的確定1 牛頭刨床輔傳機(jī)構(gòu)基本參數(shù)的確定（1）凸輪運(yùn)動(dòng)角的確定凸輪運(yùn)動(dòng)角決定著工作

25、臺(tái)語刨刀運(yùn)動(dòng)協(xié)調(diào)的時(shí)序。由圖2-68看到，凸輪9與曲柄16固聯(lián)。由圖2-2牛頭刨床運(yùn)動(dòng)循環(huán)圖看到，當(dāng)牛頭刨床的刨刀在運(yùn)動(dòng)行程時(shí)，其工作臺(tái)靜止。當(dāng)牛頭刨床的刨刀空回到行程的一半時(shí)，其工作臺(tái)開始進(jìn)給運(yùn)動(dòng)，當(dāng)刨刀空回到行程的四分之三時(shí)，其工作臺(tái)停止進(jìn)給運(yùn)動(dòng)。設(shè)牛頭刨床主運(yùn)動(dòng)執(zhí)行機(jī)構(gòu)的曲柄順時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng)，如圖2-69所示，曲柄23由位置O4A轉(zhuǎn)到O4A時(shí)，工作臺(tái)靜止，這意味著驅(qū)動(dòng)工作臺(tái)運(yùn)動(dòng)的凸輪機(jī)構(gòu)處于休止?fàn)顟B(tài)，當(dāng)曲柄16由位置O4A順時(shí)針轉(zhuǎn)到豎直位置（與O4O5重合）時(shí)，刨刀空回到行程的一半，工作臺(tái)仍然靜止。此后，工作臺(tái)才開始進(jìn)給運(yùn)動(dòng)。也就是說，凸輪的升程和回程都在刨刀空回行程的最后二分之一完成。綜上所

26、述，凸輪的各個(gè)運(yùn)動(dòng)角見表2-3. 表2-3 凸輪運(yùn)動(dòng)角運(yùn)動(dòng)角名稱近休止角升程運(yùn)動(dòng)角遠(yuǎn)休止角回程運(yùn)動(dòng)角運(yùn)動(dòng)角值270°+/2=300°=30°=30°（2）凸輪，棘輪，絲杠，齒輪基本參數(shù)的確定A、水平進(jìn)給方向 工作臺(tái)驅(qū)動(dòng)絲杠的參數(shù)根據(jù)牛頭刨床的功能描述，其工作臺(tái)每次進(jìn)給量為 s1=0.30、0.40、0.50mm (2-21)選取梯形螺紋絲杠，其公稱直徑為 d1=32mm (2-22)其螺距為 p1=6mm (2-23) 其標(biāo)記記為Tr32×6。 為了使工作臺(tái)（螺母）22（見圖2-68）每次進(jìn)給為s，即 (2-24) 由此得絲杠每次所需轉(zhuǎn)角為 1

27、8°、24°、30° (2-25)工作臺(tái)驅(qū)動(dòng)絲杠前端齒輪與棘輪機(jī)構(gòu)的參數(shù)工作臺(tái)驅(qū)動(dòng)絲杠前段傳動(dòng)齒輪為齒輪14，齒輪15（見圖2-68），齒輪14與棘輪13固聯(lián)齒輪15與絲杠21固聯(lián)。齒輪15的轉(zhuǎn)角 18°、24°、30° (2-26)齒輪14的轉(zhuǎn)角為 (2-27)棘輪每次轉(zhuǎn)過的轉(zhuǎn)角為 (2-28)式中，-棘輪每次轉(zhuǎn)過的齒數(shù)由式（2-27）和式（2-28）得 （2-29）設(shè)棘輪每次轉(zhuǎn)過的齒數(shù)為 （2-30）并式（2-26）,（2-30）代入（2-29）整理得 （2-31）因?yàn)榧嗱?qū)動(dòng)擺桿12的擺角為 （2-32）根據(jù)式（2-31）和（2

28、-32）得表2-4 表2-4 齒輪，棘輪齒數(shù)關(guān)系z(mì)1450353631z1330425462由表2-4看看到齒輪14的齒數(shù)Z14越大棘輪13的齒數(shù)Z13越小，棘輪驅(qū)動(dòng)擺桿12的擺角則越大。為了使擺角小一點(diǎn)，齒輪14的齒數(shù)選取較小的值。考慮到齒輪14和齒輪15嚙合時(shí)的性能更好一點(diǎn)，兩者的齒數(shù)互為質(zhì)數(shù)，取z13=z13=z13=54考慮到凸輪的升程不易過大，應(yīng)使齒輪15的齒數(shù)小于齒輪14的 齒數(shù)。還考慮到絲杠的直徑（齒輪15與絲杠21的軸頸裝配），齒輪15的 齒數(shù)不易過小，取z15>25,根據(jù)式（2-31），（2-24），（2-32）進(jìn)一步選定并計(jì)算水平進(jìn)給運(yùn)動(dòng)變速機(jī)構(gòu)棘輪與各傳動(dòng)齒輪參數(shù)如

29、下：Z13z13=z13=z13=53Z14Z14=34Z14=39Z14=43Z15Z15=37Z15=33Z15=2915=2118.73°24.08°30.21°每次水平進(jìn)給量S10.312mm/次0.401mm/次0.503mm/次把上表數(shù)據(jù)代入式(2-34)得棘輪驅(qū)動(dòng)擺桿12的擺角為 (2-40)B、 垂直進(jìn)給方向 工作臺(tái)驅(qū)動(dòng)絲杠的參數(shù)根據(jù)牛頭刨床的功能描述，其工作臺(tái)每次進(jìn)給量為 s2=0.20、0.30、0.40mm (2-41)選取梯形螺紋絲杠，其公稱直徑為 d2=32mm (2-42)其螺距為 p2=6mm (2-43) 其標(biāo)記記為Tr32

30、5;6。 為了使工作臺(tái)（螺母）22（見圖2-68）每次進(jìn)給為s2，即 (2-44) 由此得絲杠每次所需轉(zhuǎn)角為 12°、18°、24° (2-45) 作臺(tái)驅(qū)動(dòng)絲杠前端齒輪與棘輪機(jī)構(gòu)的參數(shù)工作臺(tái)驅(qū)動(dòng)絲杠前段傳動(dòng)齒輪為齒輪29，齒輪30（見圖2-68），齒輪29與棘輪28固聯(lián)齒輪30與絲杠31固聯(lián)。齒輪29的轉(zhuǎn)角 12°、18°、24° (2-46)齒輪29的轉(zhuǎn)角為 (2-47)棘輪每次轉(zhuǎn)過的轉(zhuǎn)角為 (2-48)式中，-棘輪每次轉(zhuǎn)過的齒數(shù)由式（2-47）和式（2-48）得 （2-49）設(shè)棘輪每次轉(zhuǎn)過的齒數(shù)為 （2-50）并式（2-46）,（2-50）代入（2-49）整理得 （2-5