刨床主体机构设计讨论【摘要】中小型牛头刨床的主运动，大多采用曲柄摇杆机构传动， 故滑枕的移动速度是不均匀的在运动方面，由曲柄的回转运动变换成具 有急回特性的往复直线运动，且要求执行件行程较大，速度变换平缓；在 受力方面，由于执行件（刨刀）受到较大的切削力，故要求机构具有较好 的传力特性根据对牛头刨床主体刨削运动特性的要求，列出四种运动方 案，对所构思出的机构方案进行讨论论证及评比，选出较佳方案关键词】急回特性 高副接触 压力角 极位夹角牛头刨床的滑枕带动刨刀，作直线往复运动的刨床，因滑枕前部的刀 架仿似牛头刨床主要用于单件小批生产中刨削中小型工件上的平面、成 形面和沟杷牛头刨床工作原理及工艺动作过程：牛头刨床是一种用于切 削平面的加工机床，它是依靠刨刀的往复运动和支承并固定工件的工作台 的单向间歇移动来实现对平血的切削加工刨刀向左运动时切削工件，向 右运动时为空冋程1牛头刨床主体机构设计方案由设计要求可知，刨削主体机构系统的特点是，在运动方面，由曲柄 的回转运动变换成具有急回特性的往复直线运动，且耍求执行件行程较 大，速度变换平缓；在受力方面，由于执行件（刨刀）受到较大的切削力, 故要求机构具有较好的传力特性。
根据对牛头刨床主体刨削运动特性的要 求，可以列出以下四种运动方案方案(a)采用偏置曲柄滑块机构，如图1所示机构最为简单，能 承受较大载荷，但其存在较大的缺点一是由于执行件行程较大，要求有 较长的曲柄，从而带來机构所需活动空间较大；二是机构随着行程速比系 数K的增大，圧力角也增大，使传力特性变差图1图2方案(b)由曲柄摇杆机构与摇杆滑块串联而成，如图2所示该方 案在传力特性和执行件的速度变化方面比方案(a)有所改进，但在曲柄 摇杆机构ABCD中，随着行程速比系数K的增大，机构的最大压力角仍然 较大，而且整个机构系统所占空间比方案(a)更大方案(c)由摆动导杆机构和摇杆滑块机构串联而成，如图3所示 该方案克服了方案(b)的缺点，传力特性好，机构系统所占空间小，执 行件的速度在工作行程中变化也较缓慢图3方案(d)由摆动导杆机构和齿轮齿条机构组成由于导杆往复变速 摆动，在空回行程中导杆角速度变化剧烈，虽然回程中载荷不大，但齿轮 机构会受到较大的惯性冲击，而口在工作行程开始也会突然受到较大切削 力的冲击，由此容易引起轮齿的疲劳折断，而且还会引起噪声和振动此 外，扇形齿轮和齿条的加工也较复杂，成本较高。
比较以上四个方案，从全面衡量得失来看，方案(c)作为刨削主体 机构系统教为合理2确定牛头刨床主体机构设计方案详细设所计确定的机构，按比例绘制出机构的运动简图，如图4所示图4刨削主体机构（六杆导杆机构）（1） 根据运动设计要求（K二2）,可得到该机构的极位夹角为（2） 由导杆机构的运动特性可知，导杆的角行程，由此可得到导杆 的两个极限位置CD1和CD2o（3） 根据运动要求，可得到刨刀的行程H为II二L+2X0. 05XL二 180+2X0. 05X180二 198二200mm由此可确定较链D的相应位置D1和D2CD1和D2两点的水平距离为H）4） 为使机构在运动过程中具有良好的传力特性，要求设计时，机 构的最大压力角具有最小值，因此经分析得出：只有使构件5的移动导路 中心线取在图示的位置（即D1和D2两点铅垂距离的中心位置），才能保 证机构运动过程的最大压力角具有最小值5） 选定机构的许用压力角［a］二30则构件4的长度为（6） 合理选择固定较链A的位置（Lac=100uiin）,则即可确定曲柄AB 的长度为3结语机构系统所占空间小，执行件的速度在工作行程中变化也较缓慢，在 运动过程中具有良好的传力特性，保证机构运动过程的最大压力角具有 最小值，成本口合理。