c）牛头刨床关键部件简图
图1-2 牛头刨床的参考示意图
1.3.2 牛头刨床传动系统关键部件设计的数据
表1-1 牛头刨床传动系统关键部件设计的数据
导转速 n2杆机（r/min） 构机架380 运lo2o4/mm 动分工作行程 310 析 H/mm 行程速比1.4系数K 6 连杆与导0.2杆之比5 lBC/lo4B 1 48 2 49 3 50 4 52 5 50 6 48 7 47 8 55 9 60 10 56 350 430 360 370 400 390 410 380 370 300 400 330 380 250 390 310 310 1.50 0.33 1.37 0.25 1.46 0.28 320 1.48 0.26 1.40 1.40 0.30 0.36 1.44 1.53 1.34 0.33 0.30 0.32 7
导工作阻杆力Fmax/N 机构导杆质动量m4 态静滑块质力量m6 分析 导杆4质心转动惯量Js4(kg?m2)4500 4600 3800 4000 4100 5200 4200 4000 6000 5500 20 20 22 20 22 24 26 28 26 22 70 70 80 80 80 90 80 70 80 60 1.1 1.1 1.2 1.2 1.2 1.3 1.2 1.1 1.2 1.2 凸轮机构设计 从动件最大摆角?max 从动件杆长lo9D 许用压力角??? 推程运动角?0 远休止角?s 回程运动角?0? 15? 15? 15? 15? 15? 15? 15? 15? 15? 15? 125 135 130 122 123 124 126 128 130 132 40 38 42 65 45 43 44 41 40 42 45 75 70 60 70 75 65 60 72 74 10 10 10 10 10 10 10 10 10 10 75 70 65 60 70 75 65 60 72 74
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2 牛头刨床原动机的选用
牛头刨床的工作运动是，经过一定功率的电动机，通过V带轮的传递，输出经过齿轮变速之后，通过一个固定短轴连接的大齿轮，短轴和齿轮之间有一定的间距，在这个间距之间安装一个方形滑块。动力的传输装置是靠一个长槽摇杆，它的运动通过方形滑块被控制在长槽内滑动。当原动机带动大齿轮以一定的速度转动时，摇杆带动滑块摆动，摇杆通常可以摇摆较大的角度，我们可以通过对大齿轮的中心距进行调整，就能够对滑块行程进行调整。
电动机有各种类型（交流异步电动机、直流电动机、交流变频变速电动机、伺服电动机、步进电动机、力矩电动机等）。交流三相异步电动机结构简单、价格便宜、体积小、维护方便、运行可靠、坚固耐用；能保持恒速运行及经受较频繁的启动、反转及制动；但启动转矩小，调速困难。相对于三相异步电动机，直流电动机结构复杂，使用维护不方便，而且要用直流电源；虽然伺服电动机运行平稳、噪音小，但是其控制线性是非线性，并且由于转子电阻大，损耗大，效率低，只适用于0.5?100W的小功率控制系统；步进电动机控制不当容易产生共振，难以运转较高的转速，能源运用效率低，而且在高速运转时会产生共振和噪声；一般机械系统中运用最多的是交流三相异步电动机。所以，综合考虑各方面的条件，确定原动机为交流三相异步电动机。
原动机的转速确定为：根据表2-1所设计的主执行机构转速n2?48r/min和传动系统的设计要求，可选择出原动机的转速为1000r/min?1500r/min之间为宜，可以选择1440r/min。
原动机的类型确定为：Y型三相异步电动机，转速1440r/min，电动机型号为Y2-100L1-4.其额定功率为2.2KW,额定电流为5.2A，效率为80%，噪声也比较低。
选择给定执行机构的数据表的第一组数据作为分析设计数据，数据表见下页：
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表2-1 牛头刨床关键部件设计原始数据表
导杆机构运动分析 导杆机构动态静力分析 导杆4质心转动惯量Js4(kg?m2)转速 机架n2（r/min） lo2o4/mm 工作行程 行程速比系数K H/mm 连杆与导杆之比 工作阻力Fmax/N 导杆质量m4 滑块质量m6 lBC/lo4B 48 380 310 1.46 0.25 4500 20 70 1.1 凸轮机构设计 从动件最大摆角从动件杆许用压力推程运动角?0 远休止角回程运动角?0? ?max 长lo9D 角??? ?s 15? 125 40 75 10
75
10
3 牛头刨床带传动装置确定与分析
在牛头刨床工作过程中，电动机经过减速传动装置（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。电动机不宜与齿轮减速装置直接联接，中间需要机械传动方式连接，通常我们运用到的有链传动，带传动，和摩擦轮传动几种。虽说中国现阶段市场上最主要的还是机械式和液压式牛头刨床，但对于日后的发展而言，数控机床还是日后发展的方向。出于本国实情出发，由于劳动力成本低，机械式牛头刨床价格低廉，操作简单，无需技术过硬的特殊人才，易于上手加工，维修维护方便、简单等这些种种因素都促使大多生产厂商不愿购买使用更为先进的数控牛头刨床；另一方面则是来自于国际上的因素，中国的数控机床虽然产量很大，市场将来也会很大，其中应用最为广泛的是带传动在与执行机构联接中需要用到减速装置，自然就用到齿轮减速装置。综合考虑各方面的因素选择带传动。
带传动又可分为平带传动、圆带传动、V带传动和多楔带传动（如图3-1所示）
图3-1 摩擦轮带传动的几种类型
平带传动结构简单，传动效率高，在传动中心距较大的情况之下应用较多。 V带传动的V带的横截面呈等腰梯形，带轮上也做出相应的轮槽，传动时，V带的两个侧面和轮槽接触，槽面摩擦可以提供更大的摩擦力，V带传动允许的传动比大，结构紧凑，大多数V带已经标准化，V带的特点使其获得了广泛的应用。
多楔带主要用于传动功率较大同时要求结构紧凑的场合。
圆带结构简单，其材料多为皮革、棉、麻、棉纶、聚氨酯等。多用于小功率传动。
综合各种带传动的分析对比，应选择V带传动。
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