机械制造装备设计试卷和答案(理工)2013

1、a 卷共（ 10） 页第（1）页河北科技大学理工学院2013 2014 学年第 1 学期机械制造装备设计期末考试试卷a 专业班级姓名学号题号一二三四五总分得分一、填空（每空1 分，共 20 分）1机械制造装备设计柔性化的含义是指和柔性化。2机械制造装备主要包括：、。3机床的基本参数包括： _、_ 、_ 。4导轨的作用是和。5普通机床主轴的滚动轴承前支承的精度要比后支承的精度_ 。6某机床主轴的转速级数z=12，公比=1.26，采用双速电机的结构式为_ 。7进给传动链的传动载荷特点是；因此，其传动系中各传动件的计算转速是其的 _ 。8专用机床总体设计的结果表现形式是三图一卡，它们是：零件的机械加

2、工工序图、和。9自动化仓库中的托盘或货箱的功能是_ 。10料仓中隔料器的作用是 _ 。a 卷共（ 10） 页第（2）页二简答（每小题5 分，共 25 分） 1 机床系列化设计的标志是什么？设计中遵循的四化原则是什么？ 2 机床设计应满足的基本要求是什么？3机床主轴转速数列的公比为什么要 12 ？4机床主轴的功率转矩特性是什么？（画图表示并说明）5直线滑动导轨常用的截面组合形式有哪些？a 卷共（ 10） 页第（3）页三、简单分析设计（ 15 分）1某机床主轴的转速（速度）中等，承受的径向载荷较大，径向支承应选择哪种类型的轴承？如果主轴的转速（速度）高，承受的径向、轴向都载荷较小，又应选择哪种类型

3、的轴承？为了提高主轴轴承的接触刚度，应采取什么措施？2某龙门机床的横梁受到切削头重力和切削力的作用，试选择横梁合理的截面形状？为了提高横梁的刚度，应采取什么措施？3某中型机床主传动系统主轴的转速nmax=3000 转/ 分，nmin=25 转/ 分，计算转速 nj=250 转/ 分，交流调速电机的额定转速n电=1500 转/ 分，n电 max=4500转/ 分,试设计无级和分级混合的传动系统。a 卷共（ 10） 页第（4）页四、主轴组件分析 (15 分）某机床主轴组件如四题图所示，试完成以下问题：1分别指出图上标注阿拉伯数字的零件的名称和作用。2画出轴向力的传递路线。3说明轴承间隙（或预紧）如

4、何进行调整。四题图a 卷共（ 10） 页第（5）页五、综合设计应用（ 25 分）已知某中型机床主传动系统主轴的转速nmax=1600 转/ 分， nmin=40 转/ 分，=1.26，电机转速 n电=1440 转/ 分，主轴的计算转速13minzjnn。 公比为 1.06的标准数列为：试完成下列问题：1列出主轴上各级转速。2写出传动结构式。3画出转速图（见下一页）。a 卷共（ 10） 页第（6）页4确定各传动轴的计算转速。轴号计算转速5确定各变速组中最小齿轮的计算转速齿轮代号计算转速转速图a 卷共（ 10） 页第（7）页河北科技大学理工学院2013 2014 学年第 1 学期机械制造装备设计期

5、末考试试卷标准答案学院_ 年级_考试班级 _ 题号一二三四五总分满分10 30 25 20 15 100 一、填空（每空1 分，共 20 分）1产品结构、功能2 分2加工设备、工艺装备、仓储传送装备和辅助装备 4分3尺寸参数、运动参数、动力参数3分4导向、承载2分5 高一级1分612233126 1 分7恒转矩；最高转速2 分8加工示意图、机床的尺寸联系图、生产率计算卡3 分9装物料1 分10将待加工对象从料仓中隔离出来并进入上料器。1 分二简答（每小题5 分，共 25 分）1标志是机床主参数的系列化 （1 分） ；产品系列化、 零部件通用化、 标准化（3分） ；结构典型化（ 1 分） 。 2

6、 工艺范围、精度、刚度、热变形、噪声、低速平稳性等。一个要点得 1 分，满 5 分。3因为主轴转速由nmin至 nmax是递增的，所以公比1；2 分a 卷共（ 10） 页第（8）页为了使主轴上最大相对转速损失不大于50% ，即 amax1111jjjnnn50% ，所以2。3 分4机床主轴上的转速一般按等级数从小到大分级排列，其功率转矩特性图如二题解图所示。3 分其功率转矩特性以计算转速nj为界分两个区域，低于nj部分为恒转矩区（），高于 nj部分为恒功率区（） 。2 分二题解图三题解图5常用的组合形式有 : 三角形与矩形；双三角形；双矩形；燕尾形；双圆形。每种组合得 1 分，合理的适当得分，

7、满5 分。三、简单分析设计（ 15 分）1龙门机床的横梁受到切削头重力和切削力的作用时，横梁合理受到弯、扭组合载荷（ 2 分），其截面形状应选择矩形（1 分）；为了提高横梁的刚度，应加隔板（肋板）、加强筋（肋条）等措施（2 分）。2机床主轴的转速（速度）中等，承受的径向载荷较大，径向支承应选择短圆柱滚子轴承（ 2 分）；主轴的转速（速度）高，承受的径向、轴向都载荷较小，又应选择角接触球轴承（2 分）；为了提高主轴轴承的接触刚度，应采取预紧措施（1 分）。3解：主轴恒功率变速范围： r主 n=3000/250=12 1 分电机恒功率变速范围： r电 n=4500/1500=3 1 分分级恒功率变

8、速范围： r分 n= r主 n / r电 n =12/3=4 1 分a 卷共（ 10） 页第（9）页若采用 2 个传动副的分级变速组，则主轴有间隔；若采用3 个传动副的分级变速组，公比为 2，则主轴有部分重叠，其转速图见三题解图。2 分四、主轴组件分析 (15 分）1. 1- 箱体；支承和安装箱体上的零件。1 分2、3-圆锥滚子轴承；主轴的径向和轴向支承作用。2 分4- 碟形弹簧；补偿主轴热伸长时圆锥滚子轴承的预紧或间隙。2 分5-调整螺母，轴承2 的定位固定，调整轴承2、3 的间隙预紧。 1 分6- 深沟球轴承；辅助支承作用，也有减振减噪作用。2 分2主轴轴向力的传递路线如四题解图所示，左右

9、方向上力的传递路线各2 分。四题解图3说明轴承 1 的间隙（或预紧）如何进行调整。答：松开调整螺母5 上的锁紧螺钉，拧动螺母5，推动碟形弹簧、套筒、轴承3的内圈向前（右）移动，在力的作用下，主轴的台阶作用轴承2 的内圈向后（左）移动，由于轴承2、3 的外圈相对箱体 1 不动，从而将轴承2、3 的内圈滚道、滚动体、外圈的滚道间隙消除（或预紧），调整完毕后，将调整螺母5 上的锁紧螺钉锁紧。回答完整正确的得2 分五、综合设计应用（ 25 分）1查表得到主轴的转速为： 40 、50、63、80、100、125、160、200、250、315、400、500、630、800、1000、1250、1600。5 分2主轴转速的传动结构式为： 17=3133285 分3画出转速图见五题解图所示。10 分a 卷共（ 10） 页第（ 10）页其中：电机转速1 分；轴号 1 分；主轴的转速系列1 分；转速重叠 1 分；传