机械制造装备设计-练习一及答案

机械制造装备设计〔桂电〕练习一一、是非题〔对的打“√”，错的打“×”〕机床的可靠性是指机床在整个使用寿命周期内完成规定功能的能力。〔√〕机床的可靠性是指机床在使用时完成规定功能的能力。〔×〕机床形式与支承形式分为卧式、立式，机床形式是指主运动执行件的状态，支承件形式指高度方向尺寸相对长度方向尺寸的大小。〔√〕机床形式与支承形式分为卧式、立式，是指主运动执行件的状态。〔×〕从动轴转速与主动轴转速的比值称为传动比。〔√〕主动轴转速与从动轴转速的比值称为传动比。〔×〕拟定转速图时，在传动顺序上，各变速组应按“前多后少”的原那么排列。〔√〕拟定转速图时，在传动顺序上，各变速组应按“前少后多”的原那么排列。〔×〕设计变速传动系统运动时，传动副“前多后少”，传动线要“前密后疏”；降速要“前慢后快”。〔√〕设计变速传动系统运动时，传动副“前多后少”，传动线要“前密后疏”；升速要“前快后慢”。〔√〕设计变速传动系统运动时，传动副“前多后少”，传动线要“前密后疏”；降速要“前快后慢”。〔×〕设计变速传动系统运动时，传动副“前多后少”，传动线要“前密后疏”；升速要“前慢后快”。〔×〕主轴能传递全部功率的最低转速，称为主轴的计算转速。〔√〕主轴能传递全部功率的最高转速，称为主轴的计算转速。〔×〕主轴组件的抗振性是指机器工作时主轴组件抵抗振动、保持主轴平稳运转的能力。〔√〕主轴组件的耐磨性是指长期地保持其原始制造精度的能力，即精度的保持性。〔√〕双列圆柱滚子轴承只能承受径向载荷。〔√〕双列圆柱滚子轴承不但可以承受径向载荷,而且可以承受轴向载荷。〔×〕双列圆锥滚子轴承只能承受径向载荷。〔×〕双列圆锥滚子轴承双列圆柱滚子轴承不但可以承受径向载荷,而且可以承受轴向载荷。〔√〕对于空心主轴，内孔直径d的大小，应在满足主轴的刚度前提下尽量取大值。〔√〕对于空心主轴，内孔直径d越大越好。〔×〕滚柱导轨的承载能力和刚度都比滚珠导轨大，它适于载荷较大的设备，是应用最广泛的一种导轨。〔√〕滚针导轨的长径比大，因此具有尺寸小、结构紧凑等特点，应用在尺寸受限制的地方。〔√〕滚珠导轨结构紧凑，制造容易，本钱较低，但由于是点接触，因此刚度低，承载能力小，适用于运动部件重量不大，切削力和颠覆力矩都较小的场合〔√〕滚珠导轨结构紧凑，制造容易，本钱较低，是应用最广泛的一种导轨。〔×〕支承件设计时，当开孔面积小于所在壁面积的20%时，对刚度影响较小。当开孔面积超过所在壁面积的20%时，抗扭刚度会降低许多。〔√〕支承件设计时，当开孔面积小于所在壁面积的30%时，对刚度影响较小。当开孔面积超过所在壁面积的30%时，抗扭刚度会降低许多。〔×〕支承件设计时，开孔对抗扭刚度影响较小，假设加盖且拧紧螺栓，抗扭刚度可接近未开孔时的水平。〔×〕支承件设计时，开孔对抗弯刚度影响较小，假设加盖且拧紧螺栓，抗弯刚度可接近未开孔时的水平。〔√〕操纵机构采用钢球定位结构简单，制造、装配方便，本钱低，应用普遍。〔√〕操纵机构采用回柱销定位方式定位可靠，结构简单，应用普遍。〔×〕操纵机构采用锥销定位定位精度高，且定位可靠，应用普遍。〔×〕操纵机构采用槽口定位定位可靠，使用方便，应用普遍。〔×〕料仓式自动棒料送料装置对同一零件的车削，棒料的直径必须相同。对不同直径零件的加工，那么需更换与棒料直径相适应的手指夹头，同时调整支承滚轮的高度，使被支承的棒料轴心与车床主轴保持同高度。〔√〕料仓式自动棒料送料装置对同一零件的车削，棒料的直径没有要求。对不同直径零件的加工，只需更换与棒料直径相适应的手指夹头就可以。〔×〕夹持抽拉式棒料送料装置由于在棒料的后端无支承，因此棒料不能太长，否那么会引起棒料的颤振，从而影响零件车削的精度。〔√〕夹持抽拉式棒料送料装置由于在棒料的后端无支承，因此棒料越长越好，以便节省装夹时间。〔×〕辅助支承一批工件调整一次，不限制工件的自由度。〔×〕可调支承每个零件定位调整一次，起到限制工件的自由度。〔×〕轴类零件以外圆在V形块上定位，其定位基准是其外圆外表的中心轴线。〔√〕单个螺旋夹紧结构简单，夹紧力大、自锁性好、生产率高。〔×〕少于6点的定位不会是过定位。〔×〕辅助支承每一个工件调整一次，可限制工件的自由度。〔×〕零件以内孔在圆柱销上定位，其定位基准是其内孔外表。〔×〕斜楔夹紧操作费时，自锁性差，但夹紧力大。〔×〕可调支承一批工件调整一次，不限制工件的自由度。〔×〕轴类零件以外圆在V形块上定位，其定位基准是其外圆外表。〔×〕偏心夹紧动作迅速、生产率高、夹紧力大、自锁性好。〔×〕工件缺乏六点的定位是欠定位。-----------------------〔×〕工件在夹具中夹紧了，就实现了完全定位。---------------〔×〕工件加工时，采用完全定位，不完全定位都是允许的。〔√〕工件以外圆在卡盘上定位，其定位基准是工件的外圆。〔×〕夹具制造时，精度储藏量越大越好，这样可以提高夹具的使用寿命。〔×〕夹具制造时，在满足使用性能的前提下，精度越低越好。〔√〕二、选择题常用于通用机床主传动之中的机床输出轴转速数列是：〔A〕A、按等比级数排列B、按等差级数排列C、按泰勒级数排列D、无规那么排列2．用于进给运动之中机床输出轴转速数列是：〔B〕A、按等比级数排列B、按等差级数排列C、按泰勒级数排列D、无规那么排列3．常用于专机或有些数控机床之中机床输出轴转速数列是：〔D〕A、按等比级数排列B、按等差级数排列C、按泰勒级数排列D、无规那么排列4．拟定转速图时每一变速组内的传动副数目一般应取〔B〕A、1或2B、2或3C、3或4D、4或55．主运动变速传动系统设计时，齿轮极限传动比限制〔B〕A、B、C、D、6．主运动变速传动系统设计时，齿轮极限传动比限制〔B〕A、B、C、D、7．主运动变速传动系统设计时，以下齿轮极限传动比限制正确的选项是〔B〕A、B、C、D、8．主运动变速传动系统设计时，以下齿轮极限传动比限制正确的选项是〔B〕A、B、C、D、9．主运动变速传动系统设计时，齿轮变速组的变速范围的限制〔B〕A、6-8B、8-10C、10-12D、12-1410．假设计，12=3×2×2的变速系统有以下几种方案，其最正确结构式为〔A〕A、12=30×21×22B、12=31×2o×22C、12＝31×22×20D、12=32×21×2011．假设计，以下几种12级转速的变速系统方案，其最正确结构式为〔A〕A、12=30×21×22B、12=31×2o×22C、12＝31×22×20D、12=31×2o×22;12．以下几种材料最适合没有特殊要求时的主轴材料是〔A〕A、45钢或60钢B、40CrC、轴承钢GCr15、弹簧钢65MnD、20CrMnTi、20Cr13．以下几种材料最适合中等精度、转速的主轴材料是〔B〕A、45钢或60钢B、40CrC、轴承钢GCr15、弹簧钢65MnD、20CrMnTi、20Cr14．以下几种材料最适合高精度轴的主轴材料是〔C〕A、45钢或60钢B、40CrC、轴承钢GCr15、弹簧钢65MnD、20CrMnTi、20Cr15．以下几种材料最适合高转速、重载的主轴材料是〔D〕A、45钢或60钢B、40CrC、轴承钢GCr15、弹簧钢65MnD、20CrMnTi、20Cr16．以下〔D〕不是选择主轴轴承的主要依据A、承受载荷B、转速C、精度D、疲劳寿命17．以下〔D〕不是选择主轴轴承的主要依据A、承受载荷B、转速C、精度D、承载能力18．载荷较大，转速较高时,主轴滚动轴承的配置型式为(A)19．载荷较大，中、低转速时,主轴滚动轴承的配置型式为(B)20．载荷中等，转速较高时,主轴滚动轴承的配置型式为(C)21．载荷中等，中、低转速时,主轴滚动轴承的配置型式为(D)22．载荷较小，转速较高时,主轴滚动轴承的配置型式为(E)23．载荷较小，中、低转速时,主轴滚动轴承的配置型式为(F)ABCDEF24．以下导轨适用于载荷较大，而导向性要求略低的设备是〔B〕。A、三角形导轨B、矩形导轨C、燕尾形导轨D、圆柱形导轨25．以下导轨适用于受力小、层次多、要求间隙调整方便的场合是〔C〕。A、三角形导轨B、矩形导轨C、燕尾形导轨D、圆柱形导轨26．兼有导向性好、制造方便和刚度高的优点，应用最广的导轨组合是〔D〕27．常用于只受轴向力的场合的导轨组合是〔F〕28．具有调整方便和承受较大力矩的优点，多用于横梁、立柱等的导轨组合是〔E〕29．闭式导轨中接触面最少的一种结构的导轨组合是〔C〕30．承载能力较大，但导向性稍差，多用于普通精度的设备的导轨组合是〔B〕31．导向性和精度保持性好，但由于过定位，加工、检验和维修都比拟困难，因此多用于精度要求较高的设备的导轨组合是〔A〕A、双三角形导轨B、双矩形导轨C、燕尾形导轨D、三角形和矩形导轨的组合E、矩形和燕尾形导轨的组合F、双圆柱导轨32．定位机构的安装位置对滑移件定位精度的影响不同，定位机构布置在〔C〕上的位置精度最高。A、操纵件上B、执行件上C、滑移件上D、控制件上33．定位机构的安装位置对滑移件定位精度的影响不同，定位机构布置在〔A〕上的位置精度最低。A、操纵件上B、执行件上C、滑移件上D、控制件上34．以下几种操纵机构定位方式中，〔A〕结构简单，制造、装配方便，本钱低，应用普遍，但定位精度差，不太可靠。A、钢球定位B、圆柱销定位C、锥销定位D、槽口定位35．在以下几种操纵机构定位方式中，机床振动较大或定位精度要求较高的情况下不宜采用〔A〕。A、钢球定位B、圆柱销定位C、锥销定位D、槽口定位36．工件以平面定位，假设定位面为工件的侧面，选用的支承钉应用〔C〕。A、球头型B、平头型C、齿纹型D、任意型。37．短的圆锥销限制工件的〔B〕自由度。A、二点B、三点C、四点D、五点38．工件以平面定位，假设定位面为已加工面，选用的支承钉应用〔B〕。A、球头型B、平头型C、齿纹型D、任意型。39．小锥度心轴限制工件的〔D〕自由度。A、二点B、三点C、四点D、五点。40．工件以平面定位，假设定位面为未加工面，选用的支承钉应用〔A〕。A、球头型B、平头型B、齿纹型D、任意型。41．多点接触的浮动支承限制工件的〔A〕自由度。A、一点B、二点C、三点D、不限制。42．镗模采用双面导向时，镗杆与机床主轴是〔B〕连接，机床主轴只起〔C〕作用，镗杆回转中心及镗孔精度由〔D〕保证。A、刚性B、柔性〔或浮动〕C、传递动力D、镗模 E、机床43．镗模采用双面导向时，镗杆回转中心及镗孔精度由〔D〕保证。A、机床B、刀具C、工件安装D、镗模 44．镗模采用双面导向时，镗杆与机床主轴是〔B〕连接。A、刚性B、柔性〔或浮动〕C、锥度D、螺纹45．以下钻套钻孔精度最高的是〔A〕A、固定钻套B、可换钻套C、快换钻套D、小孔钻套46．以下钻模板钻孔精度最高的是〔A〕A、固定式钻模板B、铰链式钻模板C、别离式钻模板D、可卸式钻模板三、填空题专机设计的步骤:调查研究、总体方案设计、工作图设计、试制鉴定。专机的总体方案设计：调查研究、工艺分析、专机的总体布局、确定专机的主要技术参数。专机的主要技术参数包括尺寸参数、运动参数和动力参数。电动机功率确实定方法常有：类比法、实测法、计算法。所有专机均由原动机、传动装置和工作机构三大局部组成。机床输出轴的转速数列有以下三种排列形式：1)按等比级数排列2)按等差级数排列3)无规那么排列变速组根据变速扩大情况可分为根本组和扩大组。常用的分级变速机构有：滑移齿轮变速机构、离合器变速机构、换齿轮变速机、公用齿轮变速机构、背轮变速机构、双速电动机变速机构主轴组件的抗振性是指机器工作时主轴组件抵抗振动、保持主轴平稳运转的能力。主轴组件的耐磨性是指长期地保持其原始制造精度的能力，即精度的保持性。在主轴组件上常用的滚动轴承类型有：双列圆柱滚子轴承、双向推力角接触球轴承、双列圆锥滚子轴承、加梅〔Gamet〕轴承导轨按摩擦性质可分为：1〕滑动导轨2)滚动导轨导轨按受力情况可分为：1〕开式导轨2)闭式导轨滚动导轨的结构型式可分为滚珠导轨滚柱导轨滚针导轨直线运动导轨截面的根本形状主要有三角形矩形燕尾形圆柱形隔板的布置形式：纵向隔板、横向隔板和斜向隔板。件料送料机构分为两类，即料仓式送料机构和料斗式送料机构。根本夹紧机构有偏心夹紧机构，螺旋夹紧机构，斜楔夹紧机构。铣床夹具中定位键的作用是定向和承受局部扭矩。防止簿壁套筒夹紧变形的工艺措施是增大夹紧面积和轴向夹紧。夹具的根本组成局部有：定位元件、夹紧装置、夹具体。四、问答题(12%)专机主轴推力轴承配置形式有哪几种？并绘出示意图？〔6%〕前端定位〔2%〕后端定位〔2%〕两端定位〔2%〕如何限制主轴的五个自由度？主轴前、后轴承的间隙怎样调整？〔6%〕答：主轴采用三支承结构〔2%〕主支承--前支承、后支承前支承限制三个方向移动自由度，后支承限制X、Y方向的转动自由度。辅助支承—中间支承〔1〕前支承间隙调整〔2%〕双列短圆柱滚子轴承间隙调整方法：先拧松螺母62，然后拧紧带锁紧螺钉的螺母57，使轴承61的内圈相对主轴锥形轴颈向右移动，由于锥面的作用，薄壁的轴承内圈产生径向弹性变形，将滚子与内、外圈滚道之间的间隙消除。调整妥当后，再将螺母62拧紧。60°角接触双列推力球轴承间隙调整〔1%〕方法：磨削减小两内圈间的调整垫圈的厚度来消除间隙〔2〕后轴承间隙调整〔1%〕方法：拧紧带锁紧螺钉的螺母53，使轴承55的内圈相对主轴锥形轴颈向右移动，由于锥面的作用，薄壁的轴承内圈产生径向弹性变形，将滚子与内、外圈滚道之间的间隙消除。五、计算题某卧式车床的nmax=1400r/min，nmin=31.5r/min，＝1.41，n电＝1440r/min，试拟定转速图。〔1〕选择结构式1)确定变速组的数目和各变速组中传动副的数目。大多数专机中广泛应用滑移齿轮的变速方式。为满足结构设计和操纵方便的要求，根据拟定转速图的第一项原那么，必须采用双联和三联齿轮。因此，12级转速就需要3个变速组，Z=3×2×2。2〕确定变速组的排列方案。根据“前多后少”的原那么，选择Z=3×2×2的排列。3〕确定变速组的扩大顺序。根据“前密后疏”的原那么，结合〔，，〕，选择Z=12＝30×21×22的方案(2)确定是否需要增加降速的定比传动副该机床的主传动系统的总降速比，假设每一个变速组的最小降速比均取为,那么3个变速组的总降速比可到达，故无需增加一个降速传动。但是，为使中间的2个变速组降速缓慢，以利于减少变速箱的径向尺寸，故在电动机轴与=1\*ROMANI轴间增加一对降速的带传动()。(3)主传动系统有4根轴，再加上电动机轴，12级转速，画出转速图的格线。1)在主轴=4\*ROMANIV上标出12级转速，。2)决定=3\*ROMANIII与=4\*ROMANIV轴之间的最小降速传动比。主轴上的齿轮希望大一些，能起到飞轮的作用，有利于主轴运转的平稳性。所以，最后一个变速组的最小降速传动比取极限值1/4，现公比1.41,,因此从下向上数4格(41g)，在=3\*ROMANIII轴上找到交点，连线即为=3\*ROMANIII与=4\*ROMANIV轴之间的最小传动比。3)决定其余变速组的最小传动比。根据“前缓后急”的原那么，轴=2\*ROMANII与=3\*ROMANIII之间的变速组取，轴I与=2\*ROMANII之间取，。4)画出各变速组的传动比连线〔即为射线〕。根据已选定的结构式12＝30×21×22,I与=2\*ROMANII轴之间为根本组，有3对齿轮传动，3条传动线〔射线〕在转速图上各相距一格，它们的传动比分别为1、、；第一扩大组的传动比分别为1和；第二扩大组的传动比分别为和。校核升速传动比：根据原那么，结合图示得出，满足要求，可以使用。5)画出全部传动比连线。某卧式车床的nmax=1600r/min，nmin=31.5r/min，＝1.26，n电＝1440r/min，试拟定转速图。〔1〕选择结构式1)确定变速组的数目和各变速组中传动副的数目。，故为18级。大多数专机中广泛应用滑移齿轮的变速方式。为满足结构设计和操纵方便的要求，根据拟定转速图的第一项原那么，必须采用双联和三联齿轮。因此，18级转速就需要3个变速组，Z=3×3×2。2〕确定变速组的排列方案。根据“前多后少”的原那么，选择Z=3×3×2的排列。3〕确定变速组的扩大顺序。根据“前密后疏”的原那么，结合第4个原那么〔，，〕，选择Z=18＝30×31×22的方案(2)确定是否需要增加降速的定比传动副该机床的主传动系统的总降速比，假设每一个变速组的最小降速比均取为,那么3个变速组的总降速比可到达，故无需增加一个降速传动。但是，为使中间的2个变速组降速缓慢，以利于减少变速箱的径向尺寸，故在电动机轴与=1\*ROMANI轴间增加一对降速的带传动。(3)主传动系统有4根轴，再加上电动机轴，18级转速，画出转速图的格线。1)在主轴=4\*ROMANIV上标出18级转速。2)决定=3\*ROMANIII与=4\*ROMANIV轴之间的最小降速传动比。主轴上的齿轮希望大一些，能起到飞轮的作用，有利于主轴运转的平稳性。所以，最后一个变速组的最小降速传动比取极限值1/4，现公比,,因此从下向上数6格在=3\*ROMANIII轴上找到交点。3)决定其余变速组的最小传动比。根据“前缓后急”的原那么，轴=2\*ROMANII与=3\*ROMANIII之间的变速组取，轴I与=2\*ROMANII之间取。4)画出各变速组的传动比连线〔即为射线〕。根据已选定的结构式12＝30×31×22,I与=2\*ROMANII轴之间为根本组，有3对齿轮传动，它们的传动比分别为、、；同理可得出第一扩大组的传动比分别为、和；第二扩大组的传动比分别为和。校核升速传动比：根据原那么，结合图所示得出，满足要求，可以使用。5)画出全部传动比连线。某卧式铣床的主轴转速nmax=1500r/min，nmin=30r/min，公比＝1.26，电动机的转速n电＝1450r/min，试拟定转速图。(1)计算变速级数Z=18〔2〕选择结构式1)确定变速组的数目和各变速组中传动副的数目。大多数专机中广泛应用滑移齿轮的变速方式。为满足结构设计和操纵方便的要求，根据拟定转速图的第一项原那么，必须采用双联和三联齿轮。因此，18级转速就需要3个变速组，Z=3×3×2。2〕确定变速组的排列方案。根据“前多后少”的原那么，选择Z=3×3×2的排列。3〕确定变速组的扩大顺序。根据“前密后疏”的原那么，结合第4个原那么〔，，〕，选择Z=18＝30×31×22的方案(2)确定是否需要增加降速的定比传动副该机床的主传动系统的总降速比，假设每一个变速组的最小降速比均取为,那么3个变速组的总降速比可到达，故无需增加一个降速传动。但是，为使中间的2个变速组降速缓慢，以利于减少变速箱的径向尺寸，故在电动机轴与=1\*ROMANI轴间增加一对降速齿轮传动。(3)主传动系统有4根轴，再加上电动机轴，18级转速，画出转速图的格线。1)在主轴=4\*ROMANIV上标出18级转速。2)决定=3\*ROMANIII与=4\*ROMANIV轴之间的最小降速传动比。主轴上的齿轮希望大一些，能起到飞轮的作用，有利于主轴运转的平稳性。所以，最后一个变速组的最小降速传动比取极限值1/4，现公比,,因此从下向上数6格在=3\*ROMANIII轴上找到交点。3)决定其余变速组的最小传动比。根据“前缓后急”的原那么，轴=2\*ROMANII与=3\*ROMANIII之间的变速组取，轴I与=2\*ROMANII之间取。4)画出各变速组的传动比连线〔即为射线〕。根据已选定的结构式12＝30×31×22,I与=2\*ROMANII轴之间为根本组，有3对齿轮传动，它们的传动比分别为、、；同理可得出第一扩大组的传动比分别为、和；第二扩大组的传动比分别为和。校核升速传动比：根据原那么，结合图所示得出，满足要求，可以使用。5)画出全部传动比连线。nmax=1800r/min，nmin=40r/min，公比＝1.41，电动机的转速n电＝1440r/min，试拟定转速图〔1〕计算变速级数Z=12(2)选择结构式1)确定变速组的数目和各变速组中传动副的数目。大多数专机中广泛应用滑移齿轮的变速方式。为满足结构设计和操纵方便的要求，根据拟定转速图的第一项原那么，必须采用双联和三联齿轮。因此，12级转速就需要3个变速组，Z=3×2×2。2〕确定变速组的排列方案。根据“前多后少”的原那么，选择Z=3×2×2的排列。3〕确定变速组的扩大顺序。根据“前密后疏”的原那么，结合〔，，〕，选择Z=12＝30×21×22的方案(3)确定是否需要增加降速的定比传动副该机床的主传动系统的总降速比，假设每一个变速组的最小降速比均取为,那么3个变速组的总降速比可到达，故无需增加一个降速传动。但是，为使中间的2个变速组降速缓慢，以利于减少变速箱的径向尺寸，故在电动机轴与=1\*RO