机械制造装备设计习题 (一)

《机械制造装备设计》习题

一填空题

1.机床精度包括：精度，精度，精度和精度。

2.相邻两个变速组齿轮，采用排列或传动机构可以缩短其轴向长度。

3.型导轨和型导轨常用镶条来调整侧面间隙，镶条分为镶条和镶条两种。

4.机床夹具的根本组成局部包括，，三局部。

5.减小夹紧变形的方法。

6.在机床上用夹具装夹工件时，其主要功能是使工件,o

7.在金属切削机床上使用的夹具统称为。

8.一个尚未定位的工件其位置是不确定的，空间直角坐标系中有自由度。

9.机床应具有的性能指标包括：，，，和。

10.矩形导轨和燕尾形导轨可采用来调整侧面间隙，辅助导轨副用来调整间隙。

传动和传动；精密机床、高速加工中心和数控车床常用的驱动方式是：。

12.定位元件中适合于工件以精基准圆柱孔定位的元件有，，。

13.分度装置的分度精度等级一般分为,，三种。

14.基准误差研究的主要对象是工件的，两个基准。

15.是确定工件在夹具中的占有正确位置的过程。

16.定位方法中属于不正确的定位方式是。

17.一个变速组内的与的比值称为变速组的变速范围；其中，级比指数为的变速组称为根本

组，第一扩大组的级比指数为（用公式表示）。

18.加强筋（肋）的主要用途是加强和减少。

、、、等组成。

20.机动夹紧装置包括，，三局部

21.按夹紧力的方向单件联动夹紧有三种方式,…

22.定位元件中适合于工件以外圆柱面定位的元件有，。

23.用合理分布的六个支承点限制工件的六个自由度称为。

24.支承板比拟适合于工件以平面定位。

25.扩大传动系统变速范围，可采用，，和等方法。

载荷传递给，从而使整个支承件能比拟均匀地承受我荷。

27.机构中适合于轴向分度对定的机构有,,,o

28.夹紧力作用点确实定原那么中作用点的位置应当

29.属于机动夹紧装置力源装置的有，，。

30.回转分度装置按分度盘和对定销相对位置的不同可分为两种根本形式，。

31.长方体大外表由的三个支承点（不在同一直线）定位可限制个自由度。

32.工件以“两孔一面”组合定位时可限制工件自由度。

三、简答题

L主轴组件由哪些局部组成？主轴组件的功用是什么？主轴组件应满足的根本要求是

什么？

2.支承件的静刚度包括哪三种刚度？提高支承件静刚度的措施有哪些？

3.按摩擦性质和受力状态分类，导轨分别有哪些类型？导轨的根本要求有哪些？

4.主轴上的传动方式主要有哪两种？各有何特点？分别适用于什么场合？

5.工业机滞人由哪儿局部组成，比拟它与数控机床组成的区别。

6.工业机器人的根本功能和根本工作原理什么？它与机床主要有何相同于不同之处？

7.工业机器人的结构类型有哪些，各种类型的特点如何？

8.机器人的自由度表示什么？它与机床中的轴数与原动件是否相等？

9.钻模按其结构特点可分为

10.仓储设施的型式按其功能分有

11.在工业机器人中的谐波减速传动装置的特点

12.在工厂〃物流〃

13.机械加工生产线

四、分析论述题

1.试述下列图中单件对向联动夹紧装置的夹紧与放松工作原理及工作过程？

分析要点：工作过程中活塞杆下移杠杆较链作用下工件夹紧

活塞杆上升杠杆较链作用下工件放松

2.分析下列图中各对定机构的名称、特点及其在分度装置中的作用。

分析要点：

a钢球对定：一般用于预定位

b圆柱销对定：用于一般精度定位

c菱形销对定：一般用于防转定位

d圆锥销对定：用于精度较高的定位

e双斜面楔形槽对定:用于精度较高的周向定位

f单斜面楔形槽对定:用于一般精度的周向定位

g正多面体对：用于一般精度定位

h滚珠对定：一般用于预定位

3.下列图为某机床主轴组件结构图，要求：

1）、在图上画出主轴双向轴向力的传递路线；

2）、画出主轴推力轴承配置形式示意图；

3）、说明主轴轴向定位方式及其特点，并说明这类主轴组件适用于什么场合？

1.如上图

2

3、主轴轴向定位方式为：前端定位。其特点为：推力轴承安装在主轴前端，前支

承结构复杂，受力大，温升高，主轴受热膨胀向后伸长，对主轴前端位置影响鼓小。

这类主轴组件适用于：轴向精度和刚度要求较高的高精度机床和数控机床。

4.下列图为某机床主轴组件结构图，要求：

1）、在图上画出主轴双向轴向力的传递路线；

2）、画出主轴推力轴承配置形式示意图；

3）、说明主轴轴向定位方式及其特点，并说明这类主轴组件适用于什么场合？

1、见图。

2、

3、主轴轴向定位方式为后端定位。

优点：前支承结构简单，发热小，温升低；主轴悬伸量小，后支承调整方便。

缺点：主轴受热膨胀向前伸长，影响轴向精度；主轴受压段较长，易弯曲变形（细

长轴），精度（刚度）较差。

该类主轴组件适用于轴向精度要求不高的普通机床。

五、综合应用题

1.欲设计某普通车床的主传动系统。：主轴最高转速〃max=1500r/min,主轴最低转速〃而n

=r/min,电动机转速〃电=1500r/min,主轴转速公比（p=。公比卡=的标准数列为：

1

22.363

45

689

完成内容：

1、求出主轴的变速范围治；

2、用公式计算出主轴转速级数Z：

3、由给定的公比（p=的标准数列值表确定主轴各级标准转速；

4、写出至少4个不同的结构式；

5、确定一个合理的结构式，并说明其合理性；

6、画出5中结构式对应的结构网；

7、画出合理的转速图（要求标注齐全）；

8、确定各传动轴的计算转速（为=95"min）；

9、确定第二扩大组内各齿轮的计算转速.

答:1、主轴的变速范围用=1500/33.5=45;

2、主轴转速级数Z=12；

3、主轴各级标准转速为：

33.5、47.5>67、95、132、190、265、375、530、750、1060、1500r/min;

4、4个不同的结构式：

12=31x23x26；12=3IX26X23；12=23x3|x26;12=26乂23乂3|。

5、合理的结构式为：12=31x23x26.

合理性：①符合变速级数、级比规律；②传动件“前多后少”；③结构网“前密后

疏”；④第二扩大组的变速范围内=8,满足极限变速范围要求。

12=31x23*26

7、合理的转速图：具体分析。（画出转速图）

8、各传动轴的计算转速：根据转速图，具体分析。

9、第一扩大组内各齿轮的计算转速：根据转速图，具体分析。（7、8无唯一答案）

2,设计一台车床的主传动系统。条件：主轴最高转速〃max=1800r/min,最低转速〃min=

4Dr/min,电动机转速〃电=1500r/min。主轴转速公比（p=。中=的标准数列为：

1

23

45

689

完成内容：

1、求出主轴的变速范围几；

2、用公式计算出主轴转速级数Z；

3、由给定的（p=1.06的标准数列值表确定主轴各级标准转速；

4、写出至少4个不同的结构式；

5、画出所列结构式中至少2个相应的结构网；

6、确定一个合理的结构式，并说明其合理性；

7、画出合理的转速图1要求标注齐全）；

8、写出各传动轴的计算转速要求与转速图中的符号相对应）；

9、写出第一扩大组内各齿轮的计算转速。

答：

1、主轴的变速范围：/?n=/2max/Hmin=1800/40=45；

2、主轴转速级数:Z=1gKn/lg（p+1=Ig45/lgl.41+1«12.08,<Z=12；

3、主轴各级标准转速为：

40,56,80,112,160,224,315,450,630,900,1250,1800。

4、4个不同的结构式为：12=31X23X26；

12=32*21X26；

12=3ZX26X2I；

12=3IX26X23O

共有18种，可写出任意4种。

5、2个相应的结构网如下列图：（共有18个，可画出任意2个）。

12=31X23x2612=32x21X26

6、合理的结构式：12=31X23X26

合理性：①符合变速级数、级比规律；②传动件“前多后少”；③结构网“前密

后疏”；④第二扩大组的变速范围J=8,满足极限变速范围要求。

7、合理的转速图：具体分析。

（画出转速图）

8、各传动轴的计算转速：根据转速图，具体分析。

9、第一扩大组内各齿轮的计算转速：根据转速图，具体分析。

（7、8无唯一答案）

3.某机床的主轴转速为n=100T120r/min,转速级数Z=8,电动机转速

nm=1440r/niin<>试根据机床主传动系统的设计原那么，完成：

1.拟定传动系统的结构式；

2.设计转速图；

3.画出转速图。

1

23

45

689

1.计算公比中

：宠=嘿，Z=8.根据R=(p小,那么坨0=整=吟即：中二1.41

1UUZ—17

2.确定传动组、传动副和扩大顺序

根据传动组和传动副拟定原那么，可选方案有：①Z=4x2;②Z=2x4;③Z=2x2

x2

在方案①，②中，可减少一根轴，但有一个传动组内有四个传动副，增加传动轴轴向

长度，所以选择方案③：Z=2x2x2

根据前疏后密原那么，选择结构式为：8=2,X22X24

3.转速图绘制设计

①主轴各级转速为：130,140,200,280,400,560,800,1120r/min

②确定定比传动比：取轴I的转速值为800r/min,那么电机轴与轴的传动比为：

③确定各变速组最小传动比

从转速点800r/min到100r/min共有6格，三个变速组的最小传动线平均下降两格，

按照前缓

后急的原那么，第二变速组最小传动线下降2格；第一变速组最小传动线下降2-1=1格；

第三变速组最小传动线下降2+1=3格。

4.绘制转速图

4.某机床的主轴转速为n=118T320r/min,转速级数Z=8,电动机转速

n电二1440r/min。试根据机床主传动系统的设计原那么，完成：

1.拟定传动系统的结构式；

2.设计转速图；

3.画出转速图。

1

23

45

689

1.计算公比<P

:尺=粤=11.19,Z=8.根据R=仍,那么lg『二察勺=坨1」9即：中工1.41

I18Z—17

2.确定传动组、传动副和扩大顺序

根据传动组和传动副拟定原那么，可选方案有：①Z=4x2;②Z=2x4;⑤Z=2x2

>:2

在方案①，②中，可减少一根轴，但有一个传动纪内有四个传动副，增加传动轴轴向

长度，所以选择方案③：Z=2x2x2

根据前疏后密原那么，选择结构式为：8-2,x22x24

3.转速图绘制设计

①主轴各级转速为：118,170,236,335,475,670,950,1320r/min

②确定定比传动比：取轴I的转速值为800r/min,那么电机轴与轴的传动比为：

③确定各变速组最小传动比

从转速点950r/min到118r/min共有6格，三个变速组的最小传动线平均下降两格，

按照前缓后急的原那么，第二变速组最小传动线下降2格；第一变速组最小传动线下降

2-1=1格；第三变速组最小传动线下降2+1=3格。

4.绘制转速图

5.在如下图零件上铳槽，要求保证尺寸箱融部12h9。现有三种定位方案，如图b、c、d所

示，试计算三种方案的定位误差，从中选出最优方案。

解1〕分析键宽尺寸，由铳刀的相应尺寸来保证。槽底位