機械制造裝備設(shè)計復習題2及答案

1、2009年1月份機械制造裝備設(shè)計復習題（二）一、選擇（10分，每小題1分）1下列結(jié)構(gòu)式中，符合級比規(guī)律的是 C 。A. B. C. D. 2齒輪、滾動軸承及其它傳動元件的振動摩擦產(chǎn)生的噪聲稱為A 。A.機械噪聲 B. 液壓噪聲C.電磁噪聲 D. 空氣動力噪聲3銑床的主要性能指標（第二主參數(shù)）是 D 。A. 床身上的最大回轉(zhuǎn)直徑 B. 最大的工件長度C. 工作臺工作面寬度 D. 工作臺工作面長度4刀具是線切削刃，與工件發(fā)生線吻合，因此發(fā)生線由刀刃實現(xiàn)，發(fā)生線不需要刀具與工件的相對運動，該發(fā)生線的生成方法為 B 。A. 軌跡法 B. 成形法C. 相切法 D. 展成法5清楚的表明機床的形式和布局，規(guī)

2、定各部件的輪廓尺寸及相互間的裝配關(guān)系和運動關(guān)系，是展開各部件設(shè)計的依據(jù)，該資料稱為C 。A.被加工零件工序圖 B. 加工示意圖C.機床總聯(lián)系尺寸圖 D. 生產(chǎn)率計算卡6具有良好的抗振性、工藝性和耐磨性等為特點的導軌為A 。A.鑄鐵導軌 B. 鑲鋼導軌C.有色金屬導軌 D. 塑料導軌7刀庫的特點是結(jié)構(gòu)簡單緊湊，應(yīng)用較廣，容量較小，一般不超過32把刀具，指的是A 。A.鼓輪式刀庫 B. 鏈式刀庫C.格子箱刀庫 D. 直線式刀庫8控制閥將來自氣泵的壓縮空氣自噴嘴通入，形成高速射流，將吸盤內(nèi)腔中的空氣帶走而形成負壓，使吸盤吸住物體，該吸盤稱為B 。A.擠壓排氣式吸盤 B. 氣流負壓式吸盤C.真空泵排氣

3、式吸盤 D. 磁吸式吸盤9在刀具識別位置上，利用光學系統(tǒng)將刀具的形狀投影到帶有許多光電元件組成的屏幕上，從而將刀具的形狀變成電信號，經(jīng)信息處理后存入記憶裝置中，該刀具識別法稱為 C 。A. 非接觸式磁性識別法 B. 光學纖維刀具識別C. 圖像識別技術(shù) D. PLC實現(xiàn)隨機換刀10首先應(yīng)用在平面多關(guān)節(jié)型（SCARA型）裝配機器人中的驅(qū)動機器人關(guān)節(jié)軸的電機是 C 。A. 直流伺服電動機 B. 交流伺服電動機C. 雙定子結(jié)構(gòu)直接驅(qū)動電動機 D. 步進電動機二、填空（20分，每小題1分）1普通車床和升降臺銑床的主參數(shù)系列公比為_1.25_。2一般機械傳動元件的速度增加一倍，噪聲增加_6_dB。3一般機

4、械傳動元件的載荷增加一倍噪聲增加_3_dB。4水射流加工是利用具有很高速度的細水柱或參有_磨料_的細水柱，沖擊工件的被加工部位，使被加工部位上的材料剝離。5_可接近性_是指機床與物流系統(tǒng)之間進行物料流動的方便程度。6_傳動比_用主動齒輪與從動齒輪的齒數(shù)比或主動帶輪與從動帶輪的直徑比表示。7采用多速電動機的缺點之一就是當電動機在高速時，沒有完全發(fā)揮其_能力_。8齒輪的齒槽到孔壁或鍵槽底部的壁厚a應(yīng)大于或等于_2m _，以保證齒輪具有足夠的強度。9導向精度是導軌副在空載或切削條件下運動時，實際運動導軌與給定運動_軌跡_之間的偏差。10影響低速運動平穩(wěn)性的因素有導軌的結(jié)構(gòu)形式，潤滑情況，導軌摩擦面的

5、_靜、動摩擦因素_的差值，以及傳動導軌的傳動系統(tǒng)剛度。11在機床設(shè)計中，既要考慮各個部件的剛度，同時也要考慮結(jié)合部剛度及各部件間的剛度_匹配_。12當激振頻率和機床的固有頻率接近時，機床將呈現(xiàn)“_共振_”現(xiàn)象，使振幅激增，加工表面粗糙度也將大大增加。13磁浮軸承利用_磁力_來支撐運動部件使其與固定部件脫離接觸來實現(xiàn)軸承功能。14氣體靜壓軸承摩擦小，功率損耗小，能在極高_轉(zhuǎn)速_或極低溫度下工作，振動噪聲特別小，旋轉(zhuǎn)精度高，壽命長，基本上不需要維護。15手腕能實現(xiàn)繞空間三個坐標軸的轉(zhuǎn)動，即回轉(zhuǎn)運動（）、左右偏擺運動（）和_俯仰_運動（）。16工作進給長度等于被加工部位的長度與刀具切入長度和_切出_

6、長度之和。17由各關(guān)節(jié)的運動量求機器人的位置及姿態(tài)，稱為機器人的_正_運動學解析。18機器人各關(guān)節(jié)的運動都是坐標運動，坐標運動可用_齊次坐標變換_矩陣表示。19機器人末端執(zhí)行器與機座之間的相對運動可以用_運動_矩陣表示。20由機器人末端執(zhí)行器的位資求關(guān)節(jié)運動量，稱為機器人的_逆運動學_解析。三、問答（15分，每小題3分）1何謂算轉(zhuǎn)速？如何確定中型普通車床等比傳動的計算轉(zhuǎn)速？答：主軸和各傳動件傳遞全部功率的最低轉(zhuǎn)速。（2分）（1分）2試述防止低速運動部件產(chǎn)生爬行的措施？答：1應(yīng)減少靜、動摩擦系數(shù)之差；2 提高傳動機構(gòu)的剛度；3 降低移動部件的質(zhì)量4 增大系統(tǒng)阻尼。（答對3個，即得3分）3采用公用

7、齒輪傳動的系統(tǒng)有何特點？（3分）答：（1） 可以減少齒輪的數(shù)目，簡化結(jié)構(gòu)，減少軸向尺寸；（2）兩個變速組的模數(shù)必須相等；（3）彎曲疲勞需用應(yīng)力比非公用齒輪要低，盡可能選擇較大的齒輪作公用齒輪；（4）雙公用齒輪降速傳動時，其傳動順序與擴大順序不一致。（答對3個，即得3分）4試述傳動件在主軸上軸向位置合理布置的原則？（3分）答：1傳動力Q引起的主軸彎曲要?。?分）；2 引起主軸前軸端在加工精度敏感方向上的位移要??；（1分）3 因此，主軸上傳動件軸向布置時，應(yīng)盡量靠近前支承，有多個傳動件時，其中最大件應(yīng)靠近前支承。（1分）5試述雙列短圓柱滾子軸承的特點?（3分）答：（1）內(nèi)圈有1:12得錐孔，與主軸

8、的錐形軸頸相匹配，軸向移動內(nèi)圈可以將內(nèi)圈漲大用來調(diào)整軸承的徑向間隙和預緊。（1分）（2）軸承的滾動體為滾子，能承受較大的徑向載荷和較高的轉(zhuǎn)速；（1分）（3）軸承有兩列滾子交叉排列，數(shù)量較多，因此剛度很高；（4）不能承受軸向載荷。（答對3個，即得3分）四、分析推導（15分，每小題5分）1某一絲杠，導程為10 mm，直徑d = 40 mm？全長共有110圈螺紋，跨距L = 1300 mm，工作時絲杠溫度預計比床身高，鋼的熱膨脹系數(shù) ，求預拉伸量（預拉伸量應(yīng)略大于熱伸長量）。（5分）答： 螺紋段長度螺紋段熱伸長量預拉伸量應(yīng)略大于，取螺紋段預拉伸量，當溫升后，還有的剩余拉伸量，與拉伸力有所下降，但未完

9、全消失，補償了熱膨脹引起的變形。裝配時絲杠的預拉伸力通常由測量絲杠伸長量來控制，絲杠全長上預拉伸量為：2試導出快速運動電動機起動時克服慣性力所需的功率表達式（5分）答：（1） (kW) (kW)（2分）（2） ； t為電動機的起動時間（s），對于重型機床，對于大型機床（1分）（3）各運動部件折算到電動機軸上的轉(zhuǎn)動慣量（1分）（4）（1分）3試述同步齒形帶傳動的優(yōu)點？（5分）答：（1）同步齒形帶無相對滑動，傳動比準確，傳動精度高；（2）可傳遞100kW以上的功率；（3）厚度小、質(zhì)量小、傳動平穩(wěn)、噪聲小、適用于高速傳動，可達50m/s；（4）無需特別張緊，對軸和軸承壓力小，傳動效率高；（5）不需要

10、潤滑，耐水耐腐蝕，能在高溫下工作；（6）傳動比大，可達1 :10，。（答出5個序號中的第一句話即可滿分）五、計算題（本大題共2題，每小題10分，共20分）1. 設(shè)計平面搬運機器人的運動功能方案，作業(yè)動作功能要求將工件 W從a平面搬運到b平面上，手抓抓取工件Xw方向(工件窄方向)，如圖所示。試用創(chuàng)成式設(shè)計法（）建立四自由度機器人運動功能矩陣T0,m。（10分）答：變成基準狀態(tài)后，建立運動功能矩陣T0,m式中：，（5分）2. 圖示為三自由度的機械傳動手腕的機構(gòu)簡圖，試求當S軸不轉(zhuǎn)，T、B軸同時以相同旋向旋轉(zhuǎn)時，手腕的俯仰運動N9。（10分）答：（1）B軸單獨旋轉(zhuǎn)時， ；（2分）（2）T軸單獨旋轉(zhuǎn)時， 、為行星傳動： ，（3分）產(chǎn)生誘導運動：（3分）合成運動（2分）六、綜合應(yīng)用（本大題共2題，每小題10分，共20分）1. 根據(jù)圖1所示某車床主傳動系統(tǒng)轉(zhuǎn)速圖，回答下列問題？（1）寫出其結(jié)構(gòu)式：（2分）（2）寫出-軸間變速組的變速范圍及（2分）（3）軸變速范圍公式及其大小：（2分）（4）找出各軸的計算轉(zhuǎn)速（2分）（5）找出軸上齒輪的計算轉(zhuǎn)速：（2分）答：（1）結(jié)構(gòu)式： ； （2分）(2) ；（2分）（3）或 ； （2分）（4） 取200r/min軸號IIIIIInc800310200200 （2分）齒輪Z8Z10Z13Z11nc200500200315（5）（2分）2. 求內(nèi)撐連