機械制造裝備設計習題 (一)

《機械制造裝備設計》習題

一填空題

1.機床精度包括：精度，精度，精度和精度。

2.相鄰兩個變速組齒輪，采用排列或傳動機構可以縮短其軸向長度。

3.型導軌和型導軌常用鑲條來調整側面間隙，鑲條分為鑲條和鑲條兩種。

4.機床夾具的根本組成局部包括，，三局部。

5.減小夾緊變形的方法。

6.在機床上用夾具裝夾工件時，其主要功能是使工件,o

7.在金屬切削機床上使用的夾具統(tǒng)稱為。

8.一個尚未定位的工件其位置是不確定的，空間直角坐標系中有自由度。

9.機床應具有的性能指標包括：，，，和。

10.矩形導軌和燕尾形導軌可采用來調整側面間隙，輔助導軌副用來調整間隙。

傳動和傳動；精密機床、高速加工中心和數(shù)控車床常用的驅動方式是：。

12.定位元件中適合于工件以精基準圓柱孔定位的元件有，，。

13.分度裝置的分度精度等級一般分為,，三種。

14.基準誤差研究的主要對象是工件的，兩個基準。

15.是確定工件在夾具中的占有正確位置的過程。

16.定位方法中屬于不正確的定位方式是。

17.一個變速組內的與的比值稱為變速組的變速范圍；其中，級比指數(shù)為的變速組稱為根本

組，第一擴大組的級比指數(shù)為（用公式表示）。

18.加強筋（肋）的主要用途是加強和減少。

、、、等組成。

20.機動夾緊裝置包括，，三局部

21.按夾緊力的方向單件聯(lián)動夾緊有三種方式,…

22.定位元件中適合于工件以外圓柱面定位的元件有，。

23.用合理分布的六個支承點限制工件的六個自由度稱為。

24.支承板比擬適合于工件以平面定位。

25.擴大傳動系統(tǒng)變速范圍，可采用，，和等方法。

載荷傳遞給，從而使整個支承件能比擬均勻地承受我荷。

27.機構中適合于軸向分度對定的機構有,,,o

28.夾緊力作用點確實定原那么中作用點的位置應當

29.屬于機動夾緊裝置力源裝置的有，，。

30.回轉分度裝置按分度盤和對定銷相對位置的不同可分為兩種根本形式，。

31.長方體大外表由的三個支承點（不在同一直線）定位可限制個自由度。

32.工件以“兩孔一面”組合定位時可限制工件自由度。

三、簡答題

L主軸組件由哪些局部組成？主軸組件的功用是什么？主軸組件應滿足的根本要求是

什么？

2.支承件的靜剛度包括哪三種剛度？提高支承件靜剛度的措施有哪些？

3.按摩擦性質和受力狀態(tài)分類，導軌分別有哪些類型？導軌的根本要求有哪些？

4.主軸上的傳動方式主要有哪兩種？各有何特點？分別適用于什么場合？

5.工業(yè)機滯人由哪兒局部組成，比擬它與數(shù)控機床組成的區(qū)別。

6.工業(yè)機器人的根本功能和根本工作原理什么？它與機床主要有何相同于不同之處？

7.工業(yè)機器人的結構類型有哪些，各種類型的特點如何？

8.機器人的自由度表示什么？它與機床中的軸數(shù)與原動件是否相等？

9.鉆模按其結構特點可分為

10.倉儲設施的型式按其功能分有

11.在工業(yè)機器人中的諧波減速傳動裝置的特點

12.在工廠〃物流〃

13.機械加工生產(chǎn)線

四、分析論述題

1.試述下列圖中單件對向聯(lián)動夾緊裝置的夾緊與放松工作原理及工作過程？

分析要點：工作過程中活塞桿下移杠桿較鏈作用下工件夾緊

活塞桿上升杠桿較鏈作用下工件放松

2.分析下列圖中各對定機構的名稱、特點及其在分度裝置中的作用。

分析要點：

a鋼球對定：一般用于預定位

b圓柱銷對定：用于一般精度定位

c菱形銷對定：一般用于防轉定位

d圓錐銷對定：用于精度較高的定位

e雙斜面楔形槽對定:用于精度較高的周向定位

f單斜面楔形槽對定:用于一般精度的周向定位

g正多面體對：用于一般精度定位

h滾珠對定：一般用于預定位

3.下列圖為某機床主軸組件結構圖，要求：

1）、在圖上畫出主軸雙向軸向力的傳遞路線；

2）、畫出主軸推力軸承配置形式示意圖；

3）、說明主軸軸向定位方式及其特點，并說明這類主軸組件適用于什么場合？

1.如上圖

2

3、主軸軸向定位方式為：前端定位。其特點為：推力軸承安裝在主軸前端，前支

承結構復雜，受力大，溫升高，主軸受熱膨脹向后伸長，對主軸前端位置影響鼓小。

這類主軸組件適用于：軸向精度和剛度要求較高的高精度機床和數(shù)控機床。

4.下列圖為某機床主軸組件結構圖，要求：

1）、在圖上畫出主軸雙向軸向力的傳遞路線；

2）、畫出主軸推力軸承配置形式示意圖；

3）、說明主軸軸向定位方式及其特點，并說明這類主軸組件適用于什么場合？

1、見圖。

2、

3、主軸軸向定位方式為后端定位。

優(yōu)點：前支承結構簡單，發(fā)熱小，溫升低；主軸懸伸量小，后支承調整方便。

缺點：主軸受熱膨脹向前伸長，影響軸向精度；主軸受壓段較長，易彎曲變形（細

長軸），精度（剛度）較差。

該類主軸組件適用于軸向精度要求不高的普通機床。

五、綜合應用題

1.欲設計某普通車床的主傳動系統(tǒng)。：主軸最高轉速〃max=1500r/min,主軸最低轉速〃而n

=r/min,電動機轉速〃電=1500r/min,主軸轉速公比（p=。公比卡=的標準數(shù)列為：

1

22.363

45

689

完成內容：

1、求出主軸的變速范圍治；

2、用公式計算出主軸轉速級數(shù)Z：

3、由給定的公比（p=的標準數(shù)列值表確定主軸各級標準轉速；

4、寫出至少4個不同的結構式；

5、確定一個合理的結構式，并說明其合理性；

6、畫出5中結構式對應的結構網(wǎng)；

7、畫出合理的轉速圖（要求標注齊全）；

8、確定各傳動軸的計算轉速（為=95"min）；

9、確定第二擴大組內各齒輪的計算轉速.

答:1、主軸的變速范圍用=1500/33.5=45;

2、主軸轉速級數(shù)Z=12；

3、主軸各級標準轉速為：

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

4、4個不同的結構式：

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

5、合理的結構式為：12=31x23x26.

合理性：①符合變速級數(shù)、級比規(guī)律；②傳動件“前多后少”；③結構網(wǎng)“前密后

疏”；④第二擴大組的變速范圍內=8,滿足極限變速范圍要求。

12=31x23*26

7、合理的轉速圖：具體分析。（畫出轉速圖）

8、各傳動軸的計算轉速：根據(jù)轉速圖，具體分析。

9、第一擴大組內各齒輪的計算轉速：根據(jù)轉速圖，具體分析。（7、8無唯一答案）

2,設計一臺車床的主傳動系統(tǒng)。條件：主軸最高轉速〃max=1800r/min,最低轉速〃min=

4Dr/min,電動機轉速〃電=1500r/min。主軸轉速公比（p=。中=的標準數(shù)列為：

1

23

45

689

完成內容：

1、求出主軸的變速范圍幾；

2、用公式計算出主軸轉速級數(shù)Z；

3、由給定的（p=1.06的標準數(shù)列值表確定主軸各級標準轉速；

4、寫出至少4個不同的結構式；

5、畫出所列結構式中至少2個相應的結構網(wǎng)；

6、確定一個合理的結構式，并說明其合理性；

7、畫出合理的轉速圖1要求標注齊全）；

8、寫出各傳動軸的計算轉速要求與轉速圖中的符號相對應）；

9、寫出第一擴大組內各齒輪的計算轉速。

答：

1、主軸的變速范圍：/?n=/2max/Hmin=1800/40=45；

2、主軸轉速級數(shù):Z=1gKn/lg（p+1=Ig45/lgl.41+1?12.08,<Z=12；

3、主軸各級標準轉速為：

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

4、4個不同的結構式為：12=31X23X26；

12=32*21X26；

12=3ZX26X2I；

12=3IX26X23O

共有18種，可寫出任意4種。

5、2個相應的結構網(wǎng)如下列圖：（共有18個，可畫出任意2個）。

12=31X23x2612=32x21X26

6、合理的結構式：12=31X23X26

合理性：①符合變速級數(shù)、級比規(guī)律；②傳動件“前多后少”；③結構網(wǎng)“前密

后疏”；④第二擴大組的變速范圍J=8,滿足極限變速范圍要求。

7、合理的轉速圖：具體分析。

（畫出轉速圖）

8、各傳動軸的計算轉速：根據(jù)轉速圖，具體分析。

9、第一擴大組內各齒輪的計算轉速：根據(jù)轉速圖，具體分析。

（7、8無唯一答案）

3.某機床的主軸轉速為n=100T120r/min,轉速級數(shù)Z=8,電動機轉速

nm=1440r/niin<>試根據(jù)機床主傳動系統(tǒng)的設計原那么，完成：

1.擬定傳動系統(tǒng)的結構式；

2.設計轉速圖；

3.畫出轉速圖。

1

23

45

689

1.計算公比中

：寵=嘿，Z=8.根據(jù)R=(p小,那么坨0=整=吟即：中二1.41

1UUZ—17

2.確定傳動組、傳動副和擴大順序

根據(jù)傳動組和傳動副擬定原那么，可選方案有：①Z=4x2;②Z=2x4;③Z=2x2

x2

在方案①，②中，可減少一根軸，但有一個傳動組內有四個傳動副，增加傳動軸軸向

長度，所以選擇方案③：Z=2x2x2

根據(jù)前疏后密原那么，選擇結構式為：8=2,X22X24

3.轉速圖繪制設計

①主軸各級轉速為：130,140,200,280,400,560,800,1120r/min

②確定定比傳動比：取軸I的轉速值為800r/min,那么電機軸與軸的傳動比為：

③確定各變速組最小傳動比

從轉速點800r/min到100r/min共有6格，三個變速組的最小傳動線平均下降兩格，

按照前緩

后急的原那么，第二變速組最小傳動線下降2格；第一變速組最小傳動線下降2-1=1格；

第三變速組最小傳動線下降2+1=3格。

4.繪制轉速圖

4.某機床的主軸轉速為n=118T320r/min,轉速級數(shù)Z=8,電動機轉速

n電二1440r/min。試根據(jù)機床主傳動系統(tǒng)的設計原那么，完成：

1.擬定傳動系統(tǒng)的結構式；

2.設計轉速圖；

3.畫出轉速圖。

1

23

45

689

1.計算公比<P

:尺=粵=11.19,Z=8.根據(jù)R=仍,那么lg『二察勺=坨1」9即：中工1.41

I18Z—17

2.確定傳動組、傳動副和擴大順序

根據(jù)傳動組和傳動副擬定原那么，可選方案有：①Z=4x2;②Z=2x4;⑤Z=2x2

>:2

在方案①，②中，可減少一根軸，但有一個傳動紀內有四個傳動副，增加傳動軸軸向

長度，所以選擇方案③：Z=2x2x2

根據(jù)前疏后密原那么，選擇結構式為：8-2,x22x24

3.轉速圖繪制設計

①主軸各級轉速為：118,170,236,335,475,670,950,1320r/min

②確定定比傳動比：取軸I的轉速值為800r/min,那么電機軸與軸的傳動比為：

③確定各變速組最小傳動比

從轉速點950r/min到118r/min共有6格，三個變速組的最小傳動線平均下降兩格，

按照前緩后急的原那么，第二變速組最小傳動線下降2格；第一變速組最小傳動線下降

2-1=1格；第三變速組最小傳動線下降2+1=3格。

4.繪制轉速圖

5.在如下圖零件上銃槽，要求保證尺寸箱融部12h9?，F(xiàn)有三種定位方案，如圖b、c、d所

示，試計算三種方案的定位誤差，從中選出最優(yōu)方案。

解1〕分析鍵寬尺寸，由銃刀的相應尺寸來保證。槽底位