機械制造裝備設(shè)計復(fù)習(xí)題2015年8月

選擇題（每題1分）.現(xiàn)代化機械制造裝備向高效、高速、高（C）方向發(fā)展。A.剛度B.強度C.精度D.能耗.現(xiàn)代化機械制造裝備多功能復(fù)合化（口）自動化的產(chǎn)品稱為發(fā)展的主流A.剛性B.多品種C.性能D.柔性.系列型譜內(nèi)一組功能、工作原理和結(jié)構(gòu)相同，而尺寸和性能參數(shù)不同的產(chǎn)品稱為（A）產(chǎn)品A.縱系列B.橫系列C.跨系列D.基型7.下列哪一項不屬于機械制造裝備應(yīng)滿足的一般功能要求。DA.技術(shù)經(jīng)濟方面的要求B.加工穩(wěn)定性方面的要求C.耐用度方面的要求D.自動化方面的要求二、填空（每空1分）1.數(shù)字化制造支撐技術(shù)包括虛擬現(xiàn)實、計算機網(wǎng)絡(luò)、快速原型等。.現(xiàn)代生產(chǎn)和管理技術(shù)主要內(nèi)容有準(zhǔn)時生產(chǎn)、快速可重組制造、并行工程。.在系列型譜中，結(jié)構(gòu)最典型、應(yīng)用最廣泛的是所謂的基型產(chǎn)品。.可加工多種尺寸和形狀的工件的多種加工面的機床稱為通用機床.20世紀(jì)50年代末出現(xiàn)的人工智能技術(shù)，它包括專家系統(tǒng)▼工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)、遺傳算法。 一.用于特定工件的特定表面、特定尺寸和特定工序加工的機床稱為專用機床。.機械制造裝備應(yīng)滿足的一般功能包括加工精度方面、強度、剛度和抗振性方面、加工穩(wěn)定性和耐用度方面的要求。11.可行性分析通常包括技術(shù)分析、經(jīng)濟分析、社會分析等。13.機床柔性表現(xiàn)在機床可進行調(diào)整以滿足不同工件的加工，采用的調(diào)整方法包括備用主軸和位置可調(diào)主軸、工夾量具成組化、工作程序軟件化。選擇題（每題1分）1.機床的總體結(jié)構(gòu)方案設(shè)計中，刀具只有旋轉(zhuǎn)運動的運動分配式為［D］。A. w/?X,Z,Y,C /T B.W/X .Z,Y,C /TC. W/X,Z?Y,C /T D.w/X ,Z,Y?C /T2.機床的總體結(jié)構(gòu)方案設(shè)計中，工件具有X和%方向運動的運動分配為［C］。A.w/?X,Z,Y,C/T B.w/X?Z,Y,C/TC.w/X,Z?Y,C/T D.w/X,Z,Y?C/T3.機床的總體結(jié)構(gòu)方案設(shè)"中f刀具具有Y方向平動和繞Z軸轉(zhuǎn)動的運動分配式為（c）A.w/?X于,Z弋,Y,C/TB.w/X于?Z弋,Y,C/TC.W/X,Z?Y,C/TD.w/X,Z,Y?C/T.下列為雙公比變速傳動系的結(jié)構(gòu)K為為（b」A.16=2x2x2x2 B.16=2x2x2x2C.16=2x2x2x2 D.16=2x2x2x2.機床的1總2體結(jié)4構(gòu)方8案設(shè)計中，2車床4的6運動8功能式為［A］。A.W/C,Zf,Xf/T B.W/Xf,Yf,Zf,C/T7.機床的總3體結(jié)構(gòu)方案設(shè)計3,Z刨床f的運動功能式為［C］。A.W/C,Zf,Xf/T B.W/Xf,Yf,Zf,C/TC.W/X,Z,Y/TD.W/C,Z,X,B,C/T9.主軸傳動采用齒輪傳動時最高線適度通常小于［C］。A.18m/s B.20m/sC.12m/s D.5m/s.機床爬行現(xiàn)象一般發(fā)生于［C］的運動情況下A高速重載B高速輕載C低速重載D低速輕載.擬將一臺普通車床數(shù)控化，希望改造費用較低，宜采用的進給電動機是CA交流伺服電機B直流伺服電機C步進電機D.同步電機14.刨床的主運動是直線運動它的主運動參數(shù)BA.每小時的往復(fù)次數(shù)B.每分鐘的往復(fù)次數(shù)C.每秒鐘的往復(fù)次數(shù)D.每毫秒的往復(fù)次數(shù)16.運動功能設(shè)計包括確定機床所需運動的個數(shù)、形式、功能及排列順序，最后畫出機床的運動［A］圖。A.功能B.傳遞C.原理D.簡化.公比①值小則相對轉(zhuǎn)速損失［B］。A.大B.小C.不變 D.與中值無關(guān).進給運動消耗的功率遠(yuǎn)［B］于主傳動功率。A.大于B.小于C.等于D.無法比較.基本參數(shù)設(shè)計包括尺寸參數(shù)、運動參數(shù)和［C］參數(shù)設(shè)計。A.結(jié)構(gòu)B.形狀C.動力D.詳細(xì).如要演變成雙公比變速傳動系，基本且的傳動副數(shù)P0常選B］。

A.1B.2C.3D.4A.1B.2C.3D.4.無級變速裝置作為傳動系中的基本組，而分級變速作為擴大組，其公比/理論上應(yīng)［C ］無級變速裝置的變速范圍Rd。A.大于B.小于C.等于D.無關(guān)系.車床和銑床后軸頸的直徑D2等于［A］倍的前軸頸的直徑D1。A.0.7~0.85B.0.9~1.05C.1.1~1.25D.0.4~0.55.系列型譜內(nèi)采用相同的主要基礎(chǔ)件和通用部件的不同類型產(chǎn)品稱為［C］產(chǎn)品。A.橫系列B.縱系列C.跨系列D.基型.臥式車床的主軸孔徑d通常不小于主軸平均直徑的［C］A.45%~50%B.40%~42%C55%~56%D.62%~63%.在主傳動系設(shè)計中，通常，中間軸的最高轉(zhuǎn)速不超過［C］的速。A.I軸B.II軸C.電機D.主軸.采用公用齒輪時，兩個變速組的［B］必須相同。A.齒數(shù)B.模數(shù) C.分度圓直徑D.軸距.數(shù)控機床的發(fā)展已經(jīng)模糊了粗、精加工的工序概念，車削中心又把車、銑、鏜、鉆等工序集中到［B］上來完成，完全打破了傳統(tǒng)的機床分類。A.同一模塊B.同一機床C.同一工作臺D.同一生產(chǎn)線34.當(dāng)激振頻率［0機床的固有頻率時，機床將呈現(xiàn)“共振”現(xiàn)象，使振幅激增，加工表面的粗糙度也將大大增加。A.遠(yuǎn)大于B.遠(yuǎn)小于C.嚴(yán)格相等D.相接近.機床運動部件產(chǎn)生爬行，會影響機床的［A］、工件的加工精度和表面粗糙度。A.定位精度B.剛度C.強度D.固有頻率.采用A齒輪時，兩個變速組的模數(shù)必須相同A.公用B.滑移C.直D.斜.機床主軸或各傳動件的計算轉(zhuǎn)速定義為cA.傳遞全部功率的最高轉(zhuǎn)速B.傳遞全部扭矩的最低轉(zhuǎn)速C.傳遞全部扭矩的最高轉(zhuǎn)速D.傳遞全部功率的轉(zhuǎn)速二．填空（每空1分）1.與機床振動直接關(guān)聯(lián)的因素有機床剛度、機床阻尼、機床系統(tǒng)固有頻率等。2為防止爬行，在設(shè)計低速運動部件時，主要應(yīng)采取減少靜、動摩擦系數(shù)之差的措施。.機械進給傳動系的設(shè)計特點有恒轉(zhuǎn)矩傳動、前疏后密、采用傳動間隙消除機構(gòu)。.主變速傳動系設(shè)計中擴大變速范圍的方法包括增加變速組、采用分支傳動、采用雙公比傳動系、采用公用齒輪。.主變速傳動系設(shè)計的一般原則包括前密后疏，前多后少，前慢后快。.三聯(lián)滑移齒輪的最大和次大齒輪之間的齒數(shù)差應(yīng)大于或等于4。.機床的熱變形使產(chǎn)生的加工誤差最大可占全部誤差的70%左右。.機床的主要技術(shù)參數(shù)包括尺寸參數(shù)、運動參數(shù)、動力參數(shù)。.提高支承件結(jié)構(gòu)熱穩(wěn)定性的主要方法包括控制溫升、采用熱對稱結(jié)構(gòu)、采用熱補償裝置。10機床上用來完成工件一個待加工表面幾何形狀的生成和金屬的切除任務(wù)的運動，稱為表面成形運動。.沿斜置坐標(biāo)系的Z軸運動可表示為：Z。.最大相對轉(zhuǎn)速損失率為29%的標(biāo)準(zhǔn)公比①是141o.設(shè)計機床主變速傳動系時，為避免從動直齒圓柱齒輪尺寸過大而增加箱體的徑向尺寸，一般限制降速最小傳動比為14。.機床主軸或各傳動件的計算轉(zhuǎn)速定義為傳遞全部功率的最低轉(zhuǎn)速.機床上刀具和工件運動之間有嚴(yán)格運動關(guān)系，稱為復(fù)合運動。.坐標(biāo)系的Z軸為主運動可表示為：z。p.最大相對轉(zhuǎn)速損失率為11%的標(biāo)準(zhǔn)公比①是M2o.設(shè)計機床主變速傳動系時，為避免擴大傳動誤差，減少振動噪聲，一般限制直齒圓柱齒輪的最大升速比不大于2。.機床上各運動之間無嚴(yán)格運動關(guān)系，稱為獨立運動。.坐標(biāo)系的Z軸為進給運動可表示為：z。f.最大相對轉(zhuǎn)速損失率為21%的標(biāo)準(zhǔn)公比①是126。.設(shè)計機床主變速傳動系時，為避免擴大傳動誤差，減少振動噪聲，一般限制斜齒圓柱齒輪的最大升速比不大于25。.由刀具的點切削刃作直線運動形成軌跡的方法稱為軌跡法。.運動功能設(shè)計包括確定機床所需運動的個數(shù)、形式、功能及排列順序，最后畫出機床的運動—原理—圖。.工件加工表面的發(fā)生線是通過刀具切削刃與工件接觸并產(chǎn)生相對運動而形成的，有軌跡法、—成形法—、相切法和展成法。.機床精度包括幾何精度、傳動精度、—運動精度—、定位和重復(fù)定位精度、工作精度和精度保持性等。.齒輪傳動間隙的消除有剛性調(diào)整法和柔性調(diào)整法兩類方法。.系列化設(shè)計原則，簡稱“三化”，包■括產(chǎn)品系列化、零部件通用化、零部件標(biāo)準(zhǔn)化。三、問答題（每題5分）.簡述機床噪聲來源。答：機床噪聲源主要來自四個方面：（1分）機械噪聲。2）液壓噪聲。3）電磁噪聲。4）空氣動力噪聲。.如何選擇通用機床、大批量生產(chǎn)的專用機床、專門化機床、自動機以及非自動化小型機床主軸變速箱的公比中？答：1）對于通用機床，輔助時間和準(zhǔn)備結(jié)束時間長，機動時間在加工周期中占的比重不是很大，轉(zhuǎn)速損失不會引起加工周期過多的延長，為了機床變速箱結(jié)構(gòu)不過于復(fù)雜，一般?、?1.26或1.41等較大的公比；（2分）2）對于大批量生產(chǎn)的專用機床、專門化機床及自動機，情況卻相反，通常取中=1.12或1.26等較小的公比；（2分）3）對于非自動化小型機床，加工周期內(nèi)切削時間遠(yuǎn)小于輔助時間，轉(zhuǎn)速損失大些影響不大，常采用平=1.58、1.78甚至2等更大的公比，以簡化機床結(jié)構(gòu)。（1分）.舉例說明在機床主傳動系統(tǒng)設(shè)計中，通過增加變速組來實現(xiàn)擴大變速范圍的方法。（5分）答：在原有的變速傳動系內(nèi)再增加一個變速組，是擴大變速范圍最簡便的方法。但由于受變速組極限傳動比的限制，增加的變速組的級比指數(shù)往往不得不小于理論值，并導(dǎo)致部分轉(zhuǎn)速的重復(fù)。例如，公比為中=1.41，結(jié)構(gòu)式為12=3義2義2的常規(guī)變速傳動系，其最后擴大組的級比指數(shù)為6，變速范圍1已3達(dá)到6極限值8。如再增加一個變速組作為最后擴大組，理論上其結(jié)構(gòu)式應(yīng)為：24=3義2義2義2，最后擴大組的變速范圍將等于1.4112=64，大大超出極限值，是無法實現(xiàn)的。需將新增加的最后擴大組的變速范圍限制在極限值內(nèi)，其級比指數(shù)仍取6,使其變速范圍R=1.416=8。這樣做的結(jié)果是在最后兩個變速組2義2中重復(fù)了一個轉(zhuǎn)速，只能得到3級變速，傳動系的變速級數(shù)只有3又2*（2乂2-1）=18級，重復(fù)了6級轉(zhuǎn)速，變速范圍可達(dá)R=1.4118-1=344，結(jié)構(gòu)式可寫成18=3/23義（26義26-1）。.在設(shè)計分級變速箱時，變速箱公比的選取有哪幾種情況?（5分）答：1）變速箱的公比中等于電動機的恒功率調(diào)速范圍3^即①=R，功率特性圖是連續(xù)的，無缺口和無重合。（2分）dd2）若要簡化變速箱結(jié)構(gòu)，變速級數(shù)應(yīng)少些，變速箱公比中可取大于電動機的恒功率調(diào)速范圍Rd^即滬p>R。這時，變速箱每檔內(nèi)有部分低轉(zhuǎn)速只能恒轉(zhuǎn)矩變速，主傳動系功率特性圖中出現(xiàn)“缺口”，稱之功率降低區(qū)。使用“缺口”范圍內(nèi)的轉(zhuǎn)速時，為限制轉(zhuǎn)矩過大，得不到電動機輸出的全部功率。為保證缺口處的輸出功率，電動機的功率應(yīng)相應(yīng)增大。（2分）3）如果數(shù)控機床為了恒線速切削需在運轉(zhuǎn)中變速時，取變速箱公比甲；小于電動機的恒功率變速范圍，即p<R，在主傳動系功率特性圖上有小段重合，（1分） fdN.什么是爬行？對機床和工件加工有何影響？如何避免爬行現(xiàn)象？答：1）機床上有些運動部件，需要作低速或微小位移。當(dāng)運動部件低速運動時，主動件勻速運自，從動件往往出現(xiàn)明顯的速度不均勻的跳躍式運動，即時走時?；蛘邥r快時慢的現(xiàn)象。這中在低速運動時產(chǎn)生的運動不平穩(wěn)性稱為爬行。（1分）2）機床運動部件產(chǎn)生爬行，會影響機床的定位精度、工件的加工精度和表面粗糙度。在精密、自動化及大型機床上，爬行的危害更大3）防止爬行，在設(shè)計低速運動部件時，應(yīng)減少靜、動摩擦系數(shù)之差；提高傳動機構(gòu)的剛度和降低移動件的質(zhì)量等。（2分）.什么是機床的抗振能力？機床振動有何危害？哪些因素會影響機床振動？答：（1）機床抗振能力是指機床在交變載荷作用下，抵抗變形的能力。它包括兩個方面：抵抗受迫動的能力和抵抗自激振動的能力（2）機床振動會降低加工精度、工件表面質(zhì)量和刀具壽命，影響生產(chǎn)率并加速機床的損壞，而且會產(chǎn)生噪聲，使操作者疲勞等（3）影響機床振動的主要原因有：1）機床的剛度。如構(gòu)件的材料選擇、截面形狀、尺寸、肋板分布，接觸表面的預(yù)緊力、表面粗糙度、加工方法、幾何尺寸等。2）機床的阻尼特性。提高阻尼是減少振動的有效方法。機床結(jié)構(gòu)的阻尼包括構(gòu)件材料的內(nèi)阻尼和部件結(jié)合部的阻尼。結(jié)合部阻尼往往占總阻尼的70%一90%左右，應(yīng)從設(shè)計和工藝上提高結(jié)合部的剛度和阻尼。3）機床系統(tǒng)固有頻率。若激振頻率遠(yuǎn)離固有頻率，將不出現(xiàn)共振。7.機床主傳動系統(tǒng)設(shè)計的一般原則？答：（1）傳動副前多后少的原則（2）傳動順序與擴大順序相一致的原則,當(dāng)各傳動軸最高轉(zhuǎn)速相同時，前密可使最低轉(zhuǎn)速提高，從而減少傳動件尺寸。（3）變數(shù)組的降速要前慢后快，中間軸的轉(zhuǎn)速不宜超過電動機的轉(zhuǎn)速。.試說明在機床主傳動系統(tǒng)設(shè)計中，如何采用雙公比的傳動系來擴大變速范圍。（5分）答：在通用機床的使用中，每級轉(zhuǎn)速使用的機會不太相同。經(jīng)常使用的轉(zhuǎn)速一般是在轉(zhuǎn)速范圍的中段，轉(zhuǎn)速范圍的高、低段使用較少。雙公比傳動系就是針對這一情況而設(shè)計的。主軸的轉(zhuǎn)速數(shù)列有兩個公比，轉(zhuǎn)速范圍中經(jīng)常使用的中段采用小公比，不經(jīng)常使用的高、低段用大公比。（2分）雙公比變速傳動系是在常規(guī)變速傳動系基礎(chǔ)上，通過改變基本組的級比指數(shù)演變來的。設(shè)常規(guī)變速傳動系16=2義2義2義2，①=1,26，變速范圍R『16-1=32，基本組是第二個變速組，1其級比指數(shù)Xo=n1；如要演變成雙公比變速傳動系，基本且的傳動副數(shù)P。常選為2。將基本組的級比指數(shù)Xo=1增大到1+2n,n是大于1的正整數(shù)。本例中，n=2,基本組的級比指數(shù)成為5,結(jié)構(gòu)式變成16=2義2義2義2，主軸轉(zhuǎn)速范圍的高、低段各出現(xiàn)n=2個轉(zhuǎn)速空擋，各有52級轉(zhuǎn)速的公比等于①2=1,58，比原來常見變速傳動系增加了4級轉(zhuǎn)速的變速范圍，即從原來的變速范圍32增加到R二甲20-1=80。（1分）.模塊化設(shè)計除類似系列化設(shè)的優(yōu)點外還有哪些優(yōu)點？答：1）根據(jù)科學(xué)技術(shù)的發(fā)展，便于用新技術(shù)設(shè)計性能更好的模塊，取代原有舊的模塊，書高產(chǎn)品的性能，組合出功能更完善、性能更先進的組合產(chǎn)品，加快產(chǎn)品的更新?lián)Q代。2）采用模塊化設(shè)計，只需更換部分模塊，或設(shè)計制造個別模塊和專用部件，便可快翅滿足用戶提出的特殊訂貨要求，大大縮短設(shè)計和供貨周期。3）模塊化設(shè)計方法推動了整個企業(yè)技術(shù)、生產(chǎn)、管理和組織體制的改革。由于產(chǎn)品創(chuàng)大多數(shù)零部件由單件小批生產(chǎn)性質(zhì)變?yōu)榕可a(chǎn)，有利于采用成組加工等先進工藝，有利于組織專業(yè)化生產(chǎn)，既提高質(zhì)量，又降低成本。4）模塊系統(tǒng)中大部分部件由模塊組成，設(shè)備如發(fā)生故障，只需更換

有關(guān)模塊，維護催理更為方便，對生產(chǎn)影響少。10.機械進給傳動系設(shè)計有哪些特點？答：（1）進給傳動是恒轉(zhuǎn)矩傳動（1分）（2）進給傳動系中各傳動件的計算轉(zhuǎn)速是其最高轉(zhuǎn)速（1分）（3）進給傳動的轉(zhuǎn)速圖為前疏后密結(jié)構(gòu)（1分）（4）進給傳動系變速組的變速范圍可取比主變速組較大的值，即1/5<〃毋<2,8，變速范圍r<14。（1分）（5）進給傳動系采用傳動間隙消除機構(gòu)（1分）（6）快速空程傳動的采用（7）微量進給機構(gòu)的采用11.某傳動系結(jié)構(gòu)式Z=23X32X26,請根據(jù)此討論下列問題：（1）該傳動系統(tǒng)在傳動上有何特點？（1分）（2）可以采用的最大公比p是多少？（2分）（3）如采用雙速電機時，公1比p應(yīng)為多少？（2分）...①=1.41（2...①=1.41（2分）op=1.26（2分）r=px3（P3-i）=p6（2-i）<8,/r=p%（p-i）=p3（2-i）=213.試述電進給傳動系設(shè)計要能滿足基本要求。答：1）具有足夠的靜剛度和動剛度；2）具有良好的快速響應(yīng)性；做低速進給運動或微量進給時不爬行，運動平穩(wěn)，靈敏度高。3）抗震性好，不會因摩擦自振而引起傳動件的抖動或齒輪傳動的沖擊噪聲4）具有足夠?qū)挼恼{(diào)速范圍，保證實現(xiàn)所要求的進給量，以適應(yīng)不同的加工材料；5）進給系統(tǒng)的傳動精度和定位精度要高；6）結(jié)構(gòu)簡單，加工和裝配工藝性好。調(diào)整維修方便，操縱輕便靈活四、計算題1.設(shè)計一臺8級轉(zhuǎn)速的車床主傳動系統(tǒng)，主軸最高轉(zhuǎn)速為nmax=1400r/min。要求采用轉(zhuǎn)速為1440/710r/min的雙速電機。（1）寫出結(jié)構(gòu)式（2）．求出公比p（3）驗算最后變速組的變速范圍（4）分配降速比（5）畫出轉(zhuǎn)速圖答：結(jié)構(gòu)式：8=2x2x2公比p：r公比p：r電2114407104=px（p-1）=p2（2-1）x2; ,\p=<2=1.41最后變速組的變速范圍r二甲x（p一1）=1,414（2-1）=4<8合格分配降速比Rnmax—cpz—1??nn minn分配降速比Rnmax—cpz—1??nn minni—125

mn1minr/min1n電nmin ― P710 1.415.0551251p511——X——p0p2nmaxpz—11X——p314001.418-1—126.35采用雙速電機的車床主傳動系統(tǒng)2.已知某中型車床，主軸最高轉(zhuǎn)速n—2000r/min,主軸最低轉(zhuǎn)速n—45r/min，公比p—1.41。采用舁步電動機，電動機額定轉(zhuǎn)速nIm—1440r/min。試設(shè)計主軸變速箱傳動系統(tǒng)。（1）確定主軸轉(zhuǎn)速級數(shù)（2）寫出結(jié)構(gòu)式。（3）驗算最后變速組變速范圍（4）分配降速比5）畫出轉(zhuǎn)速圖。l2000答：（1）z—4+1-13*+1—12lgplg1.4112—3X2X2r—px（p-1）-1.416（2-1）-8<8 滿足要求分配降速比1 1 1 1 1 111U— — — — — x—x—x—總降n1440 1.4110.09 p10.09p1.09p2p3p4n45（5）繪制轉(zhuǎn)速圖

（1）寫出其結(jié)構(gòu)式2）寫出ni-w軸間變速組的變速范圍（3）w軸變速范圍公式及其大小4）找出各軸的計算轉(zhuǎn)速（5）找出ni軸上齒輪的計算轉(zhuǎn)速136=p（1）寫出其結(jié)構(gòu)式2）寫出ni-w軸間變速組的變速范圍（3）w軸變速范圍公式及其大小4）找出各軸的計算轉(zhuǎn)速（5）找出ni軸上齒輪的計算轉(zhuǎn)速136=p1(3-1)①3(2-1)①6(2-1)=^11=1.4111X44r=①x(p-i)=1.416(2-1)=8；(4)n=n①；-1=31.5x1.41；-1x90r/minjmin軸號IIIIIIwn71035512590齒輪1Z18Z60Z62Z42n355125125355j

4.某車床的主軸轉(zhuǎn)速為n=40?1800r/min，公比①=1.41,電動機的轉(zhuǎn)速n=1440r/min,（1）確定電主軸轉(zhuǎn)速級數(shù)（2）寫出結(jié)構(gòu)式3）驗算最后變速組變速范圍4）分配降速比。5）畫出轉(zhuǎn)速圖。答（1）該主軸的變速范圍為:R=nmax二幽二45nn40min根據(jù)變速范圍、公比可求變速的級數(shù)Z="+1=里5+1氏12lg① lg1.41（2）擬定結(jié)構(gòu)式。根據(jù)級比規(guī)律和傳動副前多后少、傳動線前密后疏的原則確定12=31x23x26最后擴大組的變速范圍：R=甲xi（P.T）=1.416（2一1）=8符合要求TOC\o"1-5"\h\z1 1 1 1 1 111U= = = = =xxx總降n1440 1.4110.43 ①10.43 ①1.43 ①2 ①3 ①4nd40（5）查表可獲得12級轉(zhuǎn)速為40、56、80、112、160、224、315、450、630、900、1250、1800作轉(zhuǎn)速圖如下：120r/m5.某機床主軸轉(zhuǎn)速轉(zhuǎn)速n120r/m5.某機床主軸轉(zhuǎn)速轉(zhuǎn)速n電=144。1r/訕，轉(zhuǎn)速級數(shù)z=8,電動機40（1）確定公比①。2）寫出結(jié)構(gòu)式3）驗算最后變速組變速范圍。4）分配降速比5）畫出轉(zhuǎn)速圖。解：R='=I120=11.2nnmin 100?！猌］：,R=711.2=1.41（2）擬定“8級轉(zhuǎn)速的結(jié)構(gòu)式：根據(jù)級比規(guī)律和傳動副前多后少、傳動線前密后疏的的原則確定8―2x2x2(3)最后擴大組的變速范圍：R=①Xj(Pi-1)—1.414(2-1)—4 <8符合要求(4)1 1 1 1 1111U= — — ― ― x——x—x—總降n1440 1.417.8 ①7.8 ①1.8O①2①3n100(5)查表可獲得8級轉(zhuǎn)速為100，140，200，280，400，560，800，112014401440Milin一、單項選擇題（每題1分）.CA6140車床主軸前支承采用［B］。A滑動軸承B雙列圓柱滾子軸承C.靜壓滑動軸承D.動壓滑動軸承.要求導(dǎo)軌導(dǎo)向性好,導(dǎo)軌面磨損時,動導(dǎo)軌會自動下沉,自動補償磨損量時應(yīng)選（b）A矩形導(dǎo)軌B三角形導(dǎo)軌C燕尾形導(dǎo)軌D圓柱形導(dǎo)軌.直線運動導(dǎo)軌的截面形狀主要有四種：矩形、A,燕尾形和圓柱形，并可互相組合。A.三角形B.凹形C.凸形D.環(huán)形.適應(yīng)高速輕載或精密機床的主軸軸承配置形式應(yīng)選擇AA.速度型B.剛度型C.速度剛度D.抗振型.雙矩形組合導(dǎo)軌有制造簡單及C的優(yōu)點。A調(diào)整簡單B.精度保持性好C承載能力大D承受較大傾覆力矩.數(shù)控機床進給系統(tǒng)中采用齒輪傳動副時如果不采用消隙措施會DA.增大驅(qū)動功率B降低傳動效率C增大摩擦力D造成反向死區(qū).滾珠絲杠的主要載荷是［B］。A徑向載荷B軸向載荷C運動載荷D靜止載荷.主軸箱的功用是支承主軸并把動力經(jīng)變速機構(gòu)傳給主軸，使主軸帶動工件按規(guī)定轉(zhuǎn)速旋轉(zhuǎn)，以實現(xiàn)［C］。A旋轉(zhuǎn)運動B進給運動C主運動D輔助運動.滾珠絲杠的支承方式中，一端固定，另一端自由方式，常用于短絲杠和［B］。A.長絲杠B.豎直絲杠C大導(dǎo)程絲杠D.細(xì)絲杠.最嚴(yán)重情況時，齒輪處于軸的中部時，應(yīng)驗算在齒輪處軸的DA.曲率B.剛度C.強度D.撓度.絲杠傳動的綜合拉壓剛度主要由絲杠的拉壓剛度，支承剛度和AA.螺母剛度B.靜剛度C.動剛度D.接觸剛度.支承件結(jié)構(gòu)的合理設(shè)計是應(yīng)在最小質(zhì)量條件下，具有最大［A］.A.靜剛度B.動剛度C.局部剛度D.接觸剛度.在磁路構(gòu)造上，［A］伺服電動機一般做成雙邊型，磁場對稱，不存在單邊磁拉力，在磁場中受到的總推力可較大。A.直線B.直流C.同步交流D.異步交流二、填空題（每空1分）.兩個方向的推力軸承都配置在前支承處的配置形式稱為前端配置.兩個方向的推力軸承都配置在后支承處的配置形式稱為后端配置.兩個方向的推力軸承分別布置在前、后兩個支承處的配置形式稱為兩端配置.開式導(dǎo)軌的特點是結(jié)構(gòu)簡單，但不能承受較大的顛覆力矩。.非接觸式刀具識別方法主要包括磁性識別法、光電識別法、圖像識別法。.刀庫容量較大，當(dāng)采用多環(huán)時，外形較緊湊，占用空間較小為特點的刀庫是鏈?zhǔn)降稁臁?為了降低導(dǎo)軌面的壓力，減少摩擦阻力，提高導(dǎo)軌的耐磨性和低速運動的平穩(wěn)性,應(yīng)選卸荷導(dǎo).絲杠的預(yù)拉伸量應(yīng)能補償絲杠的熱變形。.在光導(dǎo)纖維中傳播的光信號比在導(dǎo)體中傳播的電信號具有的抗干擾能力更高。.利用一套標(biāo)準(zhǔn)元件和通用部件按加工要求組裝而成的夾具，稱為組合夾具。.齒輪傳動間隙的消除有—剛性—調(diào)整法和柔性調(diào)整法兩類方法。三、問答題（每題5分）— —.提高支承件結(jié)構(gòu)性能的措施有哪些？答：（1）提高支承件的靜剛度和固有頻率，（2）提高動態(tài)特性，2）采用新材料制造支承件（3）提高熱穩(wěn)定性，1）控制溫升，2）采用熱對稱結(jié)構(gòu)，3）采用熱補償裝置。.導(dǎo)軌有哪些組合形式？各自的特點為何？（1）雙三角形導(dǎo)軌，不需要鑲條調(diào)整間隙，接觸剛度好，導(dǎo)向性和精度保持性好。但是，工藝性差，加工、檢驗和維修不方便。多用在精度要求較高的機床中，如絲杠車床、導(dǎo)軌磨床、齒輪磨床等。（2）雙矩形導(dǎo)軌，承載能力大，制造簡單。多用在普通精度機床和重型機床中，如重型車床、組合機床、升降臺銑床等。（1分）（3）矩形和三角形導(dǎo)軌的組合，這類組合的導(dǎo)向性好，剛度高，制造方便，應(yīng)用最廣。如車床、磨床、龍門銑床的床身導(dǎo)軌。（4）矩形和燕尾形導(dǎo)軌的組合能承受較大力矩，調(diào)整方便，多用在橫梁、立柱、搖臂導(dǎo)軌中。（1分）.機床導(dǎo)軌應(yīng)滿足哪些要求？答：（1）導(dǎo)向精度高（2）承載能力大，剛度好，（3）精度保持性好（4）低速運動平穩(wěn)，（5）結(jié)構(gòu)簡單、工藝性好（1分）.簡述滾珠絲杠的三種支承方式，并分別說明其適用場合。(5分)答：滾珠絲杠的支承方式有三種：一端固定一端自由方式；一端固定一端簡支方式；兩端固定方式(1)一端固定，另一端自由方式；常用于短絲杠和豎直絲杠。(2)一端固定，一端簡支承方式，常用于較長的臥式安裝絲杠。(3)兩端固定，用于長絲杠或高轉(zhuǎn)速，要求高拉壓剛度的場合。.主軸組件前軸承精度為何高于后軸承？答：主軸軸承中，前后軸承的精度對主軸旋轉(zhuǎn)精度的影響是不同的，前軸承軸心有偏移5，后軸承軸心偏移量為零，由偏移量5引起的主軸端軸心偏移為50—+05(2分) ”a1 La后軸承軸心有偏移5/前軸承軸心偏移量為零，由偏移量5,引起的主軸端軸心偏移為5=巴5b1Lb顯然，前支撐的精度比后支撐對主軸部件的旋轉(zhuǎn)精度影響較大。因此，選取軸承精度時，前軸承的精度要選得高一點，一般比后軸承的精度高一級。.端齒盤定位有何特點。1)定位精度高。2)重復(fù)定位精度好。3)定位剛性好，承載能力大。9常用的消除齒輪傳動間隙的方法有哪幾種？簡述各自特點？(1)齒輪傳動間隙的消除有剛性調(diào)整法和柔性調(diào)整法兩類方法。(2)剛性調(diào)整法是調(diào)整后的齒側(cè)間隙不能自動進行補償，如偏心軸套調(diào)整法、變齒厚調(diào)整法、斜齒輪軸向墊片調(diào)整法等。特點是結(jié)構(gòu)簡單，傳動剛度較高。但要求嚴(yán)格控制齒輪的齒厚及齒距公差，否則將影響運動的靈活性。(2分)(3)柔性調(diào)整法是指調(diào)整后的齒側(cè)間隙可以自動進行補償，結(jié)構(gòu)比較復(fù)雜，傳動剛度低些，會影響傳動的平穩(wěn)性。主要有雙片直齒輪錯齒調(diào)整法，薄片斜齒輪軸向壓簧調(diào)整法，雙齒輪彈簧調(diào)整法等。一．單項選擇題(每題1分).一個三自由度圓柱坐標(biāo)型機器人，其運動功能式為［C］。A.O/000/MB.O/00y/MC.O/0ZY/MD.O/XZY/M2.關(guān)節(jié)型12機3器人的特點是1靈23活性好，工作空間范圍大，但剛度和［B］較低A.強度B.精度C.柔度D.可靠性.對輕負(fù)荷的搬運，上、下料點位操作的工業(yè)機器人，則可以考慮采用［A］驅(qū)動方式。A.氣動B.液壓C.電機D.磁力二．填空（每空1分）4.額定負(fù)載是指在機器人規(guī)定的性能范圍內(nèi)，機械接口處所能承受負(fù)載的允許值。包括末端執(zhí)行器的重力、抓取工件的重力及慣性力（矩）、外界的作用力（矩）。5下列哪項是工業(yè)機器人額定速度的定義指在額定負(fù)載、勻速運動過程中，機械接口中心的最大速度。.機械手的手爪在抓住刀具后還必須有鎖刀功能，以防止換刀過程中掉刀或刀具被甩出。.工業(yè)機器人常用的驅(qū)動方式有電動機驅(qū)動、液壓驅(qū)動、氣動驅(qū)動.稱為機器人機械本體，也可稱為主機的是短機。 一.按照用途分類，工業(yè)機器人主要有焊接機器人、沖壓機器人和水下機器人等。.操作機通常包括手臂、末端執(zhí)行器、機座。.對雙波傳動諧波齒輪減速裝置，剛輪和柔輪的齒數(shù)差應(yīng)為__2—.機器人性能指標(biāo)按作業(yè)要求確定。一般指位姿—準(zhǔn)確度—及位姿重復(fù)性（點位控制）、軌跡準(zhǔn)確度及軌跡重復(fù)性（軌跡控制）、最小定位時間及分辨率等。.工業(yè)機器人的運動功能設(shè)計，也可稱為自由度設(shè)計。其設(shè)計內(nèi)容包括自由度個數(shù)、各關(guān)節(jié)運動的性質(zhì)及排列—順序，在基準(zhǔn)狀態(tài)時關(guān)節(jié)軸的方位等等。三、問答題（每題5分）1.簡述工業(yè)機器人按機械結(jié)構(gòu)類型分為哪幾類?各有何特點？答：分為關(guān)節(jié)型機器人，球坐標(biāo)型機器人，圓柱坐標(biāo)型機器人和直角坐標(biāo)型機器人。（1分）關(guān)節(jié)型機器人，關(guān)節(jié)型機器人的特點是靈活性好，工作空間范圍大（同樣占地面積情況下），但剛度和精度較低。（1分）球坐標(biāo)型機器人，其特點是靈活性好，工作空間范圍大，但剛度、精度較差。圓柱坐標(biāo)型機器人，按圓柱坐標(biāo)形式動作。其特點是靈活性較好，工作空間范圍較大，剛度、精度較好。（1分）（4）直角坐標(biāo)型機器人，剛度和精度高，但靈活性差，工作空間范圍小。（1分）.工業(yè)機器人機座結(jié)構(gòu)設(shè)計有哪些要求？答：1）要有足夠大的安裝基面，以保證機器人工作時的穩(wěn)定性。（2）機座承受機器人全部重力和工作載荷，應(yīng)保證足夠的強度、剛度和承載能力。（1分）3）機座軸系及傳動鏈的精度和剛度對末端執(zhí)行器的運動精度影

響最大。因此機座與手臂的聯(lián)接要有可靠的定位基準(zhǔn)面，要有調(diào)整軸承間隙和傳動間隙的調(diào)整機構(gòu)。（2分）.工業(yè)機器人和操作機在GB/12643-1997中是如何定義的？答：工業(yè)機器人定義：“是一種能自動控制、可重復(fù)編程、多功能、多自由度的操作機，能搬運材料、工件或挾持工具，用以完成各種作業(yè)”操作機定義：“具有和人手臂相似的動作功能，可在空間抓放物體或進行其它操作的機械裝置”四、計算題[T]=[0T][T][iT][T][2T]0,m 1 1一1 00 00 10 00 01 c000010100000022mC -S 0[T]=[0T][T][iT][T][2T]0,m 1 1一1 00 00 10 00 01 c000010100000022mC -S 0S C 0110 0 10 0