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1、机械制造装备设计课后习题答案第二章 1、机床设计应满足哪些基本要求，其理由是什么？工艺范围 柔性:机床的柔性是指其适应加工对象变化的能力，包括空间上的柔性和时间上的柔性。 与物流系统的可接近性:可接近性是指机床与物流系统之间进行物料流动的方便程度。 刚度:加工过程中，在切削力作用下，抵抗刀具相对与工件在影响加工精度方向变形的能力，包括静刚度、动刚度、热刚度。 精度:机床的精度主要是指机床的几何精度和工作精度。 噪声成产率和自动化 成本生产周期 可靠性(11）造型与色彩 7、工件表面发生线的形成方法有哪些？(p63) 1）成形法：利用成形刀具对工件进行加工的方法； 2）展成法：利用工件和刀具对工
2、件进行加工的方法； 3）轨迹法：利用刀具作一定规律的运动来对工件进行加工的方法； 4）相切法：利用刀具边旋转边做轨迹运动来对工件进行加工的方法。 10、机床的主运动与形状创成运动的关系如何？进给运动与形状创成运动的关系如何？(p66) 11、机床上的复合运动、内联系传动链、运动轴的联动的含义及关系如何？(p65) 16、分析图2-14所示各种机床的运动功能图，说明各个运动的所属类型、作用及工件加工表面的形成方法。 17、机床的传动原理如何表示？它与机床运动功能图的区别是什么？、变速装置及执行件，以及开停、换向和制动机构等部分组成。 1.主传动系分类 按驱动主传动的电动机类型： 交流电动机驱动、
3、直流电动机驱动 按传动装置类型： 机械传动装置、液压传动装置、电气传动装置以及它们的组合 按变速的连续性：分极变速传动、无极变速传动 24、什么是传动组的级比和级比指数？常规变速传动系的各传动组的级比指数有什么规律性？传动副前多后少的原则 2）传动顺序与扩大顺序相一致的原则 3）变速组的变速要前慢后快，中间轴的转速不宜超过电动机的转速 103、110、113 例题 机床类型：中型车床。Z=12， =141，主轴转速为315，45，63，90，125，180，250，355，500，710，1000，1400。电动机转速 n电=1440rmin。 1传动组和传动副数的确定 传动组和传动副数可能的
4、方案有： 12=34 12=43 12=322 12=232 12=223 第一行方案有时可以省掉一根轴。缺点是有一个传动组内有四个传动副。如果用一个四联滑移齿轮，则会增加轴向尺寸；如果用两个双联滑移齿轮，则操纵机构必须互锁以防止两个滑移齿轮同时啮合。所以一般少用。 第二行的三个方案可根据下述原则比较： 从电动机到主轴，一般为降速传动。接近电动机处的零件，转速较高，从而转矩较小，尺寸也就较小。如使传动副较多的传动组放在接近电动机处，则可使小尺寸的零件多些，大尺寸的零件就可以少些，就省材料了。这就是“前多后少”的原则。从这个角度考虑，以取12=322的方案为好。 2结构网或结构式各种方案的选择
5、在12=322中，又因基本组和扩大组排列顺序的不同而有不同的方案。可能的六种方案，其结构网和结构式见下图: 在这些方案中，可根据下列原则选择最佳方案: (1)传动副的极限传动比和传动组的极限变速范围 在检查传动组的变速范围时，只需检查最后一个扩大组。因为其它传动组的变速范围都比它小。 (2)基本组和扩大组的排列顺序: 原则是选择中间传动轴(本例如轴、)变速范围最小的方案。因为如果各方案同号传动轴的最高转速相同，则变速范围小的，最低转速较高，转矩较小，传动件的尺寸也就可以小些。 3拟定转速图 本例所选定的结构式共有三个传动组，变速机构共需4轴。加上电动机轴共5轴。故转速图需5条竖线。主轴共12速
6、，电动机轴转速与主轴最高转速相近，故需12条横线。注明主轴的各级转速。电动机轴转速也应在电动机轴上注明。 中间各轴的转速可以从电动机轴开始往后推，也可以从主轴开始往前推。通常，以往前推比较方便。即先决定轴的转速。 传动组c的变速范围为： 可知两个传动副的传动比必然是前文叙述的极限值： j6=1.416=8=Rmax11ic1=4=j42j2ic2=1=125、什么是传动组的变速范围？各传动组的变速范围之间有什么关系？ 26、某车床的主轴转速为n401800 r/min ，公比1.41，电动机的转速n电1440 r/min ，试拟定结构式，转速图；确定齿轮齿数，带轮直径，验算转速误差；画出主传动
7、系图。 27、某机床主轴转速n1001120 r/min，转速级数z8，电动机转速n电1440 r/min ，试设计该机床主传动系，包括拟定结构式和转速图，画出主传动系图。 31、求下图所示的车床各轴、各齿轮的计算转速。 35、进给传动系设计要能满足的基本要求是什么？ 具有足够的静刚度和动刚度； 具有良好的快速响应性，不爬性； 抗振性好； 具有足够宽的调速范围； 进给系统的传动精度和定位精度高； 结构简单，加工和装配工艺性好。 36、试述进给传动与主传动相比较，有那些不同的特点？ 通常情况下：进给传动的精度远远大于主传动，主传动传递的功率扭矩大于进给传动 37、内联传动链的设计原则？ 主轴所传
8、递的功率或转矩与转速之间的关系，称为主轴的功率或转矩特性。 主轴从最高转速 ，到某一转速 之间，主轴应能传递电动机的全部功率。在这个区域内，主轴的最大输出转矩应随转速的降低而加大。从 以下直到最低转速 ，这个区域内的各级转速并不需要传递全部功率。主轴的输出转矩不再随转速的降低而加大，而是保持 时的转矩不变。所能传递的功率，则随转速的降低而降低。 是主轴能传递全功率的最低转速，称为主轴的计算转速。传动链中其余传动件的计算转速，可根据主轴的计算转速及转速图决定。传递全功率的最低转速，就是该零件的计算转速。 第三章 1、主轴部件应满足那些基本要求？ 答：1.在一定的转速下传递一定的转矩；保证轴上的传
9、动件和轴承正常的工作条件。 2.旋转精度3. 刚度4. 抗振性5. 温升和热变形6. 精度保持性 2、主轴轴向定位方式有那几种？各有什么特点？适用场合。 答：速度型：主轴前后轴承都采用角接触球轴承。轴向切削力越大，角度应越大，且大角度的刚度也大。具有良好的高速性能，承载能力小，适用于高速轻载或精密机床。如高速CNC车床 刚度型：前支承采用双列短圆柱滚子轴承承受径向载荷和60度角接触双列向心推力轴承承受轴向载荷；后支承采用双列短圆柱滚子轴承，这种轴承配置的主轴部件，适用于中等转速和切削负载较大、要求刚度高的机床。如数控车床主轴 刚度速度型：前轴承采用三联角接触球轴承，后支承采用双列短圆柱滚子轴承
10、。前轴承的配置特点是外侧的两个角接触球轴承大口朝向主轴工作端，承受主要方向的轴向力；第三个角接触球轴承则通过轴套与外侧的两个轴承背靠背配置，使三联角接触球轴承有一个较大支承跨，以提高承受颠覆力矩的刚度。如卧式铣床主轴 4、试分析下图所示三种主轴轴承的配置型式的特点和适用场合。 9、在支承件设计中，支承件应满足那些基本要求？ 答：1.应具有足够的刚度和较高的刚度质量比 2.应具有良好的动态特性，各阶频率不致引起结构共振 3.热稳定性好4.排屑畅通、调运安全，并具有良好的结构工艺性 11、根据什么原则选择支承件的截面形状，如何布置支承件上的肋板和肋条？ 答：支承件结构的合理设计是应在最小重量条件下
11、，具有最大静刚度。静刚度包括弯曲刚度和扭转刚度，均与截面惯性矩成正比。支承件截面形状不同，即使同一材料、相等的截面面积，其抗弯和扭转惯性矩也不同。 比较后可知：空心截面的刚度都比实心的大。圆形截面的抗扭刚度比方形好，而抗弯刚度比方形低。封闭截面的刚度远远大于开口截面的刚度，特别是抗扭刚度。 筋板是指连接支承件四周外壁的内板，它能使支承件外壁的局部载荷传递给其他壁板，从而使整个支承件承受载荷，加强支承件的自身和整体刚度。布置方式：水平、垂直、斜向。一般将筋条配置在支承件的某一内壁上，主要为了减小局部变形和薄壁振动，用来提高支承件的局部刚度。筋条的布置：纵向、横向和斜向，常常布置成交叉排列。 13
12、、导轨设计中应满足那些要求？ 答：导轨应满足精度高、承载能力大、刚度好、摩擦阻力小、运动平稳、精度保持性好、寿命长、结构简单、工艺性好，便于加工、装配、调整和维修、成本低等要求。 五个要求：导向精度；承载能力大，刚度好；精度保持性好；低速运动平稳；结构简单、工艺性好 14、镶条和压板有什么作用？(P174) 答：调整导轨间隙。压板用来调整导轨面的间隙和承受颠覆力矩。鑲条调整矩形导轨和燕尾形导轨的侧向间隙。 15、导轨的卸荷方式有那几种？各有什么特点？ 16、提高道轨精度、刚度和耐磨性的措施？ 答：1、合理选择导轨的材料和热处理；2、导轨的预紧：合理地将滚动导轨预紧可以提高其承载能力、运动精度和
13、刚度。3、导轨的良好润滑和可靠防护导轨的良好润滑和可靠防护，可以降低摩擦力，减少磨损，降低温度和防止生锈，延长寿命。4、争取无磨损、少磨损、均匀磨损，磨损后应能补偿磨损量磨损的原因：导轨结合面在一定压强作用下直接接触并相对运动而造成。争取不磨损的条件：让结合面在运动时不接触。方法：保证完全的液体润滑。 第六章 2、物流系统的组成环节有哪些？物流系统设计时应满足哪些要求？ 4、料仓式装置和料斗式上料装置的基本组成及其根本区别是什么？ 6、目前机床间工件传输装置有哪几种？各适用于哪些场合？ 7、为什么要采用随行夹具？随行夹具的三种返回方式各有什么特点？ 14、工厂总体物流系统设计的基本步骤是什么？应注意那些设计原则？ 15、车间物流设计的原则是什么？ 16、物流搬运装备的选择原则是什么？ 第七章 1、什么是机械加工生产线？它的主要组成类型与特点有哪些？ 2、影响机械加工生产线工艺和结构方案的组成因素有哪些？ 4、在拟定自动线工艺方案时应着重考虑哪些方面的问题？如何解决这些问题？ 12、柔性制造系统对机床的配置要求是什么？
