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装备复习2013
一、概念题：
1. 加工示意图
2. 分级传动结构式意义
3. 机床装料高度
4. 机床联系尺寸图
5. 机床生产率
6．机床运动分配原则
7．双公比传动系统
8． 爬行
9主轴旋转精度
10.级比和级比指数
11.组合机床

二、填空题
1. 机床的总体方案拟定包括（ ）、（ ）、（ ）、（ ）。
2. 机床的主要技术参数包括（ ）、（ ）、（ ）、（ ）。
3. 机床的主传动形式有：（ ）、（ ）、（ ）。
4. 生产线上常用的工艺装备包括（ ）、（ ）、（ ）、（ ）辅具、检具。
5. 组合机床总体设计的三图一卡是指（ ）、（ ）、（ ）、（ ）。
6. 机床主轴组件应满足的基本要求是（ ）、（ ）、（ ）、（ ）、（ ）
7. 推力轴承在主轴上的位置影响主轴的轴向精度和主轴（ ），设计时，一般普通机床采用（ ），数控机床采用（ ），组合机床采用（ ）。
8. 直线运动导轨的截面形状主要有（ ）、（ ）、（ ）、（ ）四种。
9. 机械制造装备包括（ ）、（ ）、（ ）和（ ）四大类。
10. 数控机床电气伺服系统按有无检测和反馈装置分为（ ）、（ ）和（ ）系统。
11. 滚珠丝杠螺母副的双螺母预紧常有三种结构，分别是（ ）、（ ）、（ ）。
12．导轨间隙常用（ ）、（ ）来调整。
13．主轴的旋转精度是指装配后，在（ ）、（ ）转动条件下，在安装工件或刀具的主轴部位的径向和端面圆跳动。
14．导轨的卸荷方式有（ ）、（ ）和气压卸荷。
15．生产线上常用的工艺装备包括（ ）、（ ）、（ ）、（ ）辅具、检具。
16．动力滑台可分为（ ）和（ ）2类。
17．通用部件是按（ ）、（ ）、（ ）原则设计制造的具有特殊功能的基础部件。
18. 创新设计经过（ ）、（ ）、（ ）和（ ）等四个阶段。
19. 机械制造装备设计可分为（ ）、（ ）和（ ）三大类型。

二、判断题
1. 机械制造装备包括加工装备、机床、仓储输送装备和辅助装备四种，它与制造工艺、方法紧密联系在一起，是机械制造技术的重要载体。 （ ）
2. 数控机床电气伺服系统按有无检测和反馈装置分为开环、闭环和半闭环系统。
（ ）
3. 内联系传动链必须保证复合运动的两个单元运动严格的运动关系，因此，内联系传动链中可以有传动比不确定或瞬时传动比变化的传动机构。（ ）
4. 一个变速组中齿轮的轴向布置分为窄式排列、宽式排列和交错排列三种形式。 （ ）
5. 在传动链中，传动件在传递运动和扭矩的同时，也将传动误差依次向后传递。若为增速传动，则误差被缩小，反之，减速传动误差被放大。 （ ）
6. 导轨按结构型式可分为开式导轨和闭式导轨。 （ ）
7. 支承件决定机床的动态刚度，因此对于机床的支承件，应有足够的静刚度和较高的固有频率。 （ ）
8. 进给传动系设计级比一般遵循前密后疏的原则 （ ）

9.机械制造装备设计可分为创新设计、变型设计和组合设计等三大类型。
（ ）
10.进给传动系设计级比一般遵循前疏后密的原则 （ ）
11.传动系有恒功率与恒转矩传动之分，恒转矩传动系设计时，其级比一般遵循前密后的疏原则 （ ）
12.轴承刚度随载荷增大而增大。 （ ）
13.通用多轴箱由通用零件组成，它是组合机床的通用部件。 （ ）
14车床主传动系与进给传动系的设计原则不同；主传动系的级比为前密后疏，而进给传动系的级比则为前疏后密。 （ ）
115.分级变速机构中，一个变速组中齿轮的轴向布置分为窄式排列、宽式排列和交错排列三种形式。 （ ）
16.增速传动将放大传动误差，减速传动则缩小传动误差。 （ ）
17.主轴轴承必须预紧处理，以消除轴承间隙并增加轴承刚度。 （ ）
18.导轨按摩擦性质可分为静压导轨和滚动导轨。 （ ）
19.支承件足够的静刚度是保证机床动态刚度的前提。 （ ）
20.通用多轴箱不属于组合机床的通用部件。 （ ）
21．进行产品的系列设计通常从基型产品开始。 （ ）
22．机床抗振能力是指机床在交变载荷作用下，抵抗变形的能力。 （ ）
23．用垫片式调整滚珠丝杠螺母副的间隙时，通过改变垫片的厚薄来改变两螺母之间的轴向距离，实现轴向间隙消除和预紧。 （ ）
24.各种类型机床对温升都有一定限制，如精密机床，连续运转条件下允许温升为_15~20℃。 （ ）
25．热变形会影响机床的工作精度和旋转精度。 （ ）
26.爬行会降低几何精度或增大被加工工件表面的粗糙度的值。 （ ）
27．多工位组合机床适用于大批、大量生产中加工较复杂的中、小型零件。（ ）
28．抗振性是指支承件抵抗振动的能力。 （ ）
29 若激振频率远离固有频率将会出现共振。 （ ）
30. 提高组尼是增加振动的有效方法。 （ ）

三、选择题
1． 机械制造装备包括加工装备、（ ）、仓储输送装备和辅助装备四大类
（A）机床； （B）夹具与刀具； （C）工艺装备
2． 直线运动导轨的截面形状主要有四种：矩形、（ ）、燕尾形和圆柱形，并可互相组合。
（A） 三角形； （B）凹形； （C）凸形；
3． 按照工艺范围，机床可分为（ ）、专用机床、专门化机床
（A） 通用机床； （B）车床； （C） 数控机床；
4． 数控机床电气伺服系统按有无检测和反馈装置分为开环、闭环和（ ）系统。
（A）电气； （B）半闭环； （C）数控；
5． 支承件常用的材料有铸铁,钢板和型钢,（ ）,预应力钢筋混凝土,树脂混凝土等；
（A）HT200； （B）天然花岗岩； （C）T10；
6． 下列机床的主传动系属于恒转矩传动的是（ ）。
（A）车床； （B）铣床； （C）刨床；
7． 为了保证滚珠丝杠螺母副的反向传动精度和轴向刚度，必须消除轴向间隙。常采用双螺母预紧办法，其结构形式有三种，其中调整精度最高的是（ ）。
（A）螺纹消隙结构； （B）垫片消隙结构； （C）齿差调隙结构；
8． 不属于组合机床通用动力部件的是（ ）。
（A）液压滑台； （B）多轴箱； （C）镗削头；
1.主轴计算转速是主轴传递全部功率时的（ ）。 【 】
A．最高转速　　B．最低转速　　C．平均转速
2．主轴箱的功用是支承主轴并把动力经变速机构传给主轴，使主轴带动工件按规定转速旋转，以实现（ ）。 【 】
A．辅助运动 B．进给运动　　C．主运动　　
3．刨床的主运动是直线运动，它的主运动参数是（ ）。 【 】
A．每小时的往复次数　 　B．每分钟的往复次数 C．每秒钟的往复次数
4．滚珠丝杠的主要载荷是（ ）。 【 】
A．径向载荷　　B．轴向载荷　　C．运动载荷
5．双三角形组合导轨有导向精度高及（ ）的优点。 【 】
A．调整简单 B．磨损后相对位置不变 C．承载能力大
6．机床爬行现象一般发生于（ ）的运动情况下。 【 】
A．低速轻载　 　B．高速轻载 C．低速重载　 　
7．滚珠丝杠副中，丝杠相对于螺母旋转2p弧度时，螺母上基准点的轴向位移称为（　）。
【 】
A．基本导程　　　 B．螺距　　　　C．节距　　　　
8．滚珠导轨承受的载荷一定，结构尺寸允许的情况下，为提高刚度并降低成本，应采用的最为有利的方案是( )。 【 】
A．减小滚珠直径，适当减少滚珠数目 B．增大滚珠直径，适当减少滚珠数目
C．减小滚珠直径，适当增加滚珠数目
9．增加滚动导轨滚动体直径时，在一定的负载下，摩擦阻力将（ ）。 【 】
A．以正比例增加 B．以平方关系增加 C．保持不变
10. 滚珠丝杠的组成中不包括（ ）。 【 】
A. 螺母； B. 回珠器； C. 防尘罩；
11. 机床精度不包括（）。 【 】
A. 运动精度； B. 定位精度； C. 加工精度；
12. 同一材料、相等的截面积，圆（环）形截面的抗扭刚度( )方形截面。 【 】
A．等于 B．大于 C．小于
13．机床传动系统各末端执行件之间的运动协调性和均匀性精度，称为 ( )。 【 】

A. 定位精度 B. 运动精度
C. 传动精度
14．要求导轨导向性好，导轨面磨损时，动导轨会自动下沉，自动补偿磨损量，应选 ( ) 。

A. 矩形导轨 B. 三角形导轨 C. 燕尾形导轨 【 】
15．机床主运动空转时由于传动件摩擦、搅油、空气阻力等原因使电动机消耗的一部分功率，称为( )。 【 】

A.额定功率 B. 机械摩擦损耗功率 C.空载功率

三、问答题
1、为何有级变速系统中的主传动系统的转速排列常采用等比数列？
2．解释机床传动系统设计时，计算转速的概念，
3．主轴推力轴承配置有几种形式？试分析各结构特点？
4．数控机床主传动系，如何进行功率匹配设计
5．简述滚珠丝杆副轴向间隙调整方式及特点？
6.直线运动导轨的组合形式有几种？分析其特点？如何调整间隙？
7、机床变速传动系统中，为什么要有传动比限制，各变速组的变速范围是否一定在限制的范围内，为什么？
8..机床的主传动系统为什么要遵循前多后少，前密后疏，前缓后急原则？
9.什么是变速组的级比指数与变速范围 常规的变速传动系的各传动组的级比指数有什么规律性？
10、组合机床多轴箱怎样实现箱内齿轮的润滑？
11、设计多轴箱时为何需要配置一个手柄轴？手柄轴的设计应满足什么要求？
12、组合机床中具有哪些动力部件，能实现机床的什么运动？动力部件的主要参数及选择原则是什么？
13、机床的支承部件应具备哪些基本要求？为什么大多数机床的支承部件采用铸铁制造？怎样补偿不封闭支承件的刚度损失？
14 试分析主轴推力轴承几种配置形式的结构特点；画图说明为何在选择主轴滚动轴承时,前轴承精度常比后轴承高一级？
15.分级变速机构中，一个变速组中齿轮的轴向布置排列形式分哪几种？请作图解释各排列形式，并计算轴向布置尺寸。

1．试述确定标准公比的原则？
答：因为转速由至必须递增，所以公比应大于1；
为了限制转速损失的最大值不大于50%，则相应的公比不得大于2，故；
为了使用记忆方便，转速数列中转速呈10倍比关系，故应在（为正整数）中取数；如采用多速电动机驱动，通常电动机为（3000/1500）r/min或（3000/1500/750）r/min，故也应在（为正整数）中取数。
2．试确定机床的最高转速和最低转速？
答：按照典型工序的切削速度和刀具（工件）直径，可由下式算出机床的最高转速和最低转速：
r/min r/min
式中、可根据切削用量手册、现有机床使用情况调查或切削试验确定。、不是机床上可能加工的最大最小直径，而是指实际使用情况下，采用、时常用的经济加工直径。
3．对于普通机床，如何确定常用的经济加工直径、？
答：对于普通机床 （1分）
（1分）
式中：为机床能安装的最大工件直径，卧式车床：，摇臂钻床：，（1分）
4．在机床分级主轴变速箱设计中，如何选用公比？
答：（1）对于通用机床，辅助时间和准备结束时间长，机动时间在加工周期中占的比重不是很大，转速损失不会引起加工周期过多的延长，为了机床变速箱结构不过于复杂，一般取或1.41等较大的公比；（1分）
（2）对于大批大；大批大量生产的专用机床、专门化机床及自动机，情况却相反，通常取或1.26等较小的公比；（1分）
（3） 对于非自动化小型机床，加工周期内切削时间远小于辅助时间，转速损失大些影响不大，常采用、1.78甚至2等更大的公比，以简化机床结构。（1分）
5．在设计机床传动系统时，如何限制齿轮的最大传动比和最小传动比及各传动组的最大变速范围？
答：（1）设计机床主传动系统时，为避免从动齿轮尺寸过大而增加箱体的径向尺寸，一般限制直齿圆柱齿轮的最小传动比，为避免扩大传动误差，减少振动噪声，一般限制直齿圆柱齿轮的最大升速比。斜齿圆柱齿轮传动较平稳，可取。（1分）
（2）各传动组的最大变速范围为（1分）
（3）设计机床进给传动系统时，由于转速通常较低，传动功率小，零件尺寸也较小，上述限制可放宽为，，最大变速范围为（1分）

五、综合、设计题
1.根据机床的主轴转速范围拟定结构式、转速图、并画出主传动系统图。
2.已知某机床主轴转速n，电动机额定转速n0，和主传动系统图，计算标准公比j、转速级数Z和变速范围Rn、写出结构式并画出转速图；
3.某数控车床，主轴最高转速 r/min，最低转速r/min。采用直流调速电动机，电动机功率 kW，电动机额定转速r/min，最高转速 r/min。试设计分级变速箱传动系统（要求无功率缺口）。
（1）确定主轴计算转速。
（2）确定变速级数和公比。
（3）确定主电动机最低转速。
（4）画出转速图和功率特性图。
4.试述采用齿差式调整滚珠丝杠间隙的方法，求出两螺母相对轴向位移？

例题一：已知某机床的主轴转速为n=100~1120r/min，转速级数Z=8，电动机转速nm=1440r/min。试根据机床主传动系统的设计原则，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. 计算公比φ
已知：，Z=8 . 根据 , 则, 即：φ=1.41
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则，可选方案有：① Z=4ⅹ2； ② Z=2ⅹ4；③ Z=2ⅹ2ⅹ2
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
根据前疏后密原则，选择结构式为： 8=21ⅹ22ⅹ24
3. 转速图绘制设计
① 主轴各级转速为：100，140，200，280，400，560，800，1120 r/min
② 确定定比传动比：取轴Ⅰ的转速值为800r/min，则电机轴与轴 的传动比为：

③ 确定各变速组最小传动比
从转速点800 r/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，按照前缓后急的原则，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

例题二．设机床主轴的变速范围Rn＝60，无级变速箱的变速范围Rd＝8，设计机械分级变速箱，求出其级数。
解：机械分级变速箱的变速范围为：Rf＝Rn/Rd＝60/8＝7.5 （3分）
机械分级变速箱的公比为：ff ＝（0.90～0.97）Rd＝0.94×8＝7.52 （2分）
由Rf＝Rn/Rd＝ffz-1可以知道分级变速箱的级数为z＝1＋lg7.5/lg7.52＝2 （3分）

2．试述采用齿差式调整滚珠丝杠间隙的方法，求出两螺母相对轴向位移？
答：（1）左右螺母法兰盘外圆上制有外齿轮，齿数常相差1。这两个外齿轮又与固定在螺母体两侧的两个齿数相同的内齿圈相啮合。调整方法是两个螺母相对其啮合的内齿圈同向都转一个齿。则两个螺母相对轴向位移为： （2分）
（2） 当两齿轮齿数相差1，并同时转过1个齿：则 式中：L——滚珠丝杠导程； k——同时转过的齿数（2分）
转速图设计
某数控车床，主轴最高转速 r/min，最低转速r/min。采用直流调速电动机，电动机功率 kW，电动机额定转速r/min，最高转速 r/min。试设计分级变速箱传动系统（要求无功率缺口）。（13分）
（1）确定主轴计算转速。（2分）
（2）确定变速级数和公比。（4分）
（3）确定主电动机最低转速。（2分）
（4）画出转速图和功率特性图。（5分）

答：（1）r/min（2分）
(2); ; （2分）
当时，有功率“缺口”；
当时，无功率“缺口”，但降速比，如果带轮部分降速比为2，仍有降速比4.71>4不可选用；
当时，无功率“缺口”，可选用。（2分）
（3）； r/min（2分）
（4）1）分级变速箱传动系统结构式：
2）分配降速比
3）验算最后变速组变速范围：合格
4）绘制转速图 （5分）