机械设备练习一答案.doc

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练习一

一、是非题（对的打“√”，错的打“×”）

1.机床的可靠性是指机床在整个使用寿命周期内完成规定功能的能力。

（√）

2.机床的可靠性是指机床在使用时完成规定功能的能力。

（×）

3.机床形式与支承形式分为卧式、立式，机床形式是指主运动执行件的状态，支承件形式指高度方向尺寸相对长度方向尺寸的大小。

（√）

4.机床形式与支承形式分为卧式、立式，是指主运动执行件的状态。

（×）

5.从动轴转速与主动轴转速的比值称为传动比。

（√）

6.主动轴转速与从动轴转速的比值称为传动比。

（×）

7.拟定转速图时，在传动顺序上，各变速组应按“前多后少”的原则排列。

（√）

8.拟定转速图时，在传动顺序上，各变速组应按“前少后多”的原则排列。

（×）

9.设计变速传动系统运动时，传动副“前多后少”，传动线要“前密后疏”；降速要“前慢后快”。

（√）

10.设计变速传动系统运动时，传动副“前多后少”，传动线要“前密后疏”；升速要“前快后慢”。

（√）

11.设计变速传动系统运动时，传动副“前多后少”，传动线要“前密后疏”；降速要“前快后慢”。

（×）

12.设计变速传动系统运动时，传动副“前多后少”，传动线要“前密后疏”；升速要“前慢后快”。

（×）

13.主轴能传递全部功率的最低转速，称为主轴的计算转速。

（√）

14.主轴能传递全部功率的最高转速，称为主轴的计算转速。

（×）

15.主轴组件的抗振性是指机器工作时主轴组件抵抗振动、保持主轴平稳运转的能力。

（√）

16.主轴组件的耐磨性是指长期地保持其原始制造精度的能力，即精度的保持性。

（√）

17.双列圆柱滚子轴承只能承受径向载荷。

（√）

18.双列圆柱滚子轴承不但可以承受径向载荷,而且可以承受轴向载荷。

（×）

19.双列圆锥滚子轴承只能承受径向载荷。

（×）

20.双列圆锥滚子轴承双列圆柱滚子轴承不但可以承受径向载荷,而且可以承受轴向载荷。

（√）

21.对于空心主轴，内孔直径d的大小，应在满足主轴的刚度前提下尽量取大值。

（√）

22.对于空心主轴，内孔直径d越大越好。

（×）

23.滚柱导轨的承载能力和刚度都比滚珠导轨大，它适于载荷较大的设备，是应用最广泛的一种导轨。

（√）

24.滚针导轨的长径比大，因此具有尺寸小、结构紧凑等特点，应用在尺寸受限制的地方。

（√）

25.滚珠导轨结构紧凑，制造容易，成本较低，但由于是点接触，因此刚度低，承载能力小，适用于运动部件重量不大，切削力和颠覆力矩都较小的场合（√）

26.滚珠导轨结构紧凑，制造容易，成本较低，是应用最广泛的一种导轨。

（×）

27.支承件设计时，当开孔面积小于所在壁面积的20%时，对刚度影响较小。

当开孔面积超过所在壁面积的20%时，抗扭刚度会降低许多。

（√）

28.支承件设计时，当开孔面积小于所在壁面积的30%时，对刚度影响较小。

当开孔面积超过所在壁面积的30%时，抗扭刚度会降低许多。

（×）

29.支承件设计时，开孔对抗扭刚度影响较小，若加盖且拧紧螺栓，抗扭刚度可接近未开孔时的水平。

（×）

30.支承件设计时，开孔对抗弯刚度影响较小，若加盖且拧紧螺栓，抗弯刚度可接近未开孔时的水平。

（√）

31.操纵机构采用钢球定位结构简单，制造、装配方便，成本低，应用普遍。

（√）

32.操纵机构采用回柱销定位方式定位可靠，结构简单，应用普遍。

（×）

33.操纵机构采用锥销定位定位精度高，且定位可靠，应用普遍。

（×）

34.操纵机构采用槽口定位定位可靠，使用方便，应用普遍。

（×）

35.料仓式自动棒料送料装置对同一零件的车削，棒料的直径必须相同。

对不同直径零件的加工，则需更换与棒料直径相适应的手指夹头，同时调整支承滚轮的高度，使被支承的棒料轴心与车床主轴保持同高度。

（√）

36.料仓式自动棒料送料装置对同一零件的车削，棒料的直径没有要求。

对不同直径零件的加工，只需更换与棒料直径相适应的手指夹头就可以。

（×）

37.夹持抽拉式棒料送料装置由于在棒料的后端无支承，因此棒料不能太长，否则会引起棒料的颤振，从而影响零件车削的精度。

（√）

38.夹持抽拉式棒料送料装置由于在棒料的后端无支承，因此棒料越长越好，以便节省装夹时间。

（×）

39.辅助支承一批工件调整一次，不限制工件的自由度。

（×）

40.可调支承每个零件定位调整一次，起到限制工件的自由度。

（×）

41.轴类零件以外圆在V形块上定位，其定位基准是其外圆表面的中心轴线。

（√）

42.单个螺旋夹紧结构简单，夹紧力大、自锁性好、生产率高。

（×）

43.少于6点的定位不会是过定位。

（×）

44.辅助支承每一个工件调整一次，可限制工件的自由度。

（×）

45.零件以内孔在圆柱销上定位，其定位基准是其内孔表面。

（×）

46.斜楔夹紧操作费时，自锁性差，但夹紧力大。

（×）

47.可调支承一批工件调整一次，不限制工件的自由度。

（×）

48.轴类零件以外圆在V形块上定位，其定位基准是其外圆表面。

（×）

49.偏心夹紧动作迅速、生产率高、夹紧力大、自锁性好。

（×）

50.工件不足六点的定位是欠定位。

-----------------------（×）

51.工件在夹具中夹紧了，就实现了完全定位。

---------------（×）

52.工件加工时，采用完全定位，不完全定位都是允许的。

（√）

53.工件以外圆在卡盘上定位，其定位基准是工件的外圆。

（×）

54.夹具制造时，精度储备量越大越好，这样可以提高夹具的使用寿命。

（×）

55.夹具制造时，在满足使用性能的前提下，精度越低越好。

（√）

二、选择题

1．常用于通用机床主传动之中的机床输出轴转速数列是：

（A）

A、按等比级数排列B、按等差级数排列C、按泰勒级数排列D、无规则排列

2．用于进给运动之中机床输出轴转速数列是：

（B）

A、按等比级数排列B、按等差级数排列C、按泰勒级数排列D、无规则排列

3．常用于专机或有些数控机床之中机床输出轴转速数列是：

（D）

A、按等比级数排列B、按等差级数排列C、按泰勒级数排列D、无规则排列

4．拟定转速图时每一变速组内的传动副数目一般应取（B）

A、1或2B、2或3C、3或4D、4或5

5．主运动变速传动系统设计时，齿轮极限传动比限制（B）

A、B、C、D、

6．主运动变速传动系统设计时，齿轮极限传动比限制（B）

A、B、C、D、

7．主运动变速传动系统设计时，下列齿轮极限传动比限制正确的是（B）

A、B、C、D、

8．主运动变速传动系统设计时，下列齿轮极限传动比限制正确的是（B）

A、B、C、D、

9．主运动变速传动系统设计时，齿轮变速组的变速范围的限制（B）

A、6-8B、8-10C、10-12D、12-14

10．假设计1.41，12=3×2×2的变速系统有以下几种方案，其最佳结构式为（A）

A、12=30×21×22B、12=31×2o×22C、12＝31×22×20D、12=32×21×20

11．假设计1.41，以下几种12级转速的变速系统方案，其最佳结构式为（A）

A、12=30×21×22B、12=31×2o×22C、12＝31×22×20D、12=31×2o×22;

12．以下几种材料最适合没有特殊要求时的主轴材料是（A）

A、45钢或60钢B、40CrC、轴承钢GCr15、弹簧钢65MnD、20CrMnTi、20Cr

13．以下几种材料最适合中等精度、转速的主轴材料是（B）

A、45钢或60钢B、40CrC、轴承钢GCr15、弹簧钢65MnD、20CrMnTi、20Cr

14．以下几种材料最适合高精度轴的主轴材料是（C）

A、45钢或60钢B、40CrC、轴承钢GCr15、弹簧钢65MnD、20CrMnTi、20Cr

15．以下几种材料最适合高转速、重载的主轴材料是（D）

A、45钢或60钢B、40CrC、轴承钢GCr15、弹簧钢65MnD、20CrMnTi、20Cr

16．以下（D）不是选择主轴轴承的主要依据

A、承受载荷B、转速C、精度D、疲劳寿命

17．以下（D）不是选择主轴轴承的主要依据

A、承受载荷B、转速C、精度D、承载能力

18．载荷较大，转速较高时,主轴滚动轴承的配置型式为（A）

19．载荷较大，中、低转速时,主轴滚动轴承的配置型式为（B）

20．载荷中等，转速较高时,主轴滚动轴承的配置型式为（C）

21．载荷中等，中、低转速时,主轴滚动轴承的配置型式为（D）

22．载荷较小，转速较高时,主轴滚动轴承的配置型式为（E）

23．载荷较小，中、低转速时,主轴滚动轴承的配置型式为（F）

A

B

C

D

E

F

24．下列导轨适用于载荷较大，而导向性要求略低的设备是（B）。

A、三角形导轨B、矩形导轨C、燕尾形导轨D、圆柱形导轨

25．下列导轨适用于受力小、层次多、要求间隙调整方便的场合是（C）。

A、三角形导轨B、矩形导轨C、燕尾形导轨D、圆柱形导轨

26．兼有导向性好、制造方便和刚度高的优点，应用最广的导轨组合是（D）

27．常用于只受轴向力的场合的导轨组合是（F）

28．具有调整方便和承受较大力矩的优点，多用于横梁、立柱等的导轨组合是（E）

29．闭式导轨中接触面最少的一种结构的导轨组合是（C）

30．承载能力较大，但导向性稍差，多用于普通精度的设备的导轨组合是（B）

31．导向性和精度保持性好，但由于过定位，加工、检验和维修都比较困难，因此多用于精度要求较高的设备的导轨组合是（A）

A、双三角形导轨B、双矩形导轨C、燕尾形导轨D、三角形和矩形导轨的组合

E、矩形和燕尾形导轨的组合F、双圆柱导轨

32．定位机构的安装位置对滑移件定位精度的影响不同，定位机构布置在（C）上的位置精度最高。

A、操纵件上B、执行件上C、滑移件上D、控制件上

33．定位机构的安装位置对滑移件定位精度的影响不同，定位机构布置在（A）上的位置精度最低。

A、操纵件上B、执行件上C、滑移件上D、控制件上

34．以下几种操纵机构定位方式中，（A）结构简单，制造、装配方便，成本低，应用普遍，但定位精度差，不太可靠。

A、钢球定位B、圆柱销定位C、锥销定位D、槽口定位

35．在以下几种操纵机构定位方式中，机床振动较大或定位精度要求较高的情况下不宜采用（A）。

A、钢球定位B、圆柱销定位C、锥销定位D、槽口定位

36．工件以平面定位，若定位面为工件的侧面，选用的支承钉应用（C）。

A、球头型B、平头型C、齿纹型D、任意型。

37．短的圆锥销限制工件的（B）自由度。

A、二点B、三点C、四点D、五点

38．工件以平面定位，若定位面为已加工面，选用的支承钉应用（B）。

A、球头型B、平头型C、齿纹型D、任意型。

39．小锥度心轴限制工件的（D）自由度。

A、二点B、三点C、四点D、五点。

40．工件以平面定位，若定位面为未加工面，选用的支承钉应用（A）。

A、球头型B、平头型B、齿纹型D、任意型。

41．多点接触的浮动支承限制工件的（A）自由度。

A、一点B、二点C、三点D、不限制。

42．镗模采用双面导向时，镗杆与机床主轴是（B）连接，机床主轴只起（C）作用，镗杆回转中心及镗孔精度由（D）保证。

A、刚性B、柔性（或浮动）C、传递动力D、镗模 E、机床

43．镗模采用双面导向时，镗杆回转中心及镗孔精度由（D）保证。

A、机床B、刀具C、工件安装D、镗模

44．镗模采用双面导向时，镗杆与机床主轴是（B）连接。

A、刚性B、柔性（或浮动）C、锥度D、螺纹

45．下列钻套钻孔精度最高的是（A）

A、固定钻套B、可换钻套C、快换钻套D、小孔钻套

46．下列钻模板钻孔精度最高的是（A）

A、固定式钻模板B、铰链式钻模板C、分离式钻模板D、可卸式钻模板

三、填空题

1.专机设计的步骤:

调查研究、总体方案设计、工作图设计、试制鉴定。

2.专机的总体方案设计：

调查研究、工艺分析、专机的总体布局、确定专机的主要技术参数。

3.专机的主要技术参数包括尺寸参数、运动参数和动力参数。

4.电动机功率的确定方法常有：

类比法、实测法、计算法。

5.所有专机均由原动机、传动装置和工作机构三大部分组成。

6.机床输出轴的转速数列有以下三种排列形式：

1）按等比级数排列2）按等差级数排列3）无规则排列

7.变速组根据变速扩大情况可分为基本组和扩大组。

8.常用的分级变速机构有：

滑移齿轮变速机构、离合器变速机构、换齿轮变速机、公用齿轮变速机构、背轮变速机构、双速电动机变速机构

9.主轴组件的抗振性是指机器工作时主轴组件抵抗振动、保持主轴平稳运转的能力。

10.主轴组件的耐磨性是指长期地保持其原始制造精度的能力，即精度的保持性。

11.在主轴组件上常用的滚动轴承类型有：

双列圆柱滚子轴承、双向推力角接触球轴承、双列圆锥滚子轴承、加梅（Gamet）轴承

12.导轨按摩擦性质可分为：

1）滑动导轨2）滚动导轨

13.导轨按受力情况可分为：

1）开式导轨2）闭式导轨

14.滚动导轨的结构型式可分为|滚珠导轨|滚柱导轨|滚针导轨

15.直线运动导轨截面的基本形状主要有|三角形|矩形|燕尾形|圆柱形

16.隔板的布置形式：

纵向隔板、横向隔板和斜向隔板。

17.件料送料机构分为两类，即料仓式送料机构和料斗式送料机构。

18.基本夹紧机构有偏心夹紧机构，螺旋夹紧机构，斜楔夹紧机构。

19.铣床夹具中定位键的作用是定向和承受部分扭矩。

20.防止簿壁套筒夹紧变形的工艺措施是增大夹紧面积和轴向夹紧。

21.夹具的基本组成部分有：

定位元件、夹紧装置、夹具体。

四、问答题（12%）

1.专机主轴推力轴承配置形式有哪几种？

并绘出示意图？

（6%）

前端定位（2%）

后端定位（2%）

两端定位（2%）

2.如何限制主轴的五个自由度？

主轴前、后轴承的间隙怎样调整？

（6%）

答：

主轴采用三支承结构（2%）

主支承--前支承、后支承

前支承限制三个方向移动自由度，后支承限制X、Y方向的转动自由度。

辅助支承—中间支承

（1）前支承间隙调整（2%）

双列短圆柱滚子轴承间隙调整

方法：

先拧松螺母62，然后拧紧带锁紧螺钉的螺母57，使轴承61的内圈相对主轴锥形轴颈向右移动，由于锥面的作用，薄壁的轴承内圈产生径向弹性变形，将滚子与内、外圈滚道之间的间隙消除。

调整妥当后，再将螺母62拧紧。

60°角接触双列推力球轴承间隙调整（1%）

方法：

磨削减小两内圈间的调整垫圈的厚度来消除间隙

（2）后轴承间隙调整（1%）

方法：

拧紧带锁紧螺钉的螺母53，使轴承55的内圈相对主轴锥形轴颈向右移动，由于锥面的作用，薄壁的轴承内圈产生径向弹性变形，将滚子与内、外圈滚道之间的间隙消除。

五、计算题

1.已知某卧式车床的nmax=1400r/min，nmin=31.5r/min，＝1.41，n电＝1440r/min，试拟定转速图。

（1）选择结构式

1）确定变速组的数目和各变速组中传动副的数目。

大多数专机中广泛应用滑移齿轮的变速方式。

为满足结构设计和操纵方便的要求，根据拟定转速图的第一项原则，必须采用双联和三联齿轮。

因此，12级转速就需要3个变速组，Z=3×2×2。

2）确定变速组的排列方案。

根据“前多后少”的原则，选择Z=3×2×2的排列。

3）确定变速组的扩大顺序。

根据“前密后疏”的原则，结合（，，），选择Z=12＝30×21×22的方案

（2）确定是否需要增加降速的定比传动副

该机床的主传动系统的总降速比，若每一个变速组的最小降速比均取为,则3个变速组的总降速比可达到，故无需增加一个降速传动。

但是，为使中间的2个变速组降速缓慢，以利于减少变速箱的径向尺寸，故在电动机轴与I轴间增加一对降速的带传动（）。

（3）主传动系统有4根轴，再加上电动机轴，12级转速，画出转速图的格线。

1）在主轴IV上标出12级转速，。

2）决定III与IV轴之间的最小降速传动比。

主轴上的齿轮希望大一些，能起到飞轮的作用，有利于主轴运转的平稳性。

所以，最后一个变速组的最小降速传动比取极限值1/4，现公比1.41,,因此从下向上数4格（41g），在III轴上找到交点，连线即为III与IV轴之间的最小传动比。

3）决定其余变速组的最小传动比。

根据“前缓后急”的原则，轴II与III之间的变速组取，轴I与II之间取，。

4）画出各变速组的传动比连线（即为射线）。

根据已选定的结构式12＝30×21×22,I与II轴之间为基本组，有3对齿轮传动，3条传动线（射线）在转速图上各相距一格，它们的传动比分别为1、、；第一扩大组的传动比分别为1和；第二扩大组的传动比分别为和。

校核升速传动比：

根据原则，结合图示得出，满足要求，可以使用。

5）画出全部传动比连线。

2.已知某卧式车床的nmax=1600r/min，nmin=31.5r/min，＝1.26，n电＝1440r/min，试拟定转速图。

（1）选择结构式

1）确定变速组的数目和各变速组中传动副的数目。

，故为18级。

大多数专机中广泛应用滑移齿轮的变速方式。

为满足结构设计和操纵方便的要求，根据拟定转速图的第一项原则，必须采用双联和三联齿轮。

因此，18级转速就需要3个变速组，Z=3×3×2。

2）确定变速组的排列方案。

根据“前多后少”的原则，选择Z=3×3×2的排列。

3）确定变速组的扩大顺序。

根据“前密后疏”的原则，结合第4个原则（，，），选择Z=18＝30×31×22的方案

（2）确定是否需要增加降速的定比传动副

该机床的主传动系统的总降速比，若每一个变速组的最小降速比均取为,则3个变速组的总降速比可达到，故无需增加一个降速传动。

但是，为使中间的2个变速组降速缓慢，以利于减少变速箱的径向尺寸，故在电动机轴与I轴间增加一对降速的带传动。

（3）主传动系统有4根轴，再加上电动机轴，18级转速，画出转速图的格线。

1）在主轴IV上标出18级转速。

2）决定III与IV轴之间的最小降速传动比。

主轴上的齿轮希望大一些，能起到飞轮的作用，有利于主轴运转的平稳性。

所以，最后一个变速组的最小降速传动比取极限值1/4，现公比1.26,,因此从下向上数6格在III轴上找到交点。

3）决定其余变速组的最小传动比。

根据“前缓后急”的原则，轴II与III之间的变速组取，轴I与II之间取。

4）画出各变速组的传动比连线（即为射线）。

根据已选定的结构式12＝30×31×22,I与II轴之间为基本组，有3对齿轮传动，它们的传动比分别为、、；同理可得出第一扩大组的传动比分别为、和；第二扩大组的传动比分别为和。

校核升速传动比：

根据原则，结合图所示得出，满足要求，可以使用。

5）画出全部传动比连线。

3.已知某卧式铣床的主轴转速nmax=1500r/min，nmin=30r/min，公比＝1.26，电动机的转速n电＝1450r/min，试拟定转速图。

（1）计算变速级数

Z=18

（2）选择结构式

1）确定变速组的数目和各变速组中传动副的数目。

大多数专机中广泛应用滑移齿轮的变速方式。

为满足结构设计和操纵方便的要求，根据拟定转速图的第一项原则，必须采用双联和三联齿轮。

因此，18级转速就需要3个变速组，Z=3×3×2。

2）确定变速组的排列方案。

根据“前多后少”的原则，选择Z=3×3×2的排列。

3）确定变速组的扩大顺序。

根据“前密后疏”的原则，结合第4个原则（，，），选择Z=18＝30×31×22的方案

（2）确定是否需要增加降速的定比传动副

该机床的主传动系统的总降速比，若每一个变速组的最小降速比均取为,则3个变速组的总降速比可达到，故无需增加一个降速传动。

但是，为使中间的2个变速组降速缓慢，以利于减少变速箱的径向尺寸，故在电动机轴与I轴间增加一对降速齿轮传动。

（3）主传动系统有4根轴，再加上电动机轴，18级转速，画出转速图的格线。

1）在主轴IV上标出18级转速。

2）决定III与IV轴之间的最小降速传动比。

主轴上的齿轮希望大一些，能起到飞轮的作用，有利于主轴运转的平稳性。

所以，最后一个变速组的最小降速传动比取极限值1/4，现公比1.26,,因此从下向上数6格在III轴上找到交点。

3）决定其余变速组的最小传动比。

根据“前缓后急”的原则，轴II与III之间的变速组取，轴I与II之间取。

4）画出各变速组的传动比连线（即为射线）。

根据已选定的结构式12＝30×31×22,I与II轴之间为基本组，有3对齿轮传动，它们的传动比分别为、、；同理可得出第一扩大组的传动比分别为、和；第二扩大组的传动比分别为和。

校核升速传动比：

根据原则，结合图所示得出，满足要求，可以使用。

5）画出全部传动比连线。

4.某车床主轴转速nmax=1800r/min，nmin=40r/min，公比＝1.41，电动机的转速n电＝1440r/min，试拟定转速图

（1）计算变速级数

Z=12

（2）选择结构式

1）确定变速组的数目和各变速组中传动副的数目。

大多数专机中广泛应用滑移齿轮的变速方式。

为满足结构设计和操纵方便的要求，根据拟定转速图的第一项原则，必须采用双联和三联齿轮。

因此，12级转速就需要3个变速组，Z=3×2×2。

2）确定变速组的排列方案。

根据“前多后少”的原则，选择Z=3×2×2的排列。

3）确定变速组的扩大顺序。

根据“前密后疏”的原则，结合（，，），选择Z=12＝30×21×22的方案

（3）确定是否需要增加降速的定比传动副

该机床的主传动系统的总降速比，若每一个变速组的最小降速比均取为,则3个变速组的总降速比可达到，故无需增加一个降速传动。

但是，为使中间的2个变速组降速缓慢，以利于减少变速箱的径向尺寸，故在电动机轴与I轴间增加一对降速的带传动。

（4）主传动系统有4根轴，再加上电动机轴，12级转速，画出转速图的