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机械设备练习一答案
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
22.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。
23.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。
24.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
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