關(guān)慧貞__主編___機械制造裝備設(shè)計________第__3__版__復(fù)習(xí)復(fù)習(xí)_復(fù)習(xí)習(xí)題加上答案_____有用____復(fù)習(xí)

1、 機械制造裝備設(shè)計復(fù)習(xí)題（2013年）考試題型：一、 單項選擇題10分二、 填空題20分三、 簡答題30分四、 計算題40分第一章 機械制造及裝備設(shè)計方法一、單項選擇題1.下面哪一項不屬于數(shù)字化制造支撐技術(shù)。 D A. 虛擬現(xiàn)實 B. 計算機網(wǎng)絡(luò)C. 快速原型 D. LAF生產(chǎn)系統(tǒng)2. 下面哪一項不屬于現(xiàn)代生產(chǎn)和管理技術(shù)。 A A. “剛性”生產(chǎn) B. 準時生產(chǎn)C. 快速可重組制造 D. 并行工程3. 20世紀50年代末出現(xiàn)的人工智能技術(shù)，它不包括下列哪一項。 D 。A. 專家系統(tǒng) B. 人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)C. 遺傳算法 D. 綠色制造4.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。 D 。A

2、. 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5. 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。 D 。A. 強度、剛度和抗振性方面的要求 B. 加工穩(wěn)定性方面的要求C. 耐用度方面的要求 D.精密化方面的要求二、填空題6. 現(xiàn)代化機械制造裝備向高效、高速、_高精度_方向發(fā)展。7. 系列型譜內(nèi)產(chǎn)品擴展的方式有_縱系列_、橫系列和跨系列擴展三類。8. 現(xiàn)代化機械制造裝備多功能復(fù)合化、_柔性_自動化的產(chǎn)品稱為發(fā)展的主流。9. 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_縱系列_產(chǎn)品。10. 現(xiàn)代化機械制造裝備_智能

3、_制造技術(shù)和智能化裝備有了新的發(fā)展。11. 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_跨系列_產(chǎn)品。第二章 金屬切削機床設(shè)計一、單項選擇題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. B. C. D. 2. 與機床振動無直接關(guān)聯(lián)的因素是 D 。A. 機床剛度 B. 機床阻尼C. 機床系統(tǒng)固有頻率 D. 機床熱變形3. 用于對形狀相似尺寸不同的工件的特定表面，按特定的工序進行加工的機床，稱為 C 。A. 通用機床 B. 專用機床C. 專門化機床 D. 數(shù)控機床4. 為防止爬行，在設(shè)計低速運動部件時，主要應(yīng)采取下列那項措施。 D 。A. 提高傳動精度

4、 B. 提高抗振能力C. 減少熱變形 D. 減少靜、動摩擦系數(shù)之差5. 下面哪一項不屬于機械進給傳動系的設(shè)計特點。 A 。A. 前密后疏 B. 恒轉(zhuǎn)矩傳動C. 前疏后密 D. 采用傳動間隙消除機構(gòu)6. 下列哪一項不屬于主變速傳動系設(shè)計中擴大變速范圍的方法。 D 。A.增加變速組 B. 采用分支傳動C.采用雙公比傳動系 D. 采用交換齒輪7. 機床的總體結(jié)構(gòu)方案設(shè)計中，工件具有X和Z方向運動的運動分配式為 C 。A. B. C. D. 8. 在系列型譜中，結(jié)構(gòu)最典型、應(yīng)用最廣泛的是所謂的 D 。A. 縱系列產(chǎn)品 B. 橫系列產(chǎn)品C. 跨系列產(chǎn)品 D. 基型產(chǎn)品9. 可加工多種尺寸和形狀的工件的多

5、種加工面的機床，稱為 A 。A. 通用機床 B. 專用機床C. 專門化機床 D. 數(shù)控機床10. 下面哪一項不屬于主變速傳動系設(shè)計的一般原則。 C 。A. 前密后疏 B. 前多后少C. 前疏后密 D. 前慢后快11. 機床的總體結(jié)構(gòu)方案設(shè)計中，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. B. C. D. 12. 下列哪一項不屬于主變速傳動系設(shè)計中擴大變速范圍的方法。 D 。A.增加變速組 B. 采用分支傳動C.采用雙公比傳動系 D. 采用多速電機13. 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 A 。A. 表面成形運動 B. 表面非成形運動C.

6、獨立運動 D. 復(fù)合運動14下列哪一項不是影響機床振動的主要原因 D 。A. 機床的剛度 B. 機床的阻尼特性C. 機床系統(tǒng)固有頻率 D. 機床的熱變形15沿斜置坐標系的Z軸運動可表示為： A 。A. B. C. D. 16最大相對轉(zhuǎn)速損失率為29%的標準公比是 C 。A. 1.12 B. 1.26 C. 1.41 D. 1.58 17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 B 。A. B. C. D. 18下列為雙公比變速傳動系的結(jié)構(gòu)式為 B 。A. B. C. D. 19機床主軸或各傳動件的計算轉(zhuǎn)速定義為： A 。A. 傳遞全部

7、功率的最低轉(zhuǎn)速 B. 傳遞全部功率的最高轉(zhuǎn)速C. 傳遞全部扭矩的最低轉(zhuǎn)速 D. 傳遞全部功率的轉(zhuǎn)速20. 機床的總體結(jié)構(gòu)方案設(shè)計中，車床的運動功能式為 A 。A. B. C. D. 21. 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 A 。A. B. C. D. 22.下列為雙公比變速傳動系的結(jié)構(gòu)式為 B 。A. B. C. D. 23.機床進給傳動系中各傳動件的計算轉(zhuǎn)速是其： D 。A. 傳遞全部扭矩的最低轉(zhuǎn)速 B. 傳遞全部功率的最高轉(zhuǎn)速C.最低轉(zhuǎn)速 D. 最高轉(zhuǎn)速24. 機床的總體結(jié)構(gòu)方案設(shè)計中，刨床的運動功能式為 C 。A. B. C.

8、D. 25.機床上各運動之間無嚴格運動關(guān)系，稱為 C 。A. 表面成形運動 B. 表面非成形運動C. 獨立運動 D. 復(fù)合運動4下列哪一項不是影響機床振動的主要原因 D 。A. 機床的剛度 B. 機床的阻尼特性C. 機床系統(tǒng)固有頻率 D. 機床低速運動的平穩(wěn)性26.坐標系的Z軸為進給運動可表示為： C 。A. B. C. D. 27.最大相對轉(zhuǎn)速損失率為21%的標準公比是 B 。A. 1.12 B. 1.26 C. 1.41 D. 1.5828.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 C 。A. B. C. D. 29.下列為雙公比變速傳動系

9、的結(jié)構(gòu)式為 B 。A. B. C. D. 30.機床主軸或各傳動件的計算轉(zhuǎn)速定義為： C 。A. 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、填空題31. 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。32. 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。33. 公比值小則相對轉(zhuǎn)速損失_小_。34. 進給運動消耗的功率遠_小_于主傳動功率。35. 在變速傳動系中，既是前一變速組的從動齒輪，又是后一變速組的主動齒輪，稱為_公

10、用_齒輪。36. 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。37. 最嚴重情況時，齒輪處于軸的中部時，應(yīng)驗算在齒輪處軸的_撓度_。38. 為了擴大恒功率調(diào)速范圍，在變速電動機和主軸之間串聯(lián)一個_分級變速箱_。39. 基本參數(shù)設(shè)計包括尺寸參數(shù)、運動參數(shù)和_動力_參數(shù)設(shè)計。40. 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。41. 公比值小，當變速范圍一定時變速級數(shù)將_增多_。42. 快速運動電動機起動時消耗的功率_最大_。43. 采用公用齒輪可以_減少_齒輪的數(shù)目，簡化結(jié)構(gòu)，縮短軸向尺寸。44.

11、 如要演變成雙公比變速傳動系，基本且的傳動副數(shù)常選為_2_。45. 最嚴重情況時，當齒輪處于軸的兩端附近時，應(yīng)驗算齒輪的_傾角_。46. 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)等于無級變速裝置的_變速范圍_。47. 傳動系統(tǒng)設(shè)計包括傳動方式、傳動原理圖及傳動_系統(tǒng)_圖設(shè)計。48. 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。49. 公比值小，當變速范圍一定時變速級數(shù)將增多，變速箱的結(jié)構(gòu)_復(fù)雜_。50. 無級變速傳動可以在一定的變速范圍內(nèi)連續(xù)改變轉(zhuǎn)速，以便得到最有利的_切削速度_； 51. 在主傳動系

12、設(shè)計中，通常，中間軸的最高轉(zhuǎn)速不超過_電動機_的轉(zhuǎn)速。52. 采用公用齒輪時，兩個變速組的_模數(shù)_必須相同。53. 分支傳動是指在串聯(lián)形式變速傳動系的基礎(chǔ)上，增加并聯(lián)分支以擴大_變速范圍_。54. 為了擴大恒功率調(diào)速范圍，在變速電動機和主軸之間串聯(lián)一個_分級變速箱_，這種方法廣泛用于數(shù)控機床、大型機床中。55. 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_同一機床_上來完成，完全打破了傳統(tǒng)的機床分類。56. 基于讓輕者運動，重者不動或少動的原則，_虛擬軸_機床取消了工作臺、夾具、工件這類最重部件的運動，而將運動置于最輕部件切削頭上。57. 在磁路構(gòu)造上

13、，_直線_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。58. 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。59. 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。60. 當激振頻率與機床的固有頻率_接近_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。61. 據(jù)統(tǒng)計，由于機床熱變形而使產(chǎn)生的_加工_誤差最大可占全部誤差的70%左右。62. 分支傳動是指在串聯(lián)形式變速傳動系的基礎(chǔ)上，增加并聯(lián)分支以_擴大_變速范圍。63. 為了擴大_恒功率_調(diào)速范圍，在變速電動機和主軸之間串聯(lián)一個分級

14、變速箱，這種方法廣泛用于數(shù)控機床、大型機床中。64. 將電動機與主軸_合為一體_，制成內(nèi)裝式電主軸，實現(xiàn)無任何中間環(huán)節(jié)的直接驅(qū)動，并通過冷卻液循環(huán)冷卻方式減少發(fā)熱。65. 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、鉆等工序集中到同一機床上來完成，完全打破了傳統(tǒng)的機床分類。66. 基于讓輕者運動，_重者_不動或少動的原則，虛擬軸機床取消了工作臺、夾具、工件這類最重部件的運動，而將運動置于最輕部件切削頭上。67. 在磁路構(gòu)造上，直線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。68. 齒輪傳動間隙的消除有_剛性_調(diào)整法和柔性調(diào)

15、整法兩類方法。69. 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。70. 當激振頻率與機床的_固有頻率_接近時，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。71. 據(jù)統(tǒng)計，由于機床_熱變形_而使產(chǎn)生的加工誤差最大可占全部誤差的70%左右。72. 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_。73. 進給運動與主運動合用一個電動機，如普通臥式車床、鉆床等。進給運動_消耗_的功率遠小于主傳動功率。74. 無級變速傳動能在負載下變速，便于車削大端面時保持恒定的_切削速度_，以提高生產(chǎn)效率和加工質(zhì)量。75

16、. 在主傳動系設(shè)計中，通常，_中間軸_的最高轉(zhuǎn)速不超過電動機的轉(zhuǎn)速。76. 采用公用齒輪時，兩個變速組的模數(shù)必須_相同_。77. 分支傳動是指在串聯(lián)形式變速傳動系的基礎(chǔ)上，增加_并聯(lián)分支_以擴大變速范圍。78. 為了_擴大_恒功率調(diào)速范圍，在變速電動機和主軸之間串聯(lián)一個分級變速箱，這種方法廣泛用于數(shù)控機床、大型機床中。79. 將電動機與主軸合為一體，制成_內(nèi)裝式_電主軸，實現(xiàn)無任何中間環(huán)節(jié)的直接驅(qū)動，并通過冷卻液循環(huán)冷卻方式減少發(fā)熱。80. 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、鉆等工序集中到同一機床上來完成，完全打破了傳統(tǒng)的機床分類。81. 基于讓_輕者_

17、運動，重者不動或少動的原則，虛擬軸機床取消了工作臺、夾具、工件這類最重部件的運動，而將運動置于最輕部件切削頭上。82. 在磁路構(gòu)造上，直線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。83. 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、簡答題84. 在設(shè)計分級變速箱時，考慮機床結(jié)構(gòu)復(fù)雜程度，運轉(zhuǎn)平穩(wěn)性要求等因素，變速箱公比的選取有哪幾種情況? 答：1）變速箱的公比等于電動機的恒功率調(diào)速范圍，即，功率特性圖是連續(xù)的，無缺口和無重合。2）若要簡化變速箱結(jié)構(gòu)，變速級數(shù)應(yīng)少些，變速箱公比可取大于電動機的恒功率調(diào)速范圍，即滬。這時，變速箱每檔內(nèi)有部

18、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。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，在主傳動系功率特性圖上有小段重合。85. 試導(dǎo)出主軸變速箱設(shè)計中，變速范圍、公比和級數(shù)Z之間的關(guān)系式？答：目前，多數(shù)機床主軸轉(zhuǎn)速是按等比級數(shù)排列，則轉(zhuǎn)速數(shù)列為，由等比級數(shù)規(guī)律可知；即 兩邊取對數(shù)，可寫成；故 86. 試述何為爬行？對機床和工件加工有何影響？如何防治？答：1）機床上有些運動部件，需要作低速或微小

19、位移。當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，即時走時停或者時快時慢的現(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。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。87. 何為機床抗振能力？機床振動會帶來哪些危害？影響機床振動的主要原因有哪些？ 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

20、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。若激振頻率遠離固有頻率，將不出現(xiàn)共振。88. 試述主軸變速箱設(shè)計的一般原則？ 答：（1）傳動副前多后少的原則1）主變速傳動系統(tǒng)從電動機到主軸，

21、通常為降速傳動。接近電動機傳動件轉(zhuǎn)速較高，根據(jù)公式可知，傳動的轉(zhuǎn)矩M較小，尺寸小些，因此，在擬定主變速系統(tǒng)時，盡可能將傳動副較多的變速組安排在前面。（2）傳動順序與擴大順序相一致的原則當各傳動軸最高轉(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。從電機軸到主軸之間總的趨勢是降速傳動，在分配各變速組傳動比時，應(yīng)前面變速組降速慢些，后面快些，以使中間傳動軸具有較高的轉(zhuǎn)速，以減少扭矩，從而減少傳動件尺寸。89. 舉例說明在機床主傳動系統(tǒng)設(shè)計中，采用雙公比的傳動系來實現(xiàn)擴大變速范圍的方法。答：在通用機床的使用中，每級轉(zhuǎn)速使用的機會不

22、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。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，變速范圍，基本組是第二個變速組，其級比指數(shù)X。1;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)X。1增大到1+2n，n是大于1的正整數(shù)。本例中，n2，基本組的級比指數(shù)成為5，結(jié)構(gòu)式變成，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2級轉(zhuǎn)速的公比等于，比原來常見

23、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。90. 小于的微量進給機構(gòu)有哪幾種？ 答：1）彈性力傳動是利用彈性元件（如彈簧片、彈性模片等）的彎曲變形或彈性桿件的拉壓變形實現(xiàn)微量進給。適用于作補償機構(gòu)和小行程的微量進給。2）磁致伸縮傳動是靠改變軟磁材料（如鐵鉆合金、鐵鋁合金等）的磁化狀態(tài)，使其尺寸和形狀產(chǎn)生變化，以實現(xiàn)步進或微量進給。適用于小行程微量進給。3）電致伸縮是壓電效應(yīng)的逆效應(yīng)。當晶體帶電或處于電場中，其尺寸發(fā)生變化，將電能轉(zhuǎn)換為機械能以實現(xiàn)微量進給。其進給量小于，適用于小行程微量進給。4）熱應(yīng)力傳動是利用金屬桿件的熱伸長驅(qū)使執(zhí)行部件運動，來實現(xiàn)步進式微量進給，進給

24、量小于，其重復(fù)定位精度不太穩(wěn)定。91. 試用簡圖表示滾珠絲杠的三種支承方式并分別說明其適用場合？ 答：滾珠絲杠的支承方式有三種，如圖3-49所示。(1)圖3-49a為一端固定，另一端自由方式；常用于短絲杠和豎直絲杠。 (2)圖3-49b為一端固定，一端簡支承方式，常用于較長的臥式安裝絲杠。 (3)圖3-49c為兩端固定，用于長絲杠或高轉(zhuǎn)速，要求高拉壓剛度的場合。 答題圖答題91圖 滾珠絲杠支撐方式92. 根據(jù)結(jié)構(gòu)式Z = 233226討論下列問題：（1）該傳動系統(tǒng)在傳動上有何特點？ （2）可以采用的最大公比是多少？ （3）如采用雙速電機時，公比應(yīng)為多少？ 答：1） 無基本組，雙公比，上下各空一

25、級轉(zhuǎn)速。 2） ， 3） ， 93. 常用的消除齒輪傳動間隙的方法有哪幾類？各有何特點？ （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。但要求嚴格控制齒輪的齒厚及齒距公差，否則將影響運動的靈活性。 （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。 94. 試解釋主軸變速箱設(shè)計中，“前多后少”原則的含義？ 答：1）主變速

26、傳動系統(tǒng)從電動機到主軸，通常為降速傳動。接近電動機傳動件轉(zhuǎn)速較高，根據(jù)公式可知，傳動的轉(zhuǎn)矩M較小，尺寸小些； 2） 反之，靠近主軸的傳動件轉(zhuǎn)速較低，傳遞的轉(zhuǎn)矩較大，尺寸較大。 3）因此，在擬定主變速系統(tǒng)時，盡可能將傳動副較多的變速組安排在前面，將傳動副較少的變速組安排在后面，使主變速傳動系統(tǒng)中更多的傳動件在高速范圍內(nèi)工作，尺寸小些，以便節(jié)省變速箱的造價，減少變速箱的外形尺寸。 四、計算題95. 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 = 1400 r/min。要求采用轉(zhuǎn)速為1440/710 r/min的雙速電機。（1）寫出結(jié)構(gòu)式 （2）求出公比 （3）驗算最后變速組的變速范圍

27、 （4）分配降速比 （5）畫出轉(zhuǎn)速圖 答：（1）結(jié)構(gòu)式：（2） 公比：； （3）最后變速組的變速范圍， 合格。（4）分配降速比； r/min，取 r/min（5）繪制轉(zhuǎn)速圖96. 根據(jù)圖示某車床主傳動系統(tǒng)轉(zhuǎn)速圖，回答下列問題？（1）寫出其結(jié)構(gòu)式 （2）寫出-軸間變速組的變速范圍 （3）寫出軸變速范圍公式及其大小 （4）找出各軸的計算轉(zhuǎn)速 （5）找出軸上齒輪的計算轉(zhuǎn)速 答：（1）結(jié)構(gòu)式： ； （2） ； （3）或 ； （4） r/min選 r/min軸號IIIIIInj700315185（5）齒輪Z25Z59Z81Z72nj6431531544597. 某數(shù)控車床，主軸最高轉(zhuǎn)速 r/min，最低

28、轉(zhuǎn)速r/min。采用直流調(diào)速電動機，電動機功率 kW，電動機額定轉(zhuǎn)速r/min，最高轉(zhuǎn)速 r/min。試設(shè)計分級變速箱傳動系統(tǒng)（要求無功率缺口）。（1）確定主軸計算轉(zhuǎn)速。 （2）確定變速級數(shù)和公比。 （3）確定主電動機最低轉(zhuǎn)速。 （4）畫出轉(zhuǎn)速圖。 答：（1）r/min（2）; 當時，有功率“缺口”； 當時，有功率“缺口”；當時，無功率“缺口”，可選用。（3）； r/min（4） 1）分級變速箱傳動系統(tǒng)結(jié)構(gòu)式：2）分配降速比3）驗算最后變速組變速范圍： 8 合格（5）繪制轉(zhuǎn)速圖 98. 已知某中型車床，主軸最高轉(zhuǎn)速 r/min，主軸最低轉(zhuǎn)速 r/min，公比。采用異步電動機，電動機額定轉(zhuǎn)速r/

29、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。 答：（1） （2） （3） 滿足要求 （4）分配降速比 （5）繪制轉(zhuǎn)速圖 100. 根據(jù)圖示某車床主傳動系統(tǒng)轉(zhuǎn)速圖，回答下列問題？（1）寫出其結(jié)構(gòu)式 （2）寫出-軸間變速組的變速范圍 （3）軸變速范圍公式及其大小 （4）找出各軸的計算轉(zhuǎn)速 （5）找出軸上齒輪的計算轉(zhuǎn)速 答： （1）結(jié)構(gòu)式： ； （2）； （3）或 ； （4） r/min軸號IIIIIInj71035512590（5）齒輪Z18Z60Z62Z42nj355125125355101

30、. 設(shè)計一臺12級轉(zhuǎn)速的車床主傳動系統(tǒng)，主軸最高轉(zhuǎn)速為 r/min。要求采用轉(zhuǎn)速為3000/1500/750 r/min的三速電機。1求出公比。 2寫出結(jié)構(gòu)式。 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： （1）公比：； （2） 結(jié)構(gòu)式：（3）最后變速組的變速范圍 合格（4）分配降速比； r/min，（標準轉(zhuǎn)速67r/min）（5）繪制轉(zhuǎn)速圖第三章 典型部件設(shè)計一、單項選擇題1. 兩個方向的推力軸承都配置在前支承處的配置形式稱為 A 。A. 前端配置 B. 后端配置C. 兩端配置 D. 中間配置2. 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 C 。A.

31、 前端配置 B. 后端配置C. 兩端配置 D. 中間配置3. 提高支承件結(jié)構(gòu)熱穩(wěn)定性的主要方法中，不包括下列哪項。 C 。A. 控制溫升 B. 采用熱對稱結(jié)構(gòu)C. 改善阻尼特性 D. 采用熱補償裝置二、填空題4. 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_豎直絲杠_。5. 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_螺母剛度_三部分組成。6. 主軸前軸頸直徑一般按機床類型、主軸傳遞的_功率_或最大加工直徑選取。7. 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_靜剛度_。8. 開式導(dǎo)軌的特點是結(jié)構(gòu)簡單，但不能承受較大_顛覆_力矩的作用。9. 磁性識別法是

32、利用磁性材料和非磁性材料_磁感應(yīng)_強弱不同，通過感應(yīng)線圈讀取代碼。10. 滾珠絲杠的支承方式中，兩端固定，用于長絲杠或_高轉(zhuǎn)速_，要求高拉壓剛度的場合。11. 絲杠的預(yù)拉伸量應(yīng)能補償絲杠的_熱變形_。12. 臥式車床的主軸孔徑d通常不小于主軸平均直徑的_55%56%_。13. 支承件結(jié)構(gòu)的靜剛度主要包括彎曲剛度和扭轉(zhuǎn)剛度，均與截面慣性矩成_正比_。14. 在滑動導(dǎo)軌副中又可分為普通滑動導(dǎo)軌、靜壓導(dǎo)軌和_卸荷_導(dǎo)軌等。15. 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更高的抗_干擾_能力。16. 將電動機與主軸合為一體，制成內(nèi)裝式_電主軸_，實現(xiàn)無任何中間環(huán)節(jié)的直接驅(qū)動，并通過冷卻液循環(huán)

33、冷卻方式減少發(fā)熱。三、簡答題17. 有哪些提高支承件結(jié)構(gòu)性能的措施？ 答：（1）提高支承件的靜剛度和固有頻率，主要方法是：1）根據(jù)支承件受力情況合理地選擇支承件的材料、截面形狀和尺寸、壁厚，合理地布置肋板和肋條；2）可以用有限元方法進行定量分析，以便在較小質(zhì)量下得到較高的靜剛度和固有頻率；3）改善支承件間的接觸剛度以及支承件與地基聯(lián)結(jié)處的剛度。 （2）提高動態(tài)特性，1）改善阻尼特性，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。 18. 試述導(dǎo)軌有哪些組合形式？各有何特點？（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

34、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。 （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。 19. 試述陶瓷滾動軸承得特性。 答： 陶瓷滾動軸承的材料為氮化硅(Si3N4),密度為，僅為鋼()的40%，線膨脹系數(shù)為，比軸承鋼小得多（），彈性模量為315GPa，比軸承鋼

35、大。在高速下，陶瓷滾動軸承與鋼制滾動軸承相比：質(zhì)量小，作用在滾動體上的離心力及陀螺力矩較小，從而減小了壓力和滑動摩擦；滾動體線脹系數(shù)小，溫升較低，軸承在運轉(zhuǎn)中預(yù)緊力變化緩慢，運動平穩(wěn)；彈性模量大，軸承的剛度增大。20. 試述磁浮軸承的特點?1）磁浮軸承的特點是無機械磨損，理論上無速度限制； 2）運轉(zhuǎn)時無噪聲，溫升低、能耗小；不需要潤滑，不污染環(huán)境，省掉一套潤滑系統(tǒng)和設(shè)備； 3）能在超低溫和高溫下正常工作，也可用于真空、蒸汽腐蝕性環(huán)境中。 4）裝有磁浮軸承的主軸可以適應(yīng)控制，通過監(jiān)測定子繞組的電流，靈敏地控制切削力，通過檢測切削力微小變化控制機械運動，以提高加工質(zhì)量。 5）因此磁浮軸承特別適用于

36、高速、超高速加工。 21. 證明主軸組件前軸承精度高于后軸承？ 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，后軸承軸心偏移量為零，由偏移量引起的主軸端軸心偏移為 后軸承軸心有偏移，前軸承軸心偏移量為零，由偏移量引起的主軸端軸心偏移為 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。 22. 試述提高支承件結(jié)構(gòu)性能的措施?答：(1) 提高支承件的靜剛度和固有頻率(2) 提高動態(tài)特性1) 改善阻尼特性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

37、熱補償裝置23. 試述粘貼塑料軟帶導(dǎo)軌的特性？答： 采用較多的粘貼塑料軟帶是以聚四氟乙烯為基體，添加各種無機物和有機粉末等填料。其特點是：（1） 摩擦系數(shù)小，耗能低；動、靜摩擦系數(shù)接近，低速運動平穩(wěn)性好； （2） 阻尼特性好，能吸收振動，抗振性好； （3） 耐磨性好，有自身潤滑作用，沒有潤滑油也能正常工作，使用壽命長；（4） 結(jié)構(gòu)簡單，維護修理方便，磨損后容易更換，經(jīng)濟性好。（5） 但是，剛性較差，受力后產(chǎn)生變形，對精度要求高的機床有影響。 粘貼塑料軟帶一般粘貼在較短的動導(dǎo)軌上，在軟帶表面常開出直線形或三字形油槽。配對金屬導(dǎo)軌面的粗糙度要求在0.40.8m、硬度在25HRC以上。第四章 工業(yè)機

38、器人設(shè)計一、單項選擇題1. 一個三自由度球坐標型機器人，其運動功能式為 B 。A. B. C. D. 2. 一個三自由度直角坐標型機器人，其運動功能式為 D 。A. B. C. D. 3. 在機器人關(guān)節(jié)坐標軸軸線位置的選取中，與i關(guān)節(jié)的運動方向一致的為 B 。A. B. C. D. 4. 額定負載是指在機器人規(guī)定的性能范圍內(nèi)，機械接口處所能承受負載的允許值。不包括 D 。A. 末端執(zhí)行器的重力 B. 抓取工件的重力及慣性力（矩）C. 外界的作用力（矩） D. 手腕的重力4. 靠向下擠壓力將吸盤內(nèi)的空氣排出，使其內(nèi)部形成負壓，將工件吸住稱為 A 。A. 擠壓排氣式吸盤 B. 氣流負壓式吸盤C.

39、真空泵排氣式吸盤 D. 磁吸式吸盤5. 控制閥將來自氣泵的壓縮空氣自噴嘴通人，形成高速射流，將吸盤內(nèi)腔中的空氣帶走而形成負壓，使吸盤吸住物體稱為 B 。A. 擠壓排氣式吸盤 B. 氣流負壓式吸盤C. 真空泵排氣式吸盤 D. 磁吸式吸盤6. 下列哪項是工業(yè)機器人額定速度的定義 B 。A.指在最大負載、勻速運動過程中，機械接口中心的最大速度。B.指在額定負載、勻速運動過程中，機械接口中心的最大速度。C.指在額定負載、加速度運動過程中，機械接口中心的最大速度。D.指在最大負載、加速度運動過程中，機械接口中心的最大速度。二、填空題7. 球坐標型機器人特點是_靈活_性好，工作空間范圍大，但剛度、精度較差

40、。8. 目前只在簡易經(jīng)濟型、重型工業(yè)機器人和噴漆機器人中，才考慮采用_液壓_驅(qū)動方式。9. 直角坐標型機器人與機床相似，按直角坐標形式動作。剛度和精度高，但_靈活性差_，工作空間范圍小。10. 對輕負荷的搬運，上、下料點位操作的工業(yè)機器人，則可以考慮采用_氣壓_驅(qū)動方式。11. 機器人性能指標按作業(yè)要求確定。一般指位姿準確度及位姿重復(fù)性（點位控制）、軌跡準確度及軌跡_重復(fù)性_（軌跡控制）、最小定位時間及分辨率等。12. 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，在基準狀態(tài)時關(guān)節(jié)軸的方位等等。13. 對雙波傳動諧波齒輪減速裝置，剛輪和

41、柔輪的齒數(shù)差應(yīng)為_2_。14. 機器人性能指標按作業(yè)要求確定。一般指位姿_準確度_及位姿重復(fù)性（點位控制）、軌跡準確度及軌跡重復(fù)性（軌跡控制）、最小定位時間及分辨率等。15. 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_，在基準狀態(tài)時關(guān)節(jié)軸的方位等等。16. 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。17. 機器人性能指標按作業(yè)要求確定。一般指位姿準確度及位姿重復(fù)性（點位控制）、軌跡準確度及軌跡重復(fù)性（軌跡控制）、最小定位時間及_分辨率_等。18. 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)

42、_、各關(guān)節(jié)運動的性質(zhì)及排列順序，在基準狀態(tài)時關(guān)節(jié)軸的方位等等。19. 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。三、簡答題20. 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，球坐標型機器人，圓柱坐標型機器人和直角坐標型機器人。 (1) 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。 (2) 球坐標型機器人，其特點是靈活性好，工作空間范圍大，但剛度、精度較差。 (3) 圓柱坐標型機器人， 按圓柱坐標形式動作。其特點是靈活性較好，工作空間范圍較大，剛度、精度較好。 (4)直角坐標型機器人，剛度和精度高，但靈活性差，工作空間范圍小。 21. 簡述工業(yè)機器人的手腕及其功能。手腕是聯(lián)接手臂和末端執(zhí)行器的部件，其功能是通過機械接口連接并支撐末端執(zhí)行器，在手臂和機座實現(xiàn)了末端執(zhí)行器在作業(yè)空間的三個位置坐標（自由度）的基礎(chǔ)上，再由手腕來實現(xiàn)末端執(zhí)行器在作業(yè)空間的三個姿態(tài)（方位）坐標，即實現(xiàn)三個旋轉(zhuǎn)自由度。 通常腕能實現(xiàn)繞空間三個坐標軸的轉(zhuǎn)動，即回轉(zhuǎn)運動()、左右偏擺運動（）和俯仰運動（）。當有特殊需要時，還可以實現(xiàn)小距離的橫移運動。手腕的自由度愈多，結(jié)構(gòu)和控制愈復(fù)雜。因此，應(yīng)根據(jù)機器人的作業(yè)要求來決定其應(yīng)具有的自由度數(shù)目。在多數(shù)情況下，手腕具有一兩個自由度即可滿足作業(yè)要求。 22. 試述工業(yè)機器人