機(jī)械制造裝備設(shè)計(jì)習(xí)題

《機(jī)械制造裝備設(shè)計(jì)》習(xí)題一填空題1.機(jī)床精度包括：精度，精度，精度和精度。2.相鄰兩個(gè)變速組齒輪，采用排列或傳動(dòng)機(jī)構(gòu)可以縮短其軸向長(zhǎng)度。3.型導(dǎo)軌和型導(dǎo)軌常用鑲條來調(diào)整側(cè)面間隙，鑲條分為鑲條和鑲條兩種。4.機(jī)床夾具的根本組成局部包括，，三局部。5.減小夾緊變形的方法。6.在機(jī)床上用夾具裝夾工件時(shí)，其主要功能是使工件，。7.在金屬切削機(jī)床上使用的夾具統(tǒng)稱為。8.一個(gè)尚未定位的工件其位置是不確定的，空間直角坐標(biāo)系中有自由度。9.機(jī)床應(yīng)具有的性能指標(biāo)包括：，，，和。10.矩形導(dǎo)軌和燕尾形導(dǎo)軌可采用來調(diào)整側(cè)面間隙，輔助導(dǎo)軌副用來調(diào)整間隙。傳動(dòng)和傳動(dòng)；精密機(jī)床、高速加工中心和數(shù)控車床常用的驅(qū)動(dòng)方式是：。12.定位元件中適合于工件以精基準(zhǔn)圓柱孔定位的元件有，，。13.分度裝置的分度精度等級(jí)一般分為，，三種。14.基準(zhǔn)誤差研究的主要對(duì)象是工件的，兩個(gè)基準(zhǔn)。15.是確定工件在夾具中的占有正確位置的過程。16.定位方法中屬于不正確的定位方式是。17.一個(gè)變速組內(nèi)的與的比值稱為變速組的變速范圍；其中，級(jí)比指數(shù)為的變速組稱為根本組，第一擴(kuò)大組的級(jí)比指數(shù)為〔用公式表示〕。18.加強(qiáng)筋〔肋〕的主要用途是加強(qiáng)和減少。、、、等組成。20.機(jī)動(dòng)夾緊裝置包括，，三局部21.按夾緊力的方向單件聯(lián)動(dòng)夾緊有三種方式，，。22.定位元件中適合于工件以外圓柱面定位的元件有，。23.用合理分布的六個(gè)支承點(diǎn)限制工件的六個(gè)自由度稱為。24.支承板比擬適合于工件以平面定位。25.擴(kuò)大傳動(dòng)系統(tǒng)變速范圍，可采用，，和等方法。載荷傳遞給，從而使整個(gè)支承件能比擬均勻地承受載荷。27.機(jī)構(gòu)中適合于軸向分度對(duì)定的機(jī)構(gòu)有，，，。28.夾緊力作用點(diǎn)確實(shí)定原那么中作用點(diǎn)的位置應(yīng)當(dāng)29.屬于機(jī)動(dòng)夾緊裝置力源裝置的有，，。30.回轉(zhuǎn)分度裝置按分度盤和對(duì)定銷相對(duì)位置的不同可分為兩種根本形式，。31.長(zhǎng)方體大外表由的三個(gè)支承點(diǎn)〔不在同一直線〕定位可限制個(gè)自由度。32.工件以“兩孔一面”組合定位時(shí)可限制工件自由度。三、簡(jiǎn)答題1.主軸組件由哪些局部組成？主軸組件的功用是什么？主軸組件應(yīng)滿足的根本要求是什么？2.支承件的靜剛度包括哪三種剛度？提高支承件靜剛度的措施有哪些？3.按摩擦性質(zhì)和受力狀態(tài)分類，導(dǎo)軌分別有哪些類型？導(dǎo)軌的根本要求有哪些？4.主軸上的傳動(dòng)方式主要有哪兩種？各有何特點(diǎn)？分別適用于什么場(chǎng)合？5.工業(yè)機(jī)器人由哪幾局部組成，比擬它與數(shù)控機(jī)床組成的區(qū)別。6.工業(yè)機(jī)器人的根本功能和根本工作原理什么？它與機(jī)床主要有何相同于不同之處？7.工業(yè)機(jī)器人的結(jié)構(gòu)類型有哪些，各種類型的特點(diǎn)如何？8.機(jī)器人的自由度表示什么？它與機(jī)床中的軸數(shù)與原動(dòng)件是否相等？9.鉆模按其結(jié)構(gòu)特點(diǎn)可分為10.倉儲(chǔ)設(shè)施的型式按其功能分有11.在工業(yè)機(jī)器人中的諧波減速傳動(dòng)裝置的特點(diǎn)12.在工廠"物流"13.機(jī)械加工生產(chǎn)線四、分析論述題1.試述下列圖中單件對(duì)向聯(lián)動(dòng)夾緊裝置的夾緊與放松工作原理及工作過程？分析要點(diǎn)：工作過程中活塞桿下移杠桿鉸鏈作用下工件夾緊活塞桿上升杠桿鉸鏈作用下工件放松2.分析下列圖中各對(duì)定機(jī)構(gòu)的名稱、特點(diǎn)及其在分度裝置中的作用。分析要點(diǎn)：a鋼球?qū)Χǎ阂话阌糜陬A(yù)定位b圓柱銷對(duì)定：用于一般精度定位c菱形銷對(duì)定：一般用于防轉(zhuǎn)定位d圓錐銷對(duì)定：用于精度較高的定位e雙斜面楔形槽對(duì)定:用于精度較高的周向定位f單斜面楔形槽對(duì)定:用于一般精度的周向定位g正多面體對(duì)：用于一般精度定位h滾珠對(duì)定：一般用于預(yù)定位3.下列圖為某機(jī)床主軸組件結(jié)構(gòu)圖，要求：1〕、在圖上畫出主軸雙向軸向力的傳遞路線；2〕、畫出主軸推力軸承配置形式示意圖；3)、說明主軸軸向定位方式及其特點(diǎn)，并說明這類主軸組件適用于什么場(chǎng)合？1.如上圖23、主軸軸向定位方式為：前端定位。其特點(diǎn)為：推力軸承安裝在主軸前端，前支承結(jié)構(gòu)復(fù)雜，受力大，溫升高，主軸受熱膨脹向后伸長(zhǎng)，對(duì)主軸前端位置影響較小。這類主軸組件適用于：軸向精度和剛度要求較高的高精度機(jī)床和數(shù)控機(jī)床。4.下列圖為某機(jī)床主軸組件結(jié)構(gòu)圖，要求：1)、在圖上畫出主軸雙向軸向力的傳遞路線；2)、畫出主軸推力軸承配置形式示意圖；3)、說明主軸軸向定位方式及其特點(diǎn)，并說明這類主軸組件適用于什么場(chǎng)合？1、見圖。2、3、主軸軸向定位方式為后端定位。優(yōu)點(diǎn)：前支承結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，發(fā)熱小，溫升低；主軸懸伸量小，后支承調(diào)整方便。缺點(diǎn)：主軸受熱膨脹向前伸長(zhǎng)，影響軸向精度；主軸受壓段較長(zhǎng)，易彎曲變形〔細(xì)長(zhǎng)軸〕，精度〔剛度〕較差。該類主軸組件適用于軸向精度要求不高的普通機(jī)床。五、綜合應(yīng)用題1.欲設(shè)計(jì)某普通車床的主傳動(dòng)系統(tǒng)。：主軸最高轉(zhuǎn)速nmax＝1500r/min，主軸最低轉(zhuǎn)速nmin＝r/min，電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速n電＝1500r/min，主軸轉(zhuǎn)速公比φ＝。公比φ＝的標(biāo)準(zhǔn)數(shù)列為：122.36345689完成內(nèi)容：1、求出主軸的變速范圍Rn；2、用公式計(jì)算出主軸轉(zhuǎn)速級(jí)數(shù)Z；3、由給定的公比φ＝的標(biāo)準(zhǔn)數(shù)列值表確定主軸各級(jí)標(biāo)準(zhǔn)轉(zhuǎn)速；4、寫出至少4個(gè)不同的結(jié)構(gòu)式；5、確定一個(gè)合理的結(jié)構(gòu)式，并說明其合理性；6、畫出5中結(jié)構(gòu)式對(duì)應(yīng)的結(jié)構(gòu)網(wǎng)；7、畫出合理的轉(zhuǎn)速圖〔要求標(biāo)注齊全〕；8、確定各傳動(dòng)軸的計(jì)算轉(zhuǎn)速〔nj＝95r/min〕；9、確定第二擴(kuò)大組內(nèi)各齒輪的計(jì)算轉(zhuǎn)速.答：1、主軸的變速范圍Rn＝1500/33.5＝45；2、主軸轉(zhuǎn)速級(jí)數(shù)Z＝12；3、主軸各級(jí)標(biāo)準(zhǔn)轉(zhuǎn)速為：33.5、47.5、67、95、132、190、265、375、530、750、1060、1500r/min；4、4個(gè)不同的結(jié)構(gòu)式：12＝31×23×26；12＝31×26×23；12＝23×31×26；12＝26×23×31。5、合理的結(jié)構(gòu)式為：12＝31×23×26。合理性：①符合變速級(jí)數(shù)、級(jí)比規(guī)律；②傳動(dòng)件“前多后少”；③結(jié)構(gòu)網(wǎng)“前密后疏”；④第二擴(kuò)大組的變速范圍r6＝8，滿足極限變速范圍要求。12＝31×23×267、合理的轉(zhuǎn)速圖：具體分析。〔畫出轉(zhuǎn)速圖〕8、各傳動(dòng)軸的計(jì)算轉(zhuǎn)速：根據(jù)轉(zhuǎn)速圖，具體分析。9、第一擴(kuò)大組內(nèi)各齒輪的計(jì)算轉(zhuǎn)速：根據(jù)轉(zhuǎn)速圖，具體分析?！?、8無唯一答案〕2.設(shè)計(jì)一臺(tái)車床的主傳動(dòng)系統(tǒng)。條件：主軸最高轉(zhuǎn)速nmax＝1800r/min，最低轉(zhuǎn)速nmin＝40r/min，電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速n電＝1500r/min。主軸轉(zhuǎn)速公比φ＝。φ＝的標(biāo)準(zhǔn)數(shù)列為：12345689完成內(nèi)容：1、求出主軸的變速范圍Rn；2、用公式計(jì)算出主軸轉(zhuǎn)速級(jí)數(shù)Z；3、由給定的φ＝1.06的標(biāo)準(zhǔn)數(shù)列值表確定主軸各級(jí)標(biāo)準(zhǔn)轉(zhuǎn)速；4、寫出至少4個(gè)不同的結(jié)構(gòu)式；5、畫出所列結(jié)構(gòu)式中至少2個(gè)相應(yīng)的結(jié)構(gòu)網(wǎng)；6、確定一個(gè)合理的結(jié)構(gòu)式，并說明其合理性；7、畫出合理的轉(zhuǎn)速圖〔要求標(biāo)注齊全〕;8、寫出各傳動(dòng)軸的計(jì)算轉(zhuǎn)速〔nj＝112r/min，要求與轉(zhuǎn)速圖中的符號(hào)相對(duì)應(yīng)〕；9、寫出第一擴(kuò)大組內(nèi)各齒輪的計(jì)算轉(zhuǎn)速。答：1、主軸的變速范圍：Rn＝nmax/nmin＝1800/40＝45；2、主軸轉(zhuǎn)速級(jí)數(shù)：Z＝lgRn/lgφ＋1＝lg45/lg1.41＋1≈12.08，取Z＝12；3、主軸各級(jí)標(biāo)準(zhǔn)轉(zhuǎn)速為：40，56，80，112，160，224，315，450，630，900，1250，1800。4、4個(gè)不同的結(jié)構(gòu)式為：12＝31×23×26；12＝32×21×26；12＝32×26×21；12＝31×26×23。共有18種，可寫出任意4種。5、2個(gè)相應(yīng)的結(jié)構(gòu)網(wǎng)如下列圖：〔共有18個(gè)，可畫出任意2個(gè)〕。12＝31×23×2612＝32×21×266、合理的結(jié)構(gòu)式：12＝31×23×26合理性：①符合變速級(jí)數(shù)、級(jí)比規(guī)律；②傳動(dòng)件“前多后少”；③結(jié)構(gòu)網(wǎng)“前密后疏”；④第二擴(kuò)大組的變速范圍r6＝8，滿足極限變速范圍要求。7、合理的轉(zhuǎn)速圖：具體分析?！伯嫵鲛D(zhuǎn)速圖〕8、各傳動(dòng)軸的計(jì)算轉(zhuǎn)速：根據(jù)轉(zhuǎn)速圖，具體分析。9、第一擴(kuò)大組內(nèi)各齒輪的計(jì)算轉(zhuǎn)速：根據(jù)轉(zhuǎn)速圖，具體分析。〔7、8無唯一答案〕3.某機(jī)床的主軸轉(zhuǎn)速為n=100-1120r/min，轉(zhuǎn)速級(jí)數(shù)Z=8，電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速nm=1440r/min。試根據(jù)機(jī)床主傳動(dòng)系統(tǒng)的設(shè)計(jì)原那么，完成：1.擬定傳動(dòng)系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)式；2.設(shè)計(jì)轉(zhuǎn)速圖；3.畫出轉(zhuǎn)速圖。123456891.計(jì)算公比φ：，Z=8.根據(jù),那么,即：φ=1.412．確定傳動(dòng)組、傳動(dòng)副和擴(kuò)大順序根據(jù)傳動(dòng)組和傳動(dòng)副擬定原那么，可選方案有：①Z=4ⅹ2；②Z=2ⅹ4；③Z=2ⅹ2ⅹ2在方案①，②中，可減少一根軸，但有一個(gè)傳動(dòng)組內(nèi)有四個(gè)傳動(dòng)副，增加傳動(dòng)軸軸向長(zhǎng)度，所以選擇方案③：Z=2ⅹ2ⅹ2根據(jù)前疏后密原那么，選擇結(jié)構(gòu)式為：8=21ⅹ22ⅹ243.轉(zhuǎn)速圖繪制設(shè)計(jì)①主軸各級(jí)轉(zhuǎn)速為：100，140，200，280，400，560，800，1120r/min②確定定比傳動(dòng)比：取軸Ⅰ的轉(zhuǎn)速值為800r/min，那么電機(jī)軸與軸的傳動(dòng)比為：③確定各變速組最小傳動(dòng)比從轉(zhuǎn)速點(diǎn)800r/min到100r/min共有6格，三個(gè)變速組的最小傳動(dòng)線平均下降兩格，按照前緩后急的原那么，第二變速組最小傳動(dòng)線下降2格；第一變速組最小傳動(dòng)線下降2-1=1格；第三變速組最小傳動(dòng)線下降2+1=3格。4.繪制轉(zhuǎn)速圖4.某機(jī)床的主軸轉(zhuǎn)速為n=118-1320r/min，轉(zhuǎn)速級(jí)數(shù)Z=8，電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速n電=1440r/min。試根據(jù)機(jī)床主傳動(dòng)系統(tǒng)的設(shè)計(jì)原那么，完成：1.擬定傳動(dòng)系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)式；2.設(shè)計(jì)轉(zhuǎn)速圖；3.畫出轉(zhuǎn)速圖。123456891.計(jì)算公比φ：，Z=8.根據(jù),那么,即：φ=1.412．確定傳動(dòng)組、傳動(dòng)副和擴(kuò)大順序根據(jù)傳動(dòng)組和傳動(dòng)副擬定原那么，可選方案有：①Z=4ⅹ2；②Z=2ⅹ4；③Z=2ⅹ2ⅹ2在方案①，②中，可減少一根軸，但有一個(gè)傳動(dòng)組內(nèi)有四個(gè)傳動(dòng)副，增加傳動(dòng)軸軸向長(zhǎng)度，所以選擇方案③：Z=2ⅹ2ⅹ2根據(jù)前疏后密原那么，選擇結(jié)構(gòu)式為：8=21ⅹ22ⅹ243.轉(zhuǎn)速圖繪制設(shè)計(jì)①主軸各級(jí)轉(zhuǎn)速為：118，170，236，335，475，670，950，1320r/min②確定定比傳動(dòng)比：取軸Ⅰ的轉(zhuǎn)速值為800r/min，那么電機(jī)軸與軸的傳動(dòng)比為：③確定各變速組最小傳動(dòng)比從轉(zhuǎn)速點(diǎn)950r/min到118r/min共有6格，三個(gè)變速組的最小傳動(dòng)線平均下降兩格，按照前緩后急的原那么，第二變速組最小傳動(dòng)線下降2格；第一變速組最小傳動(dòng)線下降2-1=1格；第三變速組最小傳動(dòng)線下降2+1=3格。4.繪制轉(zhuǎn)速圖5.在如下圖零件上銑槽，要求保證尺寸和槽寬12h9?，F(xiàn)有三種定位方案，如圖b、c、d所示，試計(jì)算三種方案的定位誤差，從中選出最優(yōu)方案。解1〕分析鍵寬尺寸，由銑刀的相應(yīng)尺寸來保證。槽底位置尺寸540的加工誤差，在三種定位方案中不同。方案b、c產(chǎn)生基準(zhǔn)位移誤差Δj.y〔b〕、Δj.y〔c〕和基準(zhǔn)不重合誤差Δj.b〔b〕、Δj.b〔c〕；方案d的定位基準(zhǔn)與設(shè)計(jì)基準(zhǔn)重合，Δj.b〔d〕=0。2〕計(jì)算誤差工件內(nèi)孔的TD=0.03mm，工件外徑的Td=0.10mm，心軸的Td1=0.02mm，工件方案b的定位誤差方案c的定位誤差方案d的定位誤差3〕比擬、判斷根據(jù)計(jì)算得：因而且，故方案d是能滿足加工要求的最優(yōu)方案。6.按圖示定位方案銑削工件上的臺(tái)階面，工件高度尺寸為44±，要求保正尺寸18±。試分析和計(jì)算這時(shí)的定位誤差，并判斷該定位方案