装备第二、三章练习题.pdf

一 一 是非题 是非题 1 机床的可靠性是指机床在规定的使用条件下 在规定的时间内 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 从动轴转速与主动轴转速的比值称为传动比 4 主动轴转速与从动轴转速的比值称为传动比 5 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 6 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 7 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 8 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 9 主轴能传递全部功率的最低转速 称为主轴的计算转速 10 主轴或各传动件传递全部功率的最高转速为它们的计算转速 nj 11 设计机床主变速传动系时 为避免从动齿轮尺寸过大而增加箱体的径向尺寸 一般限制降速最小传动比 u主 min 4 1 12 采用三联滑移齿轮时 应检查滑移齿轮之间的齿数关系 三联滑移齿轮的最 大和次大齿轮之间齿数应大于或等 3 以保证滑移时齿轮外圆不相碰 13 齿轮模数的设定应参考同类型机床的设计经验 如齿轮模数设定得过大 齿 数和将较少 使变速组内的最小齿轮数小于 17 产生根切现象 14 齿轮模数的设定应参考同类型机床的设计经验 如齿轮模数设定得过小 齿 轮经不起冲击 易磨损 15 齿轮中套装在轴上的条件是齿轮的齿槽到孔壁或键槽底部的壁厚应大于或等 于 2m m 为齿轮模数 以保证齿轮具有足够强度 16 设计机床主变速传动系时 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 u主 2 二二 单项选择题 单项选择题 1 变速组若采用三联滑移齿轮 最大和次大齿轮之间的齿数差应大于或等于 D 以保证滑移时齿轮外圆不相碰 A 1 B 2 C 3 D 4 2 刨床工作台 在吃刀量和进给量不变的情况下 主运动属于 B A 恒功率传动 B 恒转矩传动 C 变功率传动 D 变转矩传动 3 为了缩小主轴箱的径向尺寸 各传动轴常按 A A 三角形布置 B 四边形布置 C 梯形布置 D 菱形布置 4 A 是指产品在规定的条件下和规定的时间内 完成规定功能的能力 A 可靠性 B 精度 C 经济性 D 寿命 5 机床的 B 是指其适应加工对象变化的能力 A 工艺性 B 柔性 C 精度 D 生产率 6 C 是指机床在空载条件下 在不运动或运动速度较低时各主要部件的形状 相互位置和相对运动的精确程度 A 定位精度 B 运动精度 C 几何精度 D 传动精度 7 B 是指机床空载并以工作速度运动时 执行部件的几何位置精度 A 定位精度 B 运动精度 C 几何精度 D 传动精度 8 D 是指机床传动系统各末端执行件之间的运动协调性和均匀性 A 定位精度 B 运动精度 C 几何精度 D 传动精度 9 A 是指机床的定位部件运动到达规定位置的精度 A 定位精度 B 运动精度 C 几何精度 D 传动精度 10 C 是指机床受载时抵抗变形的能力 A 精度 B 强度 C 刚度 D 抗振性 11 主运动为直线运动的机床的主运动参数为 B A 切削速度 B 主轴转速 C 最高转速 D 最低转速 12 专用机床的主参数是以加工零件或被加工面的 D 来表示的 A 主参数 B 运动参数 C 基本参数 D 尺寸参数 13 刀具的最大切削速度与其类型 材质和 A 有直接关系 A 切削角度 B 主轴转速 C 运动参数 D 切削参数 14 在设计机床主传动系时确定主轴转速 为了限制转速损失的最大值 max A不大 于 50 则相应的公比 为 A A 21 B 32 C 43 D 54 15 设计机床主变速传动系时 为避免从动齿轮尺寸过大 一般限制最小传动比 u主 min C A 2 1 B 3 1 C 4 1 D 5 1 16 设计机床主变速传动系时 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u主 max A A 2 B 3 C 4 D 5 17 设计机床主变速传动系时 各变速组的变速范围相应受到限制 主传动各变 速组的最大变速范围为R主 max为 B A 6 8 B 8 10 C 10 12 D 12 14 18 在设计机床进给传动链时 由于转速通常较低 传动功率较小 零件尺寸也 较小 一般限制降速最小传动比u进 min A A 5 1 B 6 1 C 7 1 D 8 1 19 在设计机床进给传动链时 由于转速通常较低 传动功率较小 零件尺寸也 较小 进给传动各变速组的最大变速范围为R进 max A A 14 B 16 C 18 D 20 20 为防止爬行 在设计低速运动部件时 应 B 动 静摩擦系数之差 A 增加 B 减小 C 不变 D 不增加 21 比较下列 12 级主传动系设计方案 A 方案最佳 A 631 22312 B 612 22312 C 214 22312 D 361 22312 22 比较下列 18 级主传动系设计方案 A 方案最佳 A 931 23318 B 913 23318 C 316 23318 D 361 23318 23 某机床采用双速电机传动 转速级数为 8 级 则其主传动系统结构式为 B A 421 2228 B 412 2228 C 214 2228 D 241 2228 三三 填空题 填空题 1 任何一个表面都可以看成一条曲线 或直线 沿着另一条曲线 或直线 运 动的轨迹 这两条曲线 或直线 称为该表面的 发生线 2 2 机床的主要技术参数包括 主参数 尺寸参数 运动参数 动力参数 3 扩大传动系变速范围的方法有 增加变速组 采用背轮机构 采用双公比传 动系 采用分支传动 4 在数控机床进给系统中 齿轮传动间隙的消除有刚性调整法和 柔性调整法 两类方法 5 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 6 滚珠丝杠常采用预拉伸方式 以提高其拉压刚度和补偿其 热变形 7 双公比变速传动系统是在常规变速传动系统基础上 通过将基本组的级比指 数增大到 1 2n 演变来的 n 是大于 1 的正整数 四四 概念题 概念题 1 计算转速 主轴或各传动件传递全部功率的最低转速 2 2 机床的基本工作原理 通过刀具与工件之间的相对运动 由刀具切除工件上多 余的金属材料 使工件具有要求的几何形状和尺寸 3 3 分级传动结构式意义 表示了分级传动系统的转速级数 变速组数目及其传动 副数 传动顺序和各变速组的传动比大小 4 公用齿轮 在变速传动系中 既是前一变速组的从动齿轮 又是后一变速组的 主动齿轮 五五 问答题 问答题 1 机床主轴转速数列为什么呈等比规律分布 答 主轴转速数列呈等比级数规律分布 主要原因是在转速范围内的转速相对损 失均匀 如在加工中某一工序要求的合理转速为n 而在Z级转速中没有这个最 佳转速 而是处于 j n和 1 j n之间 即 1 jj nnn 若采用 1 j n比n转速高 由于 过高的切削速度会使刀具的耐用度下降 为了不降低刀具耐用度 一般选用 j n 将造成转速损失为 j nn 相对转速损失率为 n nn A j 当n趋于 1 j n时 仍选用 j n为使用转速 产生的最大相对转速损失率为 11 1 max 1 j j j jj n n n nn A 在其它条件 直径 进给 切深 不变的情况下 转速的损失就反映了生产率的 损失 对普通机床 如果认为每级转速的使用机会都相等 那么应使 max A为一 定值 即const n n A j j 1 max 1或 1 1 const n n j j 可见任意两级转速之间的关系 应为 jj nn 1 2 什么是主传动系的集中和分离传动方式 简述其特点 答 主传动系的全部传动和变速机构集中装在同一个主轴箱内 称为集中传动方 式 通用机床中多数机床的主变速传动系都采用这种方式 特点是结构紧凑 便于实现集中操纵 安装调整方便 缺点是运转的传动件在运转过程中所产生的振动 热量 会使主轴产生变形 使主轴回转中心线偏离正确位置而直接影响加工精度 主传动系中的大部分的传动和变速机构装在远离主轴的单独变速箱中 然后 通过带传动将运动传到主轴箱的传动方式 称为分离传动方式 特点是变速箱各传动件所产生的振动和热量不能直接传给或少传给主轴 从 而减少主轴的振动和热变形 有利于提高机床的工作精度 3 何谓爬行 有何危害 产生这一现象的主要原因是什么 如何防止爬行 答 机床上有些运动部件 需要做低速或微小位移运动 当运动部件低速运动时 主动件匀速运动 被动件往往出现明显的速度不均匀的跳跃式运动 即时走时停 或者时快时慢的现象 这种在低速运动时产生的运动不平稳性称为爬行 机床运动部件产生爬行 会影响机床的定位精度 工件的加工精度和表面粗 糙度 在精密 自动化及大型机床上 爬行的危害更大 产生这一现象的主要原因是摩擦面上的摩擦系数的变化和传动机构刚度的 不足 为防止爬行 在设计低速运动部件时 应减少静 动摩擦系数之差 提高传 动机构的刚度和降低移动件的质量等 4 写出车床的运动功能式 并说明每个符号代表的意义 答 W Cp Zf Xf T W 代表工件 T 代表刀具 回转运动 Cp 为主运动 直线运 动 Zf Xf 分别为 Z 方向和 X 方向的进给运动 5 根据三轴升降台式铣床的运动功能式 f xW f Y f Z TCp 说明其机床运 动个数 形式和功能 答 运动个数 4 个 形式 X 方向移动 Y 方向移动 Z 方向移动 Z 轴旋转 功能 p C 主运动 fff ZYX 进给运动 6 试画出机床主轴功率转矩特性图并解释其含义 答 含义 在计算转速到最大转速之间 主轴可以输出全部功率 转矩随转速的 增大而降低 故称为恒功率转速图 从计算转速到最小转速之间 主轴输出计算转速时的所有转矩 功率随转速 线性降低 故称为恒转矩转速图 7 简述进给传动与主传动相比较 有哪些不同的特点 答 1 极限传动比 极限转速范围 主传动极限传动比u主 min 4 1 u主 max 2 极限变速范围R主 max 8 10 进给传动极限传动比u进 min 5 1 u进 max 2 8 极限 变速范围R进 max 14 2 扩大顺序 主传动 前密后疏 扩大顺序与传动顺序相一致 进给传 动 前疏后密 扩大顺序与传动顺序不一致 8 齿轮传动间隙的消除方法有哪几种 特点是什么 答 齿轮传动间隙的消除有刚性调整法和柔性调整法两类 刚性调整法是调整后齿侧间隙不能自动进行补偿 如偏心轴套调整法 变齿 厚调整法 斜齿轮轴向垫片调整法等 特点是结构简单 传动刚度较高 但要求严格控制齿轮的齿厚及齿距公差 否则将影响运动的灵活性 柔性调整法是指调整后的齿侧间隙可以自动进行补偿 特点是结构比较复杂 传动刚度低些 会影响传动的平稳性 9 简述滚珠丝杠螺母机构的特点 其支承方式有哪几种 画图说明 答 滚珠丝杠是将旋转运动转换成执行件的直线运动的运动转 换机构 由螺母 丝杠 回珠器 密封环等组成 具有摩擦系 数小 传动效率高的特点 滚珠丝杠主要承受轴向载荷 因此 对丝杠轴承的轴向精度和刚度要求较高 常采用角接触球轴承 或双向推力圆柱滚子轴承与滚针轴承的组合轴承方式 滚珠丝杠的支承方式有三种 图 a 是一端固定 另一端自 由的方式 常用于短丝杠和竖直丝杠 图 b 是一端固定 一端 简支承方式 常用于较长的卧式安装丝杠 图 c 是两端固定方 式 常用于长丝杠或高转速 要求高拉压刚度的场合 五 分析计算题五 分析计算题 1 已知某机床主传动系统结构式为 12631 222324 公比26 1 试计算各 变速组的变速范围及总的变速范围 解 2 13 1 1 1 26 126 1 11 px R 3 12 3 1 2 26 126 1 22 px R 6 12 6 1 3 26 126 1 33 px R 12 12 12 1 4 26 126 1 44 px R 231241 4321 26 1 z n RRRRR 2 设计一台 12 级转速的车床主传动系统 主轴最高转速为nmax 1500 r min 要求采用转速为 1500 750 r min 的双速电机 1 写出结构式 2 求出公比 3 验算最后变速组的变速范围 4 分配降速比 5 画出转速图 解 1 结构式 613 23212 2 公比 2 750 1500 12 3 1 px r电 1 262 3 3 最后变速组的变速范围841 26 12 6 1 px r 合格 4 分配降速比 1 min max z n n n R 118 26 1 1500 1121 max min z n n r min 42288 min 1111 26 1 1 118 750 11 n n电 5 绘制转速图 3 已知某车床主轴转速序列为 31 5 45 63 90 125 180 250 355 500 710 1000 1400r min 回答下列问题 1 主轴转速数列公比 2 写出主轴箱结构式 3 画出主轴箱转速图 4 指出主轴和各传动轴的计算转速 解 1 主轴转速数列公比 41 14 11000 1400 2 主轴的结构式为 631 22312 3 主轴箱转速图 4 传动轴计算转速 n 710r min n 250r min n 125r min n 90r min 4 适于大批量生产的多刀半自动车床 主轴转速n 90 1000r min 采用双速电 动机 41 1 n 电 710 1440r min 试确定主传动系统的结构式 并画出 转速图 采用双速电机的车床主传动系统 电 解 由 1 min max z n n 1 41 1 90 1000 z 8 z 则主传动系统的结构式为 412 2228 5 已知某机床的主轴转速为 n 125 1400r 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 解 1 主轴转速数列公比 41 1 125 1400 7 1 2 主轴的结构式为 421 2228 3 主轴箱转速图 1440 r min 710 电 412 2228 90 125 185 255 345 485 700 1000r min 1440 r min 125 180 250 355 500 710 1000 1400r min 电 第三章第三章 一 是非题 1 主轴组件的抗振性是指抵抗受迫振动和自激振动的能力 2 主轴部件的精度是指长期地保持其原始制造精度的能力 3 双列短圆柱滚子轴承只能承受径向载荷 4 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 5 双列圆锥滚子轴承只能承受径向载荷 6 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 7 对于空心主轴 内孔直径 d 的大小与其用途有关 8 对于空心主轴 内孔直径 d 越大越好 9 滚珠导轨为点接触 承载能力差 刚度低 多用于小载荷 10 滚柱导轨为线接触 承载能力较高 刚性好 用于较大载荷 11 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 12 支承件设计时 开口截面的刚度远远大于封闭截面的刚度 特别是抗扭刚度 13 主轴一般为实心阶梯轴 前端径向尺寸大 中心径向尺寸逐渐减小 尾部径 向尺寸最小 14 无论是正方形 圆形还是矩形 空心截面的刚度都比实心的小 15 圆 环 形截面的抗扭刚度比正方形好 而抗弯刚度比正方形低 二二 单项选择题 单项选择题 1 高速轴承发热大 为控制其温升 希望润滑油同时兼起冷却作用 一般采用的 润滑方式为 D A 油浴润滑 B 滴油润滑 C 油脂润滑 D 油气润滑 2 设计机床支承件时 不可采用的材料是 B A 铸铁 B 微晶玻璃 C 天然花岗岩 D 树脂混凝土 3 下列机床支撑件的截面形状中 哪种形状截面抗扭刚度大些 B A 方形实心 B 圆形空心 C 圆形实心 D 方形空心 4 下列机床支撑件的截面形状中 哪种形状截面抗弯刚度大些 D A 方形实心 B 圆形空心 C 圆形实心 D 方形空心 5 下列导轨中必须与主轴联合使用的导轨是 A A 平面环行导轨 B 锥面环行导轨 C 双锥面导轨 D 圆柱形导轨 6 在制作导轨时下列哪种材料应用最广泛 A A 铸铁 B 钢 C 有色金属 D 塑料 7 下列哪种导轨耐磨性好 D A 滑动导轨 B 塑料导轨 C 镶钢导轨 D 静压导轨 8 机床定位部件运动达到规定位置的精度 称为 D A 几何精度 B 运动精度 C 传动精度 D 定位精度 9 要求导轨可以承受较大的颠覆力矩 高度较小 结构紧凑 间隙调整方便 应选 C A 矩形导轨 B 三角形导轨 C 燕尾形导轨 D 圆柱形导轨 10 以下几种材料中最适合一般机床主轴的材料是 A A 45 钢 B 40Cr C 65Mn D 20Cr 11 以下几种材料中最适合中等载荷 转速很高 冲击较大的主轴的材料是 D A 45 钢 B 40Cr C 65Mn D 20Cr 12 以下几种材料最适合载荷较大或表面要求较硬的主轴材料是 B A 45 钢 B 40Cr C 65Mn D 20Cr 13 以下几种材料最适合高精度机床的主轴材料是 C A 45 钢 B 40Cr C 65Mn D 20Cr 14 下列导轨适用于载荷较大 而导向性要求略低的设备的是 B A 三角形导轨 B 矩形导轨 C 燕尾形导轨 D 圆柱形导轨 15 下列导轨适用于受力小 层次多 要求间隙调整方便的部件的是 C A 三角形导轨 B 矩形导轨 C 燕尾形导轨 D 圆柱形导轨 17 主要用于受轴向负荷的导轨是 D A 三角形导轨 B 矩形导轨 C 燕尾形导轨 D 圆柱形导轨 18 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 C A 双三角形导轨 B 双矩形导轨 C 三角形和矩形导轨的组合 D 矩形和燕尾形导轨的组合 19 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 D A 双三角形导轨 B 双矩形导轨 C 三角形和矩形导轨的组合 D 矩形和燕尾形导轨的组合 20 导向性和精度保持性好 但加工 检验和维修都不方便 多用于精度要求较 高的机床的导轨组合是 A A 双三角形导轨 B 双矩形导轨 C 三角形和矩形导轨的组合 D 矩形和燕尾形导轨的组合 三三 填空题 填空题 1 推力轴承在主轴上的位置影响主轴的轴向精度和主轴热变形方向和大小 设 计时 一般普通机床采用 后端定位 数控机床采用 前端定位 组合机 床采用 两端定位 2 主轴部件的传动方式有 齿轮 传动 带传动 电动机 直接驱动方式 3 机床主轴部件应满足的基本要求是 旋转精度 刚度 抗振性 温升与 热变形 精度保持性 4 主轴的旋转精度是指装配后 在无载荷 低速 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 5 在自动换刀装置中 蜗杆 蜗轮传动采用 单头双导程 蜗杆消除啮合间隙 6 导轨的卸荷方式有 机械卸荷 液压卸荷和气压卸荷 7 滚动轴承的预紧力分为三级 轻预紧适用于高速主轴 中预紧适用于中 低 速主轴 重 预紧适用于分度主轴 8 角接触球轴承及圆锥滚子轴承有泵油效应 润滑油必须由 小口 进入 9 机床主参数是代表机床规格大小及反映机床最大 工作能力 的一种参数 10 主轴组件的精度保持性是指长期保持其 原始制造精度 的能力 11 主轴部件中最重要的组件是轴承 轴承的 类型 精度 结构 配置方式 安装调整 润滑 和 冷却 等状况 都直接影响主轴部件的 工作性能 12 主轴轴承的配置形式应根据 刚度 转速 承载能力 抗振性 和 噪 声 等要求来选择 常见的配置型式有 速度型 刚度型 刚度速度型 13 机床支承件的形状基本上可分为 箱体类 板块类 和 梁类 这三类 14 提高支承件结构性能的措施有 提高支承件的 静刚度 和 固有频率 提 高 动态特性 提高 热稳定性 15 直线运动导轨的截面形状有 矩形 三角形 燕尾形 和 圆柱形 导 轨 回转运动导轨的截面形状有 平面环形 锥面环形 和 双锥面 导轨 16 导轨的组合形式主要有 双三角形 导轨 双矩形 导轨 矩形 和 三 角形 导轨的组合 矩形 和 燕尾形 导轨的组合 17 常用的调整导轨间隙的元件有 压板 镶条 和 导向调整板 四 问答题四 问答题 1 机床的支承部件应满足哪些基本要求 为什么大多数机床的支承部件采用铸 铁制造 答 基本要求 1 应具有足够的刚度和较高的刚度 质量比 2 具有较好的 动态特性 包括较大的位移阻抗 动刚度 和阻尼 整机的低阶频率较高 各阶 频率不致引起结构共振 不会因薄壁振动而产生噪声 3 若稳定性好 热变形 对机床加工精度的影响较小 4 排屑畅通 吊运安全 并具有良好的结构工艺 性 大多数机床的支承部件采用铸铁制造是因为铸铁铸造性能好 容易获得复杂