机械制造装备设计试题三

精选优质文档-----倾情为你奉上精选优质文档-----倾情为你奉上专心---专注---专业专心---专注---专业精选优质文档-----倾情为你奉上专心---专注---专业机械制造装备设计试题三选择（每小题1分，共10分）1对经济增长的直接贡献率超过了其它生产要素贡献的总和是[D]。A.人力B.物力C.财力D.知识2机床的总体结构方案设计中，工件只有X方向进给运动的运动分配式为[B]。A.B.C.D.3在室温下借助阳模对金属板料施加外力，迫使材料按阴模型腔的形状、尺寸进行裁剪或塑性变形，该模具称为[A]。A.冷冲磨具B.压铸模具C.锻压磨具D.粉末冶金模具4机床空载并以工作速度运动时，执行部件的几何位置精度称为[B]。A.几何精度B.运动精度C.传动精度D.定位精度5刀具切削刃与工件发生线相吻合，该发生线的生成方法为[B]。A.轨迹法B.成形法C.相切法D.展成法6除能承受轴向载荷外，还能承受一定的径向载荷，但不能承受较大的颠覆力矩为特点的回转运动导轨为[A]。A.锥面环形导轨B.平面环形导轨C.双锥面导轨D.圆柱形导轨7具有摩擦系数小，耗能低；动、静摩擦系数接近，低速运动平稳性好等为特点的导轨为[D]。A.铸铁导轨B.镶钢导轨C.有色金属导轨D.塑料导轨8下列不是标准公比φ的数值是[D]。A.1.26B.C.1.58D.1.609一个四自由度平面关节型机器人，其运动功能式为[B]。A.B.C.D.10刀库容量较大，当采用多环时，外形较紧凑，占用空间较小为特点的刀库是[B]。A.鼓轮式刀库B.链式刀库C.格子箱刀库D.直线式刀库二、填空（每小题1分，共20分）11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。12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。13导轨的卸荷方式有机械卸荷、液压卸荷和___气压卸荷___。14在机器人关节坐标轴轴线位置的选取中，对于___回转___关节，取Zi与i关节的轴线重合。15齐次坐标变换矩阵是将和[0R1]___合写___在一起表示。16一般可取机器人处于机械原点时的状态作为基准状态。也可以取机器人各关节轴线（或大部分关节轴线）与机座直角坐标系轴线___平行___时的状态作为基准状态。。17升降台铣床的主参数是工作台工作面的___宽度___18各种类型机床对温升都有一定限制，如___精密___机床，连续运转条件下允许温升为15~20℃19操作机通常由末端执行器、___手腕___、手臂及机座组成。20回转型夹持器结构较简单，但当所夹持工件的直径有变动时，将引起工件轴心的偏移。这个偏移量称为___夹持误差___。21对平移型夹持器，工件直径的变化不影响其___轴心___的位置。但其结构较复杂，体积大，制造精度要求高。22吸附式末端执行器（又称吸盘），有气吸式和___磁吸___式两种。23额定速度。指工业机器人在额定负载、匀速运动过程中，机械接口中心的___最大___速度。24机器人运动功能设计可采用___分析式___设计方法和创成式设计方法。25系列化设计应遵循“产品系列化、零部件通用化、___标准化___”原则，简称“三化”原则。26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。27卸荷系数αH表示导轨卸荷量的大小，由______式确定。28由机器人的末端执行器的位姿求关节运动量，称为机器人的逆运动学解析。其解往往不是___唯一的___。29谐波齿轮传动装置是由三个基本构件组成的即具有内齿的___刚轮G___，具有外齿容易变形的、薄壁圆筒状柔轮R和波发生器H。30各种类型机床对温升都有一定限制，如___普通___机床，连续运转条件下允许温升为30~40℃三、问答（每小题5分，共30分）31有哪些消除齿轮传动间隙的方法？各有何特点？（1）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。（1分）（2）刚性调整法是调整后的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。（2分）（3）柔性调整法是指调整后的齿侧间隙可以自动进行补偿，结构比较复杂，传动刚度低些，会影响传动的平稳性。主要有双片直齿轮错齿调整法，薄片斜齿轮轴向压簧调整法，双齿轮弹簧调整法等。（2分）32试解释主轴变速箱设计中，“前多后少”原则的含义？（5分）答：1）主变速传动系统从电动机到主轴，通常为降速传动。接近电动机传动件转速较高，根据公式可知，传动的转矩M较小，尺寸小些；（2分）2）反之，靠近主轴的传动件转速较低，传递的转矩较大，尺寸较大。（1分）3）因此，在拟定主变速系统时，尽可能将传动副较多的变速组安排在前面，将传动副较少的变速组安排在后面，使主变速传动系统中更多的传动件在高速范围内工作，尺寸小些，以便节省变速箱的造价，减少变速箱的外形尺寸。（2分）33试导出一端轴向固定的丝杠预拉伸量和预拉伸力表达式答：1（）（3分）式中：A——螺纹底径处的截面积（mm2）E——弹性模量（钢为：）（）——螺母至固定端的距离（m）2（2分）式中：——丝杠螺纹底径（m）——丝杠预拉伸力（N）34如图所示的机器人，若其关节运动范围限定为，，试用作图法画出其工作空间。答：机器人工作空间机器人工作空间35简述气吸式末端执行器按形成负压的方法分为几种方式？各有何特点？答：气吸式末端执行器有挤压排气式吸盘、气流负压式吸盘和真空泵排气式吸盘三种。（2分）(1)挤压排气式吸盘靠向下挤压力将吸盘3内的空气排出，使其内部形成负压，将工件4吸住。结构简单、质量小，成本低的优点，但吸力不大，多用于吸取尺寸不大，薄而轻物体。（1分）(2)气流负压式吸盘控制阀将来自气泵的压缩空气自喷嘴通人，形成高速射流，将吸盘内腔中的空气带走而形成负压，使吸盘吸住物体。这种吸盘比较方便，且成本低。（1分）(3)真空泵排气式吸盘利用电磁控制阀将吸盘与真空泵相联，当抽气时，吸盘腔内的空气被抽出，形成负压而吸住物体。这种吸盘工件可靠，吸力大，但需配备真空泵及其控制系统，费用较高。（1分）36我国国家标准GB/12643-1997是如何定义工业机器人和操作机的？答：工业机器人定义：“是一种能自动控制、可重复编程、多功能、多自由度的操作机，能搬运材料、工件或挟持工具，用以完成各种作业”；（3分）操作机定义：“具有和人手臂相似的动作功能，可在空间抓放物体或进行其它操作的机械装置”。（2分）五、机床转速图设计（14分）设计一台12级转速的车床主传动系统，主轴最高转速为r/min。要求采用转速为3000/1500/750r/min的三速电机。1．求出公比。（2分）2．写出结构式。（2分）3．验算最后变速组的变速范围。（2分）4．分配降速比。（2分）5．画出转速图。（6分）答：（1）公比：；(2)结构式：（3）最后变速组的变速范围合格（4）分配降速比；r/min，（标准转速67r/min）（5）绘制转速图五、机器人运动学计算（14分）试求两自由度机器人运动功能矩阵[T0,m]。两自由度机器人答：两自由度机器人（8分）式中：，，，（2分）（4分）六、机器人夹持器计算（12分）根据图示连杆杠杆式回转型夹持器，回答下列问题（12分）（1）试简述该夹持器的工作原理。（2分）（2）进行摆动钳爪受力分析。（3分）（3）求夹紧力和驱动力之间的关系式（5分）（4）讨论该夹持器的特性。（2分）答：（1）如图4所示，当驱动器推动杆1上下移动时，由杆1、连杆2，摆动的钳爪3和夹持器体构成四杆机构，迫使钳爪（手指）完成夹紧和松开动作。（2）受力分析如图所示