机械制造装备设计试卷和答案

河北科技大学理工学院2013——2014学年第1学期《机械制造装备设计》期末考试试卷A专业班级姓名学号题号一四五总分得分一、填空（每空1分，共20分）机械制造装备设计柔性化的含义是指和柔性化。机械制造装备主要包括：、、、 。机床的基本参数包括：、、。导轨的作用是和。5.普通机床主轴的滚动轴承前支承的精度要比后支承的精度。某机床主轴的转速级数Z=12，公比=1.26，采用双速电机的结构式为进给传动链的传动载荷特点是;因此，其传动系中各传动件的计算转速是其的。专用机床总体设计的结果表现形式是三图一卡，它们是：零件的机械加工工序图、、和。自动化仓库中的托盘或货箱的功能是。料仓中隔料器的作用是。二简答（每小题5分，共25分）机床系列化设计的标志是什么？设计中遵循的四化原则是什么？机床设计应满足的基本要求是什么？机床主轴转速数列的公比中为什么要1V中W2?机床主轴的功率转矩特性是什么？（画图表示并说明）直线滑动导轨常用的截面组合形式有哪些?三、简单分析设计（15分）某机床主轴的转速（速度）中等，承受的径向载荷较大，径向支承应选择哪种类型的轴承？如果主轴的转速（速度）高，承受的径向、轴向都载荷较小，又应选择哪种类型的轴承？为了提高主轴轴承的接触刚度，应采取什么措施？某龙门机床的横梁受到切削头重力和切削力的作用，试选择横梁合理的截面形状？为了提高横梁的刚度，应采取什么措施？某中型机床主传动系统主轴的转速％=3000转/分，nmin=25转/分，计算转速气=250转/分，交流调速电机的额定转速n电=1500转/分，n电呻=4500转/分,试设计无级和分级混合的传动系统。四、主轴组件分析（15分）某机床主轴组件如四题图所示，试完成以下问题：分别指出图上标注阿拉伯数字的零件的名称和作用。画出轴向力的传递路线。说明轴承间隙（或预紧）如何进行调整。四题图五、综合设计应用（25分）已知某中型机床主传动系统主轴的转速 nmax=1600转/分，nmin=40转/分，Z中=1.26，电机转速n电=1440转/分，主轴的计算转速n=ny3-1。公比为1.06的标准数列为：12481631.56312525050010002000400080001.062.124.258.51733.56713226553010602120425085001.122.244.59.01835.57114028056011202240450090001.182.364.759.51937.57515030060011802360475095001.252.55.010204080160315630125025005000100001.322.655.310.621.242.585170335670132026505300106001.42.85.611.222.44590180355710140028005600112001.53.06.011.823.647.595190375750150030006000118001.63.156.312.52550100200400800160031506300125001.73.356.713.226.55310621242585017003350670013200L83.557.1142856112224450900180035507100141001.93.757.515306011823647595019003750750015000试完成下列问题：列出主轴上各级转速。写出传动结构式。画出转速图（见下一页）。确定各传动轴的计算转速。E轴号| |一计算转速确定各变速组中最小齿轮的计算转速齿轮代号计算转速转速图河北科技大学理工学院2013——2014学年第1学期《机械制造装备设计》期末考试试卷标准答案学院年级考试班级题号一二三四五总分满分1030252015100一、填空（每空1分，共20分）TOC\o"1-5"\h\z产品结构、功能 2分加工设备、工艺装备、仓储传送装备和辅助装备4分尺寸参数、运动参数、动力参数 3分导向、承载 2分高一级 1分12=23X3]X26 1分7.恒转矩；最高转速 2分加工示意图、机床的尺寸联系图、生产率计算卡 3分装物料 1分将待加工对象从料仓中隔离出来并进入上料器。 1分简答（每小题5分，共25分）标志是机床主参数的系列化（1分）；产品系列化、零部件通用化、标准化（3分）；结构典型化（1分）。

工艺范围、精度、刚度、热变形、噪声、低速平稳性等。一个要点得1分，满5分。因为主轴转速由nmin至nmax是递增的，所以公比1V中；2分为了使主轴上最大相对转速损失不大于50%,即A='一n=1-—=50%,所TOC\o"1-5"\h\zmaxn 中j+i以中W2。机床主轴上的转速一般按等级数从小到大分级排列，其功率转矩特性图如二题解图所示。 3分其功率转矩特性以计算转速n.为界分两个区域，低于n.部分为恒转矩区（II）,高于n.部分为恒功率区（I）。 2分二题解图三题解图二题解图三题解图常用的组合形式有:三角形与矩形;双三角形；双矩形；燕尾形；双圆形。常用的组合形式有:三角形与矩形;双三角形；双矩形；燕尾形；双圆形。每种组合得1分，合理的适当得分，满5分。三、简单分析设计（15分）龙门机床的横梁受到切削头重力和切削力的作用时，横梁合理受到弯、扭组合载荷（2分），其截面形状应选择矩形（1分）；为了提高横梁的刚度，应加隔板（肋板）、加强筋（肋条）等措施（2分）。机床主轴的转速（速度）中等，承受的径向载荷较大，径向支承应选择短圆柱滚子轴承（2分）；主轴的转速（速度）高，承受的径向、轴向都载荷较小，又应选择角接触球轴承（2分）；为了提高主轴轴承的接触刚度，应采取预紧措施（1分）。TOC\o"1-5"\h\z解：主轴恒功率变速范围：R主「3000/250=12 1分电机恒功率变速范围：R电「4500/1500=3 1分分级恒功率变速范围：R分「R主n/R电n=12/3=4 1分若采用2个传动副的分级变速组，则主轴有间隔；若采用3个传动副的分级变速组，公比为2,则主轴有部分重叠，其转速图见三题解图。 2分四、主轴组件分析（15分）1 箱体；支承和安装箱体上的零件。 1分2、3 圆锥滚子轴承；主轴的径向和轴向支承作用。2分 碟形弹簧；补偿主轴热伸长时圆锥滚子轴承的预紧或间隙。2分 调整螺母，轴承2的定位固定，调整轴承2、3的间隙预紧。1分 深沟球轴承；辅助支承作用，也有减振减噪作用。2分2.主轴轴向力的传递路线如四题解图所示，左右方向上力的传递路线各2分。四题解图说明轴承1的间隙（或预紧）如何进行调整。答：松开调整螺母5上的锁紧螺钉，拧动螺母5,推动碟形弹簧、套筒、轴承3的内圈向前（右）移动，在力的作用下，主轴的台阶作用轴承2的内圈向后（左）移动，由于轴承2、3的外圈相对箱体1不动，从而将轴承2、3的内圈滚道、滚动体、外圈的滚道间隙消除（或预紧），调整完毕后，将调整螺母5上的锁紧螺钉锁紧。回答完整正确的得2分五、综合设计应用（25分）

查表得到主轴的转速为:40、50、63、80、100、125、160、200、250、315、TOC\o"1-5"\h\z400、500、630、800、1000、1250、1600。 5分主轴转速的传动结构式为：17=31X33X28 5分画出转速图见五题解图所示