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精密课后题

精密课后题

第九章

1、螺距与导程有何区别?两者之间有何关系?

解:螺距是指螺纹相邻两牙在中经线上的对应两点间的轴向距离。导程是指同一条螺旋线上相邻两牙在中经线上对应两点间的轴向距离。对于单线程螺纹螺距既是导程。对于多线螺纹,导程等于代数与螺距的乘积。

2、何谓螺旋传动的空回误差?消除空回误差的方法有哪些?

解:如果螺旋副存在间隙,当螺杆的转动向改变时,螺旋传动将产生空回。消除空回的方法有:利用单向作用力;利用调整螺母;利用塑料螺母。

3、影响螺旋传动精度的因素有哪些?如何提高螺旋传动的精度?

解:影响螺母传动精度的主要因素是:螺纹参数误差;螺旋传动机构误差;温度误差;螺杆的变形误差。提高精度的措施有:采用误差校正机构提高螺距精度;改变螺杆结构,消除轴向窜动误差;改变移动零件与滑板的连接方法,减小偏斜误差。

4、图示为一差动螺旋装置。螺旋1 上有大小不等的两部分螺纹,分别与机架2 和滑板3 的螺母相配;滑板3 又能在机架2 的导轨上左右移动,两部分螺纹的螺距如图所示。1) 若两部分的螺纹均为右旋,当螺旋按图示的转向转动一周时,滑板在导轨上移动多少距离?方向如何?2) 若M16 ×1.5 螺旋为左旋,M12 ×1 为右旋,其它条件均不变,此时滑板将移动多少距离?方向如何?

第十章

1、心轴、传动轴和转轴各有什么特点?

解:心轴可以随回转零件一起转动,也可不随回转零件转动,它在工作中只承受弯矩而不传递扭矩;转轴工作时既承受弯矩又承受转矩;传动轴工作时只承受转矩或主要承受转矩。

2、试举出轴的常用材料。

解:轴的常用材料主要是碳素钢和合金钢。常用的优质碳素钢有35 、45 、50 号钢,最常用的是45 号优质碳素钢。常用的合金钢有20Cr 、40Cr 等。

【最新考试题库及答案】精密机械设计基础考试试题

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精密机械设计基础考试试题

相信很多人都想知道吧精密机械设计基础考试试题?的,

精密机械设计基础考试

一、填空题(每空1分,共30分)

1、构件是机器的_运动___单元体;零件是机器的__制造___单元体;部件是机器的__装配___单元体。

2、平面运动副可分为______低副__和____高副___,低副又可分为__转动副_____和___移动副____。

3、轮系运动时,所有齿轮几何轴线都固定不动的,称___定轴轮系____轮系,至少有一个齿轮几何轴线不固定的,称___行星轮系______轮系。

4、为保证带传动的工作能力,一般规定小带轮的包角α≥___120°_______。

5、若键的标记为键B20×70GB1096-79,则该键为__B____平键,b=___20___,L=_____70___。

6、轴的作用是_____支承轴上的旋转零件________________________。按轴的承载情况不同,可以分为___传递运动和转矩____、___心轴_____、__转轴、传动轴_______。

7、凸轮机构是由_____机架_______、________凸轮____、______从动件______三个基本构件组成的。

8、在曲柄摇杆机构中,当曲柄等速转动时,摇杆往复摆动的平均速度不同的运动特性称为___急回特性_________。

9、在蜗轮齿数不变的情况下,蜗杆的头数越少,则传动比就越_______大_____。

10、齿轮啮合时,当主动齿轮的____齿根__推动从动齿轮的___齿顶___,一对轮齿开始进入啮合,所以开始啮合点应为______从动轮齿顶圆______与啮合线的交点;当主动齿轮的___齿顶___推动从动齿轮的___齿根___,两轮齿即将脱离啮合,所以终止啮合点为________主动轮齿顶圆____与啮合线的交点。

精密机械与仪器设计题库

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1、仪器误差的主要来源

原理误差:光-机-电系统的理论误差、方案误差、机构简化误差、零件原理误差等。

制造误差:零件设计时都有公差(没有公差的零件是不能加工的),从而造成制作中的误差。

运行误差:运行过程中产生——仪器内部(内应力、老化)、磨损、外界环境变化(温度、压力、振动)、间隙与空程等。

2、步进电机分为哪三类

按励磁相数分:有三相、四相、五相等步进电机

按运转方式分:有旋转式步进电机和直线式步进电机

按转子结构分为三种:反应式(VR,Variable Reluctance)、永磁式(PM,Permanent Magnet)、混合式(HB,Hybrid)

反应式步进电机利用磁阻转矩转动,结构简单,步矩角小,性价比高,

应用广泛,但动态性差

永磁式步进电机用永久磁钢作为电机的定子或转子,电磁阻尼大,步矩

角大,启动频率低,功率小

混合式步进电机在永磁和变磁阻原理共同作用下,输出转矩大,步矩角

小结构复杂,成本高

3、按检测对象所属分类的不同,可将传感器分为物理量传感器、化学量传感器以及生物量传感器,其检测原理分别基于各种物理现象、化学反应和生物效应。

4、滑动摩擦导轨组合总结

v形和平面组合导轨主要应用于:导向精度高、承载能力大的仪器导轨。

双v形导轨——导向精度要求高,磨损小的仪器,精密仪器导轨。

双矩形导轨——应用于导向精度要求不高,承载力大的仪器导轨。

燕尾导轨——通常用在结构尺比较小及导向精度与运动灵便性要求不高的场合。

双圆柱导轨——主要应用于小型仪器的立柱。

滚动导轨

气浮导轨

5、低速运动时,导轨运动的驱动指令是均匀的,而与导轨相连的工作台却出现一慢一快,一跳一停的现象,称为“爬行”。

精密机械设计基础复习题

精密机械设计基础复习题

精密机械设计基础复习题

精密机械设计基础复习题

⼀、判断题

1、具有⼀个⾃由度的运动副称为Ι级副。()

2、平⾯⾼副连接的两个构件间,只允许有相对滑动。()

3、在平⾯机构中⼀个⾼副引⼊两个约束。()

4、任何机构的从动件系统的⾃由度都等于零。()

5、平⾯机构具有确定运动的条件是机构的⾃由度数等于1。()

6、⽆急回运动的曲柄摇杆机构,极位夹⾓等于00,⾏程速⽐系数等于 1。()

7、平⾯连杆机构中,同⼀位置的传动⾓与压⼒⾓相等。()

8、平⾯⾼副连接的两个构件间,只允许有相对滑动。()

9、⾏星轮系是机构⾃由度等于 1 的周转轮系。()

10、平⾏四边形机构没有曲柄。()

11、⼀对外啮合齿轮传动的中⼼距,等于两齿轮的分度圆半径之和。()

12、渐开线在任⼀点的法线总是切于基圆。()

13、曲柄摇杆机构中,以曲柄为主动件时,最⼩传动⾓出现在曲柄与连杆两次共线的位置之⼀处。

14、增⼤模数,可以增加齿轮传动的重合度。

15、仿形法加⼯齿轮时,因为不需要专⽤的机床,所以适于⼤批量⽣产。

16、当压⼒⾓为900时,机构将处于⾃锁状态,所以应该避免⾃锁现象。()()()()⼆、填空题

1、平⾯机构具有确定运动的条件是机构的⾃由度数等于。

2、连杆是不直接和相联的构件;连杆机构中的运动副均为

3、⽆急回运动的曲柄摇杆机构,极位夹⾓等于,⾏程速⽐系数等于。

4、平⾯连杆机构中,同⼀位置的传动⾓与压⼒⾓之和等于。

5、平⾏轴外啮合斜齿圆柱齿轮的正确啮合条件是、、。

6、⼀对外啮合齿轮传动的中⼼距,等于两齿轮的圆半径之和。

7、⾏星轮系是机构⾃由度等于的周转轮系。

《机械精度设计》作业练习题

《机械精度设计》作业练习题

《机械精度设计》作业练习题

作业一:配合零件尺寸精度设计

一、知识题

1.( )是零件上各要素的实际形状、方向和位置,相对于理想形状、方向和位置偏离程度的控制要求。

A.几何误差

B.几何公差

C.形状误差

D.形状公差

2.下列优先数不属于基本系列是。

A、R5

B、R40

C、R10

D、R80

3.某仪器读数在20mm时误差为-0.03mm,用它测量工件时,当读数为20mm时,工件的实际尺寸为。

A、20mm

B、19.97mm

C、20.03mm

D、不能确定

4.测量值与其真值之差叫。

A、粗大误差

B、绝对误差

C、剩余误差

D、相对误差

5.滚动轴承内圈与轴的配合,采用。

A、基孔制

B、基轴制

C、非配合制

D、不能确定

6.下列不是按位置关系特征对位置公差进行分类的是( )。

A.倾斜度

B.同轴度

C.位置度

D.对称度

7.在被测要素给定长度上,与实际孔相内接的最大理想轴的尺寸称为孔的

A.体内拟合尺寸

B.最大拟合尺寸

C.体外拟合尺寸

D.最小拟合尺寸

8.最小实体状态的理想形状的包容面,称为( )。

A.最小实体实效边界

B.最小实体边界

C.最小实效边界

D.最小边界

9.40g6与40g7两者的区别在于。

A、基本偏差不同

B、下偏差相同,而上偏差不同

C、公差值相同

D、上偏差相同,而下偏差不同

10.下列几何公差特征项目中,公差带位置浮动的一组为。

A、圆度、径向圆跳动

B、平面度、圆柱度

C、同轴度、径向全跳动

D、垂直度、同轴度

11.极限量规的止规是用来控制工件。

A、公称尺寸

B、体内作用尺寸

C、体外作用尺寸

D、局部实际尺寸

12.表面粗糙度值越小,则零件的。

精密机械设计基础习题

精密机械设计基础习题
习题:
1、(相啮合的一对齿轮,在任一位置时的传动比都与连心线被其啮合齿廓在接触点
的公法线所分成的两线段长成反比 )称齿廓啮合基本定律。
2、两齿轮实现定传动比传动的条件是(不论在何位置接触,节点P为定点 )。
3、齿轮定传动比传动时,可看成两个轮的( 节圆 )作纯滚动。传动中心距恒等于
(两轮节圆半径)之和。
6、整转副存在的条件?曲柄存在的条件?双摇杆机构中有无整转副?
7、在摆动导杆机构中,行程速度变化系数K与导杆摆角ψ的关系是 ( K=(180º+ ψ )/(180º- ψ ))。 8、曲柄摇杆机构中,当摇杆为原动件,曲柄为从动件, 且(曲柄与连杆 ) 共线时,机构处于死点位置。 9、对心曲柄滑块机构中,以曲柄为原动件时,传动角在( 曲柄和导路垂 直时)最小;在(曲柄和机架共线时)最大。 10、一曲柄摇杆机构,当行程速比系数K( ﹥1 )时该机构有急回特性。 11、设计连杆机构时,为了具有良好的传动条件,应使(传动)角大些。 12、曲柄摇杆机构处于死点位置时,其传动角为(0),压力角为 (90º )。 13、曲柄摇杆机构中,当曲柄为原动件时,最小传动角γmin发生在(曲 柄和机架共线的位置之一 )的情况下。
习题2:已知凸轮机构如图示,凸轮为一半径为R的圆盘,偏距为e, 试: 1)确定凸轮的合理转向; 2)画出凸轮的基圆,标出半径r0; 3)标出从动件在B处接触时的压力角; 4)标出从动件在A处接触时的位移S。 5)标出从动件的升程h。

精密仪器设计考试试题

精密仪器设计考试试题

精密仪器设计考试试题第一部分:选择题

1.以下哪个技术不适用于精密仪器设计?

A. 3D打印技术

B. 光纤通信技术

C. 微电子技术

D. 机械加工技术

2.精密仪器设计中,常用的精度衡量方式是?

A. 比较方法

B. 薄膜应变片

C. 激光干涉技术

D. 摄像测量方法

3.以下哪种材料不常用于精密仪器设计中?

A. 金属

B. 塑料

C. 纳米材料

D. 陶瓷

第二部分:填空题

1.在精密仪器设计中,___是指系统在正常工作状态下实际测得的值与理论值之间的差别。

2.精密仪器的___越小,精度越高。

3.精密仪器设计中,对材料的___要求较高,以确保系统稳定性和精度。

第三部分:简答题

1.请简要解释什么是精密仪器设计,并列举两个应用的例子。

2.请说明精密仪器设计中常用的两种误差补偿方法,并解释其工作

原理。

第四部分:计算题

1.某精密仪器的测量精度为0.02mm,测量结果为30mm,求测量结

果的相对误差。

第五部分:设计题

1.请设计一个具有0.01mm测量精度的数显游标卡尺。

附注:请根据题目要求完成试题回答,并确保回答准确,逻辑清晰,语句通顺。祝你考试顺利!

备注:由于无法提供数字排版的格式,我将以上试题按照文章的格

式呈现。请您将试题按照您需要的排版格式进行处理。

精密机械设计基础第5章习题答案

精密机械设计基础第5章习题答案

习题讲解

题5-5 当给定连杆两个位置时,设计的铰链四杆机构可以有无穷多解,若要有唯一确定解,可以附加哪些条件?

给定连杆三个位置

答:可附加以下条件之一:

曲柄与摇杆的长度

固定铰链A或D的位置,A、D间的距离

主、从动件的转角

……

可以有唯一确定解。

题5-7何谓机构的原理误差?如果推杆行程和摆杆长度相同

时,正弦机构和正切机构误差各为多少?若正弦机构的原理

误差比正切机构小,为什么在高精度的光学比较仪中都采用

正切机构?

答:

所谓原理误差是指仪器中采用的机构的传动特性与要求

的传动特性不相符而引起的仪器误差。若推杆行程和摆杆长

度均相同时,正弦机构的原理误差为aα3/6,正切机构的原

理误差为-aα3/3。

虽然正弦机构的原理误差比正切结构小,但在高精度的

光学比较仪中仍采用正切结构,是由于采用了两级放大,第

一级将线位移转换为角位移,即S=a tanα, 对于线性刻度标

尺,示值小于实际值;第二级光学放大,将角位移变为线位

移,对于线性刻度标尺,示值大于实际值,两者原理误差方

向相反,可以抵消一部分,减少了原理误差。

题5-8 图5-40所示铰链四杆机构中,已知L BC=50mm,L CD=35mm,L AD=30mm,AD为机架。问:

1)若此机构为曲柄摇杆机构,且AB为曲柄,求L AB的最大值。

2)若此机构为双曲柄机构,求L AB的最小值。

3)若机构为双摇杆机构,求L AB的值(取值围)。

解:

1)当此机构为曲柄摇杆机构,且AB为曲柄时,由曲柄存

在的必要条件(杆长条件),有:

L

+ L BC ≤ L CD + L AD

现代精密仪器设计真题

现代精密仪器设计真题

北京理工大学2017年攻读博士学位研究生入学考试试题

考试科目:现代精密仪器设计科目代码:2020 考试时间:月日(注:特别提醒所有答案一律写在答题纸上,直接写在试题或草稿纸上的无效!)

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2.尺寸Ф50H7的( D )

A)上偏差、下偏差均大于0 B)上偏差为0,下偏差为负值

C)上偏差、下偏差均小于0 D)上偏差为正值,下偏差为0

3.图样上四个相同螺纹孔尺寸标注的正确方法是( A )

A)4×M6 B)M6×4 C)4-M6 D)M6-4 4.表面粗糙度R a的数值是( B )

A)以mm为单位 B)以μm为单位 C)以nm为单位 D)百分比数值5.影响产品制造质量的因素中,除了人、机、方法、材料、和测量外,还有( C ) A)工具夹具 B)定位装置 C)环境 D)量具

6.圆柱上标注的径向圆跳动公差主要是限制零件的()

A)圆柱度与直线度误差 B)圆柱度与同轴度误差

C)圆度与直线度误差 D)圆度与同轴度误差

8.用于连接的普通螺纹与用于传动的丝杠相比较,其主要设计特点的差别是( D ) A)强度高 B)自锁性好 C)效率高 D)便于加工

9.当零件的两个加工表面的尺寸精度与形状精度的要求均很高,同时它们之间的位置精度要求也很高,在设计工艺过程和选择精基准时,遵循的基准选择原则是( D ) A)基准重合 B)基准统一 C)自为基准 D)互为基准

11.钎焊工艺方法是( C )

A)钎料和焊件都熔化 B)钎料和焊件都不熔化

C)钎料熔化,焊件不熔化 D)钎料不熔化,焊件熔化12.属于压焊的焊接方法是( A )

南昌大学_2008~2009学年第二学期精密机械设计基础考试试卷

南昌大学_2008~2009学年第二学期精密机械设计基础考试试卷

南昌大学2008~2009学年第二学期期末考试试卷

试卷编号:( B )卷课程编号:课程名称:精密机械设计基础考试形式:闭卷

适用班级:测仪专业姓名:学号:班级:

学院:环化学院专业:测控技术与仪器考试日期:

题号一二三四五六七八九十总分累分人

签名题分100

得分

考生注意事项:1、本试卷共 5 页,请查看试卷中是否有缺页或破损。如有立即举手报告以便更换。

2、考试结束后,考生不得将试卷、答题纸和草稿纸带出考场。

一、填空题(每题2 分,共 20 分)

得分评阅人

1、(4分)凸轮机构中的从动件速度随凸轮转角变化的线图如图所示。在凸

轮转角处存在刚性冲击,在处,存在柔性冲击。

2、(4分)在下图两对蜗杆传动中,a图蜗轮的转向为。b图蜗杆的螺旋方向为

二、是非题(用“Y”表示正确 ,“N”表示错误填在题末的括号中)。(每小题2分, 共6分)

1、用齿轮滚刀加工一个渐开线直齿圆柱标准齿轮,如不发生根切则改用齿轮插刀加工该 标准齿轮时,也必定不会发生根切。- - - - - - - - -( )

2、 机 器 稳 定 运 转 的 含 义 是 指 原 动 件(机 器 主 轴) 作 等 速 转 动。- - - - - - - - - - - - - ( )

3、经 过 动 平 衡 校 正 的 刚 性 转 子 , 任 一 回 转面 内 仍 可 能 存 在 偏 心 质 量 。 - - - - ( )

三、试求以下各题 。(本大题共2小题,总计30分)

1、(本小题15分)如 图 所 示 为 一 对 外 啮 合 渐 开 线 直 齿 圆 柱 齿 轮 传 动,

精密机械设计习题答案

精密机械设计习题答案

精密机械设计习题答案

精密机械设计习题答案

在精密机械设计中,习题是我们提高技能和理解能力的重要方式。通过解答习题,我们可以加深对机械设计原理的理解,培养解决问题的能力。在这篇文章中,我将为您提供一些精密机械设计习题的答案,希望能够帮助您更好地掌握

这一领域的知识。

1. 问题:如何设计一个精密的齿轮传动系统?

答案:设计精密齿轮传动系统需要考虑许多因素,包括齿轮的模数、齿轮的齿数、齿轮的硬度等。首先,我们需要选择合适的材料,如高强度合金钢或硬质

合金。然后,根据传动比和载荷要求,计算出齿轮的模数和齿数。接下来,进

行齿轮的绘制和加工,确保齿轮的精度和表面质量。最后,进行齿轮的装配和

调试,确保传动系统的稳定性和精度。

2. 问题:如何设计一个高精度的直线导轨系统?

答案:设计高精度直线导轨系统需要考虑导轨的材料、导轨的精度和导轨的润

滑等因素。首先,我们需要选择高硬度和高耐磨性的材料,如硬质铝合金或工

具钢。然后,根据导轨的长度和载荷要求,计算出导轨的精度和尺寸。接下来,进行导轨的制造和加工,确保导轨的平整度和表面质量。最后,进行导轨的润

滑和调试,确保导轨系统的稳定性和精度。

3. 问题:如何设计一个高精度的光学仪器?

答案:设计高精度光学仪器需要考虑光学元件的选择、光路的设计和光学系统

的调试等因素。首先,我们需要选择高质量的光学元件,如高透射率的镜片和

透镜。然后,根据光学系统的要求,设计出合适的光路,包括准直、聚焦和成

像等过程。接下来,进行光学元件的安装和调试,确保光学系统的稳定性和精度。最后,进行光学仪器的性能测试和校准,确保其满足实际应用的要求。

机械精度设计基础试题与答案

机械精度设计基础试题与答案

一、判断题(13小题,共13.0分)

(1分)[1]如果零部件装配或更换时不需要挑选或修配,则该批零部件满足完全互换性。( ) (1分)[2]在任意方向上的直线度,其公差带形状为两条平行直线。( )

(1分)[3]角度量值因为能通过等分圆周来获得任意大小的角度,因此无需再建立角度量值基准( )

(1分)[4]若某轴的轴线直线度误差未超过直线度公差,则此轴的同轴度误差亦合格。( ) (1分)[5]计量器具的误差总和反映在示值误差和测量的重复性上。( )

(1分)[6]一般来说,同一要素的形状公差应大于定向的位置公差,平行度公差应大于相应的尺寸公差。( )

(1分)[7]过渡配合可能具有间隙,也可能具有过盈,因此,过渡配合可能是间隙配合,也可能是过盈配合。( )

(1分)[8]为减少测量误差,一般不采用间接测量。( )

(1分)[9]同一字母的孔的基本偏差与轴的基本偏差相对于零线是完全对称的( )。 (1分)[10]结构型圆锥配合应优先选用基轴制配合。( )

(1分)[11]为提高测量的准确性,应尽量选用高等级量块作为基准进行测量。( ) (1分)[12]图样标注中0.021020φ+孔,如果没有标注其圆度公差,那么它的圆度误差值可任意

确定。( )

(1分)[13]滚筒类零件的尺寸精度要求很低,形状精度要求较高,所以设计时应采用独立原则。( )

二、填空题(12小题,共24.0分)

(2分)[1]齿轮的基节偏差主要是由( )和( )引起的。

(2分)[2]已知封闭环的极限尺寸和各组成环的基本尺寸,求各组成环的极限偏差的计算称之为

机械精度设计与检测试卷A

机械精度设计与检测试卷A

机械精度设计与检测试卷A

一、前言

本测试卷旨在检测机械精度设计与检测方面的

知识,包含多个选择题和简答题。请根据题目要求,选择合适的答案或书写简答。详细说明如下:

二、选择题

1.什么是机械精度设计?

A. 机械零件的尺寸精确度设计

B. 机械装置的运动稳定性设计

C. 机械装配的流程设计

D. 机械加工的工艺设计

2.以下哪项不是影响机械精度的因素?

A. 材料的性能

B. 环境温度

C. 摩擦力

D. 平面度误差

3.机械精度检测的目的是什么?

A. 确定机械装置的功能

B. 确定机械零件的尺寸精度

C. 确定机械加工的工艺规范

D. 确定机械装配的流程

4.以下哪项不是机械精度检测的方法?

A. 光学检测

B. 声学检测

C. 电子检测

D. 啤酒检

5.精密测量仪器的选择应根据什么因素?

A. 测量精度要求

B. 设备价格

C. 品牌声誉

D. 颜

色和外观

三、简答题

1.请简要介绍机械精度设计的重要性及作用。

机械精度设计是指在机械装置的设计过程中,

通过合理地设计机械零部件的尺寸和结构,确保

每个零部件之间的相对位置和相互转动的精度,

从而保证整个机械装置的工作稳定性和运动精度。它的重要性在于:首先,机械精度设计可以有效

提高机械装置的工作效率和可靠性,保证其能够

正常运行;其次,机械精度设计可以减少机械装

置的故障率和维修成本,延长其使用寿命;最后,机械精度设计可以提高产品的竞争力,满足用户

对产品质量的要求,提升企业的市场形象和品牌

价值。

2.请说明机械精度检测的常见方法及原理。机械精度检测的常见方法主要包括光学检测、

声学检测和电子检测等。其中,光学检测是利用

机密机械与仪器设计 第六章

机密机械与仪器设计 第六章



简谐运动规律位移线图的作法如下: 1)以从动件的行程h为直径画半圆; 2)将此半圆分为若干等份,得1〞、2〞、3〞、4 〞、5〞 …… 点; 3)把凸轮的运动角也分为相应等份,并作垂线 11ˊ、22ˊ、33ˊ、44ˊ、55ˊ…… ; 4)将圆周上的等份点投影到相应的垂直线上,得 1ˊ′、2ˊ、3ˊ′、4′ˊ、5′ˊ…… ; 5)将1ˊ′、2′ˊ、3ˊ′、4′ˊ、5′ˊ……用光滑曲 线连接,得从动件的位移曲线。
1、按凸轮的形状分 (1)盘形凸轮 盘形凸轮是绕定轴转动并具有变化半 径的盘形构件,如图6-1a所示。 当盘形凸轮的回转中心趋于无穷远 时,就变为移动凸轮。此时,凸轮相 对于机架作直线运动,如图6-1b所示。


(2)圆柱凸轮 将移动凸轮绕成圆柱体即成为圆柱凸轮。 这种凸轮结构比较复杂,但紧凑,并可用于 较大行程,如图6-1c所示。 由于圆柱凸轮可展开为移动凸轮,而移动 凸轮又是盘形凸轮的特例。因此,盘形凸轮 是各种凸轮的基本形式。


二、凸轮机构的特点: 优点:1)只要凸轮轮廓曲线设计合理,便 可使从动件按任意给定的规律运动; 2)机构简单、紧凑、工作可靠。 缺点:1)凸轮轮廓曲线加工比较困难, 2)凸轮与从动件为高副接触,压强 大、易磨损。 故凸轮机构一般多用于传力不大的控制机 构中。


三、凸轮机构的分类 凸轮机构种类繁多,通常可以按凸轮 与从动件的几何形状及其运动形式的 不同来分类。

精密机械设计基础习题答案(裘祖荣)

精密机械设计基础习题答案(裘祖荣)

第一章 结构设计中的静力学平衡

1-1 解:力和力偶不能合成;力偶也不可以用力来平衡。 1-2 解:平面汇交力系可以列出两个方程,解出两个未知数。 取坐标系如图,如图知 ()100q x x

= 1-3 解:

则载荷q(x) 对A 点的矩为

1-4 解:1)AB 杆是二力杆,

其受力方向如图,且

F A ’=F B ’

2)OA 杆在A 点受力F A ,和F A ’是一对作

用力和反作用力。显然OA 杆在O 点受力F O ,F O 和F A 构成一力偶与m 1平衡,所以有

代入OA = 400mm ,m 1 = 1N ⋅m ,得 F A =5N

所以F A ’=F A =5N , F B ’= F A ’=5N , 即 杆AB 所受的力S =F A ’=5N

3)同理,O 1B 杆在B 点受力F B ,和F B ’是

一对作用力和反作用力,F B =F B ’=5N ;且在O 1点受力F O1,F O1和F B 构成一力偶与m 2平衡,

所以有 210B m F O B -⋅=

代入O 1B =600mm ,得 m 2=3N.m 。 1-5 解:

1)首先取球为受力分析对象,受重力P ,墙

壁对球的正压力N 2和杆AB 对球的正压力N 1,处于平衡。有:

1sin N P α⋅= 则 1/s i n N P α=

2)取杆AB 进行受力分析,受力如图所示, 杆AB 平衡,则对A 点的合力矩为0:

3)根据几何关系有

最后解得:

2211/cos 1sin cos cos Pa Pa T l l αααα

+=

⋅=⋅- 2cos cos αα-最大,即α=60°时,有T min

精密机械设计基础试卷及答案

精密机械设计基础试卷及答案

精密机械设计试 卷

参考答案及评分标准 一、选择题(将所选项代号填入空格内。每小题2分,共26分)

1. 设机构的自由度大于零,则该机构获得确定相对运动的条件为 C

A .原运件数大于机构的自由度;

B .原动件数小于机构的自由度;

C .原动件数等于机构的自由度。

2 . 设计一般闭式齿轮传动时,齿根弯曲强度计算主要针对的失效形式是___ B____。

A 齿面塑性变形

B 轮齿疲劳折断

C 齿面点蚀

D 齿面磨损

3.计算蜗杆传动比时,公式 D 是错误的

4. 当从动件的运动规律已定时,凸轮的基圆半径b r 与压力角α的关系为 A

A.b r 越大,α越大

B.b r 越大,α越小

C.b r 与α无关

5.定轴轮系中,加入一个惰轮,则 B

A. 传动比大小要改变,但转向不变; B .传动比大小不变,但能改变转向;

C .传动比大小和转向都要改变。

6.为了保证轴承内圈与轴肩面间的良好接触,轴承的圆角半径r 与轴肩处的圆角半径R 应有 B

A. r=R

B. r>R

C. r

D. R=r+2 7当两个被联接件之一太厚,不宜制成通孔且需经常拆装时,往往采用__C____。

A 螺栓联接

B 螺钉联接

C 双头螺柱联接

D 紧定螺钉联接

8. 对于平面连杆机构,当 A 时,机构处于死点位置。

A .传动角 0=γ B. 传动角 90=γ C. 压力角 0=α D. 压力角 45=α

9.同步带传动__C__。

A 具有过载保护功能

B 传动精度低

C 具有准确的传动比

D 依靠摩擦传动 10 . 带传动中,若小带轮为主动轮,则带的最大应力发生在带__A_处。

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1、仪器误差的主要来源

原理误差:光-机-电系统的理论误差、方案误差、机构简化误差、零件原理误差等。

制造误差:零件设计时都有公差(没有公差的零件是不能加工的),从而造成制作中的误差。

运行误差:运行过程中产生——仪器内部(内应力、老化)、磨损、外界环境变化(温度、压力、振动)、间隙与空程等。

2、步进电机分为哪三类

按励磁相数分:有三相、四相、五相等步进电机

按运转方式分:有旋转式步进电机和直线式步进电机

按转子结构分为三种:反应式(VR,Variable Reluctance)、永磁式(PM,Permanent Magnet)、混合式(HB,Hybrid)

反应式步进电机利用磁阻转矩转动,结构简单,步矩角小,性价比高,

应用广泛,但动态性差

永磁式步进电机用永久磁钢作为电机的定子或转子,电磁阻尼大,步矩

角大,启动频率低,功率小

混合式步进电机在永磁和变磁阻原理共同作用下,输出转矩大,步矩角

小结构复杂,成本高

3、按检测对象所属分类的不同,可将传感器分为物理量传感器、化学量传感器以及生物量传感器,其检测原理分别基于各种物理现象、化学反应和生物效应。

4、滑动摩擦导轨组合总结

v形和平面组合导轨主要应用于:导向精度高、承载能力大的仪器导轨。

双v形导轨——导向精度要求高,磨损小的仪器,精密仪器导轨。

双矩形导轨——应用于导向精度要求不高,承载力大的仪器导轨。

燕尾导轨——通常用在结构尺比较小及导向精度与运动灵便性要求不高的场合。

双圆柱导轨——主要应用于小型仪器的立柱。

滚动导轨

气浮导轨

5、低速运动时,导轨运动的驱动指令是均匀的,而与导轨相连的工作台却出现一慢一快,一跳一停的现象,称为“爬行”。

产生原因:

(1)导轨间动、静摩擦系数差值较大

(2)动摩擦系数随速度变化

(3)系统刚度差

6、分辨率(Resolution)——仪器设计中最重要的指标

仪器能够感受、识别或探测的输入量的最小值。

7、压电材料

压电效应

压电材料的主要属性是,其弹性效应和电极化效应在机械应力或电场(电压)作用下将发生相互耦合,也就是应力-应变-电压之间存在内在联系。

正压电效应

在机械应力作用下,将机械能转换为电能。

逆压电效应

在电压作用下,将电能转换为机械能。

磁致伸缩效应

工作原理:磁场作用下,长度、应力、弹性模量与声传播速度均会发生变化

电介质在电场的作用下,有两种效应压电效应和电致伸缩效应,统称机电耦合效应。

电介质在电场的作用下,由于感应极化作用而引起应变,应变与电场方向无关,应变的大小与电场的平方成正比,这个现象称为电致伸缩效应。而压电效应是指电介质在机械应力作用下产生电极化,电极化的大小与应力成正比,电极化的方向随应力的方向而改变。在微位移器件中我们应用的是逆压电效应,即电介质在外界电场作用下,产生应变,应变的大小与电场大小成正比,应变的方向与电场的方向有关,即电场反向时应变也改变方向;

8、仪器的支承件主要包括基座、支柱、机柜、机箱等。

作用: 1)联接和支承

2)保证工作精度

9、刚度:主轴某处在外力作用下,与主轴在该处的位移量之比。

提高主轴刚度的措施:

1)加大主轴直径

2)合理选择支承跨距

3)缩短主轴悬伸长度

4)提高轴承刚度

10、导轨部件的组成:

运动导轨和支承导轨

导轨的功用:

传递精密直线运动

导轨的分类:

1)滑动摩擦导轨

2)滚动摩擦导轨

3)静压导轨

4)弹性摩擦导轨

导轨的几何精度:直线度、平行度、垂直度

11、主轴系统的热稳定性

主要原因:传动件在运转中摩擦而产生的。

减小热变形的措施:

将热源与主轴系统分离;

减少轴承摩擦的热源的发热量;

采用冷却散热装置;

采用热补偿;

合理选择推力支承的位置。

12、阿贝(Abbe)原则

1890年,Abbe提出一项量仪设计的指导性原则——“要使量仪给出

准确的测量结果,必须将被测件布置在基准元件沿运动方向的延长线上”。——共线原则结论——遵守阿贝原则可以消除一阶误差。

举例线纹尺测量的三种方式

()2

'2'222''22'212

1Y 21cos 1Z ))ϕδδδϕδϕϕδϕ

ϕδc c c c b II a atg Z a I =+=≈≈

-=≈=轴转动,绕轴转动,绕中

图轴转动,绕中

一阶微量—二阶微量、—二阶微量、

—微量、—中

图轴转动:

和绕ϕϕϕϕϕδa c b c III Y Z 222

32

1)=

δ1——一阶误差(First-order Error )

δ2——二阶误差(Second-order Error )

结论——遵守阿贝原则可以消除一阶误差。

14、.柔性支承—压电或电致伸缩微位移器驱动

柔性支承微动机构是近年来发展起来的一种新型的微位移机构。它的特点是结构紧凑、体积很小,可以做到无机械摩擦、无间隙,其有较高的位移分辨率,可达1nm 。使用压电或电致伸缩器件驱动,不仅控制简单(只需控制外加电压),而且可以很容易实现亚微米甚至是毫微米级的精度,同时不产生噪声和发热,可适于各种介质环境工作,是精密机械中理想的微位移机构。书P143

15、微位移系统的应用:微位移系统在精密仪器中主要用于提高整机的精度,根据目前的应用范围,大致可分为四个方面:

1.精度补偿

2.微进给

3.微调

4.微执行机构

17、3相步进电动机,为什么双3拍和6拍通电方式

比单3拍通电方式更稳定

步进电动机的运行特点是跟随电脉冲作步进运动,运动方式是断续的不是连续的,因转子惯量关系,每一步都有振荡过程。转子转动惯量越大,运动速度越高,振荡越厉害。因此,步进电动机的转轴上,一般都要加机械阻尼器消振,以使电机工作稳定。另外,除机械阻尼外,改变通电方式也可起电阻尼作用,如3相步进电动机双三拍和六拍通电方式就有电阻尼作用,所以

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