《机械制造装备设计》习题与思考题

绪论
1、机械制造业在国民经济中的地位如何，其发展趋势体现在哪些方面？
2、机械制造技术的发展趋势如何？
3、什么是机械制造装备有哪些类型，其功能是什么？
第一章金属切削机床的总体设计
1、机床设计应满足哪些基本要求？其理由是什么？
2、机床设计的主要内容及步骤是什么?
3、机床的尺寸参数根据什么确定？
4、机床的运动参数如何确定？
5、机床主轴转速采用等比数列的主要原因是什么?
6、机床主轴转速数列的标准公比值有哪些?其制订原则是什么?
7、选定公比值ϕ的依据是什么？
8、机床的动力参数如何确定？
9、如何确定机床主电动机的功率?
10、如何确定进给电动机的功率?
11、试用查表法求主轴各级转速
⑴已知：ϕ＝1.58，n max＝950 r/min，Z＝6；
⑵n min＝100 r/min，Z＝12，其中n1至n3、n10至n12的公比ϕ 1＝1.26，其余各级转速
的公比ϕ 2＝1.58。

12、试用计算法求下列参数：
⑴已知：R n＝10，Z＝11，求ϕ；
⑵已知：R n＝335，ϕ＝1.41，求Z；
⑶已知：Z＝24，ϕ＝1.06，求R n。

13、设计某规格机床，若初步确定主轴转速为n min＝32r/min，n max＝980 r/min，公比ϕ
＝1.26，试确定主轴转速级数Z，主轴各级转速值和主轴转速范围R n。

第二章机床的传动系统设计
1、什么是传动组的级比和级比指数？常规变速传动系统的各传动组的级比指数有什么
规律？
2、什么是传动组的变速范围？如何计算？各传动组的变速范围之间有什么关系?
3、 某机床的主轴转速级数Z ＝18，采用双副和三副变速组，试写出符合级比规律的全部结构式，并指出其中扩大顺序与传动顺序一致的和不一致的方案各有多少个。

4、 判断下列结构式是否符合级比规律，符合者需说明其扩大顺序与传动顺序是否一致；不符者则需简要说明会出现什么情况。

⑴ 8＝21×22×24；⑵ 8＝24×21×22；⑶ 8＝22×21×23；⑷ 8＝22×23×24
5、 画出结构式12＝23×31×26相应的结构网，并分别求出第一变速组和第二扩大组的传动副数、级比、级比指数和变速范围。

6、指出下列结构式中的基本组、扩大组：
(1) 8＝22×21×24；(2) 12＝31×26×23；(3) 16＝24×21×22×28；(4) 18＝31×36×23。

7、主传动齿轮变速组的传动比和变速范围的极限值是多少?为了限制其变速范围不超出极限值，应注意什么问题？为什么？
8、如何确定多速电动机（“电变速组”）的级比指数？
9、某机床的主轴转速级数Z ＝8，公比ϕ＝1.41，采用双副变速组，要求拟定结构式和结构网，并检验变速组的变速范围是否允许？
10、 为了减小变速系统中传动件的结构尺寸，应遵守哪些一般原则?为什么？
11、 如何分配变速组的传动比？
12、 确定机床主传动变速系统的齿轮齿数有何要求？
13、 已知某机床主轴转速n ＝180～
1000 r/min ，电动机转速n 电＝1430
r/min ，主传动系统图如图2－1
所示，试画出转速图。

14、 某车床的主轴转速n ＝125～
1400 r/min ，公比ϕ＝1.41，采用
的双速电动机转速n 电=720/1440
r/min 。

要求拟定结构式、绘出结
构网和转速图。

15、 某机床主传动的结构式18＝31×33×29，公比ϕ＝1.26，为了扩大主轴的转速范围，需要增加一个双副变速组，试问主轴的最大转速范围和最多转速级数可达多少？
16、 什么是混合公比？采用混合公比有何好处？
17、 扩大机床主轴转速范围的主要措施有哪些？
图2－1主传动系统图
18、 何谓传动件的计算转速？
19、 某车床主传动的转速图如图2－2
所示，要求确定主轴、各中间传动
轴以及各齿轮的计算转速（可列
表）。

20、 某机床主传动的转速图如图2－3
所示，若主轴计算转速为160
r/min ，要求确定各传动轴及各齿轮
的计算转速（可列表）。

21、 某机床主传动转速图如图2－4所
示，若主轴计算转速为63 r/min ，
要求：
(1) 第二变速组和第二扩大组的级比指
数、级比、变速组的变速范围(以 x 表示)；
(2) 各中间传动轴的计算转速；
(3) 各齿轮的计算转速。

22、 对三联滑移齿轮之间的齿数差有何要
求？
23、 变速滑移齿轮为什么必须有空挡位
置？
24、 单个变速组中齿轮的轴
向排列方式有哪几种？
25、 两个变速组中齿轮的轴
向排列方式有哪几种？
图2－2 转速图
图2－3 转速图
图2－4转速图
第三章机床主要部件的设计
1、在两支承主轴部件中，前后轴承的精度对主轴部件旋转精度的影响是否相同？为什
么？
2、角接触轴承（如圆锥滚子轴承、角接触球轴承等）的安装方式对主轴的刚度有何影
响？按图3－1主轴组件说明轴向力如何传递？轴承间隙如何调整？
图3－1 主轴组件
3、为什么主轴外表面多为阶梯形？卧式车床内孔和前端内锥孔各有何作用？
4、主轴在两支承间承受传动力时，传动力的不同方向对主轴组件性能有何影响?
5、试分析如图3－2所示主轴组件：
(1) 根据所采用的轴承类型及主轴轴向定位方式说明此种配置形式主要性能特点；
(2) 主轴前支承轴承间隙应如何调整；
(3) 分析主轴所受轴向力的传递路线。

图3－2 主轴组件
6、主轴推力轴承的布置方式有哪几种?其主要特点及适用范围如何？
7、一个支承中有两个角接触球轴承时，其布置方式有哪几种？各有何特点？
8、主轴组件中滚动轴承的精度应如何选取？试分析主轴前支承轴承精度应比后支承轴
承精度高一级的原因。

9、何调支承件的自身刚度、局部刚度和接触刚度？
10、何谓支承件的静刚度、动刚度？
11、提高支承件静刚度的措施有哪些？
12、试根据支承件载荷特点说明如何合理选择其截面形状？
13、支承件上的隔板和加强筋各有什么作用？应如何布置？
14、为提高支承件的自身刚度，如何正确选择支承件的截面形状和尺寸？
15、为提高支承件的抗弯刚度，肋板应如何布置？
16、支承件常用的材料有哪些？各有何特性？
17、滑动导轨有哪些分类方法？应满足什么基本要求？
18、直线运动滑动导轨的截面形状有哪些？各有什么优缺点？
19、常用的导轨组合有哪几种？各应用于什么场合？
20、滑动导轨按截面形状可分为哪几种？分析其结构特点和使用场合。

21、直线运动滑动导轨间隙的调整方法有哪些？各用于什么场合？
22、从机床设计的角度出发，提高导轨耐磨性的基本思路是什么？有哪些措施？
23、数控机床为什么应用滚珠丝杠螺母副？为什么要进行轴向间隙消除和预紧？
24、滚珠丝杠螺母副轴向间隙消除的方法有哪些？如何消除？
25、滚珠丝杠螺母副的支撑型式有几种？为什么要进行预拉伸？
26、滚珠丝杠螺母副与电动机的联接方式有几种？各有何特点？各用于什么场合？
第四章组合机床简介
1、什么是组合机床？其主要应用场合是什么？它通用机床及一般的专用机床相比，有何特点？是否可由它代替通用机床？
2、组合机床的通用部件有哪些？各有何功用？
3、单工位和多工位组合机床各有哪些配置形式？各有何特点？。