机械制造装备设计》模拟试题

一、填空题1、机械制造装备的组成包括（加工设备）、（工艺设备）、（工件输送装备）和（辅助装备）。

2、加工装备主要指（金属切削机床）、（特种加工机床）以及（金属成型机床）。

3、工艺装备是机械加工中所使用的（刀具）、（模具）、（机床夹具）、（量具）、（工具）的总称。

4、辅助装备包括（清洗剂）、（排屑装置）、（计量装置）等。

2、机床运动分配的四个原则：（将运动分配给质量小的零件）、（运动分配应有利于提高工件的加工精度）、（运动分配应有利于提高运动部件的刚度）、（运动分配应视工件形状而定）。

2、机床设计大致包括：(总体设计)、(技术设计)、（零件设计及资料编写）、（样机试制和试验鉴定）四个阶段。

3、机械制造装备设计可分为：（创新设计），（变形设计）和（模块化设计）。

4、机床的总体方案拟定包括（ 掌握机床的设计依据）、（工艺分析 ）、（总体布局 ）、（ 确定主要的技术参数 ）。

5、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 ）。

尺寸参数：指影响机床加工性能的一些尺寸。

运动参数：指机床执行件（主轴或工作台、刀架）的运动速度.动力参数：包括驱动机床的各种电动机功率或转矩，液压马达和液压缸的牵引力等6、主轴的尺寸参数主要有：（主轴前后支撑轴颈21,D D ），（主轴内孔直径d ），（主轴前端的悬伸量a ）和（主轴的支承跨距L ）。

6、主轴的技术要求：主轴轴承是根据（载荷性质）、（转速)、（机床的精度）选择的。

6、机床总体布局中提高动刚度的措施：（提高抗震性）、（减小热变形）、（降低噪声）。

7、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）。

8、推力轴承位置配置方式：（前端定位），（后端定位），（两端定位），(中间定位)。

9、机床的主传动形式有：（机械传动）、（液压传动）、（电气传动）。

10、机床主轴组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）11、提高主轴部件性能措施：（提高旋转精度）、（提高刚度）、（提高动刚度）。

12、导轨应满足的要求：（导向精度 ）、（精度保持性 ）、（有足够的刚度 ）、（低速运动平稳性）、（结构简单，工艺性好）。

13、机械制造装备应满足的功能包括：（加工精度），（强度）、（刚度和抗震性），（加工稳定性），（耐用度和性价比）。

12、转速图的一点三线包括：（转速点）、（转速线）、（传动轴线）、（传动线）。

13、主轴滚动轴承的选择：（双列圆柱滚子轴承）、（双向推力角接触轴承)、(圆锥滚子轴承和深沟球轴承)、(角接触球轴承)。

14、扩大变速范围的传动系统设计的方法：（增加变速组的传动系统）、（单回曲机构）、（对称双公比传动系统）、（双速电动机传动系统）。

15、提高支承件静刚度的措施：（隔板和加强肋）、（支承件开孔后的刚度补偿）、（提高接触刚度）。

16、直线导轨的截面形状：（矩形）、（三角形）、（燕尾形）和（圆柱形）。

17、导轨的功用是（承受载荷）和（导向)。

18、常见导轨副材料：（铸铁），（钢），（塑料）。

19、滚珠丝杠副的支承方式:（全固式）、（固游式）、（全游式）。

20、滚珠导轨副预紧方式：（GGB 型滚珠导轨副由制造厂选配不同直径的钢球来确定预紧力）；（HJG —K 滚子导轨副通过楔铁的纵向位置预紧）。

二、判断题1、卧式支承的机床，重心低，刚度大，是中小型机床的首选支承形式。

2、机床的主轴转速绝大多数是按照等比数列排列的。

3、主轴转速数列标准公比的取值范围为 1＜φ≤2 。

4、最大相对转速损失率Amax 只与公比φ有关，是恒定值；5、对于中型机床，公比φ一般选取1.26或1.41。

6、对于大型重型机床，公比φ一般选取1.26、1.12或1.06。

7、对于非自动化小型机床，公比φ一般选取1.58、1.78甚至2。

8、转速图包括一点三线：转速点，转速线，传动轴线，传动线。

9、一般机床的三角形导轨的角度α常取︒90。

10、重型机床的三角形导轨的角度︒≥90α。

11、精密机床和滚齿机的三角形导轨︒<90α。

12、主轴支承方式：多数机床的主轴采用前、后两个支承。

为提高刚度和抗振性，有的机床采用三个支承。

三个支承中可以前、后支承为主要支承，中间支承为辅助支承。

13、基本组的传动副数，用P0表示，级比指数用x0表示。

14、一个变速组内的最大传动比 与最小传动比 的比值称为变速组的变速范围；其中，级比指数为 1 的变速组称为基本组，第一扩大组的级比指数为 x1=x0×p0 （用公式表示）。

15、在设计机床传动时，一般限制最小传动比为imin ≥1／4；直齿轮的最大传动比imax≤2。

16、按转速图传动副数前多后少原则的数学表达式为3≥Pa≥Pb≥Pc≥…。

17、按转速图扩大顺序原则的数学表达式为xa<xb<xc<…。

18、按转速图最小传动比原则的数学表达式为iamin≥ibmin≥icmin≥…≥1/4。

19、当变速组内各齿轮副的齿数和不相等时，齿数和的差不能大于3。

20、主轴或其它传动件传递全部功率的最低转速称为计算转速。

21、机床的功率转矩特性：①主运动为直线运动的机床即主传动属于恒转矩传动。

②主运动为旋转运动的机床因功率是转矩与角速度的乘积，故主传动属于恒功率传动。

三、名词解释1、机床应具有的性能指标（机床应满足的基本要求及理由？）①工艺范围：指机床适应不同生产要求的能力，它包括可加工的零件类型，表面形状和尺寸及加工方法等。

②加工精度：指被加工工件表面的形状，位置，尺寸的准确度，表面的粗糙程度。

③生产率和自动化：生产率指机床在单位时间内所能加工的工作数量；自动化程度越高，生产率就越高。

④可靠性：指机床在整个使用寿命期间内完成规定功能的能力。

⑤柔性：指机床适应加工对象变化的能力，包括功能柔性和机构柔性。

2、转速图：转速图是表示主轴各转速的传递路线和转速值，各转动轴的转速数列及转速大小，各转动副的转动比的线图。

3、转速图中的一点三线是什么？(1)转速点：表示主轴和各传动轴的转速值(2)转速线：表示主轴的转速数列值(3)传动轴线：表示具有的轴数量(4)传动线：表示一对齿轮副或一个传动比4、传动组的变速范围：变速组中最大最小转动比的比值，称为该变速组的变速范围。

5、滚动导轨：导轨副摩擦面之间放置钢球等滚动体，使滑动摩擦变为滚动摩擦，形成滚动导轨。

6、机床的抗震性：指机床工作部件在交变载荷下抵抗变形的能力，包括抵抗受迫振动（即抗震性）和自激振动的能力（即切削稳定性）。

7、变速组的级比：是指主动轴上同一点传往从动轴相邻两传动路线的比值、8、主轴组件应满足的基本要求：①旋转精度：旋转精度指装配后，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轴向跳动。

②静刚度(即刚度）：是主轴组件在静载荷作用下抵抗变形的能力③动刚度（即抗震性）：机床在额定载荷下切削时，主轴组件抵抗变形的能力。

动刚度实际上是抵抗受迫振动和自激振动的能力。

④温升与热变形：主轴组件工作时由于摩擦和搅油等损耗而产生热量，出现温升。

温升使主轴组件的形状和位置发生畸变，称之为热变形。

⑤精度保持性（耐磨性）：指主轴组件长期保持其原始制造精度的能力。

9、主轴轴向定位： 指为使主轴具有足够的轴向刚度和轴向位置精度，推力轴承在主轴前后支承的配置形式。

它影响主轴的刚度、热变形方向和大小。

10、动压轴承的工作原理：当主轴旋转时，带动润滑油从间隙大处向间隙小处流动，形成压力油楔而产生油膜压力p 将主轴浮起。

五、简答题1、机床传动系统为什么要前多后少，前密后疏，前缓后急？•传动件越靠近电动机，其转速就越高，在电动机功率一定的情况下，所需传递的转矩就越小，传动件和传动轴的几何尺寸就越小。

因此，从传动顺序来讲，应尽量使前面的传动件多一些，即前多后少原则。

•为了限制其变速范围不超出极限值，在公比一定的情况下，级比指数和传动副数是影响变速范围的关键因素，只有控制)1( j j P X 的大小，才能使变速组的范围不超过允许值。

因此，扩大顺序应采用前密后疏原则。

即变速组中，级比指数小，传动线密；级比指数大，传动线疏。

•从电动机到主轴之间的总趋势是降速传动，在分配各变速组传动比时，为使中间轴具有较高的转速，以减小传动件的尺寸，前面的变速组要慢些，后面的变速组要快些，但中间轴的转速不应过高，以免产生振动、发热和噪声。

2、设计机床转速图的步骤是什么？①根据转速图的拟定原则，确定结构式，画出结构网；②分配各传动组的最小传动比，拟定出转速图。

3、主传动链转速图的拟定原则：①极限传动比，极限变速范围；②确定传动顺序及传动副数原则————“前多后少”原则；③确定扩大顺序原则—————————“前密后疏”原则；④确定最小传动比原则————————“前缓后急”的原则3、分级进给传动设计的原则：•等差数列进给传动，设计时以满足工艺需求为目的；•随机数列进给传动系统，如齿轮加工的分齿运动链，采用交换齿轮机构；•等比进给传动应遵循以下原则：①进给传动系统的极限传动比，极限变速范围②进给传动扩大顺序原则，最小传动比原则。

一般情况下：扩大顺序采用“前密后疏”原则；最小传动比采用“前缓后急”原则，以提高传动系统精度。

3、分级变速主传动系统的设计内容和步骤是什么？在已确定传动形式、主变速传动系统的运动参数的基础上，拟定结构式、转速图，合理分配各传动副的传动比，确定齿轮齿数和带轮直径等，绘制主传动的传动系统图。

4、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。

2、试述确定标准公比φ的原则？公比过大或过小有哪些问题？答：因为转速由nmin 至nmax 必须递增，所以公比φ应大于1；为了限制转速损失的最大值Amax 不大于50%，则相应的公比φ不得大于2，故1<φ<2；为了使用记忆方便，转速数列中转速呈10倍比关系，故φ应在φ=E1√10（E1为正整数）中取数。

公比值小则相对转速损失少，但当变速范围一定时变速级数将增多变速箱的结构复杂，公比值大则转速损失大。

3、齿轮轴向布置原则：①滑移齿轮机构中，必须当一对齿轮副完全脱离后，另一对齿轮才能进入啮合②为避免滑移齿轮与固定的小齿轮齿顶相碰，三联滑移齿轮的最大、次大齿轮的齿数差不应小于4； ③为减少轴向长度，应采用窄式排列；④滑移齿轮应装在主动轴上，以减少滑移齿轮的质量，易于操纵5、相邻两个变速组齿轮的轴向排列及特点（P50）4、确定标准公比ϕ的原则？（P14）①通用机床：辅助时间与准备结束时间长，机动时间在加工周期中占的比重不大，转速损失不会因加工周期过多而延长，为使变速箱不过于复杂，一般取41.126.1或=ϕ等较大公比。