装备第二章练习题

二、单项选择题
1.变速组若采用三联滑移齿轮，最大和次大齿轮之间的齿数差应大于或等于（D），
以保证滑移时齿轮外圆不相碰。

A.1 B.2 C.、3 D.4
2.刨床工作台，在吃刀量和进给量不变的情况下，主运动属于（B）
A.恒功率传动
B.恒转矩传动
C.变功率传动
D.变转矩传动
3.为了缩小主轴箱的径向尺寸，各传动轴常按（A）。

A.三角形布置
B.四边形布置
C.梯形布置
D.菱形布置
4.（A）是指产品在规定的条件下和规定的时间内，完成规定功能的能力。

A.可靠性
B.精度
C.经济性
D.寿命
5.机床的（B）是指其适应加工对象变化的能力。

A.工艺性
B.柔性
C.精度
D.生产率
6.（C）是指机床在空载条件下，在不运动或运动速度较低时各主要部件的形状、
相互位置和相对运动的精确程度。

A.定位精度
B.运动精度
C.几何精度
D.传动精度
7.（B）是指机床空载并以工作速度运动时，执行部件的几何位置精度。

A.定位精度
B.运动精度
C.几何精度
D.传动精度
8.（D）是指机床传动系统各末端执行件之间的运动协调性和均匀性。

A.定位精度
B.运动精度
C.几何精度
D.传动精度
9.（A）是指机床的定位部件运动到达规定位置的精度。

A.定位精度
B.运动精度
C.几何精度
D.传动精度
10、（C）是指机床受载时抵抗变形的能力。

A.精度
B.强度
C.刚度
D.抗振性
11.主运动为直线运动的机床的主运动参数为（B）。

A.切削速度
B.主轴转速
C.最高转速
D.最低转速
12.专用机床的主参数是以加工零件或被加工面的（D）来表示的。

A.主参数
B.运动参数
C.基本参数
D.尺寸参数
13.刀具的最大切削速度与其类型、材质和（A）有直接关系。

A.切削角度
B.主轴转速
C.运动参数
D.切削参数
14.在设计机床主传动系时确定主轴转速，为了限制转速损失的最大值
max
A不大于50％，则相应的公比ϕ为（A）。

A.2
1<
<ϕ B.3
2<
<ϕ C.4
3<
<ϕ D.5
4<
<ϕ
15.设计机床主变速传动系时，为避免从动齿轮尺寸过大，一般限制最小传动比
u
主min ≥（C）。

A.
2
1
B.
3
1
C.
4
1
D.
5
1
16.设计机床主变速传动系时，为避免扩大传动误差，减少振动噪声，一般限制
直齿圆柱齿轮的最大升速比u 主max ≤（A ）。

A.2
B.3
C.4
D.5
17.设计机床主变速传动系时，各变速组的变速范围相应受到限制：主传动各变
速组的最大变速范围为R 主max 为（B ）。

A.6～8
B.8～10
C.10～12
D.12～14
18.在设计机床进给传动链时，由于转速通常较低，传动功率较小，零件尺寸也
较小，一般限制降速最小传动比u 进min ≥（A ）。

A.51 B.61 C.71 D.8
1 19.在设计机床进给传动链时，由于转速通常较低，传动功率较小，零件尺寸也
较小，进给传动各变速组的最大变速范围为R 进max ≤（A ）。

A.14
B.16
C.18
D.20
20.为防止爬行，在设计低速运动部件时，应（B ）动、静摩擦系数之差。

A.增加
B.减小
C.不变
D.不增加
21.比较下列12级主传动系设计方案，（A ）方案最佳。

A.63122312⨯⨯=
B.61222312⨯⨯=
C.21422312⨯⨯=
D.36122312⨯⨯=
22.比较下列18级主传动系设计方案，（A ）方案最佳。

A.93123318⨯⨯=
B.91323318⨯⨯=
C.31623318⨯⨯=
D.36123318⨯⨯=
23.某机床采用双速电机传动，转速级数为8级，则其主传动系统结构式为（B ）。

A.4212228⨯⨯=
B.4122228⨯⨯=
C.2142228⨯⨯=
D.2412228⨯⨯=
三、填空题
1．任何一个表面都可以看成一条曲线（或直线）沿着另一条曲线（或直线）运动的轨迹。

这两条曲线（或直线）称为该表面的（发生线）。

2.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。

3.扩大传动系变速范围的方法有：（增加变速组）、采用背轮机构、采用双公比传
动系、（采用分支传动）。

4．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。

5．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。

6．滚珠丝杠常采用预拉伸方式，以提高其拉压刚度和补偿其（热变形）。

7．双公比变速传动系统是在常规变速传动系统基础上，通过将基本组的级比指
数增大到（1+2n ）演变来的，n 是大于1的正整数。

四、概念题
1.计算转速：主轴或各传动件传递全部功率的最低转速。

2.机床的基本工作原理：通过刀具与工件之间的相对运动，由刀具切除工件上多余的金属材料，使工件具有要求的几何形状和尺寸。

3.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。

4.公用齿轮：在变速传动系中，既是前一变速组的从动齿轮，又是后一变速组的
主动齿轮。

五、问答题
1.机床主轴转速数列为什么呈等比规律分布？
答：主轴转速数列呈等比级数规律分布，主要原因是在转速范围内的转速相对损失均匀，如在加工中某一工序要求的合理转速为n ，而在Z 级转速中没有这个最佳转速，而是处于j n 和1+j n 之间，即1+<<j j n n n ，若采用1+j n 比n 转速高，由于过高的切削速度会使刀具的耐用度下降。

为了不降低刀具耐用度，一般选用j n ，将造成转速损失为（j n n -），相对转速损失率为：n n n A j
-=，当n 趋于1+j n 时，
仍选用j n 为使用转速，产生的最大相对转速损失率为：111max 1+++-=-=j j j j
j n n n n n A ，
在其它条件（直径、进给、切深）不变的情况下，转速的损失就反映了生产率的损失。

对普通机床，如果认为每级转速的使用机会都相等， 那么应使max A 为一定值，即const n n A j j
=-=+1max 1或ϕ11==+const n n j j ，可见任意两级转速之间的关系
应为：ϕ⋅=+j j n n 1。

2.什么是主传动系的集中和分离传动方式？简述其特点。

答；主传动系的全部传动和变速机构集中装在同一个主轴箱内，称为集中传动方式。

通用机床中多数机床的主变速传动系都采用这种方式。

特点是结构紧凑，便于实现集中操纵，安装调整方便。

缺点是运转的传动件在运转过程中所产生的振动、热量，会使主轴产生变形，使主轴回转中心线偏离正确位置而直接影响加工精度。

主传动系中的大部分的传动和变速机构装在远离主轴的单独变速箱中，然后通过带传动将运动传到主轴箱的传动方式，称为分离传动方式。

特点是变速箱各传动件所产生的振动和热量不能直接传给或少传给主轴，从而减少主轴的振动和热变形，有利于提高机床的工作精度。

3.何谓爬行？有何危害？产生这一现象的主要原因是什么？如何防止爬行？ 答：机床上有些运动部件，需要做低速或微小位移运动。

当运动部件低速运动时，主动件匀速运动，被动件往往出现明显的速度不均匀的跳跃式运动，即时走时停或者时快时慢的现象。

这种在低速运动时产生的运动不平稳性称为爬行。

机床运动部件产生爬行，会影响机床的定位精度、工件的加工精度和表面粗糙度。

在精密、自动化及大型机床上，爬行的危害更大。

产生这一现象的主要原因是摩擦面上的摩擦系数的变化和传动机构刚度的不足。

为防止爬行，在设计低速运动部件时，应减少静、动摩擦系数之差，提高传动机构的刚度和降低移动件的质量等。

4．写出车床的运动功能式，并说明每个符号代表的意义。

答：W/Cp ，Zf ，Xf/T ；W 代表工件，T 代表刀具，回转运动Cp 为主运动，直线运动Zf 、Xf 分别为Z 方向和X 方向的进给运动，
5.根据三轴升降台式铣床的运动功能式f x W ，f Y ，f Z ，T C p ，说明其机床运动个数、形式和功能。

答：运动个数：4个。

形式：X 方向移动；Y 方向移动；Z 方向移动；Z 轴旋转。

功能：
p C —主运动 f f f Z Y X ,,进给运动。

6.试画出机床主轴功率转矩特性图并解释其含义。

答：含义：在计算转速到最大转速之间，主轴可以输出全部功率，转矩随转速的增大而降低，故称为恒功率转速图。

从计算转速到最小转速之间，主轴输出计算转速时的所有转矩，功率随转速
线性降低，故称为恒转矩转速图。

7.简述进给传动与主传动相比较，有哪些不同的特点？
答：（1）极限传动比，极限转速范围：主传动极限传动比u 主min ≥41，u 主max ≤2，极限变速范围R 主max ＝8～10；进给传动极限传动比u 进min ≥5
1，u 进max ≤2.8，极限变速范围R 进max ≤14。

（2）扩大顺序：主传动“前密后疏”，扩大顺序与传动顺序相一致；进给传动“前疏后密”， 扩大顺序与传动顺序不一致；
8．齿轮传动间隙的消除方法有哪几种？特点是什么？
答：齿轮传动间隙的消除有刚性调整法和柔性调整法两类。

刚性调整法是调整后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。

柔性调整法是指调整后的齿侧间隙可以自动进行补偿。

特点是结构比较复杂，传动刚度低些，会影响传动的平稳性。

9.简述滚珠丝杠螺母机构的特点？其支承方式有哪几种？画图说明。

答： 滚珠丝杠是将旋转运动转换成执行件的直线运动的运动转
换机构，由螺母、丝杠、回珠器、密封环等组成，具有摩擦系
数小，传动效率高的特点。

滚珠丝杠主要承受轴向载荷，因此
对丝杠轴承的轴向精度和刚度要求较高，常采用角接触球轴承
或双向推力圆柱滚子轴承与滚针轴承的组合轴承方式。

滚珠丝杠的支承方式有三种，图a 是一端固定，另一端自
由的方式，常用于短丝杠和竖直丝杠；图b 是一端固定，一端
简支承方式，常用于较长的卧式安装丝杠；图c 是两端固定方
式，常用于长丝杠或高转速，要求高拉压刚度的场合。

五、分析计算题
1.已知某机床主传动系统结构式为12631222324⨯⨯⨯=，公比26.1=φ，试计算各变速组的变速范围及总的变速范围。

解：
2
)13(1)1(126.126.111===-⋅-p x R φ
3)12(3)1(226.126.122===-⋅-p x R φ 6)12(6)1(326.126.133===-⋅-p x R φ
12)12(12)1(426.126.144===-⋅-p x R φ
231241432126.1===⋅⋅⋅=--φφz n R R R R R
2.设计一台12级转速的车床主传动系统，主轴最高转速为n max = 1500 r/min 。

要求采用转速为1500/750 r/min 的双速电机。

（1）写出结构式 （2）求出公比ϕ （3）验算最后变速组的变速范围
（4）分配降速比 （5）画出转速图
解：（1）结构式：61323212⨯⨯=
(2) 公比ϕ：27501500)12(3)1(====--ϕϕp x r 电 ； 1.2623==∴ϕ （3）最后变速组的变速范围841.26)12(6)1(≤===--p x r ϕ 合格
（4）分配降速比
1m in m ax -==z n n n R ϕ；11826.115001121max min ===∴--z n n ϕ r/min
4
2288min 111126.11118
75011ϕϕϕϕ⨯⨯====n n 电 （5）绘制转速图
3.已知某车床主轴转速序列为：31.5、45、63、90、125、180、250、355、500、710、1000、1400r/min ，回答下列问题:
（1）主轴转速数列公比；
（2）写出主轴箱结构式；
（3）画出主轴箱转速图；
（4）指出主轴和各传动轴的计算转速。

解：（1）主轴转速数列公比：
41.14.11000/1400≈==ϕ
（2）主轴的结构式为：63122312⨯⨯=
（3）主轴箱转速图：
（4）传动轴计算转速
采用双速电机的车床主传动系统
电ⅠⅡⅢ
n Ⅰ＝710r/min
n Ⅱ=250r/min
n Ⅲ=125r/min
n Ⅳ=90r/min
4.适于大批量生产的多刀半自动车床，主轴转速n =90～1000r/min ，采用双速电动机，41.1=φ，n
电＝710/1440r/min 。

试确定主传动系统的结构式，并画出
转速图。

解：由1min max -=z n n φ 141.1901000-=z 8=∴z 则主传动系统的结构式为：4122228⨯⨯=
5.已知某机床的主轴转速为n=125~1400r/min ，转速级数Z=8，电动机转速
n m =1440r/min 。

试根据机床主传动系统的设计原则，完成：
(1)拟定传动系统的结构式； (2)设计转速图； (3)画出转速图。

解：（1）主轴转速数列公比：
41.1)125/1400(71≈=ϕ
（2）主轴的结构式为：4212228⨯⨯=
（3）主轴箱转速图：
4122228⨯⨯=
90 1440 125 180
250
355
500
710
1000。