哈尔滨理工大学成人继续教育学院机械系统设计复习题.doc

机械系统设计复习题

简答题：

1・试述确定标准公比（P的原则?

姣・

口•

①通用机床，辅助时间与准备结束时间长，激动时间在加工周期中占的比重

不大，转速损失不会因其加工周期过多的延长，为使

变速箱不过与复杂，一般取e=1.26或1.41等较大的公比

②大批量的专用机床，情况相反，通常取①二L12或1.26较小的公比

③自动化小型机床，切削时间远小于辅助时间，通常取公比为

1.58, 1.78, 2•以简化机床结构。

2. 在设计机床传动系统时，如何限制齿轮的最大传动比

Umax和最小传动比Umin及各传动组的最大变速范围Rmax ?

竺-

①设计机床主传动系统时，为避免从动齿轮尺寸过大而增加箱体

的径向尺寸，一般限制直齿圆柱齿轮的最小传动比U士. > 1/4 ,

为避免扩大传动误差，减少振王min

动噪声,一般限制直齿圆柱齿轮的最大升速比

卩士<2O斜齿圆柱齿轮传动较平稳，可取

王man

卩+ s 2.5

王max

②各传动组的最大变速范围为

卩主max 2 — 2.5 R主站广s占十io min

③设计机床进给传动系统时，由于转速通常较低，传动

功率小，零件尺寸也较小，上述限制可放宽为

U、# < 2.8 , U、挂.n 1/5 ,最大变速范围为

15 max 1S min

R 泄< 14

15 max

3. 机床主传动系统设计中，扩大变速范围的方法有哪些?

答：1・增加变速组；是扩大变速范围最简单的办法，但增加的

变速组的级比指数不得小于理论值，导致部分转速重复。

2. 采用背轮机构告诉直连传动时，应使背轮脱开,

以减少空载功率损失、噪声和发热及避免超速现象。

3. 采用双公比的传统系统

4. 采用分支传动

二、某机械产品的设计有两个备选方案，为了确定选择哪个方

案，组织了一个由20位专家组成的评价小组，拟采用模糊综合评价法两个方案进行评价。已知：

（1 ）评价指标分别为产品性能（B1 ）、可靠性（B2 ）、使用方便性（B3 ）、制造成本（B4 ）、使用成本（B5 ），对应

权数分别为0.25、0.2、02 02 0.15.

（2）评语标准划分为很好、较好、中等、较差、很差5个等级,对应的标准分为0.9 , 0.7 , 0.5 , 0.3 , 0.1・

(3) 专家们的投票结果见下表

专家投票结果

解：

（1） 建立因素论域和评语论域

因素论域，u=（产品性能，可靠性，使用方便性，制造成 本，使用成本）=10 , 25 ,

0.2 , 0.2 , 0.2 , 0.15

评语论域，v=（很好，较好，中等，较差，很差）=（0.9 , 0.7 , 0.5 , 0.3 , 0.1 ）

（2 ） 构建模糊矩阵，梁设计方案的模糊矩阵为：

4 4 2 0

4 2 4 0 4 4 2 2 4 4 4 0 6 4 2 0

R.2 =

10 10 8 8 8

(3 )

综合评价

X]=U ・ R ；=(0.2550.2,0.2,0.2,0.15)

4 4 2 0 4 2 4 0 4 4 2 2 4 4 4 0 6 4 2 0

=(8・9,4・3,3・6,2・8,0・4)

=(7.3,4.5,4.3,1.2)

将X ］、X2进行归一化处理:

Y l=(0.44550.215,0.18,0.14,0.02) Y 2= ( 0.365 z 0.225 , 0.2 , 0.15 , 0.06 )

两设计方案的综合评价:

0.445 x 0.9 + 0.215 x 0.7 + 0.18 x 0.5 + 0.14 x 0.3 + 0.02 x 0.1 = 0.685

比较上述结果可以看出，方案一由于方案二 三、已知某机床的主轴转速为n=100-1120r/min o 转速级数z=8, 电动机转速n 电=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

X2=U ・ R ；

=(0.25,0.2,0.2,0.2,0.15) 4 4 4 4 4 8 8 8 6 6 6

4 4 4 4 2 2 2 4 6 0 2 2 2 0

10 10 8 8 8

n

i=l n

Z2 =》V t V 2i i=l

=0.365 x 0.9 + 0.225 x 0.7 + 0.2 x 0.5 + 0.15 x 0.3 + 0.06 x 0.1

=0.637

3.画出转速图

答：1 •计算公比＜p

已知：R =益,z=8 ,根据R = 0T ,则啟=暮=葺竺，即 (P = 1.41

2.确定转动组，传动副和扩大顺序

跟转动组和传动副拟定原则，可选方案有①Z =4X 2 Z ②Z =2X 4 Z

®z=2x2x2 ,在方案①、②中，可减少一根轴，但有一个传动组内

加传动轴轴向长度，所以选择方案③:Z=2x2x2

有四个传动副，增3 •转速图绘制设计

①主轴各级转速为：100 , 140 , 200 , 280,400 , 560,800 , 1120r/min

②确定定比传动比：取轴I 的转速值为800r/min ,则电机轴与轴

④ 确定各变速组最小传动比

从转速点800r/min ,到100r/min ，共有6格，三个变速值的最小 传动线平均下降两格,按照前缓后紧的原则,第二变速组最小传动 线下降2格,第一变速组最小传动线下降2-1=1格,第三变速组最 小传动线下降2+1 =3格。

4. 绘制转速图

电机

1440

r/iniii

r iniii

00

的传动比为：i 0 =

800 1

1440 — 1.8