金属切削机床复习题.docx

传动设计习题1. 卧式车床主轴有 24 级转速,公比 =1.26,所传递的最大扭矩为Mn,当主轴以第 11 级(n11)转速运转时,主轴传递的最大扭矩是 。某卧式车床主轴有 24 级转速,公比 =1.26,所传递的最大扭矩为Mn,当主轴以第 11 级(n11)转速运转时,主轴传递的最大扭矩是 0.5Mn 。2.写出构造式: 12 = 3( 4)2( 1)2( 2)(其次扩大组)(根本组)(第一扩大组)假设: =1.41 则: rmax = r2= 2*2*(3-1)=1.418=16 .3.(2 分)二联滑移齿轮宽式排列时,轴向尺寸要大于个齿轮宽度。二联滑移齿轮宽式排列时,轴向尺寸要大于 6 个齿轮宽度。4.当 =1.26 时，12 =3 ·2 ·2 ,假设增加一个传动136副数P=2 的变速组,写出此时可获得最多转速级数的构造式.12 =3 ·21为:24=3 ·21·2,假设按常规增加一个传动副数P=2 的变速组,构造式36·2 ·23612但是r= 12=1.2612=168,因此必需把增加的变速组的变速范围缩3小到最小的许用极限值,即:r = (12-3)=1.26(12-3)=83这时,转速图上消灭了 3 级转速重复,构造式应改为:21 =3 ·2 ·213·26(12-3)5.某机床主传动系统承受双速电动机驱动, =2,且主轴转速为 12 级,根本组传动付数为3,主轴最低转速为45rpm.列出主轴转速数列并写出主传动系统构造式.当 =1.26 时转速数列为: 45, 56, 71, 90, 112, 140, 180, 224, 280, 355, 450,560.构造式为: 12=2(3)·3(1)·2(6)或: 当 =1.12 时 12=2(6)·3(1)·2(3)转速数列为: 45, 50, 56, 63, 71, 80, 90, 100, 112, 125, 140, 160.6. 某铣床的主轴转速n=501600r/min,是对称型混合公比的转速数列,公比=1.26,1= 2=1.58,级数为Z=12,要求列出转速数列,写出构造21式和画出构造网,拟定转速图.解:首先按单一公比 1.26，依据题目给定的主轴转速范围、写出主轴转速数列：40、50、63、80、100、125、160、200、250、 320、400、500、630、800、1000、1250 得 16 级转速。但题目要求拟定对称型，中间密两端稀双公比的 12 级主轴转速、数列， 因此， 在保持主轴转速范围不变的条件下，转速级数应削减、四级， 即转速 50、80、和 630、1000 空缺，也就是在转速图上两端总共应空缺四格，为此，应将根本组的级比指数由 1 增大为 5；并且，为使转速图仍保持“前多后少”，“前紧后松”状态，将第一扩大组放在原根本组之前，其构造式如下：12=3(2)·2(5)·2(6)画构造网略7. 某车床的主轴转速n=1251400r/min,公比 =1.41, 承受的双速电动机转速n0=720/1440r/min.要求列出转速数列,写出构造式,拟定构造网, 转速图。解：依据条件n=125rpm,n =1400, =1.41 ,确定主轴转速数列:minmax125 180 250 355 500 710 1000 1400按要求承受双速电机驱动， =1.41，电变速组须为第一扩大组，根本组传动副数为, 确定传动方案：(2)·(1)·(4) 拟定构造网略画转速图略15何为机床主轴的计算转速?绘图说明通用机床主传动的功率和转矩特性。主轴传递全部功率的最低转速称为<nc 恒转矩工作区nc 恒功率工作区16.某等比数列中j =1.26,n =16,求:n4=；n =。ll24n =n /j143=16/2=8jn =n11110=8×10=80(1.2610=10)n =n24110 j3=1600(1.2610=10 1.263=2)j17. 补足构造式 =21·2 4·2811=31·23· 16=21·22·24·2811=31·23·2518.j =1.26,构造式为Z=313229求该系统的变速范围Rn 。Rn=r1·r2·r3=j 19.综合题13-1·j 23-1·j 92-1=j2j 4j 9=j15,因此 Rn=1.2615=25=32:一等比数列如下表:11.121.251.41.61.822.242.52.83.153.5544.555.66.37.189给定条件为:电动机转速n=1500r/min, j =1.26,变速级数电Z=18,n =31.5r/ min。1拟定一一般(卧式)车床的主传动系统,完成以下内容:（1） 计算转速范围Rn。（2） 写出主轴各级转速。（3） 写出一个合理的构造式,并说明其合理性。（4） 绘制一个合理的转速图。（5） 计算出主轴的计算转速。（6） 写出其次扩大组各齿轮的计算转速。（7） 说明确定齿轮齿数应留意的问题。用计算法确定根本组各齿轮的齿数。解：Rn=jz-1=1.2618-1=5031.5,40,50,63,80,100,125,160,200,250,315,400,500,630,800，1000,1250,160018=3 ×3 ×2139传动副“前多后少“、传动线“前密后疏“。 r=jp-1x =8,不超过限制jnc=n z/3-1 l=100r/min125,250,400,100)Sz100-120,Sz 不过小, 不根切, 强度, 中心距, 转速误差1、机床的传动精度是指内联系传动链贮存末端执行件间运动的协调性和均匀性。2、铣床的进给量按等比数列排列，车床的进给量按等差数列排列。3、空载功率是机床空载时消耗在传动件摩擦、搅油和抑制空气阻力的功率。4、对导轨的设计要求有导向精度、刚度、耐磨性、低速运动的稳定性。5、设计计算导轨时，应使导轨面上的平均压力不超过允许值。6、凸行导轨的优点是易于排屑，缺点是不易于存储润滑油，故应用于低速运动导轨。7、进给传动储中常用蜗轮蜗杆，丝杠螺母，行星齿轮等是由于可实现大降速比， 进给功率小。8、机床的主参数表示机床的加工范围，机床的运动参数是指机床执行件运动的功率，机床的动力参数一般指机床电动机的功率。9、机床的标准公比值有：1.06，1.12，1.26，1.41，1.58，2.10、主轴组件一般由主轴、传动件、轴承、密封件，调整固定元件组成。11、主轴组件的最正确跨距是指使主轴组件具有最大综合刚度的跨距，主轴组件的合理跨距是指使主轴刚度损失在合理范围内的跨距。12、对于一般机床的主轴组件主要进展刚度验算，对于粗加工，重载机床的主轴组件还需要进展强度验算，对于高速主轴组件，必要时需进展临界速度的验算。13、在机床支承件内部加肋板隔板是为了提高支承件自身刚度，加肋条是为了提高支承件局部刚度和减小薄壁振动。14、当机床支承件主要承受扭矩时，其截面外形应为圆形或正方形，当它承受的弯矩在一个方向上比另一个方向上大时，截面外形应为矩形。15、对于周密机床，链条应安放在受力一侧或两侧，对于一般机床，链条应安放在不受力一侧。16、主轴的悬伸量 a 是指主轴前支承力作用点到主轴前端受力作用点之间的距离，确定悬伸量的一般原则是在构造许可的条件下悬伸量越小越好。17、一般铣床的主轴作成空心是为了通过拉杆以拉紧带柄的铣刀,由于内空 d 的存在，使断面惯性矩减小，因而减弱了主轴的刚度，设计主轴内空时，应使d/D D 为主轴的平均直径0.7。18、以弯曲为主的主轴组件刚度验算，需验算主轴端部(最大)挠度，安装主轴轴承处的倾角，齿轮处的主轴倾角。19、对无特别需要的一般机床主轴，假设主要依据刚度选取材料时，应首先考虑选用 45#钢，由于钢的弹性模量与种类和处理处理无关。20 支承件承受的载荷主要是弯矩和转矩，产生的变形主要是弯曲变形和扭转变形，在其它条件一样时，其抗弯刚度和抗扭刚度与截面惯性矩无关，因此，无论圆形、方形或矩形截面，都是空心截面比实心截面大。21、主轴组件的刚度是指在外载作用下抗变形的力气。22、主轴组件使用的滚动轴承，其精度主要承受 p2，p4，p5 三级。23、主轴组件的弯曲刚度验算，主要验算端部挠度，前后轴承处倾角，齿轮处倾角三方面内容。24、以承受弯矩为主的立柱应设计成矩形，以承受扭矩为主的立柱应设计成圆形， 对承受扭矩与主矩相当的立柱应设计成方形。25、双矩形导轨的侧导向间隙一般用链条调整。26、一般机床的三角形导轨，其三角形的顶角为 90 度，对于重型机床，三角形顶角为 110 度120 度，对于周密机床，三角形顶角为小于 90 度。27、用集中变速操纵机构变速是，为防止顶齿必需使各变速组齿轮从靠近电机处的变速组起，按传动挨次依次啮合。28、机床执行件的快速电动机在起动时必需同时抑制摩擦力和惯性力。29、Ca6140 型一般车床上车削常用的米制，英制，模数制，径抑制四种标准螺纹，还可以车削大导程、非标准，较周密螺纹，它既可以车削右螺纹，有可以车削左螺纹。30、Ca6140 型一般车床的对开螺母的功用是使丝杠带动溜板箱和刀架运动。31、M1432A 型万能外圆磨床的头架工作方式有，其中以的加工精度高。32 滚齿机切削工件对在其它条件不变的状况下，由滚动右旋斜齿轮改为滚动左旋斜齿轮应换向， 由逆铣改为顺铣， 应换向；由右旋滚刀改为左旋滚刀 应换向。33、通用机床主传动系统的计算转速用于确定额定转数，而进给传动系统的计算转速用于确定传动力，应为前者根本上是属于恒功率传动，而后者是属于恒转矩传动。34、一般机床的主轴做成空心的，是为了通棒料，而卧式升降台式铣来的主轴做成空心的，是为了通过拉杆拉紧铣刀，支承件做成空心的，是为了在截面积一样的条件下使其 刚度增加。35 金属切削机床是用切削的方法将金属毛坯加工成机器零件的机器，它是制造机器的机器，所以又称为工作母机或工具机。36、机床依据加工精度的不同，在同一机床分别为一般精度机床，周密机床，高精度机床三种精度等级。37、滚齿机广泛用来加工直齿和斜齿圆柱齿轮，此外，它还可以用于加工蜗轮和花键。38、形成外表所需的成形运动，就是形成其母线及导线所需要的成形运动的总和。39、机床的根本参数有尺寸参数，运动参数和动力参数。40、对主轴组件的根本要求有旋转精度，静刚度、抗振性，温升和热变形等。41、直线运动导轨截面的根本形成有：三角形、矩形、燕尾形和圆形。42、机床的三化是指系列化、通用化和标准化、模块化。43、机床的静态精度包括几何精度，运动精度，传动精度和定位精度。44、支承件材料选用铸铁的好处是：铸造性能好，简洁获得简洁外形，内摩擦大， 阻尼系数大，振动衰减性好和价格低。45、对支承件的要求有应具有足够的静刚度和较高的刚度一重量比，应具有较好的动态特性，应具有较好的热变形特性，使整机的热变形较小或热变形对加工精度的影响较小 和应当排屑畅通吊运安全，并具有良好的工艺性以便于制造和装配等。46、CA1107 型机床中，安排轴转 1 转，完成一个零件的加工。47、用展成法磨削直齿圆柱齿轮时，刀具和工件的旋转称为复合成形运动，刀具沿工件轴向的运动称为简洁成形运动。48、加工中心能自动换刀，因而有一些与一般机床不同的特点加工中心主轴内必需有自动拉紧刀杠的机构，为了去除主轴孔内可能进入的切屑，应有切屑去除装置，主轴应有旋转定位机构。49、万能铣床与卧式升降台机床的差异，仅在于滑座上有回转盘。50、为提高滚珠丝杠的刚度，需承受的方法是预加载荷，而滚珠丝杠进预拉伸的目的是补偿 热膨胀。51、主轴的滑动轴承主要有动压轴承，其承载力主要取决于滑动速度；静压轴承， 其承载力取决于液压泵压力.52、依据摩擦性质，导轨可分为滑动导轨和滚动导轨两大类，无论那种导轨其功用均是 导向和承载。53、CA1107 型自动机床中，自动把握的中心元件是安排轴，假设该中心元件的转速为 6r/min，则要加工 120 个零件所需的时间为 20min。54、插床加工直齿圆柱齿轮时，其主运动是插刀的上下往复运动，该运动属于简洁成形运动，而插刀和工件的相对传动属于复合成形运动。55、坐标镗床是一种高精度机床，它的特征是具有测量坐标位置的周密测量装置。56、外圆磨床的工件夹架与万能外圆磨床的工件头架的主要区分是外圆磨床只能用作顶尖间加工。57、摇臂钻床的轴向进给依靠主轴套筒带动主轴表完成。58、主轴的旋转精度指的是装配后，在无载荷，低转速条件下，主轴安装工件或刀具部件的径向和轴向跳动。59、主轴动压轴承比一般传动轴动压轴承对刚度和旋转精度的要求高得多，因此， 它的特点有轴颈与轴瓦之间的间隙对刚度影响很大，所以要能够调整，主轴轴承应是多油楔的，几个油楔把主轴推向中心。15、为什么某些机床导轨需要卸荷？液体卸荷导轨与液体静压导轨有何不同？一些重型机床的移动执行件加工作台质量较大，作用在导轨面上的平均压力很大， 为了较少平均压力，必需加宽导轨面的宽度，使构造浩大，否则会加快导轨磨损， 并易产生爬行，因此，常用卸荷装置来减小作用在工作导轨面上的压力，以提高其耐磨性和低速运动的平稳性，对一些周密机床，为提高其运动的灵敏性，亦需用卸荷导轨，对于液压传动的机床，需承受液体卸荷导轨，它是在导轨面上开出比液体静压导轨小的油腔，因此，压力油不是以将运动部件浮起，照旧是两导轨面直接接触，液体的压力只卸去一局部载荷，从而减小作用在导轨面上的压力， 而液体静压导轨的油腔面积大，压力油必需将动导轨完全浮起，是两导轨面脱离接触，形成完全的液体摩擦。16 、承受多速异步电动机变速有何优缺点？当 承受双 速电动机的 转速为3000/1500r/min 时，主轴转速级数z=10，而主轴转速公比为1.41，试写出合理的构造式。优点：1可以简化机床的机械构造，使用便利；2能在运转中变速。缺点：1 多速电动机在高、低速时的输出功率不同，假设按低速功率选定电动机，则高速时功率偏大；2随电动机变速级数的增加和转速的降低，其体积也变大，价格也变高。3电气把握较为简洁。 构造式：12-2=22·21·34-1或16-6=22·21·28-6·24其次扩大组的变速范围：c=1.41exp3·3-1=1.41exp6=817、双矩形导轨靠什么装置承受颠覆力矩？它的间隙调整有哪几种方法？靠压 板，方法：1靠刮研调整间隙 2用带锁紧螺母的螺钉调整镶块与导轨的间隙。3用增、减垫片的方法来调间隙。18、直线滑动导轨有哪几种截面外形？各有何优缺点?三角形导轨：它的导向性和精度保持性都高，当导轨面有了磨损时会自动下沉补偿磨损量，当由于超定位，加工检验和修理都很困难，且当量摩擦系数较高，矩形导轨；刚度高，当量摩擦系数比三角形导轨低，承载力气高，加工简要和修理都很便利，燕尾形导轨：它的高度较小，可以承受颠覆力矩，是闭式导轨中接触面最少的一种构造，间隙调整便利，圆形导轨;具有制造便利不易积存较大的切屑的优点，但间隙难以调整，磨损后不易补偿。19、主轴组件承受轴向力的轴承有哪几种配置方式？每种方式的具体含义是什么？各有什么优缺点？1前端定位，推力轴承布置在前支撑处，主轴发热后向后伸长，轴前端的轴向精度较高，但前支撑构造简洁。2后端定位 推力轴承布置在后支撑处，主轴受热后向前伸长，影响轴端的精度和刚度，便于轴承间隙调整。3两端定位 推力轴承布置在前后支撑处，支撑构造简洁，发热量小，但主轴受热变形会转变轴承间隙影响主轴旋转精度。3 有 A 向心球轴承，B. 向心球轴承,C3132100 型轴承,三类轴承行比较，把 A.B.C.合理填入括号中。1按轴承受径向力的力气由小到大排列B(A)(C)2按轴承受轴向力的力气由小到大排列C(A)(B)41为什么主轴材料一般选用 45 号钢 因不同种类和热处理的弹性模量根本一样，故承受较廉价的中碳钢。2在什么状况下考虑承受合金钢？有冲击载荷，载荷特别重，需热处理变形小，有轴向移动士较高耐磨性时5.如何通过轴承的选配来提高旋转精度？前轴承比后轴承精度高一级，两轴承摆偏在轴线同侧。61肋板筋板有哪几类？2各主要起什么作用？纵向一抗弯 横向一抗扭 斜向一抗弯且抗扭。7、当截面积一样时，支承件的外形和尺寸如何影响其本身刚度？空心比实心好， 尺寸大薄壁好，方形抗弯好，圆形抗扭好，封闭比开口好。81卧式车床床身在切削力的作用下，会发生哪些变形？在竖直面内的弯曲变形，在水平面内的弯曲变形，扭转变形。2绘简图说明这些变形对被加工工件的尺寸精度d/2有何影响？在竖直面内的弯曲变形对被加工工件尺寸精度影响小，在水平面内的弯曲变形以 1：1 的比例反映到工件误差上，扭转变形以近似 1：1 的比例反映到工件误差上。91链条有哪几类？2在调整方法上有何特点？3对不同的机场应如何选择链条的安放位置？1平链条，斜链条。2平链条通过横向位移来调整间隙， 斜链条通过纵向位移来调整间隙。3周密机床放在受力一侧或两侧。一般机床放在不受力一侧。10、使主轴组件产生受迫振动的干扰力有那些？主轴上旋转零件的偏心质量产生的离心力，传动件运动速度不均匀产生的惯性力，断续切削产生的周期变化的切削力。11、主轴转速一般为什么按等比数列排列？使相对转速损失均匀，传变速传动系统简化，可用较少齿轮得到较多的主轴转速，构造简洁。12、设计主轴组件时，在什么条件下承受三支撑的构造方案？设计三支撑方案时应留意什么问题？当由于构造缘由，主轴组件的跨距远远大于它的最正确跨距时， 应承受三支撑的构造方案，设计时只能使用两个支撑起主要作用含前支撑，第三个支撑中或后支撑只起关心作用，因此该支撑的轴承应选承载力气和刚度较小的轴承，且轴承外圆与支撑坐孔的协作要松一些松 1 到 2 级，一方面是解决由于三支撑不同心造成主轴变形，另一方面是当主轴组件受力较小时，关心支撑不起作用，只有当主轴受载较大时才参与承载，防止主轴过大的变形。13、铸造和焊接支承为什么要进展时效处理时效处理的方法有哪几种？铸造或焊接支承件都存在热加工时因冷却速度不同造成不均的内应力，如不消退，则会使其在加工后甚至在使用中由于内应力的释放或重分布而产生变形，从而破坏了机床的工作精度，因此，必需进展时效处理，以消退内应力，时效处理的方法有自然时效和人工时效，后者又分为热时效和振动时效两种。14、何为窄导向和宽导向？设计导轨一般应选用那种导轨？为什么？假设双矩形导轨的两侧面导向面分别布置在两条导轨上称为宽导向，两导向面同时布置在一条导轨上称为窄导向，设计时选用窄导向，由于其加工，检验和修理便利易保证精度，且在使用时由于热变形较小，可以保证其运动精度。