2022年2022年机床传动设计试题 .pdf
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1、学习资料收集于网络,仅供学习和参考,如有侵权,请联系网站删除学习资料机床传动设计 _习题与思考题21 何谓转速图中的一点三线?机床的转速图表示什么 ? 答:1 )转速点 主轴转速线传动轴线传动线 2 )表示主轴各转速的传递路线和转速值,各传动轴的转速数列及转速大小,各传动副的传动比的线图22 结构式与结构网表示机床的什么内容? 答: 结构式表示级比规律,结构网表示机床的传动路线传动比的相对关系23 等比传动系统中,总变速范围与各变速组的变速范围有什么关系?与主轴的转速级数有什么关系? 答: 乘积 Rn=r1.r2.r3rn-1 Rn= 级数的 Z-1 次方24 等比传动系统中,各变速组的级比指
2、数有何规律? X0=1 X1=P0 X2=P0.P1 Xj=P0.P1P(j -1) 25 拟定转速图的原则有哪些? 传动顺序前多后少扩大顺序前密后疏最小传动比前缓后急26 机床转速图中,为什么要有传动比限制,各变速组的变速范围是否一定在限定的范围内,为什么? 在设计机床传动时, 为防止传动比过小造成从动齿轮太大,增加变速箱的尺寸,限制最小传动比;为减少振动,提高传动精度,限制最大传动比。27 机床传动系统为什么要前多后少,前密后疏,前缓后急? 前多后少原则: 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,应尽量使前面
3、的传动件多一些。前密后疏:变速组j 的变速范围是。在公比一定的情况下,只有控制xj(pj-1 )的大小,才能使变速组的变速范围不超过允许值。传动副数多时,级比指数应小一些。 考虑到传动顺序中有前多后少的原则,扩大顺序应采用前密后疏的原则。前缓后急:为使更多的传动件在相对高速下工作,减少变速箱的结构尺寸,最小传动比应采取前缓后急的原则。此外,由于制造安装等原因, 传动件工作中有转角误差,采用前缓后急原则,有利于提高传动链末端执行件的旋转精度。28 公比=1.26,结构式为 24=322326212,计算各变速组的级比,变速范围及总变速范围, 并指出该结构式表示什么类型的传动链;在保证结构式性质不
4、变的情况下,若想缩短传动链,应采用什么措施?变速范围的公式: rjrax(aPa-1)xj(Pj1)围 P0P1P2P(J1)(PJ1)此题:1(3-1)1.26 Z121.5924-1 总变速范的公式 Rr0r1r2rjP0P1P2PJ1R=1.26203.48 名师资料总结 - - -精品资料欢迎下载 - - - - - - - - - - - - - - - - - - 名师精心整理 - - - - - - - 第 1 页,共 10 页 - - - - - - - - - 学习资料收集于网络,仅供学习和参考,如有侵权,请联系网站删除学习资料211 某机床的主轴转速为n=1001120rm
5、in,转速级速 Z=8,电动机转速 nm=1440r min,试拟定结构式、画出转速图,画出传动系统图。1. 计算公比 已知: R=lg11.197, 即: 1 lgRZ1, 则 lgZ=1.41 1120100,Z=8 . 根据 R 2确定传动组、传动副和扩大顺序根据传动组和传动副拟定原则, 可选方案有: Z=42; Z=24; Z=222 在方案,中,可减少一根轴,但有一个传动组内有四个传动副,增加传动轴轴向长度,所以选择方案:Z=222 根据前疏后密原则,选择结构式为: 8=2122243. 转速图绘制设计 主轴各级转速为: 100,140,200,280,400,560,800,112
6、0 r/min 确定定比传动比:取轴的转速值为800r/min ,则电机轴与轴的传动比为:i0=800/1440=1/1.8 确定各变速组最小传动比从转速点 800 r/min到 100r/min 共有 6 格,三个变速组的最小传动线平均下降两格,按照前缓后急的原则, 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219 无级变速有哪些优点 ? 1 能使机床获得最佳切削速度,无相对转速损失2 能够在加工过程中变速,保持恒速切削3 无级变速器通常是电变速组, 恒功率变速范围为24,恒转矩变速范围大于 100,这样,缩
7、短了传动链长度,简化了结构设计;4 容易实现自动化操作。因而是数控机床的主要变速形式。220 数控机床主传动设计有哪些特点? 1 、主传动采用直流或交流电动机无级调速 2 、数控机床驱动电动机和主轴功率特性的匹配设计 3 、数控机床高速主传动设计221 进给传动与主传动相比,有哪些不同名师资料总结 - - -精品资料欢迎下载 - - - - - - - - - - - - - - - - - - 名师精心整理 - - - - - - - 第 2 页,共 10 页 - - - - - - - - - 学习资料收集于网络,仅供学习和参考,如有侵权,请联系网站删除学习资料1、进给传动与主传动不同是恒
8、转矩传动,而住转动是恒功率传动2、进给传动系传动转速图的设计刚巧与主传动系相反,其转速图是前疏后密结构3、进给传动系中各传动件的计算转速是最高转速。4、进给传动的变速范围RN 14。224 提高传动链的传动精度应采用什么措施? 1 、尽量减少传动链中传动元件的数量,以减少误差的来源。2、在传动链中,从首端到末端尽量采用降速排列,并为末端传动副创造最大的传动比( 增大蜗轮齿数、减少蜗杆头数、减少丝杠线数及减小丝杠螺距)。3、末端传动副附近尽量不采用螺旋齿轮、锥齿轮或离合器。4、将交换齿轮尽量放在末端传动副的前面。5、尽量采用传动比为11 的齿轮副传动,以补偿其传动误差。6、提高传动元件的精度。
9、7、提高传动元件的安装精度以及装配时采用误差补偿办法。8、采用误差校正装置。227 误差传递的规律是什么 ?如何提高传动链的传动精度? 机床传动链误差传递规律是指: 传动链中,传动件在传递运动和转矩的同时,也将其转角误差按传动比的大小放大和缩小,依次向后传递, 最终反映到执行件上。如果传动件至执行件的总传动比小于1,则传动件的转角误差被缩小, 反之,将被放大。为了提高传动精度,需要控制机床传动链的误差,可采取如下措施:(1)、减少传动链中的传动件数目,缩短传动链长度;(2)、采用降速传动链,以减小传动链中各元件对末端元件转角误差的影响;(3)、提高传动元件,特别是末端传动元件的制造精度和装配精
10、度;(4)、采用误差补偿的方法。32 主轴部件采用的滚动轴承有那些类型,其特点和选用原则是什么? 类型: 双列圆柱滚子推力角接触角接触 双列圆锥滚子深沟球特点:1 ) 能在转速和载荷变化幅度很大的条件下稳定工作。2)能在无间隙,甚至在预紧(有一定过盈量)的条件下工作。故滚动轴承的摩擦系数小,有利于减小发热。3) 润滑容易,可以用油脂,一次填装可用到修理时再换脂。如用油润滑,单位时间用油量也比滑动轴承少。4) 由专业化的轴承厂生产,质量稳定,成本低,经济性好。滚动轴承的不足:滚动体数量有限,径向刚度是变化的,易引起振动,阻尼低,振幅较大。滚动轴承的径向尺寸比滑动轴承大。原则:1 )转速较高,负载
11、不大,而旋转精度要求较高,采用球轴承。2)转速较低,负载大或有冲击负载,采用滚子轴承。3)径向载荷和轴向载荷都较大时,如果转速高,采用角接触球轴承。如果转速不高,采用圆锥滚子轴承。4)轴向载荷比径向载荷大得多,但转速较低时,采用两种不名师资料总结 - - -精品资料欢迎下载 - - - - - - - - - - - - - - - - - - 名师精心整理 - - - - - - - 第 3 页,共 10 页 - - - - - - - - - 学习资料收集于网络,仅供学习和参考,如有侵权,请联系网站删除学习资料同类型的轴承组合,分别承受轴向和径向负载。5)径向载荷比轴向载荷大,且转速较高,
12、采用深沟球轴承。6)支承刚度要求较高时,可采用成对角接触型轴承。35 提高主轴刚度的措施有哪些? 提高主轴动刚度的措施:除提高主轴组件的静刚度, 使固有频率增高, 避免共振外,可采用如下措施:用圆锥液压涨套取代螺纹等轴向定位件;径向定位采用小锥度过盈配合或渐开线花键;滑移齿轮采用渐开线花键配合。采用三支承主轴。旋转零件的非配合面全部进行较精密的切削加工,并作动平衡实验。设置消振装置,增加阻尼。采用动力油润滑轴承,控制温升,减少热变形。36 1. 主轴的轴向定位有几种,各有什么特点? 主轴的轴向定位主要由推力轴承来实现, 推力轴承的配置形式有三种: 1, 前端定位推力轴承安排在前支撑处, 主轴发
13、热后向后伸长 , 轴前端的轴向精度较高 , 但前支撑轴结构复杂 . 2, 后端定位推力轴承安排在后支撑处, 主轴受热后向前伸长 , 影响轴前端的轴向定位精度和刚度 , 但这种结构便于轴间间隙调整. 3, 两端定位推力轴承安排的前后支撑处, 支撑结构简单 , 发热量小 , 但主轴受热产生变形 , 会改变轴承间隙影响株洲的旋转精度. 38 选择主轴材料的依据是什么? 轴的材料,只能根据耐磨性、 热处理方法及热处理后的变形大小来选择。耐磨性取决于硬度,故机床主轴材料为淬火钢或渗碳淬火钢,高频淬硬。39 主轴的技术要求主要有哪几项?若达不到这些要求,会有什么影响? (1) 支撑轴颈的精度 (2) 锥孔
14、的技术要求 (3) 主轴次要轴颈和其他表面的精度(4) 主轴各表面的粗糙度 (5) 主轴各表面的表面层 ; 没有这些技术要求 , 主轴将无法实现正常运转310 为什么多数数控车床采用倾斜床身? 1 :加工精度高。数控机床的拖板传动丝杆都是高精度的滚珠丝杆,丝杆与螺母之间的传动间隙很小,但也不是说没有间隙, 而只要有间隙, 当丝杆向着一个方向运动后再反向传动时,难免会产生反向间隙,有反向间隙就会影响加工精度,而这种45 度床身的机床由于有重力的作用, 重力直接作用于丝杆的轴向, 传动时的反向间隙几乎为零。如果你还不明白,你可以找一个普通螺母与螺丝,竖直向上,拧动螺丝,再反向退回,就会明白螺母始终
15、往一边压着丝杆,所以就不会有反向间隙,假如让螺母与螺丝平放,就不会有这种效果了。2:机床刚性好,切削时不易引起振动。名师资料总结 - - -精品资料欢迎下载 - - - - - - - - - - - - - - - - - - 名师精心整理 - - - - - - - 第 4 页,共 10 页 - - - - - - - - - 学习资料收集于网络,仅供学习和参考,如有侵权,请联系网站删除学习资料因为这种机床的刀具是在工件的斜上方切削,切削力与主轴工件产生的重力相一致,所以主轴运转相对平稳, 不易引起切削振动, 而普通数控车床在切削时,刀具与工件产生的切削力是向上的,与主轴工件产生的重力不一
16、致, 所以就容易引起振动。3:铁屑由于重力的关系不易产生緾绕刀具,利于排屑。311 怎样提高支承件的动态刚度? 1 提高静刚度和固有频率。 2 增加阻尼比313 试述铸铁支承件、焊接支承件的优缺点支承件用钢板和型钢焊接有许多优点1,不需要制造木模和浇铸,生产周期短,又不易出废品。2,减轻重量。钢的弹性模量约铸铁的1.5 至 2 倍, 在形状和轮廓尺寸相同的前提下,如果要求支承件本身的刚度相同,则钢焊接件的壁厚可比铸铁的薄。3,可以采用完全封闭的箱形结构,不象铸件那样要留出砂孔。4,如发现结构有缺陷,如发现刚度不足,焊接件可以补救,. 焊隔板和筋焊接结构的缺点是: 1,焊接结构在中、小型机械成批
17、生产时成本比铸铁高,手工劳动多,因此,在这种条件下宜铸造。2,钢的材料内摩擦阻尼约为铸铁的1/3 。314 树脂混凝土支承件有什么特点,目前应用于什么类型的机床。1、应具有足够的刚度和较高的刚度- 质量比2、应具有较高的动态特性,包括较大的位移阻抗和阻尼;整机的低阶频率较高,各阶频率不致引起结构共振;不会因薄壁震动而产生噪音。3、热稳定性好,热变形对机床加工精度的影响较小4、排屑顺畅、吊运安全,并具有良好的结构工艺性。315 支承件截面形状的选用原则是什么? 根据支承件所需要的抗弯拒和抗扭惯性拒能力来选择的316 怎样补偿不封闭支承件的刚度损失? 1, 根据支承件的受力情况合理的选择材料、截面
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