機(jī)械制造裝備設(shè)計(jì)第4版課后習(xí)題答案

1、精選優(yōu)質(zhì)文檔-傾情為你奉上機(jī)械制造裝備設(shè)計(jì)第4版第一章習(xí)題參考答案1-1 機(jī)床應(yīng)滿足哪些基本要求什么是人機(jī)關(guān)系機(jī)床應(yīng)具有的性能指標(biāo):1、工藝范圍；2、加工精度；3、生產(chǎn)率和自動(dòng)化；4、可靠性；人機(jī)關(guān)系：使機(jī)床符合人的生理和心理特征，實(shí)現(xiàn)人機(jī)環(huán)境高度協(xié)調(diào)統(tǒng)一，為操作者創(chuàng)造一個(gè)安全、舒適、可靠、高效的工作條件；能減輕操作者精神緊張和身體疲勞。機(jī)床的信號(hào)指示系統(tǒng)的顯示方式、顯示器位置等都能使人易于無誤地接受；機(jī)床的操縱應(yīng)靈活方便，符合人的動(dòng)作習(xí)慣，使操作者從接收信號(hào)到產(chǎn)生動(dòng)作不用經(jīng)過思考，提高正確操作的速度，不易產(chǎn)生誤操作或故障。機(jī)床造型應(yīng)美觀大方，色彩協(xié)調(diào)，提高作業(yè)舒適度。另外，應(yīng)降低噪聲，減少噪

2、聲污染。1-2 機(jī)床設(shè)計(jì)的內(nèi)容和步驟是什么機(jī)床設(shè)計(jì)大致包括總體設(shè)計(jì)，技術(shù)設(shè)計(jì)，零件設(shè)計(jì)，樣機(jī)試制和試驗(yàn)鑒定四個(gè)階段。1-3 機(jī)床的總體方案擬定包括什么內(nèi)容機(jī)床總布局的內(nèi)容和步驟是什么總體設(shè)計(jì)：1、掌握機(jī)床的設(shè)計(jì)依據(jù)；2、工藝分析；3、總體布局；4、確定主要的技術(shù)參數(shù)機(jī)床總體布局：1、分配機(jī)床運(yùn)動(dòng)；2、選擇傳動(dòng)形式和支承形式；3、安排操縱部位；4、擬定提高動(dòng)剛度的措施。1-4 機(jī)床分配運(yùn)動(dòng)的原則是什么驅(qū)動(dòng)型式如何選擇機(jī)床運(yùn)動(dòng)的分配應(yīng)掌握四個(gè)原則：1、將運(yùn)動(dòng)分配給質(zhì)量小的零部件；2、運(yùn)動(dòng)分配應(yīng)有利于提高工件的加工精度；3、運(yùn)動(dòng)分配應(yīng)有利于提高運(yùn)動(dòng)部件的剛度；4、運(yùn)動(dòng)分配應(yīng)視工件形狀而定。機(jī)床的主傳

3、動(dòng)按驅(qū)動(dòng)電動(dòng)機(jī)類型分為交流電動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)和直流電動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)。交流電動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)又分為單速電動(dòng)機(jī)、雙速電動(dòng)機(jī)及變頻調(diào)速電動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)。機(jī)床傳動(dòng)的形式有機(jī)械傳動(dòng)，液壓傳動(dòng)等。機(jī)械傳動(dòng)靠滑移齒輪變速，變速級(jí)數(shù)一般少于30級(jí)，它傳遞功率大，變速范圍較廣，傳動(dòng)比準(zhǔn)確，工作可靠，廣泛用于通用機(jī)床中，尤其是中小型機(jī)床中。缺點(diǎn)是有相對(duì)轉(zhuǎn)速損失，工作中不能變速。隨著變頻調(diào)速技術(shù)的迅速發(fā)展，變頻調(diào)速多楔帶齒輪傳動(dòng)組合的傳動(dòng)已成為機(jī)床主傳動(dòng)的主導(dǎo)形式。液壓無級(jí)變速傳動(dòng)平穩(wěn)，運(yùn)動(dòng)換向沖擊小，易于實(shí)現(xiàn)直線運(yùn)動(dòng)，適用于刨床、拉床、大型矩臺(tái)平面磨床等機(jī)床的主運(yùn)動(dòng)中。機(jī)床進(jìn)給運(yùn)動(dòng)的傳動(dòng)多采用機(jī)械傳動(dòng)（齒輪副、絲杠螺母副、齒輪齒條等）或液壓

4、無級(jí)傳動(dòng)。數(shù)控機(jī)床進(jìn)給運(yùn)動(dòng)采用伺服電動(dòng)機(jī)齒輪傳動(dòng)滾珠絲杠副傳動(dòng)。設(shè)計(jì)時(shí)根據(jù)具體情況，以滿足使用要求為原則，合理選定。1-5 機(jī)床的尺寸參數(shù)包括的哪些參數(shù)如何確定機(jī)床的尺寸參數(shù)是指影響機(jī)床加工性能的一些尺寸。主參數(shù)代表機(jī)床的規(guī)格的大小，是最重要的尺寸參數(shù)。另外，機(jī)床尺寸參數(shù)還包括第二主參數(shù)和一些重要的尺寸。1-6 怎樣減少機(jī)床的振動(dòng)，減小齒輪的噪聲值對(duì)來自機(jī)床外部的振源，最可靠最有效的方法就是隔離振源。應(yīng)盡量使主運(yùn)動(dòng)電動(dòng)機(jī)與主機(jī)分離，并且采用帶傳動(dòng)（如：平帶傳動(dòng)、V帶傳動(dòng)、多楔帶傳動(dòng)等）驅(qū)動(dòng)機(jī)床的主運(yùn)動(dòng)，避免了電機(jī)振動(dòng)的傳遞。對(duì)無法隔離的振源（如：立式機(jī)床的電動(dòng)機(jī)）或傳動(dòng)鏈內(nèi)部形成的振源，則應(yīng)：

5、選擇合理的傳動(dòng)形式（如：采用變頻無級(jí)調(diào)速電機(jī)或雙速電機(jī)），盡量減短傳動(dòng)鏈，減少傳動(dòng)件個(gè)數(shù)，即減少振動(dòng)源的數(shù)量；提高傳動(dòng)鏈各傳動(dòng)軸組件，尤其是主軸組件的剛度，提高其固有角頻率；大傳動(dòng)件應(yīng)作動(dòng)平衡或設(shè)置阻尼機(jī)構(gòu)；箱體外表面涂刷高阻尼涂層，如機(jī)床膩?zhàn)拥?，增加阻尼比；提高各部件結(jié)合面的表面精度，增強(qiáng)結(jié)合面的局部剛度。自激振動(dòng)，與機(jī)床的阻尼比，特別是主軸組件的阻尼比，刀具以及切削用量，尤其是切削寬度密切相關(guān)。除增大工作部件的阻尼比外，還可調(diào)整切削用量來避免自激振動(dòng)，使切削穩(wěn)定。減少熱變形最簡單最有效的方法是隔離熱源。除將電動(dòng)機(jī)盡量與主機(jī)分離外，液壓泵、液壓閥、油箱等應(yīng)與主機(jī)隔離，減少傳給機(jī)床的熱量，從而

6、減小機(jī)床熱變形。加強(qiáng)空氣流通，改善環(huán)境溫度，也是減少熱變形的有效措施之一。不能分離的熱源，應(yīng)采用以下措施：產(chǎn)生熱量較大的熱源，進(jìn)行強(qiáng)制冷卻。如切削液冷卻加工部位，壓力潤滑油循環(huán)冷卻主軸軸承等。精密機(jī)床可在恒溫下加工；熱源相對(duì)結(jié)構(gòu)對(duì)稱，熱變形后中心位置不變。如臥式車床主軸水平位置基本對(duì)稱，機(jī)床溫度升高后，機(jī)床主軸水平位移很??；改善排屑狀態(tài)。數(shù)控車床的床身導(dǎo)軌傾斜于主軸后上方，使切屑在自重作用下落入下面小車中或切屑輸送機(jī)上，切屑不與床身和導(dǎo)軌副接觸，避免了切屑攜帶的切削熱傳給床身導(dǎo)軌，減少了熱變形。減少齒輪噪聲的措施：縮短傳動(dòng)鏈，減少傳動(dòng)件的個(gè)數(shù)；采用小模數(shù)、硬齒面齒輪，降低傳動(dòng)件的線速度。實(shí)踐證

7、明：線速度降低50%，噪聲降低6db；提高齒輪的精度；采用增加齒數(shù)、減小壓力角或采用斜齒圓柱齒輪，增加齒輪嚙合的重合度，機(jī)床齒輪的重合度應(yīng)不小于；提高傳動(dòng)件的阻尼比，增加支承組件的剛度。1-7 機(jī)床的主運(yùn)動(dòng)參數(shù)如何確定等比傳動(dòng)有何優(yōu)點(diǎn)通用機(jī)床公比選用原則是什么 不同的機(jī)床，對(duì)主運(yùn)動(dòng)參數(shù)的要求不同。專用機(jī)床和組合機(jī)床是為特定工件的某一特定工序而設(shè)計(jì)的，每根主軸只有一種轉(zhuǎn)速，根據(jù)最佳切削速度而定。通用機(jī)床是為適應(yīng)多種工件加工而設(shè)計(jì)的，工藝范圍廣，工件尺寸變化大，主軸需要變速。因此需確定主軸的變速范圍，即最高轉(zhuǎn)速、最低轉(zhuǎn)速。主運(yùn)動(dòng)可采用無級(jí)變速，也可采用分級(jí)變速。如果采用分級(jí)變速，則還應(yīng)確定轉(zhuǎn)速級(jí)數(shù)

8、。1-8 標(biāo)準(zhǔn)公比有哪些，是根據(jù)什么確定的 數(shù)控機(jī)床分級(jí)傳動(dòng)的公比是否為標(biāo)準(zhǔn)值 2公比越小，最大相對(duì)轉(zhuǎn)速損失率Amax就?。坏兯俜秶搽S之變小，要達(dá)到一定的變速范圍，就必須增加變速組數(shù)目、增加傳動(dòng)副個(gè)數(shù)，使結(jié)構(gòu)復(fù)雜。對(duì)于中型機(jī)床，公比一般選取或；對(duì)于大型重型機(jī)床，加工時(shí)間長，公比應(yīng)小一些，一般選取、或；非自動(dòng)化小型機(jī)床，加工時(shí)間小于輔助時(shí)間，轉(zhuǎn)速損失對(duì)機(jī)床勞動(dòng)效率影響不大，為使機(jī)床結(jié)構(gòu)簡單，公比可選大一些，可選擇、，甚至2。專用機(jī)床原則上不變速，但為適應(yīng)技術(shù)進(jìn)步，可作適當(dāng)性能儲(chǔ)備，公比可選擇、。 數(shù)控機(jī)床分級(jí)傳動(dòng)的公比不是為標(biāo)準(zhǔn)值。1-9 機(jī)床的動(dòng)力參數(shù)如何選擇數(shù)控機(jī)床與普通機(jī)床的動(dòng)力參數(shù)確

9、定方法有什么不同1、機(jī)床主運(yùn)動(dòng)的功率為 普通機(jī)床主運(yùn)動(dòng)的功率根據(jù)計(jì)算轉(zhuǎn)速，典型工藝參數(shù)確定。普通機(jī)床主運(yùn)動(dòng)電動(dòng)機(jī)，恒速轉(zhuǎn)動(dòng)，無恒轉(zhuǎn)矩轉(zhuǎn)速段。數(shù)控機(jī)床主軸電動(dòng)機(jī)既有恒功率轉(zhuǎn)速，又有恒轉(zhuǎn)矩轉(zhuǎn)速范圍；主運(yùn)動(dòng)功率根據(jù)計(jì)算轉(zhuǎn)速、恒功率變速范圍、典型工藝參數(shù)確定。進(jìn)給運(yùn)動(dòng)電動(dòng)機(jī)功率的確定：2、普通機(jī)床進(jìn)給運(yùn)動(dòng)電動(dòng)機(jī)功率的確定：進(jìn)給運(yùn)動(dòng)與主運(yùn)動(dòng)合用一臺(tái)電動(dòng)機(jī)時(shí)，可不單獨(dú)計(jì)算進(jìn)給功率，而是在確定主電動(dòng)機(jī)功率時(shí)引入一個(gè)系數(shù)，機(jī)床主電動(dòng)機(jī)功率為進(jìn)給運(yùn)動(dòng)中工作進(jìn)給與快速移動(dòng)合用一臺(tái)電動(dòng)機(jī)時(shí)，快速電動(dòng)機(jī)滿載起動(dòng)，且加速度大，所消耗的功率遠(yuǎn)大于工作進(jìn)給功率，且工作進(jìn)給與快速移動(dòng)不同時(shí)進(jìn)行。所以該電動(dòng)機(jī)功率按快速移動(dòng)功率

10、選取。數(shù)控機(jī)床屬于這類情況。進(jìn)給運(yùn)動(dòng)單獨(dú)使用一臺(tái)電動(dòng)機(jī)時(shí)，進(jìn)給運(yùn)動(dòng)電動(dòng)機(jī)功率按下式計(jì)算3.快速移動(dòng)電動(dòng)機(jī)功率的確定交流異步快速移動(dòng)電動(dòng)機(jī)功率的確定 快速移動(dòng)電動(dòng)機(jī)起動(dòng)時(shí)間短、移動(dòng)部件加速度大。在較短時(shí)間內(nèi)（），使質(zhì)量較大的移動(dòng)部件達(dá)到所需的移動(dòng)速度，電動(dòng)機(jī)一方面要克服移動(dòng)部件和傳動(dòng)系統(tǒng)的慣性力，使其起動(dòng)并迅速加速；另一方面電動(dòng)機(jī)需克服移動(dòng)部件因移動(dòng)而產(chǎn)生的摩擦力。起動(dòng)過程中消耗的功率由克服慣性力所需功率和克服摩擦力所需的功率組成。移動(dòng)部件在起動(dòng)過程中，是勻加速運(yùn)動(dòng)，平均速度是，但由于起動(dòng)時(shí)間短，計(jì)算電動(dòng)機(jī)起動(dòng)功率時(shí)可按最大移動(dòng)速度計(jì)算。當(dāng)移動(dòng)部件達(dá)到所需的移動(dòng)速度后，移動(dòng)部件變?yōu)楹闼龠\(yùn)動(dòng)，電動(dòng)

11、機(jī)僅需克服移動(dòng)部件的摩擦力就能維持其運(yùn)動(dòng)，即快速移動(dòng)時(shí)所消耗的功率為。因此，快速移動(dòng)電動(dòng)機(jī)的功率應(yīng)按起動(dòng)時(shí)所需功率選取，即由于電動(dòng)機(jī)起動(dòng)轉(zhuǎn)矩大于額定轉(zhuǎn)矩，而電動(dòng)機(jī)的功率是按連續(xù)工作狀態(tài)確定的，起動(dòng)功率折算成連續(xù)（額定）功率為伺服電動(dòng)機(jī)選擇：1）進(jìn)給運(yùn)動(dòng)的平穩(wěn)性 伺服電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)子由永磁材料制成，是同步型電動(dòng)機(jī)，即只要電磁驅(qū)動(dòng)轉(zhuǎn)矩大于負(fù)載轉(zhuǎn)矩，電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速與定子磁場(chǎng)轉(zhuǎn)速相等，且進(jìn)給運(yùn)動(dòng)速度不受切削負(fù)載變化的影響；數(shù)控進(jìn)給系統(tǒng)屬恒轉(zhuǎn)矩特性，為使進(jìn)給運(yùn)動(dòng)平穩(wěn)，伺服電動(dòng)機(jī)的額定轉(zhuǎn)矩 應(yīng)不小于最大切削負(fù)載轉(zhuǎn)矩2)起動(dòng)轉(zhuǎn)矩和加速特性 伺服電動(dòng)機(jī)可用式1-16計(jì)算所需起動(dòng)轉(zhuǎn)矩，交流伺服電動(dòng)機(jī)為伺服系統(tǒng)時(shí)間常數(shù)的

12、一半。由工作臺(tái)的移動(dòng)速度，得工作臺(tái)的加速時(shí)間和加速度 專心-專注-專業(yè)機(jī)械制造裝備設(shè)計(jì)第3版第二章習(xí)題參考答案2-1 何謂轉(zhuǎn)速圖中的一點(diǎn)三線機(jī)床的轉(zhuǎn)速圖表示什么轉(zhuǎn)速圖包括一點(diǎn)三線：轉(zhuǎn)速點(diǎn)，主軸轉(zhuǎn)速線，傳動(dòng)軸線，傳動(dòng)線。轉(zhuǎn)速點(diǎn) 主軸和各傳動(dòng)軸的轉(zhuǎn)速值，用小圓圈或黑點(diǎn)表示，轉(zhuǎn)速圖中的轉(zhuǎn)速值是對(duì)數(shù)值。主軸轉(zhuǎn)速線 由于主軸的轉(zhuǎn)速數(shù)列是等比數(shù)列，所以主軸轉(zhuǎn)速線是間距相等的水平線，相鄰轉(zhuǎn)速線間距為。傳動(dòng)軸線 距離相等的鉛垂線。從左到右按傳動(dòng)的先后順序排列，軸號(hào)寫在上面。鉛垂線之間距離相等是為了圖示清楚，不表示傳動(dòng)軸間距離。傳動(dòng)線 兩轉(zhuǎn)速點(diǎn)之間的連線。傳動(dòng)線的傾斜方式代表傳動(dòng)比的大小，傳動(dòng)比大于1，其對(duì)數(shù)值

13、為正，傳動(dòng)線向上傾斜；傳動(dòng)比小于1，其對(duì)數(shù)值為負(fù)，傳動(dòng)線向下傾斜。傾斜程度表示了升降速度的大小。一個(gè)主動(dòng)轉(zhuǎn)速點(diǎn)引出的傳動(dòng)線的數(shù)目，代表該變速組的傳動(dòng)副數(shù)；平行的傳動(dòng)線是一條傳動(dòng)線，只是主動(dòng)轉(zhuǎn)速點(diǎn)不同。轉(zhuǎn)速圖是表示主軸各轉(zhuǎn)速的傳遞路線和轉(zhuǎn)速值，各傳動(dòng)軸的轉(zhuǎn)速數(shù)列及轉(zhuǎn)速大小，各傳動(dòng)副的傳動(dòng)比的線圖。2-2 結(jié)構(gòu)式與結(jié)構(gòu)網(wǎng)表示機(jī)床的什么內(nèi)容只表示傳動(dòng)比的相對(duì)關(guān)系，主軸轉(zhuǎn)速的傳遞路線，而不表示傳動(dòng)軸（主軸除外）轉(zhuǎn)速值大小的線圖稱為結(jié)構(gòu)網(wǎng)。結(jié)構(gòu)式是結(jié)構(gòu)網(wǎng)的數(shù)學(xué)表達(dá)式或等比數(shù)列變速系統(tǒng)原理數(shù)學(xué)表達(dá)式。2-3等比傳動(dòng)系統(tǒng)中，總變速范圍與各變速組的變速范圍有什么關(guān)系與主軸的轉(zhuǎn)速級(jí)數(shù)有什么關(guān)系總變速范圍為2-4

14、 等比傳動(dòng)系統(tǒng)中，各變速組的級(jí)比指數(shù)有何規(guī)律第擴(kuò)大組的級(jí)比指數(shù)為 2-5 擬定轉(zhuǎn)速圖的原則有哪些1 極限傳動(dòng)比、極限變速范圍原則一般限制最小傳動(dòng)比為1/4；為減少振動(dòng)，提高傳動(dòng)精度，直齒輪的最大傳動(dòng)比2，斜齒圓柱齒輪；直齒輪變速組的極限變速范圍是斜齒圓柱齒輪變速組的極限變速范圍為2 確定傳動(dòng)順序及傳動(dòng)副數(shù)的原則從傳動(dòng)順序來講，應(yīng)盡量使前面的傳動(dòng)件多一些。即：前多后少的原則?？傊畱?yīng)采用三聯(lián)或雙聯(lián)滑移齒輪變速組，且三聯(lián)滑移齒輪變速組在前。數(shù)學(xué)表達(dá)式為33 確定擴(kuò)大順序擴(kuò)大順序應(yīng)采用前密后疏。數(shù)學(xué)表達(dá)式為4 確定最小傳動(dòng)比的原則最小傳動(dòng)比應(yīng)采取前緩后急的原則，也稱為遞降原則。最后變速組的最小傳動(dòng)比常

15、取1/4。數(shù)學(xué)表達(dá)式為2-6機(jī)床轉(zhuǎn)速圖中，為什么要有傳動(dòng)比限制，各變速組的變速范圍是否一定在限定的范圍內(nèi)，為什么極限傳動(dòng)比、極限變速范圍原則在設(shè)計(jì)機(jī)床傳動(dòng)時(shí)，為防止傳動(dòng)比過小造成從動(dòng)齒輪太大，增加變速箱的尺寸，一般限制最小傳動(dòng)比為1/4；為減少振動(dòng)，提高傳動(dòng)精度，直齒輪的最大傳動(dòng)比2，斜齒圓柱齒輪；直齒輪變速組的極限變速范圍是斜齒圓柱齒輪變速組的極限變速范圍為最后變速組變速范圍可為單回曲機(jī)構(gòu)（背輪機(jī)構(gòu)），最大變速范圍為16。2-7 機(jī)床傳動(dòng)系統(tǒng)為什么要前多后少，前密后疏，前緩后急機(jī)床的主傳動(dòng)系統(tǒng)為降速傳動(dòng)（大部分甚至全部轉(zhuǎn)速低于電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)速）。傳動(dòng)件越靠近電動(dòng)機(jī)其轉(zhuǎn)速就越高，在電動(dòng)機(jī)功率一定的

16、情況下，所需傳遞的轉(zhuǎn)矩就越小，傳動(dòng)件和傳動(dòng)軸的幾何尺寸就越小。因此，從傳動(dòng)順序來講，應(yīng)盡量使前面的傳動(dòng)件多一些。即：前多后少的原則。變速組的變速范圍是，在公比一定的情況下，級(jí)比指數(shù)和傳動(dòng)副數(shù)是影響變速范圍的關(guān)鍵因素。只有控制的大小，才能使變速組的變速范圍不超過允許值。傳動(dòng)副數(shù)多時(shí)，級(jí)比指數(shù)應(yīng)小一些。考慮到傳動(dòng)順序中有前多后少的原則，擴(kuò)大順序應(yīng)采用前密后疏。使更多的傳動(dòng)件在相對(duì)高速下工作，減少變速箱的結(jié)構(gòu)尺寸，除在傳動(dòng)順序上前多后少、擴(kuò)大順序上前密后疏外，最小傳動(dòng)比應(yīng)采取前緩后急的原則，也稱為遞降原則。傳動(dòng)件在傳遞轉(zhuǎn)矩和運(yùn)動(dòng)的同時(shí)，也將其自身的轉(zhuǎn)角誤差按傳動(dòng)比的大小放大縮小，依次向后傳遞，最終反

17、映到執(zhí)行件上。如果最后變速組的傳動(dòng)比小于1，就會(huì)將前面各傳動(dòng)件傳遞來的轉(zhuǎn)角誤差縮小，傳動(dòng)比越小，傳遞來的誤差縮小倍數(shù)就越大，從而提高傳動(dòng)鏈的精度。因此采用先緩后急的最小傳動(dòng)比原則，有利于提高傳動(dòng)鏈末端執(zhí)行件的旋轉(zhuǎn)精度。2-8 公比，結(jié)構(gòu)式為，計(jì)算各變速組的級(jí)比、變速范圍及總變速范圍，并指出該結(jié)構(gòu)式表示什么類型的傳動(dòng)鏈。在保證結(jié)構(gòu)式性質(zhì)不變的情況下，若想縮短傳動(dòng)鏈，應(yīng)采用什么措施 第二變速組為基本組，級(jí)比指數(shù)為3，因而該系統(tǒng)為對(duì)稱雙公比傳動(dòng)鏈；最后擴(kuò)大組的變速范圍為16，是單回曲機(jī)構(gòu)；故該結(jié)構(gòu)式表示的傳動(dòng)鏈?zhǔn)蔷哂袉位厍鷻C(jī)構(gòu)的對(duì)稱雙公比傳動(dòng)鏈。由于基本組傳動(dòng)副數(shù)為2，級(jí)比也為3，可由雙速電動(dòng)機(jī)代替

18、，雙速電動(dòng)機(jī)為動(dòng)力源，必須為第一變速組。結(jié)構(gòu)是調(diào)整為：2-9 某機(jī)床公比，主軸轉(zhuǎn)速級(jí)數(shù)Z=16，n1=40r/min，nmax =2000 r/min，試擬定出結(jié)構(gòu)式，畫出結(jié)構(gòu)網(wǎng)；若電動(dòng)機(jī)功率P=4kW，額定轉(zhuǎn)速nm=1440 r/min，確定齒輪齒數(shù)，畫出轉(zhuǎn)速圖。該機(jī)床的變速范圍是需要的理論轉(zhuǎn)速級(jí)數(shù)為16采用對(duì)稱雙公比傳動(dòng)，大公比格數(shù)為：為偶數(shù)，且小于8；則該機(jī)床床的結(jié)構(gòu)式為按前密后疏的原則 結(jié)構(gòu)網(wǎng)、轉(zhuǎn)速圖如圖所示。（注：（1）轉(zhuǎn)速圖不是唯一的，（2）第2變速組傳動(dòng)比乘以，第3變速組傳動(dòng)比除以 ）題9 某機(jī)床主傳動(dòng)鏈結(jié)構(gòu)網(wǎng)題9 某機(jī)床主傳動(dòng)鏈轉(zhuǎn)速圖2-10 某機(jī)床的主軸轉(zhuǎn)速為n=401800

19、 r/min，公比，電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速nm=1440 r/min，試擬定結(jié)構(gòu)式、轉(zhuǎn)速圖；確定齒輪齒數(shù)、帶輪直徑比，驗(yàn)算轉(zhuǎn)速誤差；畫出傳動(dòng)系統(tǒng)圖。該機(jī)床的變速范圍是需要的理論轉(zhuǎn)速級(jí)數(shù)為則該機(jī)床床的結(jié)構(gòu)式為結(jié)構(gòu)網(wǎng)、轉(zhuǎn)速圖如圖所示。（注：轉(zhuǎn)速圖不是唯一的；第一變速組傳動(dòng)比除以，第三變速組傳動(dòng)比乘以）題10 某機(jī)鉆床主傳動(dòng)鏈結(jié)構(gòu)網(wǎng)題10 某機(jī)床主傳動(dòng)鏈轉(zhuǎn)速圖2-11 某機(jī)床的主軸轉(zhuǎn)速為n=1001120 r/min，轉(zhuǎn)速級(jí)數(shù)Z=8，電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速nm=1440 r/min，試擬定結(jié)構(gòu)式、畫出轉(zhuǎn)速圖和傳動(dòng)系統(tǒng)圖。該機(jī)床的變速范圍是該機(jī)床的公比為則該機(jī)床床的結(jié)構(gòu)式為題11 某機(jī)鉆床主傳動(dòng)鏈結(jié)構(gòu)網(wǎng)題11 某機(jī)床主傳動(dòng)鏈

20、轉(zhuǎn)速圖轉(zhuǎn)速圖中：第二變速組傳動(dòng)比除以，第三變速組傳動(dòng)比除以。傳動(dòng)系統(tǒng)圖略。2-12 寬式排列中是否有滑移齒輪齒數(shù)差要求，最大滑移齒輪是否一定居中，能否實(shí)現(xiàn)順序變速為什么 題12 無齒頂干涉條件的排列）最大滑移齒輪居中的無齒頂干涉條件的排列 ）最小滑移齒輪居中的無齒頂干涉條件的排列寬式排列滑移齒輪滑移嚙合變速過程中，位于中間位置的滑移齒輪沒有越過任何固定齒輪，不存在齒頂干涉問題，因而寬式排列中沒有最大、次大或最小滑移齒數(shù)差不小于4的條件，三個(gè)滑移齒輪可任意排列；能實(shí)現(xiàn)順序變速。2-13 適用于大批量生產(chǎn)模式的專門化機(jī)床，主軸轉(zhuǎn)速n=45500 r/min，為簡化結(jié)構(gòu)采用了雙速電動(dòng)機(jī)，nm=720

21、/1440 r/min，試畫出該機(jī)床的轉(zhuǎn)速圖和傳動(dòng)系統(tǒng)圖。該機(jī)床的變速范圍是需要的理論轉(zhuǎn)速級(jí)數(shù)為該機(jī)床專門化機(jī)床，原則上不變速，但為適應(yīng)技術(shù)進(jìn)步，可作適當(dāng)性能儲(chǔ)備，公比可選擇、。若采用題13 某機(jī)鉆床主傳動(dòng)鏈結(jié)構(gòu)網(wǎng)題13 某機(jī)床主傳動(dòng)鏈轉(zhuǎn)速圖題2-14 避免背輪機(jī)構(gòu)高速空轉(zhuǎn)該機(jī)床采用雙速電動(dòng)機(jī)，則該機(jī)床床的結(jié)構(gòu)式為轉(zhuǎn)速圖中第二變速組，傳動(dòng)比除以；第三變速組的傳動(dòng)比乘以。傳動(dòng)系統(tǒng)圖略2-14 舉例說明避免背輪機(jī)構(gòu)高速空轉(zhuǎn)的措施。2-15 求圖2-33所示傳動(dòng)系統(tǒng)的各齒輪、主軸、傳動(dòng)軸的計(jì)算轉(zhuǎn)速。主軸計(jì)算轉(zhuǎn)速 軸計(jì)算轉(zhuǎn)速 軸計(jì)算轉(zhuǎn)速 軸計(jì)算轉(zhuǎn)速 軸計(jì)算轉(zhuǎn)速 （軸軸）齒輪副主動(dòng)輪計(jì)算轉(zhuǎn)速（軸軸）齒輪

22、副主動(dòng)輪計(jì)算轉(zhuǎn)速、齒輪副主動(dòng)輪計(jì)算轉(zhuǎn)速、齒輪副主動(dòng)輪計(jì)算轉(zhuǎn)速圖2-33 某車床的轉(zhuǎn)速圖2-16 某數(shù)控機(jī)床，主軸n=3000 r/min，計(jì)算轉(zhuǎn)速nj=125 r/min；主傳動(dòng)采用變頻電動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)，電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速為nm=64500 r/min，額定轉(zhuǎn)速nd=1500 r/min，功率為P=。試設(shè)計(jì)電動(dòng)機(jī)串聯(lián)的分級(jí)傳動(dòng)系統(tǒng)。1）主軸要求的恒功率變速范圍 2）電動(dòng)機(jī)的恒功率變速范圍是3，即 3）該系統(tǒng)至少需要的轉(zhuǎn)速級(jí)數(shù)、變速組數(shù) 取 ，4）分級(jí)傳動(dòng)系統(tǒng)的實(shí)際公比為5）結(jié)構(gòu)式為 6）分級(jí)傳動(dòng)系統(tǒng)的最小傳動(dòng)比為 根據(jù)前緩后急的原則取 7）其它傳動(dòng)副的傳動(dòng)比為 8）調(diào)速電動(dòng)機(jī)的最低工作轉(zhuǎn)速為9）電動(dòng)機(jī)最低工

23、作轉(zhuǎn)速時(shí)所傳遞的功率為2-17 某數(shù)控機(jī)床，主軸n=4500 r/min，計(jì)算轉(zhuǎn)速nj=750 r/min；主傳動(dòng)采用變頻電動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)，電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速為nm=64500 r/min，額定轉(zhuǎn)速nd=1500 r/min，功率為P=。試設(shè)計(jì)電動(dòng)機(jī)串聯(lián)的分級(jí)傳動(dòng)系統(tǒng)。1）主軸要求的恒功率變速范圍 2）電動(dòng)機(jī)的恒功率變速范圍是3，即 3）該系統(tǒng)至少需要的轉(zhuǎn)速級(jí)數(shù)、變速組數(shù) 取 ，4）分級(jí)傳動(dòng)系統(tǒng)的實(shí)際公比為5）結(jié)構(gòu)式為 6）分級(jí)傳動(dòng)系統(tǒng)的最小傳動(dòng)比為 根據(jù)前緩后急的原則取 7）其它傳動(dòng)副的傳動(dòng)比為 8）調(diào)速電動(dòng)機(jī)的最低工作轉(zhuǎn)速為9）電動(dòng)機(jī)最低工作轉(zhuǎn)速時(shí)所傳遞的功率為2-18 某數(shù)控機(jī)床，主軸n=2400 r

24、/min，計(jì)算轉(zhuǎn)速nj=200 r/min；主傳動(dòng)采用變頻電動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)，電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速為nm=64500 r/min，額定轉(zhuǎn)速nd=1500 r/min，功率為P=。試設(shè)計(jì)電動(dòng)機(jī)串聯(lián)的分級(jí)傳動(dòng)系統(tǒng)。1）主軸要求的恒功率變速范圍 2）電動(dòng)機(jī)的恒功率變速范圍是3，即 3）該系統(tǒng)至少需要的轉(zhuǎn)速級(jí)數(shù)、變速組數(shù) 取 ，4）分級(jí)傳動(dòng)系統(tǒng)的實(shí)際公比為5）結(jié)構(gòu)式為 6）分級(jí)傳動(dòng)系統(tǒng)的最小傳動(dòng)比為 根據(jù)前緩后急的原則取 7）其它傳動(dòng)副的傳動(dòng)比為 8）調(diào)速電動(dòng)機(jī)的最低工作轉(zhuǎn)速為9）電動(dòng)機(jī)最低工作轉(zhuǎn)速時(shí)所傳遞的功率為2-19 無級(jí)變速有哪些優(yōu)點(diǎn)無級(jí)變速能使機(jī)床獲得最佳切削速度，無相對(duì)轉(zhuǎn)速損失；且能夠在加工過程中變速，保持

25、恒速切削；無級(jí)變速器通常是電變速組，恒功率變速范圍為216，恒轉(zhuǎn)矩變速范圍大于100，這樣，縮短了傳動(dòng)鏈長度，簡化了結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)；無級(jí)變速系統(tǒng)容易實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化操作。2-20 數(shù)控機(jī)床主傳動(dòng)設(shè)計(jì)有哪些特點(diǎn)電動(dòng)機(jī)的額定轉(zhuǎn)速產(chǎn)生主軸的計(jì)算轉(zhuǎn)速；電動(dòng)機(jī)的最高轉(zhuǎn)速產(chǎn)生主軸的最高轉(zhuǎn)速。主軸的恒轉(zhuǎn)矩變速范圍則決定了電動(dòng)機(jī)恒轉(zhuǎn)矩變速范圍的大小，電動(dòng)機(jī)恒轉(zhuǎn)矩變速范圍經(jīng)分級(jí)傳動(dòng)系統(tǒng)的最小傳動(dòng)比，產(chǎn)生主軸的恒轉(zhuǎn)矩變速范圍。2-21 機(jī)床進(jìn)給傳動(dòng)鏈與主傳動(dòng)鏈相比，有哪些不同主軸旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)的機(jī)床，主運(yùn)動(dòng)鏈大部分為恒功率變速，轉(zhuǎn)速圖前多后少、前密后疏、前緩后急；而機(jī)床的進(jìn)給運(yùn)動(dòng)傳動(dòng)鏈全部是恒轉(zhuǎn)矩變速，轉(zhuǎn)速圖須前少后多、前疏后密、

26、前急后緩，以獲得相對(duì)較大的驅(qū)動(dòng)功率。 2-22 三聯(lián)滑移齒輪的最大與次大齒輪的齒數(shù)差小于4時(shí)，為順利滑移嚙合變速，應(yīng)采用什么措施當(dāng)最大、次大滑移齒輪齒數(shù)差小于4時(shí)，可采用亞寬式排列，讓滑移的小齒輪越過固定的小齒輪，改變嚙合變速條件，使最大和最小齒輪齒數(shù)差不小于4；直接采用寬式排列，不存在齒輪齒頂干涉問題；也可采用變位齒輪使兩齒頂圓直徑之差不小于4個(gè)模數(shù)；或采用牙嵌離合器變速，使齒輪不動(dòng)。2-23 有公用齒輪的交錯(cuò)排列有什么優(yōu)點(diǎn)交錯(cuò)排列能減少兩齒輪變速組的軸向長度，采用公用齒輪使兩齒輪變速組的軸向長度更短。2-24 提高傳動(dòng)鏈的傳動(dòng)精度應(yīng)采用什么措施制造誤差、裝配誤差、軸承的徑向圓跳動(dòng)及傳動(dòng)軸的

27、橫向彎曲等，都能使齒輪等傳動(dòng)件形成幾何偏心和運(yùn)動(dòng)偏心，產(chǎn)生轉(zhuǎn)角誤差。要提高傳動(dòng)精度，需從以下幾方面采取措施。1)盡量縮短傳動(dòng)鏈。傳動(dòng)副越少，誤差源越少。2)使盡量多的傳動(dòng)路線采用先緩后急的降速傳動(dòng)，且末端傳動(dòng)組件（包括軸承）要有較高的制造精度、支承剛度，必要時(shí)采用校正機(jī)構(gòu)，這樣可縮小前面?zhèn)鲃?dòng)件的傳動(dòng)誤差，且末端組件不產(chǎn)生或少產(chǎn)生傳動(dòng)誤差。3)升速傳動(dòng)、尤其是傳動(dòng)比大的升速傳動(dòng)，傳動(dòng)件的制造精度應(yīng)高一些，傳動(dòng)軸組件應(yīng)有較高的支承剛度。減小誤差源的誤差值，避免誤差在傳動(dòng)中擴(kuò)大。4）傳動(dòng)鏈應(yīng)有較高的剛度，減少受載后的彎曲變形。主軸及較大傳動(dòng)件應(yīng)作動(dòng)平衡，或采用阻尼減振結(jié)構(gòu)，提高抗振能力。2-25 結(jié)

28、構(gòu)式是轉(zhuǎn)速圖的數(shù)學(xué)表達(dá)式，它是否具有乘法的交換率和分配率為什么結(jié)構(gòu)式是轉(zhuǎn)速圖的數(shù)學(xué)表達(dá)式，但不具有乘法的交換率和分配率。因?yàn)楦鹘M數(shù)字表示各變速組在傳動(dòng)鏈的位置，第一變速組、第二變速組、第三變速組等，大數(shù)字表示該變速組的傳動(dòng)副數(shù)，下角數(shù)字表示該變速組的級(jí)比指數(shù)。2-26 直線運(yùn)動(dòng)的主傳動(dòng)鏈和進(jìn)給傳動(dòng)鏈其載荷特性是否相同其計(jì)算轉(zhuǎn)速怎樣確定直線運(yùn)動(dòng)的主傳動(dòng)鏈和進(jìn)給傳動(dòng)鏈其載荷特性相同，皆為恒轉(zhuǎn)矩載荷。計(jì)算轉(zhuǎn)速（速度）是直線運(yùn)動(dòng)的主傳動(dòng)鏈和進(jìn)給傳動(dòng)鏈的最高轉(zhuǎn)速（速度）。2-27 誤差傳遞的規(guī)律是什么如何提高傳動(dòng)鏈的傳動(dòng)精度傳動(dòng)件的轉(zhuǎn)角誤差與哪些因素有關(guān)誤差傳遞的規(guī)律是：在傳動(dòng)鏈中，前一級(jí)傳動(dòng)件的轉(zhuǎn)角誤

29、差，經(jīng)縮小放大后，和從動(dòng)齒輪的轉(zhuǎn)角誤差一起，傳給后一級(jí)傳動(dòng)副，再按后一級(jí)傳動(dòng)副傳動(dòng)比的大小進(jìn)行擴(kuò)大或縮小。即在傳動(dòng)鏈中，傳動(dòng)件在傳遞運(yùn)動(dòng)和轉(zhuǎn)矩的同時(shí)，也將傳動(dòng)件的轉(zhuǎn)角誤差按傳動(dòng)比的大小進(jìn)行放大或縮小，依次向后傳遞，最終反映到執(zhí)行件上。如該傳動(dòng)件至執(zhí)行件的總傳動(dòng)比小于1，則該傳動(dòng)件的轉(zhuǎn)角誤差在傳動(dòng)中被縮??；反之，將被擴(kuò)大。傳動(dòng)件的轉(zhuǎn)角誤差：齒坯的幾何中心O與機(jī)床工作臺(tái)旋轉(zhuǎn)軸心O1的同軸度誤差，偏量為，幾何偏心；同樣齒輪的幾何中心O與傳動(dòng)軸軸心O2也存在同軸度誤差，偏移量為。2-28某機(jī)床主運(yùn)動(dòng)鏈的結(jié)構(gòu)式為，公比，主軸的最高轉(zhuǎn)速為。試確定機(jī)床主軸的各級(jí)轉(zhuǎn)速。主軸的轉(zhuǎn)速數(shù)列為 2-29某機(jī)床主運(yùn)動(dòng)鏈

30、的結(jié)構(gòu)式為，公比，主軸的最低轉(zhuǎn)速為。試確定機(jī)床主軸的各級(jí)轉(zhuǎn)速。公比 公比 最后變速組級(jí)比指數(shù)理論值為12；選取肯定是受到需求的最高轉(zhuǎn)速的限制；同理，也是根據(jù)實(shí)際需要確定的；若要保留傳動(dòng)鏈能得到的主軸級(jí)數(shù)，高低速段交叉；級(jí)比指數(shù)為的奇數(shù)倍，能使主軸中段（高低速交叉段）形成公比轉(zhuǎn)速段，符合工藝需求。因而高速段應(yīng)首先最高轉(zhuǎn)速確定， 公比 機(jī)械制造裝備設(shè)計(jì)第4版第三章習(xí)題參考答案3-1 為什么對(duì)機(jī)床主軸要提出旋轉(zhuǎn)精度、剛度、抗振性、溫升及耐磨性要求 主軸組件的功用是縮小主運(yùn)動(dòng)的傳動(dòng)誤差并將運(yùn)動(dòng)傳遞給工件或刀具進(jìn)行切削，形成表面成形運(yùn)動(dòng)；承受切削力和傳動(dòng)力等載荷。主軸組件直接參與切削，其性能影響加工精度

31、和生產(chǎn)率。 末端傳動(dòng)組件（包括軸承）要有較高的制造精度、支承剛度，必要時(shí)采用校正機(jī)構(gòu)，這樣可縮小前面?zhèn)鲃?dòng)件的傳動(dòng)誤差，且末端組件不產(chǎn)生或少產(chǎn)生傳動(dòng)誤差。 旋轉(zhuǎn)精度是主軸組件裝配后，靜止或低速空載狀態(tài)下，刀具或工件安裝基面上的全跳動(dòng)值。它取決于主軸、主軸的支承軸承、箱體孔等的制造精度，裝配和調(diào)整精度。 動(dòng)態(tài)剛度包括抗振性、熱變形、噪聲。耐磨性是精度保持性的體現(xiàn)。故機(jī)床主軸要提出旋轉(zhuǎn)精度、剛度、抗振性、溫升及耐磨性要求。3-2 主軸部件采用的滾動(dòng)軸承有那些類型，其特點(diǎn)和選用原則是什么 雙列圓柱滾子軸承、雙向推力角接觸球軸承、角接觸球軸承、雙列圓錐滾子軸承。 雙列圓柱滾子軸承，滾子直徑小，數(shù)量多(5

32、060個(gè))，具有較高的剛度；兩列滾子交錯(cuò)布置，減少了剛度的變化量；外圈無擋邊，加工方便；主軸內(nèi)孔為錐孔，錐度，軸向移動(dòng)內(nèi)圈使之徑向變形，調(diào)整徑向間隙和預(yù)緊；黃銅實(shí)體保持架，利于軸承散熱。NN3000K超輕系列軸承。 軸承型號(hào)為，接觸角60，滾動(dòng)體直徑小，極限轉(zhuǎn)速高；外圈和箱體孔為間隙配合，安裝方便，且不承受徑向載荷；與雙列圓柱滾子軸承配套使用。角接觸球軸承常用的型號(hào)有7000C系列和7000AC系列，前者接觸角為15，后者為25。7000C系列多用于極限轉(zhuǎn)速高，軸向負(fù)載小的機(jī)床，如內(nèi)圓磨床主軸等；7000AC系列多用于極限轉(zhuǎn)速高于雙列滾子軸承，軸向載荷較大的機(jī)床，如車床主軸和加工中心主軸。為提

33、高支承剛度，可采用兩個(gè)角接觸球軸承組合安裝。 圓錐滾子軸承，與圓錐齒輪相似，內(nèi)圈滾道錐面、外圈滾道錐面及圓錐滾子軸線形成的錐面相交于一點(diǎn)，以保證圓錐滾子的純滾動(dòng)。圓錐滾子軸線形成的錐面與軸承軸線的夾角（即半錐角），等于接觸角。由于圓錐滾子軸承是線接觸，所以承載能力和剛度較高。圓錐滾子旋轉(zhuǎn)時(shí)，離心力的軸向分力使?jié)L子大端與內(nèi)圈擋邊之間滑動(dòng)摩擦，摩擦面積大，發(fā)熱量大，因而極限轉(zhuǎn)速較低。軸承代號(hào)為30000。雙列圓錐滾子軸承有一個(gè)公用外圈，兩個(gè)內(nèi)圈，且內(nèi)圈小端無擋邊，可取出內(nèi)圈，修磨中間隔套，調(diào)整預(yù)緊量。雙列圓錐滾子軸承是背靠背的角接觸軸承，支點(diǎn)距離大，線接觸，滾子數(shù)量多，剛度和承載能力大?？沙惺芗儚?/p>

34、向力，也可承受以徑向力為主的徑向與雙向軸向載荷。適用于中低速、中等以上載荷的機(jī)床主軸前支承。常用的型號(hào)為。機(jī)床主軸較粗，主軸軸承的直徑較大，軸承所承受的載荷遠(yuǎn)小于其額定動(dòng)載荷，約為1/10。因此，一般情況下，承載能力和疲勞壽命不是選擇主軸軸承的主要依據(jù)；主軸軸承，應(yīng)根據(jù)剛度、旋轉(zhuǎn)精度和極限轉(zhuǎn)速來選擇。軸承的剛度與軸承的類型有關(guān)，線接觸的滾子軸承比點(diǎn)接觸的球軸承剛度高，雙列軸承比單列的剛度高，且剛度是載荷的函數(shù)，適當(dāng)預(yù)緊不僅能提高旋轉(zhuǎn)精度，也能提高剛度。軸承的極限轉(zhuǎn)速與軸承滾動(dòng)體的形狀有關(guān)，同等尺寸的軸承，球軸承的極限轉(zhuǎn)速高于滾子軸承，圓柱滾子軸承的極限轉(zhuǎn)速高于圓錐滾子軸承；同一類型的軸承，滾動(dòng)

35、體的分布圓越小，滾動(dòng)體越小，極限轉(zhuǎn)速越高。軸承的軸向承載能力和剛度，由強(qiáng)到弱依次為：推力球軸承、推力角接觸球軸承、圓錐滾子軸承、角接觸球軸承；承受軸向載荷軸承的極限轉(zhuǎn)速由高到低為：角接觸球軸承、推力角接觸球軸承、圓錐滾子軸承、推力球軸承。3-3 試分析主軸的結(jié)構(gòu)參數(shù)：跨度、懸伸量、外徑及內(nèi)孔對(duì)主軸部件彎曲剛度的影響由材料力學(xué)可知：當(dāng)端部受力時(shí)，在剛性支承上彈性主軸端部變形為主軸的兩支承之間的外徑、內(nèi)徑可按當(dāng)量直徑、計(jì)算，當(dāng)量直徑可按下式計(jì)算 式中 、， 、 階梯軸各段外徑、內(nèi)徑及其長度(mm)。 主軸的當(dāng)量慣性矩為3-4 主軸前后軸承的徑向跳動(dòng)量分別為、，試計(jì)算、在主軸前端處引起的徑向跳動(dòng)。剛

36、性主軸彈性支承引起的主軸端部變形為3-5 提高主軸剛度的措施有哪些提高剛度 除提高主軸自身剛度外,可采用以下措施：.角接觸軸承為前支承時(shí)，接觸線與主軸軸線的交點(diǎn)應(yīng)位于軸承前面；傳動(dòng)件應(yīng)位于后支承外側(cè)，且傳動(dòng)力使主軸端部變形的方向，不能和切削力造成的主軸端部的變形方向相同，兩者的夾角應(yīng)大一些，最佳為180o，以部分補(bǔ)償切削力造成的變形；主軸為皮帶傳動(dòng)時(shí)，應(yīng)采用卸荷式機(jī)構(gòu)，避免主軸承受皮帶拉力；齒輪也可采用卸荷式機(jī)構(gòu)；適當(dāng)增加一個(gè)支承內(nèi)的軸承數(shù)目，適度預(yù)緊，采用輔助支承提高支承剛度。提高動(dòng)剛度 除提高主軸組件的靜剛度，使固有頻率增高，避免共振外，可采用如下措施：用圓錐液壓漲套取代螺紋等軸向定位件；

37、徑向定位采用小錐度過盈配合或漸開線花鍵；滑移齒輪采用漸開線花鍵配合；采用三支承主軸；旋轉(zhuǎn)零件的非配合面全部進(jìn)行較精密的切削加工，并做動(dòng)平衡；設(shè)置消振裝置，增加阻尼?？稍谳^大的齒輪上切削出一個(gè)圓環(huán)槽，槽內(nèi)灌注鉛，主軸轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，鉛就會(huì)產(chǎn)生相對(duì)微量運(yùn)動(dòng)，消耗振動(dòng)能量，從而抑制振動(dòng)；如果是水平主軸，可采用動(dòng)壓滑動(dòng)軸承，提高軸承阻尼；圓錐滾子軸承的滾子大端有滑動(dòng)摩擦，阻尼比其它滾動(dòng)軸承高，因而在極限轉(zhuǎn)速許可的情況下，優(yōu)先采用圓錐滾子軸承；增加滾動(dòng)軸承的預(yù)緊力，也可增加軸承的阻尼；采用動(dòng)力油潤滑軸承，控制溫升，減少熱變形。3-6 主軸的軸向定位有幾種，各有什么特點(diǎn)CA6140車床為什么采用后端定位，而數(shù)控機(jī)

38、床為什么都采用前端定位 推力軸承在主軸上的位置，影響主軸的軸向精度和主軸熱變形的方向和大小。為使主軸具有足夠的軸向剛度和軸向定位精度，必須恰當(dāng)配置推力軸承的位置。軸向推力軸承配置：前端定位：推力軸承安裝在前軸承內(nèi)側(cè)，前支承結(jié)構(gòu)復(fù)雜，受力大，溫升高，主軸受熱膨脹向后伸長，對(duì)主軸前端位置影響較小；適用于軸向精度和剛度要求高的高精度機(jī)床和數(shù)控機(jī)床。后端定位：前支承結(jié)構(gòu)簡單，無軸向力影響，溫升低；但主軸受熱膨脹向前伸長，主軸前端軸向誤差大。使用于軸向精度要求不高的普通機(jī)床，如：臥式車床CA6140，立銑等。兩端定位：推力軸承安裝在前后兩支承內(nèi)側(cè)，前支承發(fā)熱較小,兩推力軸承之間的主軸受熱膨脹時(shí)會(huì)產(chǎn)生彎曲

39、，即影響軸承的間隙，又使軸承處產(chǎn)生角位移，影響機(jī)床精度。用于較短的主軸或軸向間隙變化不影響正常工作的機(jī)床，如鉆床、組合機(jī)床。3-7 怎樣根據(jù)機(jī)床切削力的特性選擇主軸滾動(dòng)軸承的精度。 切削力方向固定不變的主軸，按內(nèi)圈滾道表面相對(duì)于軸承外徑軸線的同軸度選擇；切削力方向隨主軸的旋轉(zhuǎn)同步變化的主軸，按外圈滾道表面相對(duì)于軸承外徑軸線的同軸度選擇。3-8 選擇主軸材料的依據(jù)是什么主軸的載荷相對(duì)較小，一般情況下，引起的應(yīng)力遠(yuǎn)小于鋼的屈服極限。因此，機(jī)械強(qiáng)度不是選擇主軸材料的依據(jù)。當(dāng)主軸的直徑、支承跨距、懸伸量等尺寸參數(shù)一定時(shí)，主軸的慣性矩為定值；主軸的剛度取決于材料的彈性模量。但各種鋼材的彈性模量，差別很小

40、。因此剛度也不是主軸選材的依據(jù)。主軸的材料，只能根據(jù)耐磨性、熱處理方法及熱處理后的變形大小來選擇。耐磨性取決于硬度，故機(jī)床主軸材料為淬火鋼或滲碳淬火鋼，高頻淬硬。普通機(jī)床主軸，一般采用45或60號(hào)優(yōu)質(zhì)結(jié)構(gòu)鋼，主軸支承軸頸及裝卡刀具的定位基面，高頻淬火，硬度為5055HRC；精密機(jī)床主軸，可采用40Cr高頻淬硬或低碳合金鋼（如20Cr，16MnCr5）滲碳淬火，硬度不低于60HRC。高精度機(jī)床主軸，可采用65Mn，淬硬5258HRC；高精度磨床砂輪主軸，鏜床、加工中心主軸，采用滲氮鋼（如38CrMoAlA），表面硬度為11001200HV。必要時(shí)，進(jìn)行冷處理。3-9 主軸的技術(shù)要求主要有哪幾項(xiàng)若

41、達(dá)不到這些要求，會(huì)有什么影響主軸的技術(shù)要求主要有：直徑公差、圓度t和圓柱度t1、傾斜度t2、跳動(dòng)t3、同軸度t4、表面粗糙度Ra。定位基面的精度按機(jī)床精度標(biāo)準(zhǔn)選擇。普通機(jī)床主軸，安裝齒輪等傳動(dòng)件的部位與兩支承軸頸軸心線的同軸度允差可取尺寸公差的一半，轉(zhuǎn)速大于600r/min的主軸，非配合表面的表面粗糙度值Ra；線速度的主軸，主軸組件應(yīng)做一級(jí)動(dòng)平衡。 若達(dá)不到這些要求咋不能保證主軸的旋轉(zhuǎn)精度。3-10 為什么多數(shù)數(shù)控車床采用傾斜床身 數(shù)控車床的床身導(dǎo)軌傾斜于主軸后上方，使切屑在自重作用下落入下面小車中或切屑輸送機(jī)上，切屑不與床身和導(dǎo)軌副接觸，避免了切屑攜帶的切削熱傳給床身導(dǎo)軌，減少了熱變形。 切

42、屑不與床身導(dǎo)軌，床身可做成封閉的截面。提高其靜剛度。 封閉的床身導(dǎo)軌空腔內(nèi)可保留型芯或沖入水泥，提高其動(dòng)剛度。3-11 怎樣提高支承件的動(dòng)態(tài)剛度 1、提高靜剛度和固有頻率 在不增加支承件質(zhì)量的前提下，合理的選擇支承件的截面形狀，合理的布置隔板和加強(qiáng)筋，是提高靜剛度和固有頻率的簡單而有效的方法。 2、增加阻尼 對(duì)于鑄鐵支承件，可保留型芯、采用封砂結(jié)構(gòu)，或在空腔內(nèi)充砼或高阻尼材料；采用阻尼焊接結(jié)構(gòu)，并在空腔內(nèi)充砼或高阻尼材料；采用高阻尼材料作支承件；支承件外表面可刷涂高阻尼材料。3-12 隔板和加強(qiáng)筋有什么作用，使用原則有哪些 縱向隔板能提高抗彎剛度；縱向隔板的高度方向應(yīng)垂直于彎曲面的中性層。橫向

43、隔板能提高抗扭剛度；橫向隔板的間距。斜向隔板即能提高抗彎剛度，又能提高抗扭剛度；較長的支承件常采用這種隔板。3-13 試述鑄鐵支承件、焊接支承件的優(yōu)缺點(diǎn)，并說明其應(yīng)用范圍。一般支承件用灰口鑄鐵制成，在鑄鐵中加入少量合金元素如鉻、硅、稀土元素等可提高耐磨性。鑄鐵鑄造性能好，容易得到復(fù)雜的形狀，且阻尼大，有良好的抗振性能，阻尼比。鑄件因壁厚不勻?qū)е略诶鋮s過程中產(chǎn)生鑄造應(yīng)力，所以鑄造后必須進(jìn)行時(shí)效處理，并盡量采用自然時(shí)效。自然時(shí)效是將鑄件放在露天，任其日曬雨淋，少則一年多則三至五年；精密機(jī)床支承件，除粗加工前進(jìn)行自然時(shí)效外，粗加工后應(yīng)進(jìn)行人工時(shí)效處理，充分消除鑄造應(yīng)力。人工時(shí)效是將工件放在200以下

44、的退火爐中，以6080/h的加熱速度緩慢加溫到530550，鑄件壁厚20mm時(shí)保溫4小時(shí)，壁厚每增加25mm保溫時(shí)間增加2小時(shí)，然后以30/h的冷卻速度爐冷至200以下出爐。梁類支承件如床身、立柱、橫梁等，也可利用共振原理進(jìn)行振動(dòng)時(shí)效，消除內(nèi)應(yīng)力。振動(dòng)時(shí)效時(shí)，支承件放在彈性支承（如廢輪胎）上，激振器安裝在支承件中部；激振器的頻率為一次橫向彎曲振動(dòng)的共振頻率。激振器可視為質(zhì)量偏心的、偏心矩可調(diào)的、無級(jí)變速電動(dòng)機(jī)。這種方法時(shí)效時(shí)間短；較人工時(shí)效節(jié)能。缺點(diǎn)是，按照一次彎曲共振頻率時(shí)效，中間部分振幅大，消除應(yīng)力效果好，兩端振幅小，效果較差。 用鋼板和型鋼焊接支承件，制造周期短，不用制作木模，特別適合于

45、生產(chǎn)數(shù)量少品種多的大中型機(jī)床床身的制造；由于鋼的彈性模量，鑄鐵的彈性模量，鋼的彈性模量約為鑄鐵的倍，所以鋼板焊接床身的抗彎剛度約為鑄鐵床身的倍；剛度要求相同時(shí)，焊接床身的壁厚比鑄鐵床身減少一半，質(zhì)量減輕2030%；焊接床身可做成封閉的結(jié)構(gòu)；焊接床身的缺點(diǎn)是阻尼約為鑄鐵的1/3，抗振性能差。為提高抗振性能，可采用阻尼焊接結(jié)構(gòu)或在空腔內(nèi)充入砼等措施。3-14 樹脂混凝土支承件有什么特點(diǎn)，目前應(yīng)用于什么類型的機(jī)床。 樹脂混凝土是制造機(jī)床床身的新型材料，又稱為人造花崗巖。之所以稱為樹脂混凝土，是因?yàn)橐詷渲拖♂寗┐婊炷林械乃嗪退?，與各種尺寸規(guī)格的花崗巖塊或大理石塊等骨料均勻混合、搗實(shí)固化而形成的

46、。樹脂為粘接劑，相當(dāng)于水泥，常用不飽和聚酯樹脂、環(huán)氧樹脂、丙烯酸樹脂等合成樹脂；稀釋劑的作用是降低樹脂粘度，澆注時(shí)有較好的滲透力，防止固化時(shí)產(chǎn)生氣泡；有時(shí)還要加入固化劑，改變樹脂分子鏈結(jié)構(gòu)，使原有的線型或支鏈型結(jié)構(gòu)轉(zhuǎn)化成體型分子鏈結(jié)構(gòu)。有時(shí)還要加入增韌劑，提高樹脂混凝土的抗沖擊性能和抗彎強(qiáng)度。樹脂混凝土的阻尼比為灰口鑄鐵的810倍，因而抗振性能好；對(duì)切削油、潤滑劑等有極好的耐腐蝕性；與金屬粘接力強(qiáng)，可根據(jù)不同的結(jié)構(gòu)要求，預(yù)埋金屬件，減少金屬加工量；生產(chǎn)周期短，澆注時(shí)無大氣污染，澆注出的床身靜剛度比鑄鐵床身高1640%。缺點(diǎn)是某些力學(xué)性能如抗拉強(qiáng)度低，可增加預(yù)應(yīng)力鋼筋或加強(qiáng)纖維來提高抗彎剛度；用

47、鋼板焊接出支承件的周邊框架，在空腔中充入樹脂混凝土而形成的結(jié)構(gòu)，適合于大中型機(jī)床結(jié)構(gòu)較簡單的支承件。 3-15 支承件截面形狀的選用原則是什么 空心截面比實(shí)心截面的慣性矩大；加大輪廓尺寸，減少壁厚，可提高支承件的剛度；設(shè)計(jì)時(shí)在滿足工藝要求的前提下，應(yīng)盡量減小壁厚。方形截面的抗彎剛度比圓形截面的剛度大，而抗扭剛度比圓形截面的剛度低；矩形截面在高度方向上的抗彎剛度比方形截面大，而寬度方向上的抗彎剛度和抗扭剛度比方形的低；因此，承受一個(gè)方向彎矩為主的支承件，其截面形狀應(yīng)為矩形，高度方向?yàn)槭軓澐较?；承受彎扭組合作用的支承件，截面形狀應(yīng)為方形；承受純扭矩的支承件，其截面形狀應(yīng)為圓環(huán)形；不封閉截面的剛度遠(yuǎn)

48、小于封閉的截面剛度，其抗扭剛度下降更大；因此，在可能的情況下，應(yīng)盡量把支承件做成封閉形狀。截面不能封閉的支承件應(yīng)采取補(bǔ)償剛度的措施。3-16 怎樣補(bǔ)償不封閉支承件的剛度損失 為彌補(bǔ)開孔后的剛度損失，可在孔上加蓋板，用螺栓將蓋板固定在壁上；也可將孔的周邊加厚（翻邊），如表3-12中的序號(hào)6；在翻邊的基礎(chǔ)上，加嵌入式蓋板，補(bǔ)償效果最佳，表3-12中的序號(hào)6加嵌入式蓋板后，相對(duì)抗彎剛度為，相對(duì)抗扭剛度為。另外，在孔周邊翻邊，可增加局部剛度，翻邊直徑與孔徑之比2，壁厚與翻邊高度的比值2時(shí)，剛度增加較大。3-17 為什么固定結(jié)合面要求有較高的表面精度 相對(duì)滑動(dòng)的連接面和重要的固定結(jié)合面須進(jìn)行精磨或配對(duì)刮

49、研，以增加真實(shí)的接觸面積，提高其接觸剛度。 緊固螺栓應(yīng)使結(jié)合面有不小于2MPa的接觸壓強(qiáng)，以消除結(jié)合面的平面度誤差，增大真實(shí)的結(jié)合面積，提高結(jié)合剛度。結(jié)合面承受彎矩時(shí)，應(yīng)使較多的緊固螺栓布置在受拉一側(cè)，承受拉應(yīng)力；結(jié)合面承受扭矩時(shí)，螺栓應(yīng)遠(yuǎn)離扭轉(zhuǎn)中心，均勻的分布于四周。支承件的連接凸緣可采用加強(qiáng)筋增加局部剛度，3-18 導(dǎo)軌的基本要求有哪些 導(dǎo)向精度 精度保持性剛度低速運(yùn)動(dòng)平穩(wěn)性結(jié)構(gòu)簡單、工藝性好3-19 按摩擦性質(zhì)導(dǎo)軌分為哪幾類，各具有什么摩擦性質(zhì)，適用于什么場(chǎng)合什么是閉式導(dǎo)軌，開式導(dǎo)軌，主運(yùn)動(dòng)導(dǎo)軌，進(jìn)給運(yùn)動(dòng)導(dǎo)軌大多數(shù)普通滑動(dòng)導(dǎo)軌屬于什么摩擦性質(zhì)按摩擦性質(zhì)可分為滑動(dòng)導(dǎo)軌和滾動(dòng)導(dǎo)軌。滑動(dòng)導(dǎo)軌又

50、細(xì)分為靜壓滑動(dòng)導(dǎo)軌、動(dòng)壓滑動(dòng)導(dǎo)軌和普通滑動(dòng)導(dǎo)軌。靜壓導(dǎo)軌是液體摩擦，導(dǎo)軌副之間有一層壓力油膜，多用于高精度機(jī)床進(jìn)給導(dǎo)軌。動(dòng)壓導(dǎo)軌也是液體摩擦，與靜壓導(dǎo)軌的區(qū)別僅在于油膜的形成不同，靜壓導(dǎo)軌靠液壓系統(tǒng)提供壓力油膜；動(dòng)壓導(dǎo)軌利用滑移速度帶動(dòng)潤滑油從大間隙處向狹窄處流動(dòng)，形成動(dòng)壓油膜；因而動(dòng)壓導(dǎo)軌適用于運(yùn)動(dòng)速度較高的主運(yùn)動(dòng)導(dǎo)軌。普通滑動(dòng)導(dǎo)軌為混合摩擦，導(dǎo)軌間有一定動(dòng)壓效應(yīng)，但由于速度較低，油楔不能隔開導(dǎo)軌面，導(dǎo)軌面仍處于直接接觸狀態(tài)；機(jī)床中大多數(shù)導(dǎo)軌屬于混合摩擦。滾動(dòng)導(dǎo)軌在導(dǎo)軌面間裝有滾動(dòng)元件（絕大多數(shù)為鋼球），因而是滾動(dòng)摩擦，廣泛應(yīng)用于數(shù)控機(jī)床和精密、高精度機(jī)床中。3-20 導(dǎo)軌的磨損有幾種形式，

51、導(dǎo)軌防護(hù)的重點(diǎn)是什么 導(dǎo)軌常見的磨損形式有：磨料（或磨粒）磨損、粘著磨損（或咬焊）和疲勞磨損。磨料磨損常發(fā)生在邊界摩擦和混合摩擦狀態(tài)，磨粒夾在導(dǎo)軌面間隨之相對(duì)運(yùn)動(dòng)，形成對(duì)導(dǎo)軌表面的“切削”，使導(dǎo)軌面劃傷。磨料的來源是潤滑油中的雜質(zhì)和切屑微粒。磨料的硬度越高，相對(duì)運(yùn)動(dòng)速度越高，壓強(qiáng)越大，對(duì)導(dǎo)軌副的危害就越大。磨料磨損是不可避免的，因而減少磨料磨損是導(dǎo)軌保護(hù)的重點(diǎn)。接觸疲勞磨損也是不可避免的，它是滾動(dòng)導(dǎo)軌、滾珠絲杠的主要失效形式。3-21 導(dǎo)軌的材料有幾種，有什么特點(diǎn)，各適用于什么場(chǎng)合 鑄鐵 鑄鐵是一種成本低、有良好減振性和耐磨性，易于鑄造和切削加工的材料。常用的鑄鐵有灰鑄鐵、孕育鑄鐵、耐磨鑄鐵等

52、。 鋼 為提高導(dǎo)軌的耐磨性，可采用淬硬的鋼導(dǎo)軌，鑄鐵淬火鋼組成的導(dǎo)軌副能夠防止粘著磨損，抗磨粒磨損的性能比不淬硬的鑄鐵導(dǎo)軌副高510倍，并隨合金成分和硬度的增加而提高。淬火鋼導(dǎo)軌一般鑲裝在支承件上。鑲鋼導(dǎo)軌材料有合金工具鋼或軸承鋼（如9Mn2V、GCr15等）、淬火鋼（如45、T8A等）、滲碳鋼或氮化鋼（如20CrMnTi或38CrMoAlA）。鑲鋼導(dǎo)軌工藝復(fù)雜、加工困難，為減少熱變形，需分段制作，拼裝、樹脂粘接，并用螺栓固定在支承件上。目前，國內(nèi)有的數(shù)控機(jī)床和加工中心采用鑲鋼導(dǎo)軌。 塑料 鑲裝導(dǎo)軌所用的塑料，主要是聚四氟乙烯。聚四氟乙烯有“塑料王”之稱，它的摩擦系數(shù)很小，與鑄鐵摩擦?xí)r摩擦系數(shù)

53、為，且動(dòng)、靜摩擦系數(shù)相差很小，具有良好的防止爬行的性能；具有優(yōu)異的耐熱性，能夠在-250260穩(wěn)定工作，且摩擦系數(shù)在工作溫度范圍內(nèi)幾乎保持不變。化學(xué)穩(wěn)定性極好，強(qiáng)酸、強(qiáng)堿及各種氧化劑對(duì)它毫無作用，甚至沸騰的“王水”對(duì)它也不起反應(yīng)；化學(xué)穩(wěn)定性超過玻璃、陶瓷、不銹鋼、金。純聚四氟乙烯極不耐磨，須加入青銅粉、石墨等添加劑增加耐磨性。聚四氟乙烯導(dǎo)軌軟帶可用環(huán)氧樹脂粘貼在動(dòng)導(dǎo)軌上，其接觸壓強(qiáng)應(yīng)小于。聚四氟乙烯導(dǎo)軌軟帶可用環(huán)氧樹脂粘結(jié)（或同時(shí)用螺釘固定）在動(dòng)導(dǎo)軌上。適用于中小型精密機(jī)床和數(shù)控機(jī)床，特別是潤滑不良（如立式導(dǎo)軌）或無法潤滑的導(dǎo)軌。3-22 聚四氟乙烯軟帶有什么優(yōu)點(diǎn)復(fù)合導(dǎo)軌板有什么特點(diǎn) 導(dǎo)軌軟帶

54、是一種以PTFE為基的納米高分子復(fù)合材料，含有豐富的固體潤滑劑微粒，具有優(yōu)異的摩擦損特性，達(dá)國際先進(jìn)水平（產(chǎn)品達(dá)美國ASTMD3308標(biāo)準(zhǔn)）。由于采用納米超細(xì)配方，6S導(dǎo)軌軟帶材質(zhì)更均勻致密，消除內(nèi)應(yīng)力，裁剪不變形，外形更平直，絕無“荷葉邊”，耐磨性更強(qiáng)，已廣泛用于各類普通機(jī)床和其它機(jī)械滑動(dòng)導(dǎo)軌的制造和維修，尤其適用于精度要求高的各類精密機(jī)床、數(shù)控機(jī)床及加工中心。FQ1、SF1、GS導(dǎo)軌板是在鋼板上燒結(jié)球狀青銅顆粒并浸漬聚四氟乙烯的板材，導(dǎo)軌板厚度為3mm，青銅顆粒上浸漬的聚四氟乙烯表層厚。導(dǎo)軌板可用環(huán)氧樹脂粘結(jié)（或同時(shí)用螺釘固定）在動(dòng)導(dǎo)軌上。導(dǎo)軌板既有聚四氟乙烯良好的摩擦特性，又具有青銅和鋼

55、的剛性和導(dǎo)熱性。適用于中小型精密機(jī)床和數(shù)控機(jī)床，特別是潤滑不良（如立式導(dǎo)軌）或無法潤滑的導(dǎo)軌。3-23 導(dǎo)軌副材料選用原則是什么 導(dǎo)軌副材料的選用原則是：為提高導(dǎo)軌副的耐磨性，防止粘著磨損，導(dǎo)軌副應(yīng)采用不同的材料制造；如果采用相同的材料，也應(yīng)采用不同的熱處理使雙方具有不同的硬度。在滑動(dòng)導(dǎo)軌中，長導(dǎo)軌各處的使用幾率不等，導(dǎo)致磨損不勻，不均勻磨損對(duì)加工精度的影響較大，因此，長導(dǎo)軌應(yīng)采用較耐磨的和硬度較高的材料制造。普通機(jī)床的動(dòng)導(dǎo)軌多用聚四氟乙烯導(dǎo)軌軟帶，支承導(dǎo)軌采用淬硬的孕育鑄鐵。精密機(jī)床、高精度機(jī)床，導(dǎo)軌面需刮削，可采用耐磨鑄鐵導(dǎo)軌副，但動(dòng)導(dǎo)軌的硬度應(yīng)比支承導(dǎo)軌的硬度低1545HB。3-24 常見的直線運(yùn)動(dòng)導(dǎo)軌組合形式有哪幾種說明其主要性能及應(yīng)用場(chǎng)合 雙矩形導(dǎo)軌 雙矩形導(dǎo)軌結(jié)構(gòu)簡單，易制造，剛度和承載能力大，安裝