機(jī)械制造裝備設(shè)計(jì)第三版(李慶余)部分課后答案

-4機(jī)床分配運(yùn)動(dòng)的原則是什么？傳動(dòng)形式如何選擇？答：機(jī)床分配運(yùn)動(dòng)的原則：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。傳動(dòng)形式如何選擇：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)，傳動(dòng)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。液壓無極變速傳動(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)或液壓無極傳動(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)應(yīng)根據(jù)具體情況，以滿足使用要求為原則，合理選定。1-6怎樣減少機(jī)床的振動(dòng),減少齒輪的噪聲值?減少機(jī)床的振動(dòng):對(duì)來自機(jī)床外部的振源，最可靠最有效的方法是隔離振源。對(duì)無法隔離的振源或傳動(dòng)鏈內(nèi)部形成的振源，則應(yīng)1)選擇合理的傳動(dòng)形式，盡量減短傳動(dòng)鏈，減少傳動(dòng)件個(gè)數(shù)，即減少振動(dòng)源數(shù)量。2)提高傳動(dòng)鏈內(nèi)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。3)大傳動(dòng)件應(yīng)作動(dòng)平衡或設(shè)置阻尼機(jī)構(gòu)。4)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。減小齒輪的噪聲值:1)縮短傳動(dòng)鏈，減少傳動(dòng)件的個(gè)數(shù)。2)采用小模、硬齒面齒輪，降低傳動(dòng)間的線速度。3）提高齒輪的精度。4）采用增加齒數(shù)、減小壓力角或采用圓柱螺旋齒輪，增加齒輪嚙合的重合度，機(jī)床齒輪的嚙合度不小于1.3。5）提高傳動(dòng)件的阻尼比，增加支承組件的剛度。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？標(biāo)準(zhǔn)公比有7個(gè):1.06、1.12、1.26、1.41、1.58、1.78、2。（1）限制最大相對(duì)速度損失Amax≤50%，因此1<φ≤2（2）為方便記憶和使用，轉(zhuǎn)速數(shù)列為10進(jìn)位，即相隔一定數(shù)級(jí)使轉(zhuǎn)速成10倍關(guān)系，即njφ^E1=10nj，φ=E1^√10（3）轉(zhuǎn)速數(shù)列為2進(jìn)位，即相隔一定數(shù)級(jí)，使轉(zhuǎn)速成2倍關(guān)系以便采用轉(zhuǎn)速成倍數(shù)關(guān)系的雙速電動(dòng)機(jī)，即φ=E2^√2機(jī)床主軸的等級(jí)數(shù)列轉(zhuǎn)速與數(shù)學(xué)中的等比數(shù)列是有區(qū)別的，雖然標(biāo)準(zhǔn)公比寫成精度為1/100的小數(shù)，但標(biāo)準(zhǔn)公比（2除外）都是無理數(shù)，機(jī)械傳動(dòng)無法實(shí)現(xiàn)2、?2、等傳動(dòng)比，尤其是1.26，?2≈1.26≈1010，但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？一點(diǎn)三線：一點(diǎn)是轉(zhuǎn)速點(diǎn)，三線是主軸轉(zhuǎn)速線、傳動(dòng)軸線、傳動(dòng)線；轉(zhuǎn)速圖表示：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？結(jié)構(gòu)式表示級(jí)比規(guī)律，結(jié)構(gòu)網(wǎng)表示機(jī)床的傳動(dòng)路線傳動(dòng)比的相對(duì)關(guān)系。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?乘積Rn=r1.r2.r3……rn-1Rn=級(jí)數(shù)的Z-1次方2-4.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？X0=1X1=P0X2=P0.P1Xj=P0.P1…P(j-1)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2）確定傳動(dòng)順序及傳動(dòng)副數(shù)的原則前多后少3）確定擴(kuò)大順序的原則前密后疏4）確定最小傳動(dòng)比的原則前緩后急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?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，限制最小傳動(dòng)比；為減少振動(dòng)，提高傳動(dòng)精度，限制最大傳動(dòng)比。2-7.機(jī)床傳動(dòng)系統(tǒng)為什么要前多后少、前疏后密，前緩后急？前多后少：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)功率一定的情況下，所傳遞的轉(zhuǎn)矩就越小，傳動(dòng)件和傳動(dòng)軸的幾何尺寸就越小。因此，應(yīng)盡量使前面的傳動(dòng)件多一些。前密后疏：變速組j的變速范圍是。在公比一定的情況下，只有控制xj（pj-1）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?？紤]到傳動(dòng)順序中有前多后少的原則，擴(kuò)大順序應(yīng)采用前密后疏的原則。前緩后急：為使更多的傳動(dòng)件在相對(duì)高速下工作，減少變速箱的結(jié)構(gòu)尺寸，最小傳動(dòng)比應(yīng)采取前緩后急的原則。此外，由于制造安裝等原因，傳動(dòng)件工作中有轉(zhuǎn)角誤差，采用前緩后急原則，有利于提高傳動(dòng)鏈末端執(zhí)行件的旋轉(zhuǎn)精度。2-19無級(jí)變速有哪些優(yōu)點(diǎn)？能使機(jī)床獲得最佳切削速度，無相對(duì)轉(zhuǎn)速損失：能夠在加工過程中變速，保持恒速切削：無級(jí)變速器通常是電變速組，恒功率變速范圍為2—8.5，恒轉(zhuǎn)矩變速范圍大于100，這樣，縮短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：①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。②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180。，以部分補(bǔ)償切削力造成的變形：主軸為帶傳動(dòng)時(shí)，應(yīng)采用卸荷式機(jī)構(gòu)，避免主軸承受傳動(dòng)帶拉力；齒輪也可采用卸荷式機(jī)構(gòu)。③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，以提高支承剛度。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：①用圓錐液壓漲套取代螺紋等軸向定位件；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。②采用三支承主軸。③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。④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，阻尼比其他滾動(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。⑤采用動(dòng)力油潤(rùn)滑軸承，控制溫升，減少熱變形。3-8選擇主軸材料的依據(jù)是什么？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。3-11怎樣提高支撐件的動(dòng)態(tài)剛度？提高靜剛度和固有頻率2、增加阻尼3-12隔板和加強(qiáng)肋有什么作用？使用原則有哪些？縱向隔板能提高抗彎剛度；橫向隔板能提高抗扭剛度；斜向隔板既能提高抗彎剛度，又能提高抗彎剛度。加強(qiáng)肋提高導(dǎo)軌與床身過渡連接處的局部剛度；提高箱體軸承孔處的局部剛度；提高抗彎剛度，避免薄壁振動(dòng)。3-15.支承面截面形狀的選用原則是什么？答：（1）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)盡量減少壁厚。（2）方形截面比圓形截面的抗彎剛度大，而抗扭剛度低；矩形截面在高度方向上的抗彎剛度比方形截面的抗彎剛度大，而寬度方向上的抗彎剛度和抗扭剛度比方形截面的抗彎剛度和抗扭剛度小，因此，承受一個(gè)方向彎矩為主的支承件，其截面應(yīng)為矩形，高度方向應(yīng)為受彎方向；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。（3）不封閉截面的剛度遠(yuǎn)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)償不封閉支撐件的剛度損失？答：（1）根據(jù)支承件受力情況合理的選擇材料、截面形狀、尺寸、壁厚，合理的布置肋條和肋板；（2）提高阻尼特性，采用新材料制造支承件。3-17為什么固定結(jié)合面要求有較高的表面精度？當(dāng)結(jié)合面存在表面精度誤差,當(dāng)接觸壓強(qiáng)很小時(shí),結(jié)合面只有幾個(gè)高點(diǎn)接觸,實(shí)際接觸面積很小,接觸變形大,接觸剛度低,因此要固定結(jié)合面要有極其高的表面精度.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3-26如何選擇滾動(dòng)導(dǎo)軌?根據(jù)精度、壽命、剛度、結(jié)構(gòu)進(jìn)行選擇。3-27什么叫爬行？產(chǎn)生于什么類型的運(yùn)動(dòng)中?產(chǎn)生爬行的原因是什么?消除爬行的措施有哪些?=1\*GB4㈠機(jī)床進(jìn)給系統(tǒng)的運(yùn)動(dòng)件，當(dāng)其運(yùn)行速度低到一定值時(shí)，不是作連續(xù)勻速運(yùn)動(dòng)，而是時(shí)走時(shí)停、忽快忽慢，這種現(xiàn)象稱之為爬行。=2\*GB4㈡產(chǎn)生于進(jìn)給傳動(dòng)機(jī)構(gòu)中=3\*GB4㈢原因：摩擦面上的動(dòng)摩擦因數(shù)小于靜摩擦因數(shù)，且動(dòng)摩擦因數(shù)隨滑移速度的增大而減小以及傳動(dòng)系統(tǒng)彈性變形。=4\*GB4㈣措施（1）減少靜動(dòng)摩擦因數(shù)之差，改變動(dòng)摩擦因數(shù)隨速