A卷共（NUMPAGES10）頁第（PAGE10）頁河北科技大學理工學院2013——2014學年第1學期《機械制造裝備設計》期末考試試卷A專業班級姓名學號題號一二三四五總分得分一、填空（每空1分，共20分）1．機械制造裝備設計柔性化的含義是指和柔性化。2．機械制造裝備主要包括：、、、。3．機床的基本參數包括：______________、_____________、_____________。4．導軌的作用是和。5．普通機床主軸的滾動軸承前支承的精度要比后支承的精度______________。6．某機床主軸的轉速級數Z=12，公比=1.26，采用雙速電機的結構式為_______________。7．進給傳動鏈的傳動載荷特點是；因此，其傳動系中各傳動件的計算轉速是其的________________。8．專用機床總體設計的結果表現形式是三圖一卡，它們是：零件的機械加工工序圖、、和。9．自動化倉庫中的托盤或貨箱的功能是____________。10．料倉中隔料器的作用是__________________。二．簡答（每小題5分，共25分）1．機床系列化設計的標志是什么？設計中遵循的四化原則是什么？2．機床設計應滿足的基本要求是什么？3．機床主軸轉速數列的公比為什么要1＜≤2？4．機床主軸的功率轉矩特性是什么？（畫圖表示并說明）5．直線滑動導軌常用的截面組合形式有哪些？三、簡單分析設計（15分）1．某機床主軸的轉速（速度）中等，承受的徑向載荷較大，徑向支承應選擇哪種類型的軸承？如果主軸的轉速（速度）高，承受的徑向、軸向都載荷較小，又應選擇哪種類型的軸承？為了提高主軸軸承的接觸剛度，應采取什么措施？2．某龍門機床的橫梁受到切削頭重力和切削力的作用，試選擇橫梁合理的截面形狀？為了提高橫梁的剛度，應采取什么措施？3．某中型機床主傳動系統主軸的轉速nmax=3000轉/分，nmin=25轉/分，計算轉速nj=250轉/分，交流調速電機的額定轉速n電=1500轉/分，n電max=4500轉/分,試設計無級和分級混合的傳動系統。四、主軸組件分析(15分）某機床主軸組件如四題圖所示，試完成以下問題：1．分別指出圖上標注阿拉伯數字的零件的名稱和作用。2．畫出軸向力的傳遞路線。3．說明軸承間隙（或預緊）如何進行調整。四題圖五、綜合設計應用（25分）已知某中型機床主傳動系統主軸的轉速nmax=1600轉/分，nmin=40轉/分，=1.26，電機轉速n電=1440轉/分，主軸的計算轉速。公比為1.06的標準數列為：試完成下列問題：1．列出主軸上各級轉速。2．寫出傳動結構式。3．畫出轉速圖（見下一頁）。4．確定各傳動軸的計算轉速。軸號計算轉速5．確定各變速組中最小齒輪的計算轉速齒輪代號計算轉速轉速圖河北科技大學理工學院2013——2014學年第1學期《機械制造裝備設計》期末考試試卷標準答案學院______________年級_______考試班級_____________________________題號一二三四五總分滿分1030252015100一、填空（每空1分，共20分）1．產品結構、功能2分2．加工設備、工藝裝備、倉儲傳送裝備和輔助裝備4分3．尺寸參數、運動參數、動力參數3分4．導向、承載2分5．高一級1分6．12＝23×31×261分7．恒轉矩；最高轉速2分8．加工示意圖、機床的尺寸聯系圖、生產率計算卡3分9．裝物料1分10．將待加工對象從料倉中隔離出來并進入上料器。1分二．簡答（每小題5分，共25分）1．標志是機床主參數的系列化（1分）；產品系列化、零部件通用化、標準化（3分）；結構典型化（1分）。2．工藝范圍、精度、剛度、熱變形、噪聲、低速平穩性等。一個要點得1分，滿5分。3．因為主軸轉速由nmin至nmax是遞增的，所以公比1＜；2分為了使主軸上最大相對轉速損失不大于50%，即Amax＝＝50%，所以≤2。3分4．機床主軸上的轉速一般按等級數從小到大分級排列，其功率轉矩特性圖如二題解圖所示。3分其功率轉矩特性以計算轉速nj為界分兩個區域，低于nj部分為恒轉矩區（Ⅱ），高于nj部分為恒功率區（Ⅰ）。2分二題解圖三題解圖5．常用的組合形式有:三角形與矩形；雙三角形；雙矩形；燕尾形；雙圓形。每種組合得1分，合理的適當得分，滿5分。三、簡單分析設計（15分）1．龍門機床的橫梁受到切削頭重力和切削力的作用時，橫梁合理受到彎、扭組合載荷（2分），其截面形狀應選擇矩形（1分）；為了提高橫梁的剛度，應加隔板（肋板）、加強筋（肋條）等措施（2分）。2．機床主軸的轉速（速度）中等，承受的徑向載荷較大，徑向支承應選擇短圓柱滾子軸承（2分）；主軸的轉速（速度）高，承受的徑向、軸向都載荷較小，又應選擇角接觸球軸承（2分）；為了提高主軸軸承的接觸剛度，應采取預緊措施（1分）。3．解：主軸恒功率變速范圍：R主N=3000/250=121分電機恒功率變速范圍：R電N=4500/1500=31分分級恒功率變速范圍：R分N=R主N/R電N=12/3=41分若采用2個傳動副的分級變速組，則主軸有間隔；若采用3個傳動副的分級變速組，公比為2，則主軸有部分重疊，其轉速圖見三題解圖。2分四、主軸組件分析(15分）1.1箱體；支承和安裝箱體上的零件。1分2、3圓錐滾子軸承；主軸的徑向和軸向支承作用。2分4碟形彈簧；補償主軸熱伸長時圓錐滾子軸承的預緊或間隙。2分5調整螺母，軸承2的定位固定，調整軸承2、3的間隙預緊。1分6深溝球軸承；輔助支承作用，也有減振減噪作用。2分2．主軸軸向力的傳遞路線如四題解圖所示，左右方向上力的傳遞路線各2分。四題解圖3．說明軸承1的間隙（或預緊）如何進行調整。答：松開調整螺母5上的鎖緊螺釘，擰動螺母5，推動碟形彈簧、套筒、軸承3的內圈向前（右）移動，在力的作用下，主軸的臺階作用軸承2的內圈向后（左）移動，由于軸承2、3的外圈相對箱體1不動，從而將軸承2、3的內圈滾道、滾動體、外圈的滾道間隙消除（或預緊），調整完畢后，將調整螺母5上的鎖緊螺釘鎖緊?；卮鹜暾_的得2分五、綜合設計應用（25分）1．查表得到主軸的轉速為：40、50、63、80、100、125、160、200、250、315、400、500、630、800、1000、1250、1600。5分2．主軸轉速的傳動結構式為：17=31×33×285分3．畫出轉速圖見五題解圖所示。