【正文】 單操縱 17 方便的優(yōu)點(diǎn)。 2） 實(shí)用性：箱體、機(jī)架是機(jī)器重要的組成部分其精度、表面粗糙度、 尺寸和形位公差等技術(shù)指標(biāo)必須確保機(jī)器的使用性能和使用壽命。根據(jù)箱體、機(jī)架的不同用途，設(shè)計(jì)中對(duì)以上各項(xiàng)既要有所偏重，又要統(tǒng)籌兼顧， 要重視其外觀造型設(shè)計(jì)。這對(duì)于某些調(diào)整到一定位置后，不允許因軸向載荷 而造成逆轉(zhuǎn)的機(jī) 械是十分重要的，例如銑床的升降工作臺(tái)、螺旋千斤頂、螺旋壓力機(jī)等；工作平穩(wěn)無噪聲。但是，對(duì)齒面磨損、塑性變形等失效形式目前尚未 建立行之有效的成熟的計(jì)算方法和完整的設(shè)計(jì)數(shù)據(jù)。 一般情況下齒輪傳動(dòng)的設(shè)計(jì)準(zhǔn) 則為： 1） 對(duì)閉式軟齒面齒輪傳動(dòng)，主要失效形式是齒面點(diǎn)蝕，故按齒面 接觸疲勞強(qiáng)度進(jìn)行設(shè)計(jì)計(jì)算，再按齒根彎曲疲勞強(qiáng)度進(jìn)行校核。 答：通過齒輪傳動(dòng)的強(qiáng)度計(jì)算，確定出齒輪的主要尺寸（如齒數(shù)、模數(shù)、齒寬、螺旋角、分度圓直 徑等），齒圈、輪輻、輪子轂等的結(jié)構(gòu)形式及尺寸大小，通常由結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)而定，而不進(jìn)行強(qiáng)度計(jì)算。 對(duì)于直徑很小的鋼制齒輪，若齒根圓到鍵槽底部的距離較小時(shí)，應(yīng)將齒輪和軸做成一體（稱為齒輪 軸）。 當(dāng)齒頂圓直徑大于 400mm 而小于 1000mm 時(shí)，一般應(yīng)做成輪輻截面為“十”字形的輪輻式結(jié)構(gòu) 的齒輪。合理的結(jié)構(gòu)和足夠的強(qiáng)度是軸設(shè)計(jì)必須 滿足的基本要求。對(duì)某些旋轉(zhuǎn)精度要求 較高的軸或受力較大的細(xì)長(zhǎng)軸，如機(jī)床主軸、電機(jī)軸等，還需保證足夠的剛度，以防止工作時(shí)產(chǎn)生 過大的彈性變形；對(duì)一些高速旋轉(zhuǎn)的軸，如高速磨床主軸、汽輪機(jī)主軸等，則要考慮振動(dòng)穩(wěn)定性問 題，以防止共振的發(fā)生。 滾珠絲杠：摩擦阻力小，傳動(dòng)效率高，運(yùn)轉(zhuǎn)平穩(wěn)，低速時(shí)不爬行，啟動(dòng)時(shí)無抖動(dòng)，經(jīng)調(diào)整和預(yù)緊可 實(shí)現(xiàn)高精度定位，壽命長(zhǎng)。某些場(chǎng) 合也可用于增速裝置，并稱為增速器?？刹鹇?lián)接是不須毀壞聯(lián)接中的任一零件就可拆開的 聯(lián)接，故多次裝拆無損于其使用性能。安置在機(jī)械設(shè)備傳動(dòng)系統(tǒng)中的離合器通過操縱或自控進(jìn)行離合，可以完成工作機(jī)啟動(dòng)、停止、 換向、變速等工作。制動(dòng)器是保證機(jī)構(gòu)或機(jī)器安全工作的重 要部件。所以還需在低速軸上安裝安全制動(dòng)器。 答：與齒輪、螺旋等以固體作為傳動(dòng)構(gòu)件相比，液壓傳動(dòng)具有以下優(yōu)點(diǎn)：易于獲得很大______________的力或力矩， 傳遞相同功率時(shí)體積小、重量輕、運(yùn)動(dòng)慣性小、反映速度快；可以在較大的范圍內(nèi)方便地實(shí)現(xiàn)無級(jí) 調(diào)速；傳動(dòng)平穩(wěn)，易于實(shí)現(xiàn)頻繁的換向和過載保護(hù)；易于實(shí)現(xiàn)自動(dòng)控制，且其執(zhí)行機(jī)構(gòu)能以一定的 精度自動(dòng)地按照輸入信號(hào)（常為機(jī)械量）的變化規(guī)律動(dòng)作（液壓隨動(dòng)），并將力或功率放大；摩擦 21 運(yùn)動(dòng)表面得到自行潤滑，壽命較長(zhǎng)；液壓元件易于實(shí)現(xiàn)通用化、標(biāo)準(zhǔn)化、系列化，便于設(shè)計(jì)和推廣 使用，系統(tǒng)而已靈活方便；很容易實(shí)現(xiàn)直線運(yùn)動(dòng)。旋轉(zhuǎn)式動(dòng)密封又按被密封兩結(jié)合面間是否有間隙， 分接觸型和非接觸型兩種。 答： 液壓系統(tǒng)壓力不足原因 解決方法 溢流閥卡 死、拆下溢流閥修理、 油泵磨損嚴(yán)重、更換新油泵、 閥體上壓力油堵崩掉、重新堵死、 管路過長(zhǎng)或管徑過細(xì)改用大管徑油管或重新設(shè)計(jì)管路長(zhǎng)度 電氣傳動(dòng)基礎(chǔ) 簡(jiǎn)述電動(dòng)機(jī)的種類和用途。 答：直流電動(dòng)機(jī)主要調(diào)速方式為 1） 改變電樞電阻：使用變阻器或接觸器、電阻器通過調(diào)節(jié)電樞電阻 調(diào)速； 2） 改變電樞電壓：通過電動(dòng)機(jī) 發(fā)電機(jī)組、晶閘玡變流器或晶體管晶 閘管開關(guān)電路改變電樞電壓調(diào)速； 3） 改變磁通：通過直流電源變阻器、電動(dòng)機(jī)擴(kuò)大機(jī)或磁放大器、晶 閘管變敁器改變線圈磁量使電動(dòng)機(jī)實(shí)現(xiàn)調(diào)速。 答：直流電動(dòng)機(jī)制動(dòng)：在電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)子上施加與轉(zhuǎn)動(dòng)方向相反的轉(zhuǎn)矩，使電動(dòng)機(jī)限速（如電動(dòng)機(jī)帶重 物恒速下降），或減速（如停車過程）運(yùn)行。產(chǎn)生電流 Ia（與電動(dòng)勢(shì)狀態(tài) 方向相反），在電阻 RL 上耗能，并按發(fā)電機(jī)原理在電樞上產(chǎn)生與轉(zhuǎn)動(dòng)方向相反的電磁制動(dòng)轉(zhuǎn)矩， 使轉(zhuǎn)子快些減速。當(dāng)轉(zhuǎn)速下降至零時(shí)，應(yīng)及時(shí)切斷 電源，以防電動(dòng)機(jī)向反方向重新啟動(dòng)。 異步電動(dòng)機(jī)制動(dòng)方法有： ① 能耗制動(dòng)：當(dāng)電動(dòng)機(jī)定子繞組與交流電源斷開后，立即接 到一個(gè)直流電源上，流入的直流電流在氣隙中建立一個(gè)靜止不動(dòng)的磁場(chǎng)，它在旋轉(zhuǎn)著的轉(zhuǎn)子繞 組中 感生電流、電阻損耗：轉(zhuǎn)子電流與靜止磁場(chǎng)相作用產(chǎn)生制動(dòng)轉(zhuǎn)矩。 簡(jiǎn)述電動(dòng)機(jī)選用的一般原則。 （ 3）根據(jù)使用場(chǎng)所的環(huán)境條件如溫度、濕度、灰塵、腐蝕和易燃易爆氣體等考慮必要的防護(hù)等級(jí)和 結(jié)構(gòu)與安裝方式。 另外，運(yùn)行可靠性、條件通用性、安裝與維修是否方便、產(chǎn)品價(jià)格、建設(shè)費(fèi)用和運(yùn)行維修費(fèi)用等方 面，也應(yīng)在綜合考慮之列。 （ 2）用于計(jì)算和分析 CAD 系統(tǒng)可進(jìn)行產(chǎn)品的靜 /動(dòng)態(tài)特性、 磁場(chǎng)、溫度場(chǎng)、流體場(chǎng)、振動(dòng)、強(qiáng)度、應(yīng)變分布、熱變形等內(nèi)容的分析研。非會(huì)話型設(shè)計(jì)過程即計(jì)算機(jī)按設(shè)計(jì)師編制的程序自動(dòng)完成設(shè)計(jì)的各個(gè)工作步驟， 適用于設(shè)計(jì)目標(biāo)能夠定量加以描述的場(chǎng)合，即變異性設(shè)計(jì)和適應(yīng)性設(shè)計(jì)。 簡(jiǎn)述人機(jī)工程設(shè)計(jì)的一般原則。各種操縱器具的布置應(yīng)在人體功能可 能實(shí)現(xiàn)的范圍內(nèi)。因?yàn)閷?duì)于突然發(fā)生的聲音，人具有特殊的反應(yīng)能力。 ⑥ . 除非故意聯(lián)動(dòng)，控制件的使用不應(yīng)互相干擾； ⑦ . 要求迅速或精確高速的地方用手進(jìn)行操作； ⑧ . 為執(zhí)行若干個(gè)分段控制，應(yīng)采用止動(dòng)型控制； ⑨ . 當(dāng)控制件要求用力大或要求連續(xù)向前用力時(shí)，可選用腳操作。環(huán)境條件包括溫度、濕 度、輻射熱、灰塵、射線、氣體、氣壓、重力、加速度、照明、色彩、噪聲、振動(dòng)等。 答：模塊化設(shè)計(jì)是在對(duì)產(chǎn)品進(jìn)行市場(chǎng)分析、預(yù)測(cè)、功能分析的基礎(chǔ)上，劃分并設(shè)計(jì)出一系列 25 通用的 功能模塊，根據(jù)用戶要求，對(duì)模塊進(jìn)行選擇和組合，構(gòu)成不同功能或功能相同 性能不同、規(guī)格不同 的產(chǎn)品。劃分前必須對(duì)系 統(tǒng)進(jìn)行仔細(xì)、系統(tǒng)的功能分析和結(jié)構(gòu)分析，并要注意下各點(diǎn)： 1） 模塊在整個(gè)系統(tǒng)中的作用及其更換的可能性和必要性； 2） 保持模塊在功 能及結(jié)構(gòu)方面有一定的獨(dú)立性和完整性； 3） 模塊間的接合要素應(yīng)便于聯(lián)接與分離； 4） 模塊的劃分不能影響系統(tǒng)的主要功能。 生命周期設(shè)計(jì)要求設(shè)計(jì)師評(píng)估生命周期成本，并將評(píng)價(jià)結(jié)果用于指導(dǎo)設(shè)計(jì)和制造方案的決策。創(chuàng)新設(shè)計(jì)可分為開發(fā)型 設(shè)計(jì)、變異設(shè)計(jì)和反求設(shè)計(jì)三種類型。 第四章機(jī)械制造工藝學(xué) 工藝過程設(shè)計(jì) 什么是工藝規(guī)程？簡(jiǎn)述工藝規(guī)程的設(shè)計(jì)依據(jù)和基本程序。 什么是基準(zhǔn)？工藝基準(zhǔn)選擇的主要原則是什么？ 答：所謂工藝基準(zhǔn)就是零件上用來確定其它點(diǎn)、線、面的那些點(diǎn)、 27 線、面。 ② . 基準(zhǔn)統(tǒng)一原則即盡可能在加工工序中采用同一基準(zhǔn)，以簡(jiǎn)化夾具設(shè)計(jì)及工序集中提高加工精度 和生產(chǎn)率。如階梯軸的置 身輔助副本基準(zhǔn)應(yīng)該選中間階梯的端面； ④ . 在沒有設(shè)計(jì)要求保證表面余量均勻的情況下，若零件 _____________9每個(gè)表面都需加工，則應(yīng)選擇加工小的表 面為粗基準(zhǔn)； ⑤ . 粗基準(zhǔn)應(yīng)便于定位、裝夾和加工； ⑥ . 粗基準(zhǔn)應(yīng)盡可能平整、光整：有飛邊、澆口、冒口的表面以及分型面、分模面不應(yīng)作為粗基準(zhǔn)； ⑦ . 同一定位自由度方向的粗基準(zhǔn)一般只允許使用一次。 ④ . 自為基準(zhǔn)原則對(duì)零件上的重要工作表面的加工儲(chǔ)備量及一些先整加工方法往往采用被加工表 面本身作為基準(zhǔn)以保證加工質(zhì)量。其又可分為工序基準(zhǔn)、定位基準(zhǔn)、測(cè)量基準(zhǔn)、裝配基準(zhǔn)等。 設(shè)計(jì)工藝規(guī)程的主要主要依據(jù)（亦即原始材料）主要有： 1） 零件的樣圖及相關(guān)的裝配圖 2） 產(chǎn)品驗(yàn)收的質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn) 3） 企業(yè)生產(chǎn)條件毛坯生產(chǎn)、專用工藝裝備制造條件 4） 通用與標(biāo)準(zhǔn)工藝裝備及有關(guān)手冊(cè)資料 設(shè)計(jì)工藝規(guī)程的基本程序（基本步驟）： 1） 產(chǎn)品裝配與零件圖分析、產(chǎn)品性能功用、零件結(jié)構(gòu)工藝性 2） 確定毛坯制造方法 3） 擬訂零件制造工藝路線選擇定位基準(zhǔn)面 4） 工序設(shè)計(jì)：確定各工序中的工步順序與內(nèi)容；各工序所用設(shè)備、工藝裝備；各工序尺寸與加工 余量；主要加工工序分析；計(jì)算工時(shí)定額； 5） 編制工藝規(guī)程文件 工藝規(guī)程設(shè)計(jì)中最應(yīng)注意的問題是哪些？ 答：工藝規(guī)程設(shè)計(jì)中最應(yīng)注意的問題（即解決的主要問題）有： ① . 零件的結(jié)構(gòu)工藝性分析 ② . 零件加工中的基準(zhǔn)選擇 ③ . 表面加工方法選擇 ④ . 加工階段的劃分 ⑤ . 加工順序的安排 ⑥ . 工序的合理組合 ⑦ . 加工余量的確定 ⑧ . 加工工序尺寸的計(jì)算 ⑨ . 主要工序的分析 結(jié)構(gòu)工藝性審查的主要對(duì)象和內(nèi)容包括哪些？審查的目的和意 義何在？ 答：產(chǎn)品結(jié)構(gòu)工藝性審查系指工藝設(shè)計(jì)人員對(duì)產(chǎn)品及零件部件的結(jié)構(gòu)，分階段進(jìn)行可加工性、可裝 配性、可維修性和經(jīng)濟(jì)性分析、評(píng)價(jià)。 2） 變異地設(shè)計(jì)是在已有產(chǎn)品的基礎(chǔ)上，進(jìn)行原理方案機(jī)構(gòu)結(jié)構(gòu)、參 數(shù)、尺寸的變異以適用市場(chǎng)新的要求或提高競(jìng)爭(zhēng)力，變型系列產(chǎn)品在生產(chǎn)中廣泛應(yīng)用，這是通過變 異的一種創(chuàng)新。 簡(jiǎn)述創(chuàng)新設(shè)計(jì)的含義和方法。 答：產(chǎn)品生命周期設(shè)計(jì)其目標(biāo)是所設(shè)計(jì)的產(chǎn)品對(duì)社會(huì)的貢獻(xiàn)最大，而對(duì)制造商、用戶和環(huán)境的成本 最小。劃分模 塊既要兼顧制造管理方便，具有較大靈活性，避免組合時(shí)產(chǎn)生混亂，又要考慮到該模塊系列將來的 擴(kuò)展和向?qū)Ｓ?、變型產(chǎn)品的輻射。在交通運(yùn)輸市畝中，設(shè)備為有關(guān)人員提供了“小”環(huán)境備件，空調(diào)、通風(fēng)、減振、 降噪等是此類設(shè)備的設(shè)計(jì)所必須考慮的人機(jī)界面問題。工作環(huán)境對(duì)人的工能 力和安全有巨大影響。 3） 操縱、調(diào)節(jié)部件的選擇造型和布置，應(yīng)適合有關(guān)身體部位及其 運(yùn)動(dòng)，并考慮有關(guān)靈敏度、精確度、速度、作用力等方面的要求。信息的顯示有視覺、聽覺和觸覺三類。不同姿勢(shì)下的工作空間和有利工作區(qū)域與方向在考慮工作空間時(shí)，應(yīng) 使四肢具有足夠的活動(dòng)空間。采用模擬或仿真技術(shù) 24 進(jìn)行性 能評(píng)價(jià)有重要的實(shí)用價(jià)值。 （ 3）用于產(chǎn)品設(shè)計(jì) CAD系統(tǒng)可分為兩大類，即人機(jī)交互會(huì)話型和非會(huì)話型。 答：（ 1）用于繪圖及幾何造型繪圖應(yīng)用軟件即圖形處理軟件，是計(jì)算機(jī)用于繪圖的軟件，由圖形 處理系統(tǒng)軟件和圖形處理應(yīng)用軟件組成。 （ 5）根據(jù)生產(chǎn)機(jī)械的轉(zhuǎn)速要求與 械的復(fù)雜程度，選擇電動(dòng)機(jī)的額定 轉(zhuǎn)速。 （ 2）根據(jù)負(fù)載轉(zhuǎn)矩、轉(zhuǎn)速變化范圍和啟動(dòng)頻繁程度等要求，考慮電動(dòng)機(jī)的溫升限制、過載能力與啟 動(dòng)轉(zhuǎn)矩倍數(shù)選擇電動(dòng)機(jī)容量，并確定通風(fēng)冷卻方式。 ③ 反接制動(dòng)：電動(dòng)機(jī)電源相序改變，使旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng)旋轉(zhuǎn)方向改 變；或因負(fù)載作用使轉(zhuǎn)子反轉(zhuǎn)，均可使電動(dòng)機(jī)旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng)與轉(zhuǎn)子旋轉(zhuǎn)方向相反，產(chǎn)生制動(dòng)轉(zhuǎn)矩。 3） 反饋制動(dòng)：在直流電動(dòng)機(jī)帶恒定轉(zhuǎn)矩負(fù)載并采用調(diào)壓調(diào)速運(yùn)行 時(shí)，如需降低轉(zhuǎn)速，應(yīng)先降低電樞電壓，些時(shí)電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速 n 與 ___________電勢(shì) Ea不會(huì)突變，因而暫時(shí) U〈 Ea， 電樞電流 Ia反向，成發(fā)電狀態(tài)運(yùn)行，向電源反饋電能，并產(chǎn)生制動(dòng)的電磁轉(zhuǎn)矩，使轉(zhuǎn)速下降。 2） 反接制動(dòng)：制動(dòng)時(shí)保持勵(lì)磁不變，電源反接使電樞電流反向，產(chǎn) 生制動(dòng)的電磁轉(zhuǎn)矩。電磁制動(dòng)的制動(dòng)力矩大、控制方便、沒有機(jī)械磨損。改變極對(duì)數(shù) p采用有級(jí) 22 電動(dòng) 機(jī)進(jìn)行有級(jí)調(diào)速；應(yīng)用電子變頻器改變電源頻率 f實(shí)現(xiàn)電動(dòng)機(jī)連續(xù)調(diào)速。根據(jù)電動(dòng)機(jī)不同的控制方式又可分為伺服電動(dòng)機(jī)和步進(jìn)電動(dòng)機(jī)。常用動(dòng)密封形式有：成型填料密封、油封、機(jī)械密封硬填料密封和螺旋密封。 液壓系統(tǒng)中密封的重要意義是什么？常用的動(dòng)密封有哪些類型？ 答：液壓系統(tǒng)中密封的重要意義是防止泄漏造成污染和浪費(fèi)，以及對(duì)系統(tǒng)工作穩(wěn)定性和可靠性的影 響。 按功能控制閥可分為壓力控制閥（溢流閥、減壓閥）、流量控制閥（節(jié)流閥、調(diào) 速閥）、方向控制 閥（液控單向閥、電磁換向閥）。為了減小制動(dòng)轉(zhuǎn)矩，縮小制動(dòng)器的尺寸，通常將制動(dòng)器安裝在制動(dòng)對(duì)象傳動(dòng)軸系的高速軸上。 對(duì)離合器的基本要求是：接合平穩(wěn)，分離徹底，動(dòng)作準(zhǔn)確；結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，外廓尺寸、重量和轉(zhuǎn)動(dòng)慣量 ??；工作安全可靠，操縱方便、省力，對(duì)接合元件的壓緊力能在內(nèi)部平衡；接合元件耐磨，散熱性 能好，工作壽命長(zhǎng)。不可拆聯(lián)接是至少必須毀壞聯(lián)接中的某 20 一部分 才能拆 開的聯(lián)接，常見的有鉚釘聯(lián)接、焊接、膠接等。上述五種減速器已有標(biāo)準(zhǔn)系列產(chǎn)品，使用時(shí)只需結(jié)合所需傳動(dòng)功率、轉(zhuǎn)速、傳動(dòng)比、工作條件 和機(jī)器的總體布置等具體要求，從產(chǎn)品目錄或有關(guān)手冊(cè)中選取。 1簡(jiǎn)述非同步傳動(dòng)帶選用的一般程序。 答：普通絲杠：結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單制造方便，成本低，易于實(shí)現(xiàn)自鎖，運(yùn)轉(zhuǎn)平穩(wěn)，但當(dāng)?shù)退倩蜃鬟\(yùn)動(dòng)的微調(diào) 時(shí)可能出現(xiàn)爬行。 軸的工作能力計(jì)算包括軸的強(qiáng)度、剛嚦和振動(dòng)穩(wěn)定性等方面的計(jì)算。齒圈用鋼制，而輪芯則用 鑄鐵或鑄鋼。但航空產(chǎn)品中的齒輪，也有做成腹板式 的。進(jìn)行 齒輪的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)時(shí)，必須綜合地考慮上述各方面的因素。 3） 對(duì)開式齒輪傳動(dòng)，主要失效形式是齒面磨損和齒根彎曲疲勞折 斷，故先按齒根彎曲疲勞強(qiáng)度進(jìn)行設(shè)計(jì)計(jì)算，然后考慮磨損的影響，將強(qiáng)度計(jì)算所求得的齒輪模數(shù) 適當(dāng)增大。而對(duì)高速重載易發(fā)生膠合失效的齒輪傳動(dòng)，則還應(yīng)進(jìn)行齒面抗膠合能力的核算。 簡(jiǎn)述一般傳動(dòng)齒輪的設(shè)計(jì)方法和步驟。 答： 1） 齒輪傳動(dòng)的主要優(yōu)點(diǎn)是：瞬時(shí)傳動(dòng)比恒定，工作平穩(wěn)，傳動(dòng)準(zhǔn)確 可靠，可傳遞空間任意兩軸之間的運(yùn)動(dòng)和動(dòng)力；適用的