機械制造裝備設(shè)計第二章習題答案解析[關(guān)慧貞](編輯修改稿)
2025-07-19 21:03 本頁面
【文章內(nèi)容簡介】 ① 首先確定末端執(zhí)行件的概略形狀與尺寸。② 設(shè)計末端執(zhí)行件與其相鄰的下一個功能部件的結(jié)合部的形式、概略尺寸。若為運動導軌結(jié)合部，則執(zhí)行件一側(cè)相當滑臺，相鄰部件一側(cè)相當滑座，考慮導軌結(jié)合部的剛度及導向精度，選擇并確定導軌的類型及尺寸。③ 根據(jù)導軌結(jié)合部的設(shè)計結(jié)果和該運動的行程尺寸，同時考慮部件的剛度要求，確定下一個功能部件（即滑臺側(cè)）的概略形狀與尺寸。④ 重復上述過程，直到基礎(chǔ)支承件（底座、立柱、床身等）設(shè)計完畢。⑤ 若要進行機床結(jié)構(gòu)模塊設(shè)計，則可將功能部件細分成子部件，根據(jù)制造廠的產(chǎn)品規(guī)劃，進行模塊提取與設(shè)置。⑥ 初步進行造型與色彩設(shè)計。⑦ 機床總體結(jié)構(gòu)方案的綜合評價。19. 機床的主參數(shù)及尺寸參數(shù)根據(jù)什么確定？答：機床主參數(shù)是代表機床規(guī)格大小及反映機床最大工作能力的一種參數(shù)，為了更完整地表示出機床的工作能力和工作范圍，有些機床還規(guī)定有第二主參數(shù)，通用機床的主參數(shù)和主參數(shù)系列國家已制定標準，設(shè)計時可根據(jù)市場的需求在主參數(shù)系列標準中選用相近的數(shù)值。專用機床的主參數(shù)是以加工零件或被加工面的尺寸參數(shù)來表示，一般也參照類似的通用機床主參數(shù)系列選取。機床的尺寸參數(shù)是指機床的主要結(jié)構(gòu)尺寸參數(shù)，通常包括：（1）與被加工零件有關(guān)的尺寸，如臥式車床最大加工工件長度，搖臂鉆床的立柱外徑與主軸之間的最大跨距等。（2）標準化工具或夾具的安裝面尺寸，如臥式車床主軸錐孔及主軸前端尺寸。20. 機床的運動參數(shù)如何確定？驅(qū)動方式如何選擇？數(shù)控機床與普通機床確定方法有什么不同？運動參數(shù)是指機床執(zhí)行件如主軸、工件安裝部件（工作臺）的運動速度。主運動為回轉(zhuǎn)運功的機床，如車床、銑床等，其主運動參數(shù)為主軸轉(zhuǎn)速。對于專用機床和組合機床用于對特定的工件進行特定工序的加工，主軸的轉(zhuǎn)速通常是固定的。對于通用機床由于完成工序較廣，又要適應(yīng)一定范圍的不同尺寸和不同材質(zhì)零件的加工需要。要求主軸具有不同的轉(zhuǎn)速（即應(yīng)實現(xiàn)變速），故需確定主軸的變速范圍。首先確定最低（nmin）和最高（nmax）轉(zhuǎn)速，對主軸轉(zhuǎn)速進行合理排列，然后確定標準公比值和標準轉(zhuǎn)速數(shù)列，選用公比，最后得出變速范圍Rn，公比和級數(shù)Z之間的關(guān)系。數(shù)控機床中進給量廣泛使用電機無級變速，普通機床則既有機械無級變速方式，又機械有級變速方式。采用有級變速方式時，進給量一般為等比級數(shù)，其確定方法與主軸轉(zhuǎn)速的確定方法相同。首先根據(jù)工藝要求，確定最大、最小進給量 fmax、fmin，然后選擇標準公比或進給量級數(shù)Zf，再求出其它參數(shù)。機床運動的驅(qū)動方式常用的有電動機驅(qū)動和液壓驅(qū)動，驅(qū)動方式的選擇主要根據(jù)機床的變速形式和運動特性要求來確定。數(shù)控機床一般采用伺服電機無級變速形式，其他機床多采用機械有級變速形式或無級與有級變速的組合形式。21. 機床的動力參數(shù)如何確定？數(shù)控機床與普通機床的確定方法有什么不同？動力參數(shù)包括機床驅(qū)動的各種電動機的功率或扭矩。通常動力參數(shù)可通過調(diào)查類比法（或經(jīng)驗公式），試驗法或計算方法來確定。數(shù)控機床主傳動采用直流或交流電動機無級變速，要考慮電動機與機床主軸功率特性匹配問題。22. 機床主傳動系都有那些類型？由那些部分組成？主傳動系可按不同的特征來分類：（1）按驅(qū)動主傳動的電動機類型 可分為交流電動機驅(qū)動和直流電動機驅(qū)動。交流電動機驅(qū)動中又可分單速交流電動機或調(diào)速交流電動機驅(qū)動。調(diào)速交流電動機驅(qū)動又有多速交流電動機和無級調(diào)速交流電動機驅(qū)動。無級調(diào)速交流電動機通常采用變頻調(diào)速的原理。（2）按傳動裝置類型 可分為機械傳動裝置、液壓傳動裝置、電氣傳動裝置以及它們的組合。（3）按變速的連續(xù)性 可以分為分級變速傳動和無級變速傳動。23. 什么是傳動組的級比和級比指數(shù)？常規(guī)變速傳動系的各傳動組的級比指數(shù)有什么規(guī)律性？傳動組的級比是指主動軸上同一點傳往被動軸相鄰兩傳動線的比值，用xi 表示。級比xi中的指數(shù)Xi值稱為級比指數(shù)，它相當于由上述相鄰兩傳動線與被動軸交點之間相距的格數(shù)。設(shè)計時要使主軸轉(zhuǎn)速為連續(xù)的等比數(shù)列，必須有一個變速組的級比指數(shù)為1，此變速組稱為基本組?；窘M的級比指數(shù)用X0表示，即X0 ＝ 1，后面變速組因起變速擴大作用，所以統(tǒng)稱為擴大組。第一擴大組的級比指數(shù)X1一般等于基本組的傳動副數(shù)P0，即X1 ＝ P0。第二擴大組的作用是將第一擴大組擴大的變速范圍第二次擴大，其級比指數(shù)X2等于基本組的傳動副數(shù)和第一擴大組傳動副數(shù)的乘積，即X2 ＝ P0P1。如有更多的變速組，則依次類推。上述設(shè)計是傳動順序和擴大順序相一致的情況，若將基本組和各擴大組采取不同的傳動順序，還有許多方案。24. 什么是傳動組的變速范圍？各傳動組的變速范圍之間有什么關(guān)系？變速組中最大與最小傳動比的比值，稱為該傳動組的變速范圍。各變速組的變速范圍相應(yīng)受到限制：主傳動各變速組的最大變速范圍為R主max ＝ u主max / u主min ≤（2～）/ ＝ 8～10；對于進給傳動鏈，由于轉(zhuǎn)速通常較低，傳動功率較小，零件尺寸也較小，上述限制可放寬為u進max≤，u進min≥1/5，故R進max≤14。主軸的變速范圍應(yīng)等于主變速傳動系中各變速組變速范圍的乘積，即Rn ＝ R0 R 1 R 2 R j25. 某車床的主軸轉(zhuǎn)速為n＝40～1800 r/min ，公比＝，電動機的轉(zhuǎn)速n電＝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，驗算轉(zhuǎn)速誤差；畫出主傳動系圖。解：該主軸的變速范圍為: 根據(jù)變速范圍、公比可求變速的級數(shù)擬定結(jié)構(gòu)式。根據(jù)級比規(guī)律和傳動副前多后少、傳動線前密后疏的原則確定 查表可獲得12級轉(zhuǎn)速為 580、11160、2231450、6900、1250、1800作轉(zhuǎn)速圖如下： 符合要求符合要求最后擴大組的變速范圍：符合要求帶輪的直徑計算（因功率參數(shù)等不詳僅舉例說明）：查表取小帶輪的基準直徑為125mm則大帶輪直徑 197mm查表取小帶輪的直徑為100mm，傳動比為 1:, 大帶輪的直徑為160mm.齒輪齒數(shù)的確定：I II 軸之間的傳動副共有3對 傳動比為 1:1,1:,1:2如果采用模數(shù)相同的標準齒輪，則三對傳動副的齒輪和相同查表可得可以取得60,72，84,96等。取可以確定三個傳動副的齒數(shù)為1：1傳動副 36 361： 30 421：2傳動副 24 48同理可確定II III 軸的齒數(shù)和取 841：1傳動副齒數(shù)取 42 421： 62III IV之間的傳動副齒數(shù)和取 902
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