机械制造装备设计试卷汇总（十一套带答案）

直线）运动的轨迹，这两条曲线（或直线）称为该表面的 发生线 。

17．当运动部件低速运动时,主动件匀速运动,从动件往往出现速度不均匀的跳跃式运动,这种现象,称为__爬行________.

18．滚动轴承的预紧力分为三级，轻预紧力适用于高速主轴，中预紧力适用于中、低速主轴， 重 适用于分度主轴。 19．工作空间是指工业机器人正常运行时 手腕 参考点能在空间活动的最大范围。

20．在末端执行器的参考点P，相对于基座坐标系的速度，可通过相应

位置 变量对时间的微分而得到。 三．问答题 （30分 每小题6分）

1．主轴箱设计中，为什么要遵循“传动副前多后少”的原则 ？

得 分 批阅人 1）主变速系统从电机到主轴，通常是降速传动。接近电机传动件转

速较高，由公式 M=9550

Nn 可知。传动的转矩较小，尺寸

小些。 （2分）

2）靠近主轴转速小，转矩大，尺寸大。 (2分) 3）拟定主轴变速系统时，尽可能将传动副较多的变速组安排在前面， 将传动副较少的变速组安排在后面，以减小变速箱的尺寸。（2分）

2．工业机器人与机床，在基本功能和工作原理上有何异同？

工业机器人与机床在基本功能和工作原理上相同之处：1）两者都有位姿变化要求。 （2分） 2）都是通过坐标运动来实现末端执行器的位姿变化。（1分）不同之处：1）机床以直角坐标五为主，机器人以关节形式运动为主。（2分） 2）机床刚度、精度高，机器人刚度精度比较低。（1分） （共计6分）

3在生产线专用机床的总体设计中，“三图一卡”的设计工作指的是 什么 ?

1）被加工零件图。（1分） 2）加工示意图 （1分） 3）机床总联系尺寸图 （2分） 4）生产计算卡 （2分 ）。 4若主轴刚度低，支承刚度高，主轴跨度如何选择？ 可选主轴跨距略小的最佳跨距L. (3分)

主轴综合刚度主要受轴承与支承的应响，即轴承支承刚度高，主轴综合刚度也高。 （3分）

5.试述确定标准公比φ的原则是什么 ?

1）通用机床，辅助时间与准备结束时间长，，转速损失不会因起加工

周期过多的延长，为使变速箱不过于复杂，一般取φ=1.26 或1.41 等较大的公比。 （ 2分） 2）专用机床，情况相反，取φ=1.12或 1.26较小的公比。 （2分） 3）自动化小型机床，切削时间远小于辅助时间，取公比为 1.58 1.78 ，2 。以简化机床结构。 （2分）

四．分析推导题 （21分 每小题7分） 1.试述根据什么原则，选择支承件的截面形状，摇臂钻床摇臂的截面为何种形状？为什么为该形状？ 1．答；

1）空心截面的刚度都比实心的大，同样截面形状和面积，外形尺寸大，抗弯刚度与抗扭刚度高。 （2分） 2）圆形截面抗扭刚度比方形的好，而抗弯矩小。 （2分） 3)封闭界面远比开口截面的刚度高，特别是抗扭刚度高。 （1分） 4）摇臂在加工时，既有弯又有扭，因此选非圆非方空心封闭形状，且高度尺寸大于宽度尺寸。 （2分）

2.某数控机床工作台驱动如下图所示，求变换到电机的转动惯量J ? 参 数 齿轮 Z1 齿轮 Z2 n(r/min) J(kg/m)2

720 0.01 360 0．16 Ⅰ轴 360 0.004 丝 杠 360 0．012 电 机 720 0.224 得 分 批阅人

V 重量G=3000N 2 2ZZ Ⅰ 丝杠导程S=5mm Z 工作台系统图 1

2．各运动部件折算到电动机轴上的当量转动惯量为：

JL=

=0.01??KJK(2V?K2)??Mi(i)2?? （3分）

?720???720??+0.16

?360????720?22+0.04??360???720?2+0.012??360???720?2

3000?360?5?10+?9.8?720?2??3????

=0.01+0.04+0.001+0.03+0.0002

=0.054 kgm2 （4分）

3.在数控机床变速箱中，用调速电机无级调速，试导出变速箱的公比

?f等于电机恒功率调速范围

Rdn 时，变速箱的变速级数Z的 表

达式。 3．解: （7分 ）