机械制造装备设计自考试题1答案Word格式文档下载.docx
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7．一种运动功能式为
四自由度搬运机器人是[D]。
A.关节型机器人B.求坐标型机器人
C.圆柱坐标型机器人D.直角坐标型机器人
8．一种料斗同步向几台机床供料时，普通使用[D]。
A.上料器B.隔料器
C.减速器D.分路器
9．磨床进给量单位为[C]。
A.毫米/每转B.毫米/冲程
C.毫米/分钟D.转/分钟
10．机床主运动空转时由于传动件摩擦、搅油、空气阻力等因素使电动机消耗一某些功率，称为[C]。
A.切削功率B.机械摩擦损耗功率
C.空载功率D.额定功率
二、填空（20分，每小题1分）
1．20世纪末，世界已进入_____知识_______经济时代。
2．加工后零件对抱负尺寸、形状和位置符合限度，称谓___加工精度______。
3．普通车床主参数是在床身上______最大回转直径______。
4．进行产品系列设计普通从_____基型______产品开始。
5．机床___抗振能力_____是指机床在交变载荷作用下，抵抗变形能力。
6．迅速运动电动机_____起动______时消耗功率最大。
7．影响机械制造装备加工精度因素诸多，与机械制造装备自身关于因素有几何精度、传动精度、运动精度、定位精度和___低速运动平稳性____等。
8．正常人人耳可以听到最小声压称为听阈，其值等于____2×
10-5____Pa。
9．国产GGB型直线滚动导轨副由制造厂用选配_____不同直径钢球___办法拟定间隙或预紧。
10．导轨间隙惯用压板、____镶条___来调节。
11．主轴旋转精度是指装配后，在无载荷、___低速____转动条件下，在安装工件或刀具主轴部位径向和端面圆跳动。
12．在自动换刀装置中，蜗杆、蜗轮传动采用______单头双导程_______蜗杆消除啮合间隙。
13．在数控机床进给系统中，齿轮传动间隙消除有刚性调节法和____柔性调节法_____两类办法。
14．用垫片式调节滚珠丝杠螺母副间隙时，通过变化____垫片厚薄_____来变化两螺母之间轴向距离，实现轴向间隙消除和预紧。
15．导轨卸荷方式有___机械卸荷__、液压卸荷和气压卸荷。
16．在机器人关节坐标轴轴线位置选用中，对于回转关节，取____Zi_______与i关节轴线重叠。
17．齐次坐标变换矩阵
是将
和___[0R1]_____合写在一起表达。
18．在末端执行器上所夹持工件角速度ω是所有回转关节___角速度
____矢量和。
19．升降台铣床主参数是工作台工作面宽度，重要性能指标是工作台工作面_____长度______。
20．各种类型机床对温升均有一定限制，如精密机床，持续运转条件下容许温升为___15~20℃_____。
三、问答（15分，每小题3分）
1．试述拟定原则公比
原则？
答：
由于转速由
至
必要递增，因此公比
应不不大于1；
（1分）
为了限制转速损失最大值
不不不大于50%，则相应公比
不得不不大于2，故
；
为了使用记忆以便，转速数列中转速呈10倍比关系，故
应在
（
为正整数）中取数；
如采用多速电动机驱动，普通电动机为（3000/1500）r/min或（3000/1500/750）r/min，故
也应在
为正整数）中取数。
2．试拟定机床最高转速
和最低
转速？
按照典型工序切削速度和刀具（工件）直径，可由下式算出机床最高转速
转速：
r/min（1分）
r/min（1分）
式中
、
可依照切削用量手册、既有机床使用状况调查或切削实验拟定。
不是机床上也许加工最大最小直径，而是指实际使用状况下，采用
时惯用经济加工直径。
3．对于普通机床，如何拟定惯用经济加工直径
？
对于普通机床
式中：
为机床能安装最大工件直径，卧式车床：
，摇臂钻床：
，
4．在机床分级主轴变速箱设计中，如何选用公比
（1）对于通用机床，辅助时间和准备结束时间长，机动时间在加工周期中占比重不是很大，转速损失不会引起加工周期过多延长，为了机床变速箱构造但是于复杂，普通取
或1.41等较大公比；
（2）对于大批大；
大批大量生产专用机床、专门化机床及自动机，状况却相反，普通取
或1.26等较小公比；
（3）对于非自动化小型机床，加工周期内切削时间远不大于辅助时间，转速损失大些影响不大，常采用
、1.78甚至2等更大公比，以简化机床构造。
5．在设计机床传动系统时，如何限制齿轮最大传动比
和最小传动比
及各传动组最大变速范畴
（1）设计机床主传动系统时，为避免从动齿轮尺寸过大而增长箱体径向尺寸，普通限制直齿圆柱齿轮最小传动比
，为避免扩大传动误差，减少振动噪声，普通限制直齿圆柱齿轮最大升速比
。
斜齿圆柱齿轮传动较平稳，可取
（2）各传动组最大变速范畴为
（3）设计机床进给传动系统时，由于转速普通较低，传动功率小，零件尺寸也较小，上述限制可放宽为
，最大变速范畴为
四、分析推导（12分，每小题3分）
1．试述图1所示谐波减速器工作原理，求出当波发生器积极，刚轮固定，柔轮从动时传动比
（4分）
（1）柔轮在波发生器作用下变成椭圆，使其长轴两端齿与刚轮完全啮合，短轴完全脱开，别的齿视回转方向不同分别处在“啮入”、“啮处”状态，由于柔轮比刚轮少两个齿，当波发生器持续回转时，啮入啮出区将随着椭圆长短轴相位变化而依次变化，于是柔轮就相对于不动刚轮沿波发生器转向相反方向作低速回转。
（2分）
（2）
当刚轮固定期，
则传动比为：
2．试述采用齿差式调节滚珠丝杠间隙办法，求出两螺母相对轴向位移
（1）左右螺母法兰盘外圆上制有外齿轮，齿数常相差1。
这两个外齿轮又与固定在螺母体两侧两个齿数相似内齿圈相啮合。
调节办法是两个螺母相对其啮合内齿圈同向都转一种齿。
则两个螺母相对轴向位移为：
（2分）
（2）当两齿轮齿数相差1，并同步转过1个齿：
则
式中：
L——滚珠丝杠导程；
k——同步转过齿数（2分）
3．试证明三联滑移齿轮最大和次大齿轮之间齿数差应不不大于或等于4。
（4分）
由于
因此
因而
五、转速图设计（13分）
某数控车床，主轴最高转速
r/min，最低转速
r/min。
采用直流调速电动机，电动机功率
kW，电动机额定转速
r/min，最高转速
r/min。
试设计分级变速箱传动系统（规定无功率缺口）。
（13分）
（1）拟定主轴计算转速。
（2）拟定变速级数
和公比
（3）拟定主电动机最低转速。
（4）画出转速图和功率特性图。
（5分）
（1）
r/min（2分）
当
时，
有功率“缺口”；
无功率“缺口”，但降速比
，如果带轮某些降速比为2，仍有降速比4.71>
4不可选用；
无功率“缺口”，可选用。
（3）
r/min（2分）
（4）1）分级变速箱传动系统构造式：
2）分派降速比
3）验算最后变速组变速范畴：
合格
4）绘制转速图（5分）
六、机器人设计计算（10分）
试求三自由度机器人运动功能矩阵[T0,m]（10分）
（7分）
（3分）
七、手腕（10分）
图示为三自由度机械传动手腕机构简图，试求当S、B轴不转，T轴以
转动时，由行星轮2和14自传运动诱导出附加手抓回转运动
和手腕俯仰运动
（10分）
（1）当S、B轴不转，T轴旋转时，齿轮
为行星齿轮，壳体10成为行星架，齿轮
连同壳体10构成两行星轮系，则行星轮
自传运动诱导出附加手抓回转运动
：
产生诱导运动
行星轮
自传运动诱导出附加手腕俯仰运动
八、抓手（10分）
求滑槽杠杆式回转型夹持器中，夹紧力
和驱动力
之间关系式，并讨论该夹持器特性。
（1）受力分析如图所示（3分）
（2）推导计算
（3）讨论该夹持器特性：
在驱动力
一定期，
增大，则夹紧力
将增大，但这将加大杆2（活塞杆）行程和滑槽长度。
导致构造尺寸加大。
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