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。