機(jī)械制造裝備設(shè)計(jì)復(fù)習(xí)題及答案.doc

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機(jī)械制造裝備設(shè)計(jì)復(fù)習(xí)題（一）及答案 一、選擇（10分，每小題1分） 1．采用“消滅一切浪費(fèi)”和“不斷完善”，以最優(yōu)的質(zhì)量和最低成本的產(chǎn)品提供給市場，這種制造模式被稱為 [ B ]。 A. “傳統(tǒng)模式” B. “精益生產(chǎn)” C. “敏捷制造” D. “并行工程” 2．利用金屬的塑性變形，使坯料在工具的沖擊力或靜壓力作用下成為具有一定形狀和尺寸的工件，同時使其性能和金相組織符合一定的技術(shù)要求的機(jī)床，稱為 [ D ]。 A. 擠壓機(jī) B. 沖壓機(jī) C. 軋制機(jī) D. 鍛造機(jī) 3．一組功能、工作原理和結(jié)構(gòu)相同，而尺寸和性能參數(shù)不同的產(chǎn)品，稱為 [ A ]。 A. 縱系列產(chǎn)品 B. 橫系列產(chǎn)品 C. 跨系列產(chǎn)品 D. 基型產(chǎn)品 4．加工規(guī)定的試件，用試件的加工精度表示機(jī)床的精度，稱為 [ D ]。 A. 幾何精度 B. 運(yùn)動精度 C. 傳動精度 D. 工作精度 5．具有摩擦系數(shù)小，動、靜摩擦系數(shù)很接近、運(yùn)動靈敏度高，但抗振性差為特點(diǎn)的導(dǎo)軌是 [ C ]。 A. 滑動導(dǎo)軌 B. 卸荷導(dǎo)軌 C. 滾動導(dǎo)軌 D. 動壓導(dǎo)軌 6．一個四自由度平面關(guān)節(jié)型機(jī)器人，其運(yùn)動功能式為[ B ]。 A. B. C. D. 7．以靈活性好，工作空間范圍大，但剛度和精度較低為特點(diǎn)的機(jī)器人是[ A ]。 A. 關(guān)節(jié)型機(jī)器人 B. 求坐標(biāo)型機(jī)器人 C. 圓柱坐標(biāo)型機(jī)器人 D. 直角坐標(biāo)型機(jī)器人 8．質(zhì)量小、線脹系數(shù)小、彈性模量大、剛度大，在高速下溫升低的軸承為[ D ]。 A.角接觸球軸承 B. 雙列短圓柱滾子軸承 C.圓錐滾子軸承 D. 陶瓷滾子軸承 9．背輪機(jī)構(gòu)可把變速范圍擴(kuò)大到最大數(shù)值為[ D ]。 A. 8 B. 32 C. 4 D. 16 10．制造方便，工藝性好，但磨損后很難調(diào)整和補(bǔ)償間隙，主要用于受軸向負(fù)荷為特點(diǎn)的導(dǎo)軌為： [ D ]。 A. 矩形導(dǎo)軌 B. 三角形導(dǎo)軌 C. 燕尾形導(dǎo)軌 D. 圓柱形導(dǎo)軌 二、填空（20分，每小題1分） 1．加工精度是指加工后零件對理想尺寸、形狀和___位置___的符合程度。 2．全自動是指能自動完成工件的上料、加工和卸料的生產(chǎn)全過程；半自動則需___人工___完成上下料。 3．在系列型譜中，不同規(guī)格的產(chǎn)品，同一種參數(shù)按一定規(guī)律（通常按___等比級數(shù)___）變化。 4．各類機(jī)床按精度可分為普通精度級、___精密級___和高精度級。 5．多數(shù)機(jī)床主軸轉(zhuǎn)速是按__等比級數(shù)__排列。 6．為了限制轉(zhuǎn)速損失的最大值A(chǔ) max不大于__50%__，則相應(yīng)的公比不得大于2。 7．對于通用機(jī)床，一般取公比＝__1.26或1.41__； 8．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__。 9．雙公比變速傳動系是在常規(guī)變速傳動系基礎(chǔ)上，通過改變基本組的__級比指數(shù)__演變來的。 10．一端固定的優(yōu)點(diǎn)是軸受熱后可以向另一端___自由伸長___，不會產(chǎn)生熱應(yīng)力。 11．最嚴(yán)重情況時，齒輪處于軸的中部時，應(yīng)驗(yàn)算在齒輪處軸的撓度；當(dāng)齒輪處于軸的兩端附近時，應(yīng)驗(yàn)算齒輪的__傾角__，此外還應(yīng)驗(yàn)算軸承的傾角。 12．為了得到連續(xù)的無級變速，設(shè)計(jì)時應(yīng)該使分級變速箱的公比__略小于__無級變速裝置的變速范圍， 13．進(jìn)給傳動與主傳動不同，驅(qū)動進(jìn)給運(yùn)動的傳動件是___恒轉(zhuǎn)矩___傳動。 14．機(jī)床主軸旋轉(zhuǎn)精度取決于主軸、軸承、箱體孔等的制造、裝配和__調(diào)整__精度。 15．滿足結(jié)構(gòu)要求的前提下，設(shè)計(jì)主軸時應(yīng)盡量__縮短__懸伸量。 16．磁浮軸承特別適用于高速、__超高速__加工。 17．選取軸承精度時，前軸承的精度要選得高一點(diǎn)，一般比后軸承精度__高一級__。 18．支承件的主要功能是保證機(jī)床各零部件之間的相互位置和__相對運(yùn)動__精度。 19．導(dǎo)軌的功用是承受載荷和__導(dǎo)向__。 20．非接觸式刀具識別裝置沒有機(jī)械直接接觸，因而__無磨損__、無噪聲、壽命長、反應(yīng)速度快。 三、問答（15分，每小題3分） 1．系列型譜內(nèi)的產(chǎn)品是在基型產(chǎn)品的基礎(chǔ)上經(jīng)過演變和派生而擴(kuò)展成的。擴(kuò)展的方式有哪幾種？ 答：（1）縱系列產(chǎn)品：縱系列產(chǎn)品是一組功能、工作原理和結(jié)構(gòu)相同，而尺寸和性能參數(shù)不同的產(chǎn)品。（1分） （2）橫系列產(chǎn)品：橫系列產(chǎn)品是在基型產(chǎn)品基礎(chǔ)上，通過增加、減去、更換或修改某些零部件，實(shí)現(xiàn)功能擴(kuò)展的派生產(chǎn)品。（1分） （3）跨系列產(chǎn)品：跨系列產(chǎn)品是采用相同的主要基礎(chǔ)件和通用部件的不同類型產(chǎn)品。（1分） 2．進(jìn)給系統(tǒng)采用有級變速方式時，如何確定進(jìn)給量？ 采用有級變速方式時，進(jìn)給量一般為等比級數(shù)，其確定方法與主軸轉(zhuǎn)速的確定方法向同。首先根據(jù)工藝要求，確定最大、最小進(jìn)給量f max 、f min，然后選擇標(biāo)準(zhǔn)公比或進(jìn)給量級數(shù)Zf ,再由式求出其它參數(shù)。（2分） 但是，各種螺紋加工機(jī)床如螺紋車床、螺紋銑床等，因?yàn)楸患庸ぢ菁y的導(dǎo)程是分段等差級數(shù)，故其進(jìn)給量也只能按等差級數(shù)排列。（1分） 3．試述主變速傳動系統(tǒng)設(shè)計(jì)的一般原則？ 1）傳動副前多后少原則，可簡稱“前多后少”原則。（1分） 2）傳動順序與擴(kuò)大順序相一致的原則，可簡稱“前密后疏”原則。（1分） 3）變速組的降速要前慢后快，中間軸的轉(zhuǎn)速不宜超過電動機(jī)的轉(zhuǎn)速?？珊喎Q“前慢后快”原則。（1分） 4．主傳動系統(tǒng)齒輪齒數(shù)確定后，如何驗(yàn)算轉(zhuǎn)速誤差是否在允許范圍之內(nèi)？ 答：齒輪齒數(shù)確定后，還應(yīng)驗(yàn)算一下實(shí)際傳動比（齒輪齒數(shù)之比）與理論傳動比（轉(zhuǎn)速圖上給定的傳動比）之間的轉(zhuǎn)速誤差是否在允許范圍之內(nèi)。一般應(yīng)滿足 式中，為主軸實(shí)際轉(zhuǎn)速；n為主軸的標(biāo)準(zhǔn)轉(zhuǎn)速；為公比。 5．試述小于的微量進(jìn)給機(jī)構(gòu)有哪些傳動？ 答：小于的進(jìn)給機(jī)構(gòu)有彈性力傳動、磁致伸縮傳動、電致伸縮傳動、熱應(yīng)力傳動等。 四、分析推導(dǎo)（15分，每小題5分） 1．試述系列化設(shè)計(jì)的優(yōu)點(diǎn)有那些？ 答：1)可以用較少品種規(guī)格的產(chǎn)品滿足市場較大范圍的需求。減少產(chǎn)品品種意味著提高每個品種產(chǎn)品的生產(chǎn)批量，有助于降低生產(chǎn)成本，提高產(chǎn)品制造質(zhì)量的穩(wěn)定性。 2)系列中不同規(guī)格的產(chǎn)品是經(jīng)過嚴(yán)格性能試驗(yàn)和長期生產(chǎn)考驗(yàn)的基型產(chǎn)品演變和派生而成的，可以大大減少設(shè)計(jì)工作量，提高設(shè)計(jì)質(zhì)量，減少產(chǎn)品開發(fā)的風(fēng)險(xiǎn)，縮短產(chǎn)品的研制周期。 3）產(chǎn)品有較高的結(jié)構(gòu)相似性和零部件的通用性，因而可以壓縮工藝裝備的數(shù)量和種類，有助于縮短產(chǎn)品的研制周期，降低生產(chǎn)成本。 4)零備件的種類少，系列中的產(chǎn)品結(jié)構(gòu)相似，便于進(jìn)行產(chǎn)品的維修，改善售后服務(wù)質(zhì)量。 5)為開展變型設(shè)計(jì)提供技術(shù)基礎(chǔ)。 2．試述主軸轉(zhuǎn)速數(shù)列采用等比級數(shù)排列的主要原因？ 答：主要原因如下：如某一工序要求的合理轉(zhuǎn)速為n，但在z級轉(zhuǎn)速中沒有這個轉(zhuǎn)速，n處于nj和nj+1之間，即nj＜n＜nj+1，若采用比n轉(zhuǎn)速高的nj+1，由于過高的切削速度會使刀具壽命下降。為了不降低刀具壽命，一般選用比n轉(zhuǎn)速低的nj。這將造成（n -nj）的轉(zhuǎn)速損失，相對轉(zhuǎn)速損失率為 (2分) 在極端情況下，當(dāng)n趨近于nj+1時，如仍選用nj為使用轉(zhuǎn)速，產(chǎn)生的最大相對轉(zhuǎn)速損失率為 (1分) 在其它條件（直徑、進(jìn)給、背吃刀量）不變的情況下，轉(zhuǎn)速的損失就反映了生產(chǎn)率的損失，對于各級轉(zhuǎn)速選用機(jī)會基本相等的普通機(jī)床，為使總生產(chǎn)率損失最小，應(yīng)使選擇各級轉(zhuǎn)速產(chǎn)生的相同，即 或 (1分) 可見任意兩級轉(zhuǎn)速之間的關(guān)系應(yīng)為 (1分) 此外，應(yīng)用等比級數(shù)排列的主軸轉(zhuǎn)速，可借助于串聯(lián)若干個滑移齒輪來實(shí)現(xiàn)。使變速傳動系統(tǒng)簡單并且設(shè)計(jì)計(jì)算方便。 3．舉例說明何種機(jī)床主運(yùn)動為恒轉(zhuǎn)矩傳動，何種機(jī)床主運(yùn)動為恒功率傳動？ 答：由切削理論得知，在背吃刀量和進(jìn)給量不變的情況下，切削速度對切削力的影響較小。因此，主運(yùn)動是直線運(yùn)動的機(jī)床，如刨床的工作臺，在背吃刀量和進(jìn)給量不變的情況下，不論切削速度多大，所承受的切削力基本是相同的，驅(qū)動直線運(yùn)動工作臺的傳動件在所有轉(zhuǎn)速下承受的轉(zhuǎn)矩當(dāng)然也基本是相同的，這類機(jī)床的主傳動屬恒轉(zhuǎn)矩傳動。 主運(yùn)動是旋轉(zhuǎn)運(yùn)動的機(jī)床，如車床、銑床等機(jī)床的主軸，在背吃刀量和進(jìn)給量不變的情況下，主軸在所有轉(zhuǎn)速下承受的轉(zhuǎn)矩與工件或銑刀的直徑基本上成正比，但主軸的轉(zhuǎn)速與工件或銑刀的直徑基本上成反比。可見，主運(yùn)動是旋轉(zhuǎn)運(yùn)動的機(jī)床基本上是恒功率傳動。 五、計(jì)算題（本大題共2題，每小題10分，共20分） 1. 試求兩自由度機(jī)器人運(yùn)動功能矩陣[T0,m] 。（10分） 答： （5分） 式中：，，，，（1分） （4分） 2. 圖示為三自由度的機(jī)械傳動手腕的機(jī)構(gòu)簡圖，試求當(dāng)S、T軸不轉(zhuǎn)，B軸以轉(zhuǎn)動時，驅(qū)動殼體9的俯仰運(yùn)動，及由誘導(dǎo)出齒輪7的自轉(zhuǎn)運(yùn)動。（10分） 答：B軸單獨(dú)旋轉(zhuǎn)時，驅(qū)動殼體9的俯仰運(yùn)動為： （4分） 由于殼體9的轉(zhuǎn)動，也將引起圓錐齒輪7作行星運(yùn)動：由誘導(dǎo)出齒輪7的自轉(zhuǎn)運(yùn)動為： ，，產(chǎn)生誘導(dǎo)運(yùn)動 （6分） 六、綜合應(yīng)用（本大題共2題，每小題10分，共20分） 1. 設(shè)計(jì)一臺8級轉(zhuǎn)速的車床主傳動系統(tǒng)，主軸最高轉(zhuǎn)速為nmax = 1000 r/min。要求采用轉(zhuǎn)速為1440/710 r/min的雙速電機(jī)。（10分） （1）．寫出結(jié)構(gòu)式（2分） （2）．求出公比（1分） （3）．驗(yàn)算最后變速組的變速范圍（1分） （4）．分配降速比（2分） （5）．畫出轉(zhuǎn)速圖（4分） 答：（1）結(jié)構(gòu)式：（2分） (2) 公比：； （1分） （3）最后變速組的變速范圍 合格（1分） （4）分配降速比 ； r/min， 取 r/min （2分） （5）繪制轉(zhuǎn)速圖（5分） 2. 如圖左右旋絲杠平移型夾持器中，夾緊力和驅(qū)動力之間的關(guān)系式，并討論該夾持器的特性。（10分） 答：（1）受力分析如圖所示（3分） （2）推導(dǎo)計(jì)算； ； ；（5分） ——絲杠螺紋的中經(jīng) ——螺紋的螺旋角 （3）由電動機(jī)1驅(qū)動的一對旋向相反的絲杠2提供準(zhǔn)確的平移夾緊動作。兩絲杠協(xié)調(diào)一致地安裝在同一軸上。由導(dǎo)軌3保證鉗爪桿4的平移運(yùn)動。這種夾持器若配置一單獨(dú)的伺服電動機(jī)或步進(jìn)電動機(jī)驅(qū)動，可方便地通過編程控制電動機(jī)的旋轉(zhuǎn)來夾緊和松開不同尺寸規(guī)格的工件。如果采用滾珠絲杠和滾動導(dǎo)軌，能得到很高的重復(fù)定位精度（可達(dá)0.005mm）。平移型鉗爪可使工件自動定心，但其結(jié)構(gòu)復(fù)雜，制造費(fèi)用高。（2分） 機(jī)械制造裝備設(shè)計(jì)復(fù)習(xí)題（二）及答案 一、選擇（10分，每小題1分） 1下列結(jié)構(gòu)式中，符合級比規(guī)律的是 [C ]。 A. B. C. D. 2齒輪、滾動軸承及其它傳動元件的振動摩擦產(chǎn)生的噪聲稱為[A ]。 A.機(jī)械噪聲 B. 液壓噪聲 C.電磁噪聲 D. 空氣動力噪聲 3銑床的主要性能指標(biāo)（第二主參數(shù)）是 [D ]。 A. 床身上的最大回轉(zhuǎn)直徑 B. 最大的工件長度 C. 工作臺工作面寬度 D. 工作臺工作面長度 4刀具是線切削刃，與工件發(fā)生線吻合，因此發(fā)生線由刀刃實(shí)現(xiàn)，發(fā)生線不需要刀具與工件的相對運(yùn)動，該發(fā)生線的生成方法為 [ B ]。 A. 軌跡法 B. 成形法 C. 相切法 D. 展成法 5清楚的表明機(jī)床的形式和布局，規(guī)定各部件的輪廓尺寸及相互間的裝配關(guān)系和運(yùn)動關(guān)系，是展開各部件設(shè)計(jì)的依據(jù)，該資料稱為[C ]。 A.被加工零件工序圖 B. 加工示意圖 C.機(jī)床總聯(lián)系尺寸圖 D. 生產(chǎn)率計(jì)算卡 6具有良好的抗振性、工藝性和耐磨性等為特點(diǎn)的導(dǎo)軌為[A ]。 A.鑄鐵導(dǎo)軌 B. 鑲鋼導(dǎo)軌 C.有色金屬導(dǎo)軌 D. 塑料導(dǎo)軌 7刀庫的特點(diǎn)是結(jié)構(gòu)簡單緊湊，應(yīng)用較廣，容量較小，一般不超過32把刀具，指的是[A ]。 A.鼓輪式刀庫 B. 鏈?zhǔn)降稁? C.格子箱刀庫 D. 直線式刀庫 8控制閥將來自氣泵的壓縮空氣自噴嘴通入，形成高速射流，將吸盤內(nèi)腔中的空氣帶走而形成負(fù)壓，使吸盤吸住物體，該吸盤稱為[B ]。 A.擠壓排氣式吸盤 B. 氣流負(fù)壓式吸盤 C.真空泵排氣式吸盤 D. 磁吸式吸盤 9在刀具識別位置上，利用光學(xué)系統(tǒng)將刀具的形狀投影到帶有許多光電元件組成的屏幕上，從而將刀具的形狀變成電信號，經(jīng)信息處理后存入記憶裝置中，該刀具識別法稱為[ C ]。 A. 非接觸式磁性識別法 B. 光學(xué)纖維刀具識別 C. 圖像識別技術(shù) D. PLC實(shí)現(xiàn)隨機(jī)換刀 10首先應(yīng)用在平面多關(guān)節(jié)型（SCARA型）裝配機(jī)器人中的驅(qū)動機(jī)器人關(guān)節(jié)軸的電機(jī)是[ C ]。 A. 直流伺服電動機(jī) B. 交流伺服電動機(jī) C. 雙定子結(jié)構(gòu)直接驅(qū)動電動機(jī) D. 步進(jìn)電動機(jī) 二、填空（20分，每小題1分） 1普通車床和升降臺銑床的主參數(shù)系列公比為____1.25____。 2一般機(jī)械傳動元件的速度增加一倍，噪聲增加____6___dB。 3一般機(jī)械傳動元件的載荷增加一倍噪聲增加______3____dB。 4水射流加工是利用具有很高速度的細(xì)水柱或參有___磨料____的細(xì)水柱，沖擊工件的被加工部位，使被加工部位上的材料剝離。 5___可接近性__是指機(jī)床與物流系統(tǒng)之間進(jìn)行物料流動的方便程度。 6___傳動比___用主動齒輪與從動齒輪的齒數(shù)比或主動帶輪與從動帶輪的直徑比表示。 7采用多速電動機(jī)的缺點(diǎn)之一就是當(dāng)電動機(jī)在高速時，沒有完全發(fā)揮其____能力__。 8齒輪的齒槽到孔壁或鍵槽底部的壁厚a應(yīng)大于或等于____2m ____，以保證齒輪具有足夠的強(qiáng)度。 9導(dǎo)向精度是導(dǎo)軌副在空載或切削條件下運(yùn)動時，實(shí)際運(yùn)動導(dǎo)軌與給定運(yùn)動____軌跡___之間的偏差。 10影響低速運(yùn)動平穩(wěn)性的因素有導(dǎo)軌的結(jié)構(gòu)形式，潤滑情況，導(dǎo)軌摩擦面的___靜、動摩擦因素__的差值，以及傳動導(dǎo)軌的傳動系統(tǒng)剛度。 11在機(jī)床設(shè)計(jì)中，既要考慮各個部件的剛度，同時也要考慮結(jié)合部剛度及各部件間的剛度_____匹配_____。 12當(dāng)激振頻率和機(jī)床的固有頻率接近時，機(jī)床將呈現(xiàn)“____共振___”現(xiàn)象，使振幅激增，加工表面粗糙度也將大大增加。 13磁浮軸承利用___磁力____來支撐運(yùn)動部件使其與固定部件脫離接觸來實(shí)現(xiàn)軸承功能。 14氣體靜壓軸承摩擦小，功率損耗小，能在極高_(dá)___轉(zhuǎn)速__或極低溫度下工作，振動噪聲特別小，旋轉(zhuǎn)精度高，壽命長，基本上不需要維護(hù)。 15手腕能實(shí)現(xiàn)繞空間三個坐標(biāo)軸的轉(zhuǎn)動，即回轉(zhuǎn)運(yùn)動（）、左右偏擺運(yùn)動（）和_____俯仰____運(yùn)動（）。 16工作進(jìn)給長度等于被加工部位的長度與刀具切入長度和___切出___長度之和。 17由各關(guān)節(jié)的運(yùn)動量求機(jī)器人的位置及姿態(tài)，稱為機(jī)器人的__正__運(yùn)動學(xué)解析。 18機(jī)器人各關(guān)節(jié)的運(yùn)動都是坐標(biāo)運(yùn)動，坐標(biāo)運(yùn)動可用______齊次坐標(biāo)變換____矩陣表示。 19機(jī)器人末端執(zhí)行器與機(jī)座之間的相對運(yùn)動可以用____運(yùn)動____矩陣表示。 20由機(jī)器人末端執(zhí)行器的位資求關(guān)節(jié)運(yùn)動量，稱為機(jī)器人的__逆運(yùn)動學(xué)___解析。 三、問答（15分，每小題3分） 1何謂算轉(zhuǎn)速？如何確定中型普通車床等比傳動的計(jì)算轉(zhuǎn)速？ 答：主軸和各傳動件傳遞全部功率的最低轉(zhuǎn)速。（2分） （1分） 2試述防止低速運(yùn)動部件產(chǎn)生爬行的措施？ 答：1應(yīng)減少靜、動摩擦系數(shù)之差； 2 提高傳動機(jī)構(gòu)的剛度； 3 降低移動部件的質(zhì)量 4 增大系統(tǒng)阻尼。 （答對3個，即得3分） 3采用公用齒輪傳動的系統(tǒng)有何特點(diǎn)？（3分） 答：（1） 可以減少齒輪的數(shù)目，簡化結(jié)構(gòu)，減少軸向尺寸； （2）兩個變速組的模數(shù)必須相等； （3）彎曲疲勞需用應(yīng)力比非公用齒輪要低，盡可能選擇較大的齒輪作公用齒輪； （4）雙公用齒輪降速傳動時，其傳動順序與擴(kuò)大順序不一致。 （答對3個，即得3分） 4試述傳動件在主軸上軸向位置合理布置的原則？（3分） 答：1傳動力Q引起的主軸彎曲要?。?分）； 2 引起主軸前軸端在加工精度敏感方向上的位移要??；（1分） 3 因此，主軸上傳動件軸向布置時，應(yīng)盡量靠近前支承，有多個傳動件時，其中最大件應(yīng)靠近前支承。（1分） 5試述雙列短圓柱滾子軸承的特點(diǎn)?（3分） 答：（1）內(nèi)圈有1:12得錐孔，與主軸的錐形軸頸相匹配，軸向移動內(nèi)圈可以將內(nèi)圈漲大用來調(diào)整軸承的徑向間隙和預(yù)緊。（1分） （2）軸承的滾動體為滾子，能承受較大的徑向載荷和較高的轉(zhuǎn)速；（1分） （3）軸承有兩列滾子交叉排列，數(shù)量較多，因此剛度很高； （4）不能承受軸向載荷。 （答對3個，即得3分） 四、分析推導(dǎo)（15分，每小題5分） 1某一絲杠，導(dǎo)程為10 mm，直徑d = 40 mm？全長共有110圈螺紋，跨距L = 1300 mm，工作時絲杠溫度預(yù)計(jì)比床身高，鋼的熱膨脹系數(shù) ，求預(yù)拉伸量（預(yù)拉伸量應(yīng)略大于熱伸長量）。（5分） 答： 螺紋段長度 螺紋段熱伸長量 預(yù)拉伸量應(yīng)略大于，取螺紋段預(yù)拉伸量，當(dāng)溫升后，還有的剩余拉伸量，與拉伸力有所下降，但未完全消失，補(bǔ)償了熱膨脹引起的變形。 裝配時絲杠的預(yù)拉伸力通常由測量絲杠伸長量來控制，絲杠全長上預(yù)拉伸量為： 2試導(dǎo)出快速運(yùn)動電動機(jī)起動時克服慣性力所需的功率表達(dá)式（5分） 答：（1） (kW) (kW)（2分） （2） ； t為電動機(jī)的起動時間（s），對于重型機(jī)床，對于大型機(jī)床（1分） （3）各運(yùn)動部件折算到電動機(jī)軸上的轉(zhuǎn)動慣量（1分） （4）（1分） 3試述同步齒形帶傳動的優(yōu)點(diǎn)？（5分） 答：（1）同步齒形帶無相對滑動，傳動比準(zhǔn)確，傳動精度高； （2）可傳遞100kW以上的功率； （3）厚度小、質(zhì)量小、傳動平穩(wěn)、噪聲小、適用于高速傳動，可達(dá)50m/s； （4）無需特別張緊，對軸和軸承壓力小，傳動效率高； （5）不需要潤滑，耐水耐腐蝕，能在高溫下工作； （6）傳動比大，可達(dá)1 :10，。 （答出5個序號中的第一句話即可滿分） 五、計(jì)算題（本大題共2題，每小題10分，共20分） 1. 設(shè)計(jì)平面搬運(yùn)機(jī)器人的運(yùn)動功能方案，作業(yè)動作功能要求將工件 W從a平面搬運(yùn)到b平面上，手抓抓取工件Xw方向(工件窄方向)，如圖所示。試用創(chuàng)成式設(shè)計(jì)法（）建立四自由度機(jī)器人運(yùn)動功能矩陣[T0,m]。（10分） 答：變成基準(zhǔn)狀態(tài)后，建立運(yùn)動功能矩陣[T0,m] 式中：，，，，（5分） 2. 圖示為三自由度的機(jī)械傳動手腕的機(jī)構(gòu)簡圖，試求當(dāng)S軸不轉(zhuǎn)，T、B軸同時以相同旋向旋轉(zhuǎn)時，手腕的俯仰運(yùn)動N9。（10分） 答：（1）B軸單獨(dú)旋轉(zhuǎn)時， ；（2分） （2）T軸單獨(dú)旋轉(zhuǎn)時， 、為行星傳動： ，（3分） 產(chǎn)生誘導(dǎo)運(yùn)動：（3分） 合成運(yùn)動（2分） 六、綜合應(yīng)用（本大題共2題，每小題10分，共20分） 1. 根據(jù)圖1所示某車床主傳動系統(tǒng)轉(zhuǎn)速圖，回答下列問題？ （1）寫出其結(jié)構(gòu)式：（2分） （2）寫出Ⅲ-Ⅳ軸間變速組的變速范圍及（2分） （3）Ⅳ軸變速范圍公式及其大?。海?分） （4）找出各軸的計(jì)算轉(zhuǎn)速（2分） （5）找出Ⅲ軸上齒輪的計(jì)算轉(zhuǎn)速：（2分） 答：（1）結(jié)構(gòu)式： ； （2分） (2) ；（2分） （3） 或 ； （2分） （4） 取200r/min 軸號 I II III Ⅳ nc 800 310 200 200 （2分） 齒輪 Z8 Z10 Z13 Z11 nc 200 500 200 315 （5） （2分） 2. 求內(nèi)撐連桿杠桿式夾持器中，夾緊力FN和驅(qū)動力FP之間的關(guān)系式，并討論該回轉(zhuǎn)型夾持器的特性。（10分） 答：（1）受力分析如圖所示（3分） （2）推導(dǎo)計(jì)算； ；; （5分） （3）討論該夾持器的特性： 在結(jié)構(gòu)尺寸b、c和驅(qū)動力一定時， 夾緊力 與角的正切成反比，當(dāng)角較小時，可獲得較大的夾緊力，當(dāng)時此時鉗爪已張開到最大極限位置。適合于內(nèi)孔薄壁零件的夾持。（2分）