机械制造装备设计第3章作业答案.doc

3-2、机床设计的主要内容和步骤是什么？(3) 答：机床设计的主要内容及步骤包括总体设计，技术设计，零件设计及资料编写，样机试制和试验鉴定。总体设计包括调研，工艺方案的拟定，总体布局和确定主要技术参数（尺寸参数，运动参数，动力参数）。 3-3、机床的主参数及尺寸参数如何确定？ 答：机床的主参数：代表机床规格大小及反映机床最大工作能力的一种参数。(3) 尺寸参数主要是对机床加工性能影响较大的一些尺寸。包括：（1）与被加工工件有关的尺寸（2）标准化工具或夹具的安装面尺寸 3-4、机床的运动参数如何确定？ 答：（1）主运动为旋转运动的机床，主运动的运动参数为主轴转速； （2）主运动是直线运动的机床，主运动参数是每分钟的往复次数。 3-6、机床主轴转速采用等比数列的主要原因是什么？(3) 答：（1）设计简单 （2）使用方便 （3）最大相对转速损失率相等 3-8、机床主传动的变速方式有哪几种？各有何特点？ 答：有级变速和无级变速两种，有级变速传递功率大，变速范围大，传动比准确，工作可靠，但速度不能连续变化，有速度损失，传动不够平稳。无级变速一般可在运转中变速，减少辅助时间；操纵方便；传动平稳等。 3-10、什么是变速组级比和级比指数？常规变速传动系各变速组的级比指数有什么规律性？ 答：级比：指主轴上统一点传往被动轴相邻两传动线的比值或：变速组内相邻传动比之比，即较大的传动比与相邻的较小传动比之比 级比指数：级比中的指数Xi值，即相邻两传动线与被动轴焦点之间相距的格数。 设计时要使主轴转速为连续的等比数列，必须有一个变速组的级比指数为1，称此变速组为基本组。基本组的级比指数用X0表示，X0=1，第二扩大组的作用是将第一扩大组扩大的变速范围第二次扩大，其级比指数为X2等于基本组的传动副数和第一扩大组传动副数的乘积。如有更多的变速组，依次类推。 3-19、试述进给传动与主传动有哪些不同的特点？(4) 答：（1）.进给传动是恒转矩传动，而主传动是恒功率传动 （2）进给传动系传动转速图的设计是前疏后密结构 （3）进给传动系中各传动件的计算转速是其最高转速 （4）进给传动的变速组的变速范围Rn≤14，主传动的Rn≤8~10. 3-22、试述滚珠丝杠螺母机构的特点、其支承方式有哪几种，各适用于什么场合？(4) 答：特点：（1）传动效率高达 85%~98%，是普通滑动丝杠副的2~4倍，摩擦损失小，功率消耗小。 （2）适当预紧，能消除反向螺纹间隙，定位精度、刚度高。 （3）运动平稳，无爬行现象，传动精度高。 （4）摩擦角小于10，不能自锁。如果驱动升降运动，必须增加制动装置。 支承方式：（1）一端固定、一端自由，用于短丝杠与竖直丝杠 （2）一端固定、一端简支承，用于较长的卧式安装丝杠 （3）两端固定，用于长丝杠或高转速，要求高抗压刚度场合 3-24、主轴部件应满足哪些基本要求？ 答：（1）旋转精度（2）刚度（3）抗振性（4）温升和热变形（5）精度保持性 3-33、 支承件常用的材料有哪些？各有何特性？ 答：常用的材料有：（1）铸铁，铸造性能好，容易获得复杂形状；内摩擦大，阻尼系数大，振动衰减性好；成本低，制造周期长；（2）钢材，生产周期短，省去制作木模和铸造工艺；无截面形状限制，可焊成封闭件，刚性好；可根据受力情况布置或增加隔板、加强筋，提高刚度；固有频率高；在刚度相同时，壁厚可为铸铁一半，重量轻；阻尼约为铸铁的l/3，抗振性较差；（3）预应力钢筋混凝土，支承件的刚度和阻尼比铸铁大几倍，抗振性好，成本较低。脆性大，耐腐蚀性差，油渗入导致材质疏松； 表面需进行喷漆或喷塑处理；（4）天然花岗岩，热稳定性好，导热系数和线胀系数小，抗氧化性强，不导电，抗磁，与金属不粘合。精度保持性好，耐磨性比铸铁高5～6倍，抗振性好，阻尼系数比钢大15倍，加工方便，通过研磨和抛光容易得到很高的精度和表面粗糙度。抗冲击性能差，脆性大，油和水等液体易渗入晶界中，使表面局部变形胀大，难于制作复杂的零件。（5）树脂混凝土，刚度高；具有良好的阻尼性能，阻尼比为灰铸铁的8～10倍，抗振性好；热容量大，热传导率低，导热系数只为铸铁的1/25～1/40，热稳定性高，其构件热变形小；比重为铸铁的l／3，质量轻； 3-36、导轨设计中应满足哪些基本要求？ 答：精度高，承载能力大，刚度好，摩擦阻力小，运动平稳，精度保持性好，寿命长，结构简单，工艺性好，便于加工、装配、调整和维修，成本低。