北華大學(xué)機(jī)械學(xué)院《機(jī)械制造裝備設(shè)計(jì)》課程考試試卷（5份有答案）

北華大學(xué)機(jī)械學(xué)院《機(jī)械制造裝備設(shè)計(jì)》課程考試試卷（5份有答案）,機(jī)械制造裝備設(shè)計(jì),大學(xué),機(jī)械學(xué)院,機(jī)械制造,裝備,設(shè)計(jì),課程,考試,試卷,答案 命題人：XXX 　　 　　課程組組長： 　 　　　 　教學(xué)運(yùn)行主任 　　　　日期： 課程組 使用專業(yè) 年級 班級學(xué)號 考生姓名 考試地點(diǎn) ————————¤—————¤———————————裝訂線————————¤———————¤—————— 北華大學(xué)機(jī)械學(xué)院08級合班2010-2011（一） 《機(jī)械制造裝備設(shè)計(jì)》課程考試試卷（ A ） 題號 一 二 三 四 五 六 七 八 總分 得分 10 10 25 20 15 20 評卷人 核分人： 本題得分 一、解釋機(jī)床型號（每題1分，共10分） 1.X63W 2.CG6127 3.CA6240 臥式萬能銑床 臥式高精度車床 臥式馬鞍車床 3號工作臺 最大回轉(zhuǎn)直徑： 最大回轉(zhuǎn)直徑： 寬度320mm 270mm 400mm 4.B690 5.B5024 6.G72 牛頭刨床 插床 弓式鋸床 滑枕行程： 滑枕行程： 最大割斷直徑： 900mm 240mm 200mm 7.T6180 8.M1432 9.Y3180 臥式鏜床 萬能外圓磨床 滾齒機(jī) 鏜刀桿直徑： 最大回轉(zhuǎn)直徑： 最大回轉(zhuǎn)直徑： 80mm 320mm 800mm 10.Y5180 插齒機(jī) 最大回轉(zhuǎn)直徑： 800mm 本題得分 二、判斷正誤（每題1分，共10分） 1.指狀齒輪銑刀銑直齒圓柱齒輪，漸開線齒形（母線）由與齒槽完全吻合的刀刃直接形成——相切法；直線齒長（導(dǎo)線）由銑刀邊旋轉(zhuǎn)邊作直線移動(dòng)而形成——成形法。 （ × ） 2.插齒刀插削直齒圓柱齒輪，直線齒長（母線）靠插齒刀作往復(fù)直線運(yùn)動(dòng)形成——軌跡法；漸開線齒形（導(dǎo)線）由插齒刀作展成運(yùn)動(dòng)形成——展成法。 （ √ ） 3.展成法的特點(diǎn)是刀刃的形狀與所需表面幾何形狀相同。例如齒輪加工，刀為直線（滾刀、齒條刀），而加工表面為漸開線。 （ × ） 4.展成法形成的漸開線是滾刀與工件按嚴(yán)格速比轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，刀刃的一系列切削位置的包絡(luò)線。 （ √ ） 5.主運(yùn)動(dòng)是由機(jī)床或人力提供的主要運(yùn)動(dòng)，消耗功率較小。它促使刀具和工件之間產(chǎn)生相對運(yùn)動(dòng)，從而使刀具前面接近工件，直接切除工件上的切削層，使之變?yōu)榍行?，從而形成新表面? （ × ） 6.在切削端面和圓柱面時(shí)，進(jìn)給傳動(dòng)鏈?zhǔn)峭饴?lián)系傳動(dòng)鏈，進(jìn)給量也是以工件每轉(zhuǎn)刀架的移動(dòng)量來計(jì)算的。 （ √ ） 7.外聯(lián)傳動(dòng)鏈?zhǔn)锹?lián)系動(dòng)力源和機(jī)床執(zhí)行件之間的傳動(dòng)鏈，使執(zhí)行件得到運(yùn)動(dòng)，而且能改變運(yùn)動(dòng)的速度和方向，要求動(dòng)力源和機(jī)床執(zhí)行件之間有嚴(yán)格的傳動(dòng)比關(guān)系。 （ × ） 8.內(nèi)聯(lián)系傳動(dòng)鏈聯(lián)系復(fù)合運(yùn)動(dòng)之間的各個(gè)分解部分，因而傳動(dòng)鏈所聯(lián)系的執(zhí)行件互相之間的相對速度（及相對位移量）有嚴(yán)格的要求，用來保證運(yùn)動(dòng)的軌跡。 （ √ ） 9.進(jìn)給傳動(dòng)鏈?zhǔn)菍?shí)現(xiàn)刀具縱向或橫向移動(dòng)的傳動(dòng)鏈，它屬于內(nèi)聯(lián)系傳動(dòng)鏈，各傳動(dòng)副的傳動(dòng)比必須準(zhǔn)確不變，不應(yīng)有摩擦傳動(dòng)或是瞬時(shí)傳動(dòng)比變化的傳動(dòng)件（如鏈傳動(dòng)）。 （ × ） 10.定比機(jī)構(gòu)：固定傳動(dòng)比的機(jī)構(gòu)，如齒輪齒條、蝸輪蝸桿、定比齒輪副等。 （ √ ） 本題得分 三、（共25分）如果某機(jī)床的傳動(dòng)結(jié)構(gòu)網(wǎng)如圖所示，1.根據(jù)結(jié)構(gòu)網(wǎng)寫出結(jié)構(gòu)式（5分）；2. 計(jì)算各組的公比為1.41時(shí)變速范圍，是否符合極限變速范圍的原則？（5分）；3.指出基本組、第一擴(kuò)大組和第二擴(kuò)大組（5分）；4.根據(jù)傳動(dòng)組的傳動(dòng)順序和擴(kuò)大組的擴(kuò)大順序原則，是否是最佳的設(shè)計(jì)？（5分）；5.如果不是最佳的設(shè)計(jì)方案，寫出你認(rèn)為的最佳結(jié)構(gòu)式并畫出結(jié)構(gòu)網(wǎng)（5分）。 答：1.結(jié)構(gòu)式 2. 第一傳動(dòng)組 第二傳動(dòng)組 第三傳動(dòng)組 第三傳動(dòng)組的變速比最大，，所以符合極限變速范圍的要求。 3.第二傳動(dòng)組是基本組，第三變速組是第二擴(kuò)大組，第一變速組是第一擴(kuò)大組。 4.不符合前多后少的傳動(dòng)原則，也不符合前密后疏的擴(kuò)大原則。所以不是最佳的設(shè)計(jì)方案。 5. 最佳的結(jié)構(gòu)式和結(jié)構(gòu)網(wǎng)應(yīng)該是 四、根據(jù)圖示解釋其工作原理（每題10分，共20分） 本題得分 1.解釋超越離合器的工作原理 為了避免光杠和快速電動(dòng)機(jī)隨時(shí)傳動(dòng)而造成損壞，在溜板箱左端安裝有超越離合器。由光杠傳來的進(jìn)給運(yùn)動(dòng)(低速)，使齒輪2(即外環(huán)m)按圖示逆時(shí)針方向轉(zhuǎn)動(dòng)。三個(gè)短圓柱滾子3分別在彈簧的彈力及滾子與外環(huán)間摩擦力作用下，楔緊在外環(huán)和星形體4之間，外環(huán)通過滾子帶動(dòng)星形體一起起轉(zhuǎn)動(dòng)，于是帶動(dòng)軸Ⅱ一起轉(zhuǎn)動(dòng)，實(shí)現(xiàn)正常的機(jī)動(dòng)進(jìn)給。 當(dāng)按下快移檔按鈕時(shí)，快速電動(dòng)機(jī)的運(yùn)動(dòng)由齒輪副傳至軸Ⅱ，使星形體得到一個(gè)與齒輪2轉(zhuǎn)向相同而轉(zhuǎn)速卻快得多的旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)(高速)。這時(shí)，由于滾子與外環(huán)及星形體之間的摩擦力，使?jié)L子通過柱銷7壓縮彈簧而向楔形槽的寬端滾動(dòng)，從而脫開外環(huán)與星形體間的傳動(dòng)聯(lián)系。這時(shí)光杠不再驅(qū)動(dòng)軸Ⅱ。因此，刀架可實(shí)現(xiàn)快速移動(dòng)。 2.解釋卸荷式皮帶輪的工作原理 電動(dòng)機(jī)經(jīng)V帶將運(yùn)動(dòng)傳至軸I左端的帶輪2。帶輪2與花鍵套l用螺釘連接成一體，支承在法蘭3內(nèi)的兩個(gè)向心球軸承上。法蘭3固定在主軸箱體4上。這樣，帶輪2可通過花鍵鍍套1帶動(dòng)軸I旋轉(zhuǎn)，而皮帶的拉力則經(jīng)軸承和法蘭3傳至箱體4。軸I的花鍵部分只傳遞轉(zhuǎn)矩，從而可避免因皮膠帶拉力而使軸I產(chǎn)生彎曲變形。 本題得分 五、綜合分析計(jì)算題（15分） 1.（本題10分）如圖所示為單回曲機(jī)構(gòu)原理圖，試解釋其傳動(dòng)原理。 單回曲機(jī)構(gòu)又稱為背輪機(jī)構(gòu)，傳動(dòng)原理如圖所示，圖中軸I是輸出軸，Z1、Z4空套于軸I上，M是雙向離合器，與軸I花鍵配合。M向右滑移與Z4結(jié)合，運(yùn)動(dòng)和轉(zhuǎn)矩經(jīng)Z1、Z2、Z3、Z4傳動(dòng)，傳動(dòng)比，若兩傳動(dòng)比皆為最小極限1／4，則：，M向左滑移與Z1結(jié)合，軸I的運(yùn)動(dòng)不經(jīng)過Z1、Z3、Z3、Z4傳動(dòng)，直接由軸1輸出，所以稱為單回曲機(jī)構(gòu)，此時(shí)，；單回曲機(jī)構(gòu)的極限變速范圍是，擴(kuò)大了變速范圍。 本題得分 六、工程應(yīng)用題（20分） 在CA6140型臥式車床加工精度要求比較高的螺紋時(shí)，需要重新計(jì)算掛輪，若要加工每吋6扣的英制螺紋，請根據(jù)下表計(jì)算掛輪并進(jìn)行驗(yàn)算。 驗(yàn)算： 第 6 頁 共 6 頁 命題人：XXX 　　 　　課程組組長： 　 　　　 　教學(xué)運(yùn)行主任 　　　　日期： 課程組 使用專業(yè) 年級 班級學(xué)號 考生姓名 考試地點(diǎn) ————————¤—————¤———————————裝訂線————————¤———————¤—————— 北華大學(xué)機(jī)械學(xué)院08級合班2010-2011（一） 《機(jī)械制造裝備設(shè)計(jì)》課程考試試卷（ B ） 題號 一 二 三 四 五 六 七 八 總分 得分 10 10 25 20 20 15 評卷人 核分人： 本題得分 一、解釋機(jī)床型號（每題1分，共10分） 1.X6132W 2.C616 3.CA6240 臥式萬能銑床 臥式普通車床 臥式馬鞍車床 工作臺寬度： 最大回轉(zhuǎn)直徑： 最大回轉(zhuǎn)直徑： 寬度320mm 320mm 400mm 4.B665 5.B5040 6.G72 牛頭刨床 插床 弓式鋸床 滑枕行程： 滑枕行程： 最大割斷直徑： 650mm 400mm 200mm 7.T68 8.M7130 9.Y3150 臥式鏜床 臥軸矩臺平面磨床 滾齒機(jī) 鏜刀桿直徑： 工作臺寬度： 最大回轉(zhuǎn)直徑： 80mm 300mm 500mm 10.Z3040 萬能搖臂鉆床 最大鉆削直徑： 40mm 本題得分 二、判斷正誤（每題1分，共10分） 1.指狀齒輪銑刀銑直齒圓柱齒輪，漸開線齒形（母線）由與齒槽完全吻合的刀刃直接形成——成形法；直線齒長（導(dǎo)線）由銑刀邊旋轉(zhuǎn)邊作直線移動(dòng)而形成——相切法。 （ √ ） 2.插齒刀插削直齒圓柱齒輪，直線齒長（母線）靠插齒刀作往復(fù)直線運(yùn)動(dòng)形成——展成法；漸開線齒形（導(dǎo)線）由插齒刀作展成運(yùn)動(dòng)形成——軌跡法。 （ × ） 3.展成法的特點(diǎn)是刀刃的形狀與所需表面幾何形狀不同。例如齒輪加工，刀為直線（滾刀、齒條刀），而加工表面為漸開線。 （ √ ） 4.展成法形成的漸開線是滾刀與工件按嚴(yán)格速比轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，刀刃在一系列切削位置的弧線。 （ × ） 5.主運(yùn)動(dòng)是由機(jī)床或人力提供的主要運(yùn)動(dòng)，消耗功率較大。它促使刀具和工件之間產(chǎn)生相對運(yùn)動(dòng)，從而使刀具前面接近工件，直接切除工件上的切削層，使之變?yōu)榍行?，從而形成新表面? （ √ ） 6.在切削端面和圓柱面時(shí)，進(jìn)給傳動(dòng)鏈?zhǔn)莾?nèi)聯(lián)系傳動(dòng)鏈，進(jìn)給量也是以工件每轉(zhuǎn)刀架的移動(dòng)量來計(jì)算的。 （ × ） 7.外聯(lián)傳動(dòng)鏈?zhǔn)锹?lián)系動(dòng)力源和機(jī)床執(zhí)行件之間的傳動(dòng)鏈，使執(zhí)行件得到運(yùn)動(dòng)，而且能改變運(yùn)動(dòng)的速度和方向，不要求動(dòng)力源和機(jī)床執(zhí)行件之間有嚴(yán)格的傳動(dòng)比關(guān)系。 （ √ ） 8.進(jìn)給傳動(dòng)鏈?zhǔn)菍?shí)現(xiàn)刀具縱向或橫向移動(dòng)的傳動(dòng)鏈，它屬于內(nèi)聯(lián)系傳動(dòng)鏈，各傳動(dòng)副的傳動(dòng)比必須準(zhǔn)確不變，不應(yīng)有摩擦傳動(dòng)或是瞬時(shí)傳動(dòng)比變化的傳動(dòng)件（如鏈傳動(dòng)）。 （ × ） 9. 無心磨床的導(dǎo)輪軸線在垂直平面內(nèi)傾斜一個(gè)α角、導(dǎo)輪表面修整后為一雙曲面。 （ √ ） 10. 在外圓磨床上磨削工件外圓表面，其主運(yùn)動(dòng)是工件的回轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)。 （ × ） 本題得分 三、（共25分）如果某機(jī)床的傳動(dòng)結(jié)構(gòu)網(wǎng)如圖所示，1.根據(jù)結(jié)構(gòu)網(wǎng)寫出結(jié)構(gòu)式（5分）；2. 計(jì)算各組的公比為1.41時(shí)變速范圍，是否符合極限變速范圍的原則？（5分）；3.指出基本組、第一擴(kuò)大組和第二擴(kuò)大組（5分）；4.根據(jù)傳動(dòng)組的傳動(dòng)順序和擴(kuò)大組的擴(kuò)大順序原則，是否是最佳的設(shè)計(jì)？（5分）；5.如果不是最佳的設(shè)計(jì)方案，寫出你認(rèn)為的最佳結(jié)構(gòu)式并畫出結(jié)構(gòu)網(wǎng)（5分）。 答：1.結(jié)構(gòu)式網(wǎng) 2. 第一傳動(dòng)組 第二傳動(dòng)組 第三傳動(dòng)組 第二傳動(dòng)組的變速比最大，，所以符合極限變速范圍的要求。 3.第一傳動(dòng)組是基本組，第二變速組是第二擴(kuò)大組，第三變速組是第一擴(kuò)大組。 4.符合前多后少的傳動(dòng)原則，但不符合前密后疏的擴(kuò)大原則。所以不是最佳的設(shè)計(jì)方案。 5. 最佳的結(jié)構(gòu)式和結(jié)構(gòu)網(wǎng)應(yīng)該是 本題得分 四、（20分）CA6140型臥式車床的主電動(dòng)機(jī)為1450轉(zhuǎn)/分，電動(dòng)機(jī)上的皮帶輪直徑為130mm,Ⅰ軸上的卸荷式皮帶輪直徑為230mm,試計(jì)算主軸正轉(zhuǎn)為450轉(zhuǎn)/分時(shí)對應(yīng)的反轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)速是多少，寫出傳動(dòng)平衡式。 正轉(zhuǎn)時(shí)的傳動(dòng)路線為：轉(zhuǎn)/分（近似為450）， 反轉(zhuǎn)時(shí)的傳動(dòng)路線為： 本題得分 五、綜合分析計(jì)算題（20分），下圖的兩種設(shè)計(jì)方案，主軸都是有12種轉(zhuǎn)速，，比較一下各自的優(yōu)劣？如何改進(jìn)？ 答：兩種方案都是7對齒輪，但是方案（1）有4根軸，軸向尺寸短；方案（2）有3根軸，軸向尺寸長。不易比較優(yōu)劣。方案（1）的變速范圍 方案（2）的變速范圍 如果把公比改變?yōu)?，則滿足極限傳動(dòng)范圍要求，方案（1）適合于在第一軸上安裝正反車摩擦離合器。方案（2）適合于主軸箱結(jié)構(gòu)尺寸要求比較緊湊的情況。 最佳方案是采取結(jié)構(gòu)式為 的傳動(dòng)和擴(kuò)大方案，如圖所示。 有4根軸，7對齒輪 這樣在傳動(dòng)順序上符合了前多后少的原則，擴(kuò)大順序上符合了前密后疏的原則，同時(shí)經(jīng)計(jì)算也符合最小傳動(dòng)比和極限變速范圍的要求。 本題得分 六、工程應(yīng)用題（15分） 在CA6140型臥式車床加工精度要求比較高的螺紋時(shí)，需要重新計(jì)算掛輪，若要加工工件螺距為3毫米，請根據(jù)下表計(jì)算掛輪并進(jìn)行驗(yàn)算。 不合格 將120齒與60齒互換： 合格 第 7 頁 共 7 頁 命題人：XXX 　　 　　課程組組長： 　 　　　 　教學(xué)運(yùn)行主任 　　　　日期： 課程組 使用專業(yè) 年級 班級學(xué)號 考生姓名 考試地點(diǎn) ————————¤—————¤———————————裝訂線————————¤———————¤—————— 北華大學(xué)機(jī)械學(xué)院08級合班2010-2011（一） 《機(jī)械制造裝備設(shè)計(jì)》課程考試試卷（C ） 題號 一 二 三 四 五 六 七 八 總分 得分 10 10 25 20 15 20 評卷人 核分人： 本題得分 一、解釋機(jī)床型號（每題1分，共10分） 1.X6132W 2.C616 3.CA6240 臥式萬能銑床 臥式普通車床 臥式馬鞍車床 工作臺寬度： 最大回轉(zhuǎn)直徑： 最大回轉(zhuǎn)直徑： 寬度320mm 320mm 400mm 4.B665 5.B5040 6.G72 牛頭刨床 插床 弓式鋸床 滑枕行程： 滑枕行程： 最大割斷直徑： 650mm 400mm 200mm 7.T68 8.M7130 9.Y3150 臥式鏜床 臥軸矩臺平面磨床 滾齒機(jī) 鏜刀桿直徑： 工作臺寬度： 最大回轉(zhuǎn)直徑： 80mm 300mm 500mm 10.Z3040 萬能搖臂鉆床 最大鉆削直徑： 40mm 本題得分 二、判斷正誤（每題1分，共10分） 1.指狀齒輪銑刀銑直齒圓柱齒輪，漸開線齒形（母線）由與齒槽完全吻合的刀刃直接形成——相切法；直線齒長（導(dǎo)線）由銑刀邊旋轉(zhuǎn)邊作直線移動(dòng)而形成——成形法。 （ × ） 2.插齒刀插削直齒圓柱齒輪，直線齒長（母線）靠插齒刀作往復(fù)直線運(yùn)動(dòng)形成——軌跡法；漸開線齒形（導(dǎo)線）由插齒刀作展成運(yùn)動(dòng)形成——展成法。 （ √ ） 3.展成法的特點(diǎn)是刀刃的形狀與所需表面幾何形狀相同。例如齒輪加工，刀為直線（滾刀、齒條刀），而加工表面為漸開線。 （ × ） 4.展成法形成的漸開線是滾刀與工件按嚴(yán)格速比轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，刀刃的一系列切削位置的包絡(luò)線。 （ √ ） 5.主運(yùn)動(dòng)是由機(jī)床或人力提供的主要運(yùn)動(dòng)，消耗功率較小。它促使刀具和工件之間產(chǎn)生相對運(yùn)動(dòng)，從而使刀具前面接近工件，直接切除工件上的切削層，使之變?yōu)榍行?，從而形成新表面? （ × ） 6.在切削端面和圓柱面時(shí)，進(jìn)給傳動(dòng)鏈?zhǔn)莾?nèi)聯(lián)系傳動(dòng)鏈，進(jìn)給量也是以工件每轉(zhuǎn)刀架的移動(dòng)量來計(jì)算的。 （ × ） 7.外聯(lián)傳動(dòng)鏈?zhǔn)锹?lián)系動(dòng)力源和機(jī)床執(zhí)行件之間的傳動(dòng)鏈，使執(zhí)行件得到運(yùn)動(dòng)，而且能改變運(yùn)動(dòng)的速度和方向，不要求動(dòng)力源和機(jī)床執(zhí)行件之間有嚴(yán)格的傳動(dòng)比關(guān)系。 （ √ ） 8.進(jìn)給傳動(dòng)鏈?zhǔn)菍?shí)現(xiàn)刀具縱向或橫向移動(dòng)的傳動(dòng)鏈，它屬于內(nèi)聯(lián)系傳動(dòng)鏈，各傳動(dòng)副的傳動(dòng)比必須準(zhǔn)確不變，不應(yīng)有摩擦傳動(dòng)或是瞬時(shí)傳動(dòng)比變化的傳動(dòng)件（如鏈傳動(dòng)）。 （ × ） 9. 無心磨床的導(dǎo)輪軸線在垂直平面內(nèi)傾斜一個(gè)α角、導(dǎo)輪表面修整后為一雙曲面。 （ √ ） 10. 在外圓磨床上磨削工件外圓表面，其主運(yùn)動(dòng)是工件的回轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)。 （ × ） 本題得分 三、（共25分）如果某機(jī)床的傳動(dòng)結(jié)構(gòu)網(wǎng)如圖所示，1.根據(jù)結(jié)構(gòu)網(wǎng)寫出結(jié)構(gòu)式（5分）；2. 計(jì)算各組的公比為1.41時(shí)變速范圍，是否符合極限變速范圍的原則？（5分）；3.指出基本組、第一擴(kuò)大組和第二擴(kuò)大組（5分）；4.根據(jù)傳動(dòng)組的傳動(dòng)順序和擴(kuò)大組的擴(kuò)大順序原則，是否是最佳的設(shè)計(jì)？（5分）；5.如果不是最佳的設(shè)計(jì)方案，寫出你認(rèn)為的最佳結(jié)構(gòu)式并畫出結(jié)構(gòu)網(wǎng)（5分）。 答：1.結(jié)構(gòu)式 2. 第一傳動(dòng)組 第二傳動(dòng)組 第三傳動(dòng)組 第一傳動(dòng)組的變速比最大，，所以不符合極限變速范圍的要求。 3.第二傳動(dòng)組是基本組，第三變速組是第一擴(kuò)大組，第一變速組是第二擴(kuò)大組。 4.不符合前多后少的傳動(dòng)原則，也不符合前密后疏的擴(kuò)大原則。所以不是最佳的設(shè)計(jì)方案。 5. 最佳的結(jié)構(gòu)式和結(jié)構(gòu)網(wǎng)應(yīng)該是 本題得分 四、1.已知某機(jī)床的主傳動(dòng)為齒輪傳動(dòng)，其傳動(dòng)路線表達(dá)式（傳動(dòng)結(jié)構(gòu)式）：（15分） ————Ⅰ————Ⅱ————Ⅲ————Ⅳ（主軸） 畫出主運(yùn)動(dòng)傳動(dòng)系統(tǒng)圖。 2. 在圖上找出擴(kuò)大螺距的傳動(dòng)路線，寫出傳動(dòng)路線表達(dá)式（5分）。 本題得分 五、綜合訓(xùn)練題（本題15分），如圖所示為某中型車床的兩種傳動(dòng)方案的轉(zhuǎn)速圖，，，，電動(dòng)機(jī)功率7.5kW，額定轉(zhuǎn)速。分別寫出各自的結(jié)構(gòu)式，并敘述各自的優(yōu)缺點(diǎn)和應(yīng)用的場合。 答：第一種方案的結(jié)構(gòu)式是，符合前多后少、前密后疏、和前緩后急的原則。 第二種方案的結(jié)構(gòu)網(wǎng)是，符合前密后疏、和前緩后急的原則；但是不符合前多后少的原則。若該機(jī)床與CA6140一樣采用在軸Ⅰ上安裝雙向摩擦離合器，可采用此方案，以減小軸Ⅰ的長度和軸Ⅰ上的主動(dòng)齒輪的尺寸。 本題得分 六、下圖的兩種設(shè)計(jì)方案，主軸都是有12種轉(zhuǎn)速，，比較一下各自的優(yōu)劣？如何改進(jìn)？（本題20分） 答：第一種種方案是7對齒輪，有4根軸，軸向尺寸短；方案（2）有3根軸，8對齒輪，軸向尺寸長。不易比較優(yōu)劣。方案（1）的變速范圍 方案（2）的變速范圍 方案（1）符合極限變速范圍原則，但不符合前密后疏的擴(kuò)大原則和傳動(dòng)順序前多后少的原則；方案（2）符合極限變速范圍原則，但是齒輪過多，軸向尺寸太長。 最佳方案是采取結(jié)構(gòu)式為 的傳動(dòng)和擴(kuò)大方案，如圖所示。 有4根軸，7對齒輪 這樣在傳動(dòng)順序上符合了前多后少的原則，擴(kuò)大順序上符合了前密后疏的原則，同時(shí)經(jīng)計(jì)算也符合最小傳動(dòng)比和極限變速范圍的要求。 第 7 頁 共 7 頁 命題人：XXX　　 　　課程組組長： 　 　　　 　教學(xué)運(yùn)行主任 　　　　日期： 課程組 使用專業(yè) 年級 班級學(xué)號 考生姓名 考試地點(diǎn) ————————¤—————¤———————————裝訂線————————¤———————¤—————— 北華大學(xué)機(jī)械學(xué)院08級合班2010-2011（一） 《機(jī)械制造裝備設(shè)計(jì)》課程考試試卷（ D ） 題號 一 二 三 四 五 六 七 八 總分 得分 10 10 25 20 15 20 評卷人 核分人： 本題得分 一、解釋機(jī)床型號（每題2分，共20分） 1.X63W 2.CG6127 3.CA6240 臥式萬能銑床 臥式高精度車床 臥式馬鞍車床 3號工作臺 最大回轉(zhuǎn)直徑： 最大回轉(zhuǎn)直徑： 寬度400mm 270mm 400mm 4.B665 5.B5040 6.G72 牛頭刨床 插床 弓式鋸床 滑枕行程： 滑枕行程： 最大割斷直徑： 650mm 400mm 200mm 7.T68 8.M7130 9.Y3150 臥式鏜床 臥軸矩臺平面磨床 滾齒機(jī) 鏜刀桿直徑： 工作臺寬度： 最大回轉(zhuǎn)直徑： 80mm 300mm 500mm 10.Z3040 萬能搖臂鉆床 最大鉆削直徑： 40mm 本題得分 二、判斷正誤（每題1分，共10分） 1.指狀齒輪銑刀銑直齒圓柱齒輪，漸開線齒形（母線）由與齒槽完全吻合的刀刃直接形成——相切法；直線齒長（導(dǎo)線）由銑刀邊旋轉(zhuǎn)邊作直線移動(dòng)而形成——成形法。 （ × ） 2.插齒刀插削直齒圓柱齒輪，直線齒長（母線）靠插齒刀作往復(fù)直線運(yùn)動(dòng)形成——展成法；漸開線齒形（導(dǎo)線）由插齒刀作展成運(yùn)動(dòng)形成——軌跡法。 （ × ） 3.展成法的特點(diǎn)是刀刃的形狀與所需表面幾何形狀相同。例如齒輪加工，刀為直線（滾刀、齒條刀），而加工表面為漸開線。 （ × ） 4.展成法形成的漸開線是滾刀與工件按嚴(yán)格速比轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，刀刃在一系列切削位置的弧線。 （ × ） 5.主運(yùn)動(dòng)是由機(jī)床或人力提供的主要運(yùn)動(dòng)，消耗功率較小。它促使刀具和工件之間產(chǎn)生相對運(yùn)動(dòng)，從而使刀具前面接近工件，直接切除工件上的切削層，使之變?yōu)榍行迹瑥亩纬尚卤砻妗? （ × ） 6.在切削端面和圓柱面時(shí)，進(jìn)給傳動(dòng)鏈?zhǔn)莾?nèi)聯(lián)系傳動(dòng)鏈，進(jìn)給量也是以工件每轉(zhuǎn)刀架的移動(dòng)量來計(jì)算的。 （ × ） 7.外聯(lián)傳動(dòng)鏈?zhǔn)锹?lián)系動(dòng)力源和機(jī)床執(zhí)行件之間的傳動(dòng)鏈，使執(zhí)行件得到運(yùn)動(dòng)，而且能改變運(yùn)動(dòng)的速度和方向，要求動(dòng)力源和機(jī)床執(zhí)行件之間有嚴(yán)格的傳動(dòng)比關(guān)系。 （ × ） 8.內(nèi)聯(lián)系傳動(dòng)鏈聯(lián)系復(fù)合運(yùn)動(dòng)之間的各個(gè)分解部分，因而傳動(dòng)鏈所聯(lián)系的執(zhí)行件互相之間的相對速度（及相對位移量）有嚴(yán)格的要求，用來保證運(yùn)動(dòng)的軌跡。 （ √ ） 9.車床進(jìn)給傳動(dòng)鏈?zhǔn)菍?shí)現(xiàn)刀具縱向或橫向移動(dòng)的傳動(dòng)鏈，它屬于內(nèi)聯(lián)系傳動(dòng)鏈，各傳動(dòng)副的傳動(dòng)比必須準(zhǔn)確不變。 （ × ） 10. 在外圓磨床上磨削工件外圓表面，其主運(yùn)動(dòng)是工件的回轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)。 （ × ） 本題得分 三、（共25分）如果某機(jī)床的傳動(dòng)結(jié)構(gòu)網(wǎng)如圖所示，1.根據(jù)結(jié)構(gòu)網(wǎng)寫出結(jié)構(gòu)式（5分）；2. 計(jì)算各組的公比為1.41時(shí)變速范圍，是否符合極限變速范圍的原則？（5分）；3.指出基本組、第一擴(kuò)大組和第二擴(kuò)大組（5分）；4.根據(jù)傳動(dòng)組的傳動(dòng)順序和擴(kuò)大組的擴(kuò)大順序原則，是否是最佳的設(shè)計(jì)？（5分）；5.如果不是最佳的設(shè)計(jì)方案，寫出你認(rèn)為的最佳結(jié)構(gòu)式并畫出結(jié)構(gòu)網(wǎng)（5分）。 答：1.結(jié)構(gòu)式 2. 第一傳動(dòng)組 第二傳動(dòng)組 第三傳動(dòng)組 第三傳動(dòng)組的變速比最大，，所以符合極限變速范圍的要求。 3.第二傳動(dòng)組是基本組，第三變速組是第二擴(kuò)大組，第一變速組是第一擴(kuò)大組。 4.符合前多后少的傳動(dòng)原則，但不符合前密后疏的擴(kuò)大原則。所以不是最佳的設(shè)計(jì)方案。 5. 最佳的結(jié)構(gòu)式和結(jié)構(gòu)網(wǎng)應(yīng)該是 四、簡答題（共20分） 本題得分 1. 離合器的作用是什么？（3分） 答：離合器用于實(shí)現(xiàn)運(yùn)動(dòng)的啟停、換向和變速。 2. 摩擦離合器有什么優(yōu)點(diǎn)和缺點(diǎn)？（3分） 答：優(yōu)點(diǎn)：可在運(yùn)動(dòng)中結(jié)合，并可起過載保護(hù)作用，結(jié)合平穩(wěn)，無沖擊。 缺點(diǎn)：尺寸較大，容易打滑，有磨損和發(fā)熱，是機(jī)床的主要熱源之一。 3. 嚙合式離合器有什么優(yōu)缺點(diǎn)？（3分） 答：不能在高速運(yùn)轉(zhuǎn)中結(jié)合，結(jié)合時(shí)有沖擊。但尺寸較小，傳遞功率較大，不打滑。 4. 離合器應(yīng)該滿足那些基本要求？（3分） 答：離合要迅速可靠；結(jié)合要平穩(wěn)，斷開要徹底。對摩擦離合器要求磨損后便于調(diào)整，維修方便，沖擊、磨損要小，操縱輕便省力。 5. 機(jī)床的制動(dòng)機(jī)構(gòu)要滿足那些基本要求？（3分） 答:構(gòu)造簡單尺寸小，制動(dòng)時(shí)間載可調(diào)時(shí)間內(nèi)盡量短些；要保證使用安全。 6. 什么是機(jī)床的計(jì)算轉(zhuǎn)速？（5分） 答：從最高轉(zhuǎn)速到某一轉(zhuǎn)速之間，主軸應(yīng)能傳遞動(dòng)源的全部功率。在這一區(qū)域內(nèi)，主軸所能傳遞的最大扭矩應(yīng)隨轉(zhuǎn)速的降低而加大。從以下直到之間的各級轉(zhuǎn)速并不需要傳遞全部功率。在這個(gè)區(qū)域內(nèi)，主軸所能傳遞的最大功率不隨轉(zhuǎn)速的降低而加大，而是保持時(shí)的扭矩不變。所能傳遞的最大功率，則隨轉(zhuǎn)速的降低而降低。是傳遞全功率的最低轉(zhuǎn)速，稱為計(jì)算轉(zhuǎn)速。 本題得分 五、（本題15分）如圖所示為CA6140中型車床軸Ⅰ上的雙向摩擦離合器的結(jié)構(gòu)圖，敘述其工作原理。 當(dāng)操作者向上抬起開關(guān)杠，撥叉13向右移動(dòng)，滑套10壓下元寶銷12的右耳，使杠桿9左移，在銷子6的作用下左側(cè)的正車離合器接合，帶動(dòng)雙聯(lián)齒輪1轉(zhuǎn)動(dòng)，實(shí)現(xiàn)主軸正轉(zhuǎn)。同樣，當(dāng)操作者向下壓下開關(guān)杠，撥叉13向左移動(dòng)，滑套10壓下元寶銷12的左耳，使杠桿9右移，在銷子6的作用下右側(cè)的反車離合器接合，帶動(dòng)齒輪8轉(zhuǎn)動(dòng)，再通過一個(gè)反向惰輪實(shí)現(xiàn)主軸反轉(zhuǎn)。 本題得分 六、下圖的兩種設(shè)計(jì)方案，主軸都是有12種轉(zhuǎn)速，，比較一下各自的優(yōu)劣？如何改進(jìn)？（本題20分） 答：第一種種方案是7對齒輪，有4根軸，軸向尺寸短；方案（2）有3根軸，8對齒輪，軸向尺寸長。不易比較優(yōu)劣。方案（1）的變速范圍 方案（2）的變速范圍 方案（1）不符合極限變速范圍原則，也不符合傳動(dòng)順序前多后少的原則，但符合前密后疏的擴(kuò)大原則；方案（2）不符合極限變速范圍原則，齒輪也過多，軸向尺寸太長。 最佳方案是采取結(jié)構(gòu)式為 的傳動(dòng)和擴(kuò)大方案，如圖所示。 有4根軸，7對齒輪 這樣在傳動(dòng)順序上符合了前多后少的原則，擴(kuò)大順序上符合了前密后疏的原則，同時(shí)經(jīng)計(jì)算也符合最小傳動(dòng)比和極限變速范圍的要求。 第 7 頁 共 7 頁 命題人：XXXX　 　　課程組組長： 　 　　　 　教學(xué)運(yùn)行主任 　　　　日期： 課程組 使用專業(yè) 年級 班級學(xué)號 考生姓名 考試地點(diǎn) ————————¤—————¤———————————裝訂線————————¤———————¤—————— 北華大學(xué)機(jī)械學(xué)院08級合班2010-2011（一） 《機(jī)械制造裝備設(shè)計(jì)》課程考試試卷（ E ） 題號 一 二 三 四 五 六 七 八 總分 得分 10 10 25 20 20 15 評卷人 核分人： 本題得分 一、解釋機(jī)床型號（每題2分，共20分） 1.X63W 2.CG6127 3.CA6240 臥式萬能銑床 臥式高精度車床 臥式馬鞍車床 3號工作臺 最大回轉(zhuǎn)直徑： 最大回轉(zhuǎn)直徑： 寬度400mm 270mm 400mm 4.B690 5.B5024 6.G72 牛頭刨床 插床 弓式鋸床 滑枕行程： 滑枕行程： 最大割斷直徑： 900mm 240mm 200mm 7.T6180 8.M1432 9.Y3180 臥式鏜床 萬能外圓磨床 滾齒機(jī) 鏜刀桿直徑： 最大回轉(zhuǎn)直徑： 最大回轉(zhuǎn)直徑： 80mm 320mm 800mm 10.Y5180 插齒機(jī) 最大回轉(zhuǎn)直徑： 800mm 本題得分 二、判斷正誤（每題1分，共10分） 1.指狀齒輪銑刀銑直齒圓柱齒輪，漸開線齒形（母線）由與齒槽完全吻合的刀刃直接形成——成形法；直線齒長（導(dǎo)線）由銑刀邊旋轉(zhuǎn)邊作直線移動(dòng)而形成——相切法。 （ √ ） 2.插齒刀插削直齒圓柱齒輪，直線齒長（母線）靠插齒刀作往復(fù)直線運(yùn)動(dòng)形成——軌跡法；漸開線齒形（導(dǎo)線）由插齒刀作展成運(yùn)動(dòng)形成——展成法。 （ √ ） 3.展成法的特點(diǎn)是刀刃的形狀與所需表面幾何形狀不同。例如齒輪加工，刀為直線（滾刀、齒條刀），而加工表面為漸開線。 （ √ ） 4.展成法形成的漸開線是滾刀與工件按嚴(yán)格速比轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，刀刃的一系列切削位置的包絡(luò)線。 （ √ ） 5.主運(yùn)動(dòng)是由機(jī)床或人力提供的主要運(yùn)動(dòng)，消耗功率較大。它促使刀具和工件之間產(chǎn)生相對運(yùn)動(dòng)，從而使刀具前面接近工件，直接切除工件上的切削層，使之變?yōu)榍行迹瑥亩纬尚卤砻妗? （ √ ） 6.在切削端面和圓柱面時(shí)，進(jìn)給傳動(dòng)鏈?zhǔn)峭饴?lián)系傳動(dòng)鏈，進(jìn)給量也是以工件每轉(zhuǎn)刀架的移動(dòng)量來計(jì)算的。 （ √ ） 7.外聯(lián)傳動(dòng)鏈?zhǔn)锹?lián)系動(dòng)力源和機(jī)床執(zhí)行件之間的傳動(dòng)鏈，使執(zhí)行件得到運(yùn)動(dòng)，而且能改變運(yùn)動(dòng)的速度和方向，不要求動(dòng)力源和機(jī)床執(zhí)行件之間有嚴(yán)格的傳動(dòng)比關(guān)系。 （ √ ） 8.內(nèi)聯(lián)系傳動(dòng)鏈聯(lián)系復(fù)合運(yùn)動(dòng)之間的各個(gè)分解部分，因而傳動(dòng)鏈所聯(lián)系的執(zhí)行件互相之間的相對速度（及相對位移量）有嚴(yán)格的要求，用來保證運(yùn)動(dòng)的軌跡。 （ √ ） 9.無心磨床的導(dǎo)輪軸線在垂直平面內(nèi)傾斜一個(gè)α角、導(dǎo)輪表面修整后為一雙曲面。 （ √ ） 10.定比機(jī)構(gòu)：固定傳動(dòng)比的機(jī)構(gòu)，如齒輪齒條、蝸輪蝸桿、定比齒輪副等。 （ √ ） 本題得分 三、（共25分）如果某機(jī)床的傳動(dòng)結(jié)構(gòu)網(wǎng)如圖所示，1.根據(jù)結(jié)構(gòu)網(wǎng)寫出結(jié)構(gòu)式（5分）；2. 計(jì)算各組的公比為1.41時(shí)變速范圍，是否符合極限變速范圍的原則？（5分）；3.指出基本組、第一擴(kuò)大組和第二擴(kuò)大組（5分）；4.根據(jù)傳動(dòng)組的傳動(dòng)順序和擴(kuò)大組的擴(kuò)大順序原則，是否是最佳的設(shè)計(jì)？（5分）；5.如果不是最佳的設(shè)計(jì)方案，寫出你認(rèn)為的最佳結(jié)構(gòu)式并畫出結(jié)構(gòu)網(wǎng)（5分）。 答：1.結(jié)構(gòu)式 2. 第一傳動(dòng)組 第二傳動(dòng)組 第三傳動(dòng)組 第一傳動(dòng)組的變速比最大，，所以不符合極限變速范圍的要求。 3.第三傳動(dòng)組是基本組，第一變速組是第二擴(kuò)大組，第二變速組是第一擴(kuò)大組。 4.符合前多后少的傳動(dòng)原則，但不符合前密后疏的擴(kuò)大原則。所以不是最佳的設(shè)計(jì)方案。 5. 最佳的結(jié)構(gòu)式和結(jié)構(gòu)網(wǎng)應(yīng)該是  本題得分 四、簡答題（共20分） 1. 機(jī)床產(chǎn)生爬行的原因是什么？消除的途徑是什么？(6分) 答:（1）當(dāng)摩擦面處于邊界摩擦是存在著動(dòng)靜摩擦系數(shù)的變化和動(dòng)摩擦系數(shù)隨速度的增加而降低的現(xiàn)象；運(yùn)動(dòng)件的質(zhì)量較大；傳動(dòng)件的剛度不足；運(yùn)動(dòng)速度太低。（2）減少動(dòng)靜摩擦系數(shù)之差；提高傳動(dòng)機(jī)構(gòu)的剛度。減少動(dòng)靜摩擦系數(shù)之差的途徑有哪些？（3）用滾動(dòng)摩擦代替滑動(dòng)摩擦；采用卸荷導(dǎo)軌和精壓導(dǎo)軌；采用減摩材料；采用導(dǎo)軌油。 2. 機(jī)床噪聲主要來自哪幾個(gè)方面？降低機(jī)械噪聲的方法是什么？（6分） 答：（1）機(jī)械噪聲、液壓噪聲、空氣動(dòng)力噪聲、電磁噪聲。（2）降低齒輪的噪聲；控制產(chǎn)生齒輪噪聲的外部原因；減少其它振源產(chǎn)生的機(jī)械噪聲；防止構(gòu)件共振。（3）減少齒輪噪聲的途徑是減少嚙合齒輪的對數(shù)；適當(dāng)降低齒輪的線速度；適當(dāng)?shù)倪x擇齒輪的精度；適當(dāng)限制齒輪直徑；適當(dāng)控制重合系數(shù)和輪齒修緣；提高齒輪的剛度和阻尼。 3. 外聯(lián)傳動(dòng)鏈由那些部分組成？外聯(lián)傳動(dòng)鏈的功用是什么？（4分） 答: （1）變速機(jī)構(gòu)；定比傳動(dòng)機(jī)構(gòu)；開停、換向和制動(dòng)機(jī)構(gòu)；把旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)轉(zhuǎn)化為直線運(yùn)動(dòng)的機(jī)構(gòu)。（2）把一定的功率從動(dòng)源傳遞給執(zhí)行部件；保證執(zhí)行部件有一定的轉(zhuǎn)速（或速度）和一定的調(diào)速范圍；能夠方便的進(jìn)行啟動(dòng)、停止、換向、制動(dòng)。 4. 什么是公用齒輪？采用公用齒輪有什么優(yōu)點(diǎn)？（4分） 答：（1）就是在相鄰的兩個(gè)傳動(dòng)組中，某一齒輪既是前一傳動(dòng)組的從動(dòng)輪，又是后一傳動(dòng)組的主動(dòng)輪，它同時(shí)可與兩個(gè)齒輪嚙合。（2）既可以減少齒輪的數(shù)量而簡化構(gòu)造，又可以縮短軸向尺寸。 本題得分 五、（本題20分）對于為公比，結(jié)構(gòu)式為：傳動(dòng)系統(tǒng)，第二擴(kuò)大組的級比指數(shù)為6，變速范圍已達(dá)到極限值8；增加第三擴(kuò)大組后，級比指數(shù)理論值為12，結(jié)構(gòu)式為：，則其變速范圍為，這顯然不符合極限變速范圍的要求。給出一種合理的解決方案，計(jì)算出總變速范圍，寫出直觀的結(jié)構(gòu)式，畫出結(jié)構(gòu)網(wǎng)。 答：必須減小級比指數(shù)，使變速范圍不大于極限值，即：，比理論值小6；增加第三擴(kuò)大組后，主軸轉(zhuǎn)速級數(shù)理論值為24級，實(shí)際只獲得24—6＝18級，主軸轉(zhuǎn)速重復(fù)六級；總變速范圍為 否則應(yīng)該是 結(jié)構(gòu)式為： 將變速范圍擴(kuò)大到8倍，主軸轉(zhuǎn)速級數(shù)增加六級。若再增加第四擴(kuò)大組，則變速范圍將再擴(kuò)大到8倍，主軸變速級數(shù)再增加六級。 本題得分 六、工程應(yīng)用題（15分） 在CA6140型臥式車床加工精度要求比較高的螺紋時(shí)，需要重新計(jì)算掛輪，若要加工工件螺距為1.5毫米，請根據(jù)下表計(jì)算掛輪并進(jìn)行驗(yàn)算。 不合格 將120齒與60齒互換： 合格 第 7 頁 共 7 頁