3)机床系统固有频率。若激振频率远离固有频率,将不出现共振。(2分)
7.机床主传动系统设计的一般原则?(5分) 答:(1)传动副前多后少的原则
1)主变速传动系统从电动机到主轴,通常为降速传动。接近电动机传动件转速较高,根据公式M?9550N可知,传动的转矩M较小,尺寸小n些,因此,在拟定主变速系统时,尽可能将传动副较多的变速组安排在前面。(2分) (2)传动顺序与扩大顺序相一致的原则
当各传动轴最高转速相同时,前密可使最低转速提高,从而减少传动件尺寸。(2分)
(3)变数组的降速要前慢后快,中间轴的转速不宜超过电动机的转速。
从电机轴到主轴之间总的趋势是降速传动,在分配各变速组传动比时,应前面变速组降速慢些,后面快些,以使中间传动轴具有较高的转速,以减少扭矩,从而减少传动件尺寸。(1分)
8.试说明在机床主传动系统设计中,如何采用双公比的传动系来扩大变速范围。(5分) 答:在通用机床的使用中,每级转速使用的机会不太相同。经常使用的转速一般是在转速范
围的中段,转速范围的高、低段使用较少。双公比传动系就是针对这一情况而设计的。主轴的转速数列有两个公比,转速范围中经常使用的中段采用小公比,不经常使用的高、低段用大公比。(2分)
双公比变速传动系是在常规变速传动系基础上,通过改变基本组的级比指数演变来的。设常规变速传动系16?2?2?2?2,??1.26,变速范围R???32,基本组是第二个变速组,其级比指数X。=1;如要演变成双公比变速传动系,基本且的传动副数P。常选为2。将基本组的级比指数X。=1增大到1+2n,n是大于1的正整数。(2分)
本例中,n=2,基本组的级比指数成为5,结构式变成16?2?2?2?2,主轴转速范围的高、低段各出现n = 2个转速空挡,各有2级转速的公比等于??1.58,比原来常见变速传动系增加了4级转速的变速范围,即从原来的变速范围32增加到R???80。(1分)
9.模块化设计除类似系列化设的优点外还有哪些优点?
答:1)根据科学技术的发展,便于用新技术设计性能更好的模块,取代原有旧的模块,书高产品的性能,组合出功能更完善、性能更先进的组合产品,加快产品的更新换代。
2)采用模块化设计,只需更换部分模块,或设
214816?1n2548220?1n计制造个别模块和专用部件,便可快翅满足用户提出的特殊订货要求,大大缩短设计和供货周期。
3)模块化设计方法推动了整个企业技术、生产、管理和组织体制的改革。由于产品创大多数零部件由单件小批生产性质变为批量生产,有利于采用成组加工等先进工艺,有利于组织专业化生产,既提高质量,又降低成本。
4)模块系统中大部分部件由模块组成,设备如发生故障,只需更换有关模块,维护催理更为方便,对生产影响少。
10.机械进给传动系设计有哪些特点? 答:(1)进给传动是恒转矩传动(1分)
(2)进给传动系中各传动件的计算转速是其最高转速(1分)
(3)进给传动的转速图为前疏后密结构(1分) (4)进给传动系变速组的变速范围可取比主变速组较大的值,即1/5?u?2.8,变速范围R?14。(1分)
(5)进给传动系采用传动间隙消除机构(1分) (6)快速空程传动的采用 (7)微量进给机构的采用
11.某传动系结构式Z = 23×32×26,请根据此讨论下列问题:
进n(1)该传动系统在传动上有何特点?(1分) (2)可以采用的最大公比?是多少?(2分) (3)如采用双速电机时,公比?应为多少?(2分)
答:1)无基本组,双公比,上下各空一级转速。(1分) 2)?r?????8,???1.41(2分) 3)?r?????2,???1.26(2分)
12.主轴变速箱设计中, “前多后少”原则的
max3x3(P3?1)6(2?1)maxx(P?1)3(2?1)电含义?(5分)
答:1)主变速传动系统从电动机到主轴,通常
为降速传动。接近电动机传动件转速较高,根据公式M?9550N可知,传动的转矩M较小,尺寸n小些;(2分)
2)反之,靠近主轴的传动件转速较低,传递的转矩较大,尺寸较大。(1分)
3)因此,在拟定主变速系统时,尽可能将传动副较多的变速组安排在前面,将传动副较少的变速组安排在后面,使主变速传动系统中更多的传动件在高速范围内工作,尺寸小些,以便节省变速箱的造价,减少变速箱的外形尺寸。(2分)
13.试述进给传动系设计要能满足基本要求。 答:
1)具有足够的静刚度和动刚度;
2)具有良好的快速响应性;做低速进给运动或微量进给时不爬行,运动平稳,灵敏度高。 3)抗震性好,不会因摩擦自振而引起传动件的抖动或齿轮传动的冲击噪声;(3分)
4)具有足够宽的调速范围,保证实现所要求的进给量,以适应不同的加工材料;
5)进给系统的传动精度和定位精度要高; 6)结构简单,加工和装配工艺性好。调整维修方便,操纵轻便灵活。(2分)
四、计算题
1. 设计一台8级转速的车床主传动系统,主轴最高转速为nmax = 1400 r/min。要求采用转速为1440/710 r/min的双速电机。 (1).写出结构式 (2).求出公比?
(3).验算最后变速组的变速范围 (4).分配降速比 (5).画出转速图 答:(1)结构式:8?2?2?2
?????2; (2) 公比?:?r?1440710???2?1.41
214x(p?1)2(2?1)电