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101025201520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 400mm4.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 200mm7.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 800mm10.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)動形成軌跡法；漸開線齒形（導(dǎo)線）由插齒刀作展成運(yùn)動形成展成法。 （ ） 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)動時(shí)，刀刃的一系列切削位置的包絡(luò)線。 （ ）5.主運(yùn)動是由機(jī)床或人力提供的主要運(yùn)動，消耗功率較小。它促使刀具和工件之間產(chǎn)生相對運(yùn)動，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)給傳動鏈?zhǔn)峭饴?lián)系傳動鏈，進(jìn)給量也是以工件每轉(zhuǎn)刀架的移動量來計(jì)算的。 （ ）7.外聯(lián)傳動鏈?zhǔn)锹?lián)系動力源和機(jī)床執(zhí)行件之間的傳動鏈，使執(zhí)行件得到運(yùn)動，而且能改變運(yùn)動的速度和方向，要求動力源和機(jī)床執(zhí)行件之間有嚴(yán)格的傳動比關(guān)系。 （ ）8.內(nèi)聯(lián)系傳動鏈聯(lián)系復(fù)合運(yùn)動之間的各個(gè)分解部分，因而傳動鏈所聯(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)動的軌跡。 （ ）9.進(jìn)給傳動鏈?zhǔn)菍?shí)現(xiàn)刀具縱向或橫向移動的傳動鏈，它屬于內(nèi)聯(lián)系傳動鏈，各傳動副的傳動比必須準(zhǔn)確不變，不應(yīng)有摩擦傳動或是瞬時(shí)傳動比變化的傳動件（如鏈傳動）。 （ ）10.定比機(jī)構(gòu)：固定傳動比的機(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)傳動組的傳動順序和擴(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. 第一傳動組 第二傳動組 第三傳動組 第三傳動組的變速比最大，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機(jī)隨時(shí)傳動而造成損壞，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(低速)，使齒輪2(即外環(huán)m)按圖示逆時(shí)針方向轉(zhuǎn)動。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)通過滾子帶動星形體一起起轉(zhuǎn)動，于是帶動軸一起轉(zhuǎn)動，實(shí)現(xiàn)正常的機(jī)動進(jìn)給。當(dāng)按下快移檔按鈕時(shí)，快速電動機(jī)的運(yùn)動由齒輪副傳至軸，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(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，從而脫開外環(huán)與星形體間的傳動聯(lián)系。這時(shí)光杠不再驅(qū)動軸。因此，刀架可實(shí)現(xiàn)快速移動。2.解釋卸荷式皮帶輪的工作原理 電動機(jī)經(jīng)V帶將運(yùn)動傳至軸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，試解釋其傳動原理。 單回曲機(jī)構(gòu)又稱為背輪機(jī)構(gòu)，傳動原理如圖所示，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)動和轉(zhuǎn)矩經(jīng)Z1、Z2、Z3、Z4傳動，傳動比，若兩傳動比皆為最小極限14，則：，M向左滑移與Z1結(jié)合，軸I的運(yùn)動不經(jīng)過Z1、Z3、Z3、Z4傳動，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101025202015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 400mm4.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 200mm7.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 500mm10.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)動形成展成法；漸開線齒形（導(dǎo)線）由插齒刀作展成運(yùn)動形成軌跡法。 （ ） 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)動時(shí)，刀刃在一系列切削位置的弧線。 （ ）5.主運(yùn)動是由機(jī)床或人力提供的主要運(yùn)動，消耗功率較大。它促使刀具和工件之間產(chǎn)生相對運(yùn)動，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)給傳動鏈?zhǔn)莾?nèi)聯(lián)系傳動鏈，進(jìn)給量也是以工件每轉(zhuǎn)刀架的移動量來計(jì)算的。 （ ）7.外聯(lián)傳動鏈?zhǔn)锹?lián)系動力源和機(jī)床執(zhí)行件之間的傳動鏈，使執(zhí)行件得到運(yùn)動，而且能改變運(yùn)動的速度和方向，不要求動力源和機(jī)床執(zhí)行件之間有嚴(yán)格的傳動比關(guān)系。 （ ）8.進(jìn)給傳動鏈?zhǔn)菍?shí)現(xiàn)刀具縱向或橫向移動的傳動鏈，它屬于內(nèi)聯(lián)系傳動鏈，各傳動副的傳動比必須準(zhǔn)確不變，不應(yīng)有摩擦傳動或是瞬時(shí)傳動比變化的傳動件（如鏈傳動）。 （ ）9. 無心磨床的導(dǎo)輪軸線在垂直平面內(nèi)傾斜一個(gè)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)動是工件的回轉(zhuǎn)運(yùn)動。 （ ）本題得分三、（共25分）如果某機(jī)床的傳動結(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)傳動組的傳動順序和擴(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. 第一傳動組 第二傳動組 第三傳動組 第二傳動組的變速比最大，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機(jī)為1450轉(zhuǎn)/分，電動機(jī)上的皮帶輪直徑為130mm,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，寫出傳動平衡式。正轉(zhuǎn)時(shí)的傳動路線為：轉(zhuǎn)/分（近似為450），反轉(zhuǎn)時(shí)的傳動路線為：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 的傳動和擴(kuò)大方案，如圖所示。有4根軸，7對齒輪這樣在傳動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101025201520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 400mm4.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 200mm7.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 500mm10.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)動形成軌跡法；漸開線齒形（導(dǎo)線）由插齒刀作展成運(yùn)動形成展成法。 （ ） 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)動時(shí)，刀刃的一系列切削位置的包絡(luò)線。 （ ）5.主運(yùn)動是由機(jī)床或人力提供的主要運(yùn)動，消耗功率較小。它促使刀具和工件之間產(chǎn)生相對運(yùn)動，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)給傳動鏈?zhǔn)莾?nèi)聯(lián)系傳動鏈，進(jìn)給量也是以工件每轉(zhuǎn)刀架的移動量來計(jì)算的。 （ ）7.外聯(lián)傳動鏈?zhǔn)锹?lián)系動力源和機(jī)床執(zhí)行件之間的傳動鏈，使執(zhí)行件得到運(yùn)動，而且能改變運(yùn)動的速度和方向，不要求動力源和機(jī)床執(zhí)行件之間有嚴(yán)格的傳動比關(guān)系。 （ ）8.進(jìn)給傳動鏈?zhǔn)菍?shí)現(xiàn)刀具縱向或橫向移動的傳動鏈，它屬于內(nèi)聯(lián)系傳動鏈，各傳動副的傳動比必須準(zhǔn)確不變，不應(yīng)有摩擦傳動或是瞬時(shí)傳動比變化的傳動件（如鏈傳動）。 （ ）9. 無心磨床的導(dǎo)輪軸線在垂直平面內(nèi)傾斜一個(gè)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)動是工件的回轉(zhuǎn)運(yùn)動。 （ ）本題得分三、（共25分）如果某機(jī)床的傳動結(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)傳動組的傳動順序和擴(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. 第一傳動組 第二傳動組 第三傳動組 第一傳動組的變速比最大，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)床的主傳動為齒輪傳動，其傳動路線表達(dá)式（傳動結(jié)構(gòu)式）：（15分）（主軸）畫出主運(yùn)動傳動系統(tǒng)圖。2. 在圖上找出擴(kuò)大螺距的傳動路線，寫出傳動路線表達(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方案的轉(zhuǎn)速圖，電動機(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CA6140一樣采用在軸上安裝雙向摩擦離合器，可采用此方案，以減小軸的長度和軸上的主動齒輪的尺寸。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 的傳動和擴(kuò)大方案，如圖所示。有4根軸，7對齒輪這樣在傳動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101025201520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 400mm4.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 200mm7.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 500mm10.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)動形成展成法；漸開線齒形（導(dǎo)線）由插齒刀作展成運(yùn)動形成軌跡法。（ ） 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)動時(shí)，刀刃在一系列切削位置的弧線。 （ ）5.主運(yùn)動是由機(jī)床或人力提供的主要運(yùn)動，消耗功率較小。它促使刀具和工件之間產(chǎn)生相對運(yùn)動，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)給傳動鏈?zhǔn)莾?nèi)聯(lián)系傳動鏈，進(jìn)給量也是以工件每轉(zhuǎn)刀架的移動量來計(jì)算的。 （ ）7.外聯(lián)傳動鏈?zhǔn)锹?lián)系動力源和機(jī)床執(zhí)行件之間的傳動鏈，使執(zhí)行件得到運(yùn)動，而且能改變運(yùn)動的速度和方向，要求動力源和機(jī)床執(zhí)行件之間有嚴(yán)格的傳動比關(guān)系。 （ ）8.內(nèi)聯(lián)系傳動鏈聯(lián)系復(fù)合運(yùn)動之間的各個(gè)分解部分，因而傳動鏈所聯(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)動的軌跡。 （ ）9.車床進(jìn)給傳動鏈?zhǔn)菍?shí)現(xiàn)刀具縱向或橫向移動的傳動鏈，它屬于內(nèi)聯(lián)系傳動鏈，各傳動副的傳動比必須準(zhǔn)確不變。 （ ） 10. 在外圓磨床上磨削工件外圓表面，其主運(yùn)動是工件的回轉(zhuǎn)運(yùn)動。 （ ）本題得分三、（共25分）如果某機(jī)床的傳動結(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)傳動組的傳動順序和擴(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. 第一傳動組 第二傳動組 第三傳動組 第三傳動組的變速比最大，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，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，帶動雙聯(lián)齒輪1轉(zhuǎn)動，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，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，帶動齒輪8轉(zhuǎn)動，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 的傳動和擴(kuò)大方案，如圖所示。有4根軸，7對齒輪這樣在傳動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101025202015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 400mm4.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 200mm7.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 800mm10.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)動形成軌跡法；漸開線齒形（導(dǎo)線）由插齒刀作展成運(yùn)動形成展成法。 （ ） 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)動時(shí)，刀刃的一系列切削位置的包絡(luò)線。 （ ）5.主運(yùn)動是由機(jī)床或人力提供的主要運(yùn)動，消耗功率較大。它促使刀具和工件之間產(chǎn)生相對運(yùn)動，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)給傳動鏈?zhǔn)峭饴?lián)系傳動鏈，進(jìn)給量也是以工件每轉(zhuǎn)刀架的移動量來計(jì)算的。 （ ）7.外聯(lián)傳動鏈?zhǔn)锹?lián)系動力源和機(jī)床執(zhí)行件之間的傳動鏈，使執(zhí)行件得到運(yùn)動，而且能改變運(yùn)動的速度和方向，不要求動力源和機(jī)床執(zhí)行件之間有嚴(yán)格的傳動比關(guān)系。 （ ）8.內(nèi)聯(lián)系傳動鏈聯(lián)系復(fù)合運(yùn)動之間的各個(gè)分解部分，因而傳動鏈所聯(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)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)傳動組的傳動順序和擴(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. 第一傳動組 第二傳動組 第三傳動組 第一傳動組的變速比最大，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靜摩擦系數(shù)的變化和動摩擦系數(shù)隨速度的增加而降低的現(xiàn)象；運(yùn)動件的質(zhì)量較大；傳動件的剛度不足；運(yùn)動速度太低。（2）減少動靜摩擦系數(shù)之差；提高傳動機(jī)構(gòu)的剛度。減少動靜摩擦系數(shù)之差的途徑有哪些？（3）用滾動摩擦代替滑動摩擦；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)傳動鏈由那些部分組成？外聯(lián)傳動鏈的功用是什么？（4分）答: （1）變速機(jī)構(gòu)；定比傳動機(jī)構(gòu)；開停、換向和制動機(jī)構(gòu)；把旋轉(zhuǎn)運(yùn)動轉(zhuǎn)化為直線運(yùn)動的機(jī)構(gòu)。（2）把一定的功率從動源傳遞給執(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、停止、換向、制動。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)傳動組中，某一齒輪既是前一傳動組的從動輪，又是后一傳動組的主動輪，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24618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