机械制造装备设计题库1

1

答：主轴采用三支承结构（2%）

主支承--前支承、后支承

前支承限制三个方向移动自由度，后支承限制X、Y方向的转动自由度。

辅助支承—中间支承

（1）前支承间隙调整（2%）

双列短圆柱滚子轴承间隙调整

方法：先拧松螺母62，然后拧紧带锁紧螺 钉的螺母57，使轴承61的内圈相对主轴锥形轴颈向右移动，由于锥面的作用，薄壁的轴承内圈产生径向弹性变形，将滚子与内、外圈滚道之间的间隙消除。调整妥当后，再将螺母62拧紧。

60°角接触双列推力球轴承间隙调整（1%）

方法：磨削减小两内圈间的调整垫圈的厚度来消除间隙

（2）后轴承间隙调整（1%）

方法：拧紧带锁紧螺钉的螺母53，使轴承55的内圈相对主轴锥形轴颈向右移动，由于锥面的作用，薄壁的轴承内圈产生径向弹性变形，将滚子与内、外圈滚道之间的间隙消除。

五、计算题

1. 已知某卧式车床的nmax=1400r/min，nmin=31.5r/min，＝1.41，n电＝1440r/min，试拟定转速图。

（1）选择结构式 2 1)确定变速组的数目和各变速组中传动副的数目。大多数专机中广泛应用滑移齿轮的变速方式。为满足结构设计和操纵方便的要求，根据拟定转速图的第一项原则，必须采用双联和三联齿轮。因此，12级转速就需要3个变速组，Z=3×2×2。

2）确定变速组的排列方案。根据“前多后少”的原则，选择Z=3×2×2的排列。

3）确定变速组的扩大顺序。根据“前密后疏”的原则，结合（8mzar， 41minu，2maxu），选择Z=12＝30×21×22的方案

(2)确定是否需要增加降速的定比传动副

该机床的主传动系统的总降速比45114005.31u，若每一个变速组的最小降速比均取为41,则3个变速组的总降速比可达到641414141，故无需增加一个降速传动。但是，为使中间的2个变速组降速缓慢，以利于减少变速箱的径向尺寸，故在电动机轴与I轴间增加一对降速的带传动(256126)。

(3)主传动系统有4根轴，再加上电动机轴，12级转速，画出转速图的格线。

1)在主轴IV上标出12级转速，451111总u。

2)决定III与IV轴之间的最小降速传动比。主轴上的齿轮希望大一些，能起到飞轮的作用，有利于主轴运转的平稳性。所以，最后一个变速组的最小降速传动比取极限值1/4，现公比 1.41,441.14 ,因此从下向上数4 格(41g)，在III轴上找到交点，连线即为III与IV轴之间的最小传动比。

3)决定其余变速组的最小传动比。根据“前缓后急”的原则，轴II与III之间的变速组取3min1u，轴I与II之间取2min1u，。

4)画出各变速组的传动比连线（即为射线）。根据已选定的结构式12＝30×21×22, I与II轴之间为基本组，有3对齿轮传动，3条传动线（射线）在转速图上各相距一格，它们的传动比分别为1、1、21；第一扩大组的传动比分别为1和31；第二扩大组的传

动比分别为2和41。校核升速传动比：根据2maxu原则，结合图示得出241.122，满足要求，可以使用。

5)画出全部传动比连线。

3

2. 已知某卧式车床的nmax=1600r/min，nmin=31.5r/min，＝1.26，n电＝1440r/min，试拟定转速图。

（1）选择结构式

1)确定变速组的数目和各变速组中传动副的数目。17maxmin151116005.31nnu，故为18级。大多数专机中广泛应用滑移齿轮的变速方式。为满足结构设计和操纵方便的要求，根据拟定转速图的第一项原则，必须采用双联和三联齿轮。因此，18级转速就需要3个变速组，Z=3×3×2。

2）确定变速组的排列方案。根据“前多后少”的原则，选择Z=3×3×2的排列。

3）确定变速组的扩大顺序。根据“前密后疏”的原则，结合第4个原则（8mzar，

41minu，2maxu），选择Z=18＝30×31×22的方案

(2)确定是否需要增加降速的定比传动副

该机床的主传动系统的总降速比51116005.31u，若每一个变速组的最小降速比均取为41,则3个变速组的总降速比可达到641414141，故无需增加一个降速传动。但是，为使中间的2个变速组降速缓慢，以利于减少变速箱的径向尺寸，故在电动机轴与I轴间增加一对降速的带传动。

(3)主传动系统有4根轴，再加上电动机轴，18级转速，画出转速图的格线。

1)在主轴IV上标出18级转速。

2)决定III与IV轴之间的最小降速传动比。主轴上的齿轮希望大一些，能起到飞轮的作用，有利于主轴运转的平稳性。所以，最后一个变速组的最小降速传动比取极限值1/4，现公比 1.26,426.16 ,因此从下向上数6 格在III轴上找到交点。

3)决定其余变速组的最小传动比。根据“前缓后急”的原则，轴II与III之间的变速组取4min1u，轴I与II之间取4min1u。

4)画出各变速组的传动比连线（即为射线）。根据已选定的结构式12＝30×31×22, I与 4 II轴之间为基本组，有3对齿轮传动，它们的传动比分别为21、31、41；同理可得出第一扩大组的传动比分别为2、1和41；第二扩大组的传

动比分别为3和61。校核升速传动比：根据2maxu原则，结合图所示得出226.123，满足要求，可以使用。

5)画出全部传动比连线。

3. 已知某卧式铣床的主轴转速nmax=1500r/min，nmin=30r/min，公比＝1.26，电动机的转速n电＝1450r/min，试拟定转速图。

(1) 计算变速级数

1750301500nR

Z=18

（2）选择结构式

1)确定变速组的数目和各变速组中传动副的数目。大多数专机中广泛应用滑移齿轮的变速方式。为满足结构设计和操纵方便的要求，根据拟定转速图的第一项原则，必须采用双联和三联齿轮。因此，18级转速就需要3个变速组，Z=3×3×2。

2）确定变速组的排列方案。根据“前多后少”的原则，选择Z=3×3×2的排列。

3）确定变速组的扩大顺序。根据“前密后疏”的原则，结合第4个原则（8mzar， 5 41minu，2maxu），选择Z=18＝30×31×22的方案

(2)确定是否需要增加降速的定比传动副

该机床的主传动系统的总降速比17maxmin151116005.31nnu，若每一个变速组的最小降速比均取为41,则3个变速组的总降速比可达到641414141，故无需增加一个降速传动。但是，为使中间的2个变速组降速缓慢，以利于减少变速箱的径向尺寸，故在电动机轴与I轴间增加一对降速齿轮传动。

(3)主传动系统有4根轴，再加上电动机轴，18级转速，画出转速图的格线。

1)在主轴IV上标出18级转速。

2)决定III与IV轴之间的最小降速传动比。主轴上的齿轮希望大一些，能起到飞轮的作用，有利于主轴运转的平稳性。所以，最后一个变速组的最小降速传动比取极限值1/4，现公比 1.26,426.16 ,因此从下向上数6 格在III轴上找到交点。

3)决定其余变速组的最小传动比。根据“前缓后急”的原则，轴II与III之间的变速组取4min1u，轴I与II之间取4min1u。

4)画出各变速组的传动比连线（即为射线）。根据已选定的结构式12＝30×31×22, I与II轴之间为基本组，有3对齿轮传动，它们的传动比分别为21、31、41；同理可得出第一扩大组的传动比分别为2、1和41；第二扩大组的传

动比分别为3和61。校核升速传动比：根据2maxu原则，结合图所示得出226.123，满足要求，可以使用。

5)画出全部传动比连线。 6

4.某车床主轴转速nmax=1800r/min，nmin=40r/min，公比＝1.41，电动机的转速n电＝1440r/min，试拟定转速图

（1）计算变速级数

1145401800nR

Z=12

(2)选择结构式

1)确定变速组的数目和各变速组中传动副的数目。大多数专机中广泛应用滑移齿轮的变速方式。为满足结构设计和操纵方便的要求，根据拟定转速图的第一项原则，必须采用双联和三联齿轮。因此，12级转速就需要3个变速组，Z=3×2×2。

2）确定变速组的排列方案。根据“前多后少”的原则，选择Z=3×2×2的排列。

3）确定变速组的扩大顺序。根据“前密后疏”的原则，结合（8mzar， 41minu，2maxu），选择Z=12＝30×21×22的方案

(3)确定是否需要增加降速的定比传动副

该机床的主传动系统的总降速比451180040u，若每一个变速组的最小降速比均取为41,则3个变速组的总降速比可达到641414141，故无需增加一个降速传动。但是，为使中间的2个变速组降速缓慢，以利于减少变速箱的径向尺寸，故在电动机轴与I轴间增 7 加一对降速的带传动。

(4)主传动系统有4根轴，再加上电动机轴，12级转速，画出转速图的格线。

1)在主轴IV上标出12级转速，451111总u。

2)决定III与IV轴之间的最小降速传动比。主轴上的齿轮希望大一些，能起到飞轮的作用，有利于主轴运转的平稳性。所以，最后一个变速组的最小降速传动比取极限值1/4，现公比 1.41,441.14 ,因此从下向上数4 格(41g)，在III轴上找到交点，连线即为III与IV轴之间的最小传动比。

3)决定其余变速组的最小传动比。根据“前缓后急”的原则，轴II与III之间的变速组取3min1u，轴I与II之间取2min1u。

4)画出各变速组的传动比连线（即为射线）。根据已选定的结构式12＝30×21×22, I与II轴之间为基本组，有3对齿轮传动，3条传动线（射线）在转速图上各相距一格，它们的传动比分别为1、1、21；第一扩大组的传动比分别为1和31；第二扩大组的传

动比分别为2和41。校核升速传动比：根据2maxu原则，结合图示得出241.122，满足要求，可以使用。

5)画出全部传动比连线。

1. 计算公比φ

已知：1001120R，Z=8 . 根据 1ZR, 则719.11lg1lglgZR, 即：φ=1.41

2．确定传动组、传动副和扩大顺序

根据传动组和传动副拟定原则，可选方案有：① Z=4ⅹ2； ② Z=2ⅹ4；③

Z=2ⅹ2ⅹ2

在方案①，②中，可减少一根轴，但有一个传动组内有四个传动副，增加传动轴轴向长度，所以选择方案③：Z=2ⅹ2ⅹ2

根据前疏后密原则，选择结构式为： 8=21ⅹ22ⅹ24

3. 转速图绘制设计

① 主轴各级转速为：100，140，200，280，400，560，800，1120 r/min

② 确定定比传动比：取轴Ⅰ的转速值为800r/min，则电机轴与轴 的传动比为：