制造装备课后答案
机械制造装备设计课后习题答案整理
1—1 为什么说机械制造装备在国民经济发展中起着重要的作用？制造业是国民经济发展的支柱产业，也是科技技术发展的载体及使其转化为规模生产力的工具和桥梁。
装备制造业是一个国家综合制造能力的集中表现,重大装备研制能力是衡量一个国家工业化水平和综合国力的重要标准。
1-2 机械制造装备与其他工业化装备相比，特别强调应满足哪些要求？为什么? （需要看教材确认答案）1）柔性化精密化自动化机电一体化节材节能2)符合工业工程要求符合绿色工程要求1—3 柔性化指的是什么？试分析组合机床、普通机床、数控机床、加工中心和柔性制造系统的柔性化程度。
其柔性表现在哪里？1)柔性化有俩重含义:产品机构柔性化和功能柔性化.2）数控机床、柔性制造单元或系统具有较高的功能柔性化程度。
在柔性制造系统中，不同工件可以同时上线，实现混流加工。
组合机床其柔性表现在机床可进行调整以满足不同工件的加工。
1—6机械制造装备的机电一体化体现在哪些方面？可获得什么好处？1）机械制造装备的机电一体化体现在:其系统和产品的通常结构是机械的，用传感器检测来自外界和机器内部运行状态的信息,由计算机进行处理，经控制系统,由机械、液压、气动、电气、电子及他们的混合形式的执行系统进行操作，使系统能自动适应外界环境的变化,机器始终处于正常的工作状态。
2)好处：1。
对机器或机组系统的运行参数进行巡查和控制；2.对机器或机组系统工作程序的控制；3.用微电子技术代替传统产品中机械部件完成的功能，简化产品的机械结构。
1—7 对机械制造装备如何进行分类？1)加工装备:采用机械制造方法制造机器零件的机床。
2）工艺装备:产品制造是用的各种刀具、模具、夹具、量具等工具。
3)仓储运输装备：各级仓库、物料传送、机床上下料等设备.4)辅助装备：清洗机和排屑装置等设备。
1-8工业工程指的是什么？如何在设计机械制造装备时体现工业工程的需求？1)工业工程:是对人、物料、设备、能源和信息能组成的集成系统进行设计，改善和实施的一门科学。
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1-1 为什么说机械制造装备在国民经济发展中起着重要的作用？制造业是国民经济发展的支柱产业，也是科技技术发展的载体及使其转化为规模生产力的工具和桥梁。
装备制造业是一个国家综合制造能力的集中表现，重大装备研制能力是衡量一个国家工业化水平和综合国力的重要标准。
1-2 机械制造装备与其他工业化装备相比，特别强调应满足哪些要求？为什么？〔需要看教材确认答案〕1)柔性化精密化自动化机电一体化节材节能2)符合工业工程要求符合绿色工程要求1-3 柔性化指的是什么？试分析组合机床、普通机床、数控机床、加工中心和柔性制造系统的柔性化程度。
其柔性表现在哪里？1)柔性化有俩重含义：产品机构柔性化和功能柔性化。
2)数控机床、柔性制造单元或系统具有较高的功能柔性化程度。
在柔性制造系统中，不同工件可以同时上线，实现混流加工。
组合机床其柔性表现在机床可进行调整以满足不同工件的加工。
1-6机械制造装备的机电一体化表达在哪些方面？可获得什么好处？1)机械制造装备的机电一体化表达在：其系统和产品的通常结构是机械的，用传感器检测来自外界和机器内部运行状态的信息，由电脑进行处理，经控制系统，由机械、液压、气动、电气、电子及他们的混合形式的执行系统进行操作，使系统能自动适应外界环境的变化，机器始终处于正常的工作状态。
2)好处：1.对机器或机组系统的运行参数进行巡查和控制；2.对机器或机组系统工作程序的控制；3.用微电子技术代替传统产品中机械部件完成的功能，简化产品的机械结构。
1-7 对机械制造装备如何进行分类？1)加工装备：采用机械制造方法制造机器零件的机床。
2)工艺装备：产品制造是用的各种刀具、模具、夹具、量具等工具。
3)仓储运输装备：各级仓库、物料传送、机床上下料等设备。
4)辅助装备：清洗机和排屑装置等设备。
1-8工业工程指的是什么？如何在设计机械制造装备时表达工业工程的需求？1)工业工程:是对人、物料、设备、能源和信息能组成的集成系统进行设计，改善和实施的一门科学。
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1-1 为什么说机械制造装备在国民经济发展中起着重要的作用？制造业是国民经济发展的支柱产业，也是科技技术发展的载体及使其转化为规模生产力的工具和桥梁.装备制造业是一个国家综合制造能力的集中表现，重大装备研制能力是衡量一个国家工业化水平和综合国力的重要标准。
1—2 机械制造装备与其他工业化装备相比，特别强调应满足哪些要求？为什么？ (需要看教材确认答案）1)柔性化精密化自动化机电一体化节材节能2）符合工业工程要求符合绿色工程要求1—3 柔性化指的是什么?试分析组合机床、普通机床、数控机床、加工中心和柔性制造系统的柔性化程度。
其柔性表现在哪里？1）柔性化有俩重含义：产品机构柔性化和功能柔性化。
2）数控机床、柔性制造单元或系统具有较高的功能柔性化程度。
在柔性制造系统中，不同工件可以同时上线，实现混流加工。
组合机床其柔性表现在机床可进行调整以满足不同工件的加工.1—6机械制造装备的机电一体化体现在哪些方面？可获得什么好处?1）机械制造装备的机电一体化体现在：其系统和产品的通常结构是机械的，用传感器检测来自外界和机器内部运行状态的信息，由计算机进行处理，经控制系统，由机械、液压、气动、电气、电子及他们的混合形式的执行系统进行操作,使系统能自动适应外界环境的变化，机器始终处于正常的工作状态。
2)好处：1.对机器或机组系统的运行参数进行巡查和控制；2。
对机器或机组系统工作程序的控制；3。
用微电子技术代替传统产品中机械部件完成的功能，简化产品的机械结构。
1—7 对机械制造装备如何进行分类?1)加工装备：采用机械制造方法制造机器零件的机床。
2)工艺装备：产品制造是用的各种刀具、模具、夹具、量具等工具。
3）仓储运输装备：各级仓库、物料传送、机床上下料等设备。
4）辅助装备：清洗机和排屑装置等设备.1—8工业工程指的是什么？如何在设计机械制造装备时体现工业工程的需求？1)工业工程:是对人、物料、设备、能源和信息能组成的集成系统进行设计，改善和实施的一门科学.2）产品设计符合工业工程的需求：在产品开发阶段，充分考虑结构的工艺性,提高标准化、通用化程度,以便采用最佳的工艺方案,选择最合理的制造设备，减少工时和材料的消耗；合理地进行机械制造装备的总体布局，优化操作步骤和方法,减少操作过程中工人的体力消耗；对市场和消费者进行调研，保证产品合理的质量标准，减少因质量标准定得过高造成不必要的超频工作量。
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1-1 为什么说机械制造装备在国民经济发展中起着重要的作用？制造业是国民经济发展的支柱产业，也是科技技术发展的载体及使其转化为规模生产力的工具和桥梁。
装备制造业是一个国家综合制造能力的集中表现，重大装备研制能力是衡量一个国家工业化水平和综合国力的重要标准。
1-2 机械制造装备与其他工业化装备相比，特别强调应满足哪些要求？为什么？（需要看教材确认答案）1)柔性化精密化自动化机电一体化节材节能2)符合工业工程要求符合绿色工程要求1-3 柔性化指的是什么？试分析组合机床、普通机床、数控机床、加工中心和柔性制造系统的柔性化程度。
其柔性表现在哪里？1)柔性化有俩重含义：产品机构柔性化和功能柔性化。
2)数控机床、柔性制造单元或系统具有较高的功能柔性化程度。
在柔性制造系统中，不同工件可以同时上线，实现混流加工。
组合机床其柔性表现在机床可进行调整以满足不同工件的加工。
1-6机械制造装备的机电一体化体现在哪些方面？可获得什么好处？1)机械制造装备的机电一体化体现在：其系统和产品的通常结构是机械的，用传感器检测来自外界和机器内部运行状态的信息，由计算机进行处理，经控制系统，由机械、液压、气动、电气、电子及他们的混合形式的执行系统进行操作，使系统能自动适应外界环境的变化，机器始终处于正常的工作状态。
2)好处：1.对机器或机组系统的运行参数进行巡查和控制；2.对机器或机组系统工作程序的控制；3.用微电子技术代替传统产品中机械部件完成的功能，简化产品的机械结构。
1-7 对机械制造装备如何进行分类？1)加工装备：采用机械制造方法制造机器零件的机床。
2)工艺装备：产品制造是用的各种刀具、模具、夹具、量具等工具。
3)仓储运输装备：各级仓库、物料传送、机床上下料等设备。
4)辅助装备：清洗机和排屑装置等设备。
1-8工业工程指的是什么？如何在设计机械制造装备时体现工业工程的需求？1)工业工程:是对人、物料、设备、能源和信息能组成的集成系统进行设计，改善和实施的一门科学。
02210机械制造装备设计第4版课后习题答案(李庆余)
《机械制造装备设计》第4版第一章习题参考答案1-1 机床应满足哪些基本要求？什么是人机关系？机床应具有的性能指标:1、工艺范围；2、加工精度；3、生产率和自动化；4、可靠性；人机关系：使机床符合人的生理和心理特征，实现人机环境高度协调统一，为操作者创造一个安全、舒适、可靠、高效的工作条件；能减轻操作者精神紧张和身体疲劳。
机床的信号指示系统的显示方式、显示器位置等都能使人易于无误地接受；机床的操纵应灵活方便，符合人的动作习惯，使操作者从接收信号到产生动作不用经过思考，提高正确操作的速度，不易产生误操作或故障。
机床造型应美观大方，色彩协调，提高作业舒适度。
另外，应降低噪声，减少噪声污染。
1-2 机床设计的内容和步骤是什么？机床设计大致包括总体设计，技术设计，零件设计，样机试制和试验鉴定四个阶段。
1-3 机床的总体方案拟定包括什么内容？机床总布局的内容和步骤是什么？总体设计：1、掌握机床的设计依据；2、工艺分析；3、总体布局；4、确定主要的技术参数机床总体布局：1、分配机床运动；2、选择传动形式和支承形式；3、安排操纵部位；4、拟定提高动刚度的措施。
1-4 机床分配运动的原则是什么？驱动型式如何选择？机床运动的分配应掌握四个原则：1、将运动分配给质量小的零部件；2、运动分配应有利于提高工件的加工精度；3、运动分配应有利于提高运动部件的刚度；4、运动分配应视工件形状而定。
机床的主传动按驱动电动机类型分为交流电动机驱动和直流电动机驱动。
交流电动机驱动又分为单速电动机、双速电动机及变频调速电动机驱动。
机床传动的形式有机械传动，液压传动等。
机械传动靠滑移齿轮变速，变速级数一般少于30级，它传递功率大，变速范围较广，传动比准确，工作可靠，广泛用于通用机床中，尤其是中小型机床中。
缺点是有相对转速损失，工作中不能变速。
随着变频调速技术的迅速发展，变频调速—多楔带—齿轮传动组合的传动已成为机床主传动的主导形式。
液压无级变速传动平稳，运动换向冲击小，易于实现直线运动，适用于刨床、拉床、大型矩台平面磨床等机床的主运动中。
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第五章课后习题答案1机床夹具的作用是什么？有哪些要求？作用：1、保证加工精度2、提高生产率3、扩大机床的使用范围4、减轻工人的劳动程度，保证生产安全5、降低成本要求：1、保证加工精度2、夹具的总体方案应与生产纲领相适应3、安全、方便、减轻劳动强度4、排屑顺畅5、夹具应有良好的刚度、强度、结构工艺性1.机床夹具的组成部分有哪些？1、定位元件及定位装置用于确定工件正确位置的元件或装置2、夹紧元件及夹紧装置用于固定工件已获得的正确位置的元件或装置3、导向及对刀元件用于确定工件与刀具的相互位置的元件4、动力装置5、夹具体用于将各元件、装置连接在一块，并通过它将整个夹具安装在机床上6、其它元件及装置3.何为六点定位原理？何谓定位的正常情况和非正常情况？它们各包括哪些方面？六点定位原理：采用六个按一定规则布置的约束点，限制工件的六个自由度使工件实现完全定位。
正常情况：根据加工表面的位置尺寸要求，需要限制的自由度均已被限制，称定位的正常情况。
正常情况分为：a完全定位六个自由度全部被限制b不完全定位少于六个自由度被限制非正常情况：根据加工表面的位置尺寸要求，需要限制的自由度没有完全被限制，或某个自由度被两个或两个以上的约束重负限制，称为非正常情况非正常情况分为：a.欠定位需要限制的自由度没有完全被限制b.过定位某个自由度被两个或两个以上的约束重负限制4、确定夹具的定位方案时，要考虑哪些方面的要求？在多个表面参与定位时：限制自由度最多的定位面——第一定位基准面或主基准面限制自由度较多的定位面——第二定位基准面或导向基准限制一个自由度的定位面——第三定位基准面或定程基准5、何谓定位误差？定位误差是由哪些因素引起的？定位误差：指工序基准在加工方向上的最大位置变动量所引起的加工误差，它是加工误差的一部分产生定位误差的原因：1、基准不重合带来的定位误差2、间隙引起的定位误差3、与夹具有关的因素产生的定位误差6、夹紧和定位的区别？对夹紧装置的基本要求有哪些？定位是确定工件在机床上或夹具中占有正确位置的过程。
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1-1 为什么说机械制造装备在国民经济发展中起着重要的作用？制造业是国民经济发展的支柱产业，也是科技技术发展的载体及使其转化为规模生产力的工具和桥梁。
装备制造业是一个国家综合制造能力的集中表现，重大装备研制能力是衡量一个国家工业化水平和综合国力的重要标准。
1-2 机械制造装备与其他工业化装备相比，特别强调应满足哪些要求？为什么？（需要看教材确认答案）1)柔性化精密化自动化机电一体化节材节能2)符合工业工程要求符合绿色工程要求1-3 柔性化指的是什么？试分析组合机床、普通机床、数控机床、加工中心和柔性制造系统的柔性化程度。
其柔性表现在哪里？1)柔性化有俩重含义：产品机构柔性化和功能柔性化。
2)数控机床、柔性制造单元或系统具有较高的功能柔性化程度。
在柔性制造系统中，不同工件可以同时上线，实现混流加工。
组合机床其柔性表现在机床可进行调整以满足不同工件的加工。
1-6机械制造装备的机电一体化体现在哪些方面？可获得什么好处？1)机械制造装备的机电一体化体现在：其系统和产品的通常结构是机械的，用传感器检测来自外界和机器内部运行状态的信息，由计算机进行处理，经控制系统，由机械、液压、气动、电气、电子及他们的混合形式的执行系统进行操作，使系统能自动适应外界环境的变化，机器始终处于正常的工作状态。
2)好处：1.对机器或机组系统的运行参数进行巡查和控制；2.对机器或机组系统工作程序的控制；3.用微电子技术代替传统产品中机械部件完成的功能，简化产品的机械结构。
1-7 对机械制造装备如何进行分类？1)加工装备：采用机械制造方法制造机器零件的机床。
2)工艺装备：产品制造是用的各种刀具、模具、夹具、量具等工具。
3)仓储运输装备：各级仓库、物料传送、机床上下料等设备。
4)辅助装备：清洗机和排屑装置等设备。
1-8工业工程指的是什么？如何在设计机械制造装备时体现工业工程的需求？1)工业工程:是对人、物料、设备、能源和信息能组成的集成系统进行设计，改善和实施的一门科学。
机械制造装备设计第4版课后习题答案
《机械制造装备设计》第4版第一章习题参考答案1-1 机床应满足哪些基本要求什么是人机关系机床应具有的性能指标:1、工艺范围；2、加工精度；3、生产率和自动化；4、可靠性；人机关系：使机床符合人的生理和心理特征，实现人机环境高度协调统一，为操作者创造一个安全、舒适、可靠、高效的工作条件；能减轻操作者精神紧张和身体疲劳。
机床的信号指示系统的显示方式、显示器位置等都能使人易于无误地接受；机床的操纵应灵活方便，符合人的动作习惯，使操作者从接收信号到产生动作不用经过思考，提高正确操作的速度，不易产生误操作或故障。
机床造型应美观大方，色彩协调，提高作业舒适度。
另外，应降低噪声，减少噪声污染。
1-2 机床设计的内容和步骤是什么机床设计大致包括总体设计，技术设计，零件设计，样机试制和试验鉴定四个阶段。
1-3 机床的总体方案拟定包括什么内容机床总布局的内容和步骤是什么总体设计：1、掌握机床的设计依据；2、工艺分析；3、总体布局；4、确定主要的技术参数机床总体布局：1、分配机床运动；2、选择传动形式和支承形式；3、安排操纵部位；4、拟定提高动刚度的措施。
1-4 机床分配运动的原则是什么驱动型式如何选择机床运动的分配应掌握四个原则：1、将运动分配给质量小的零部件；2、运动分配应有利于提高工件的加工精度；3、运动分配应有利于提高运动部件的刚度；4、运动分配应视工件形状而定。
机床的主传动按驱动电动机类型分为交流电动机驱动和直流电动机驱动。
交流电动机驱动又分为单速电动机、双速电动机及变频调速电动机驱动。
机床传动的形式有机械传动，液压传动等。
机械传动靠滑移齿轮变速，变速级数一般少于30级，它传递功率大，变速范围较广，传动比准确，工作可靠，广泛用于通用机床中，尤其是中小型机床中。
缺点是有相对转速损失，工作中不能变速。
随着变频调速技术的迅速发展，变频调速—多楔带—齿轮传动组合的传动已成为机床主传动的主导形式。
液压无级变速传动平稳，运动换向冲击小，易于实现直线运动，适用于刨床、拉床、大型矩台平面磨床等机床的主运动中。
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26、某车床的主轴转速n=40~1800r/min ，公比41.1=ϕ电动机的转速min /1440=电n ，试拟定结构式，转速图；确定齿轮的齿数、带轮的直径；演算转速误差；画出主传动系统图。
解：
该主轴的变速范围为:
根据变速范围、公比可求变速的级数 拟定结构式
级数为12的传动副数为2或3的传动方案有以下几种：
根据级比规律和传动副前多后少、传动线前密后疏的的原则确定
查表可获得12级转速为 40、56、80、112、160、224、315、450、630、900、
1250、1800 作转速图如下：
41.12max ==ϕ主u .14min
==-ϕ主u 125mm 则大带轮直径2=d =)015.0197mm 齿轮齿数的确定： 1:2 查表可得....=z S 取72=z S 可以确定 三个传动副的齿数为 1：1传动副 36 36 1：传动副 30 42 1：2传动副 24 48
同理可确定II III 轴的齿数和取 84 1：1传动副齿数取 42 42 1：传动副齿数取22 62 III IV 之间的传动副齿数和取 90 2：1的传动副齿数取 60 30 1：4的传动副齿数取 18 72 转速误差的计算 主轴各级转速所获得的实际转速按下面的公式计算 1 2 3 4 5
6
理论转速
40
56
80
112
160 224
63122312⨯⨯=1800r/min
40
56
80 112 160 224 315 450 630 900 1250 1440r/min 电 I I II IV
40
56 80 112 160 224 315 450
630 900
1250 1800r/min 1440r/min 电
I
I
II
IV
实际转速 1773 转速误差率（%）
允许误差：%1.4)%141.1(10)%1(10=-⨯=-⨯ϕ 根据上表可知转速误差率在允许的范围内 绘制传动系统图如下：
27
，试设计
==-1Z n R φ查表可获得8拟定8
1
max =ϕ主u 3min =-ϕ主u 查表可得....84726048....，，，，，
=z S
取48=z S 可以确定 两个传动副的齿数为 1：1传动副 24 24 1：传动副 20 28
同理可确定II III 轴的齿数和取 60 1：1传动副齿数取 30 30 1：2传动副齿数取20 40 III IV 之间的传动副齿数和取 72 ：1的传动副齿数取 42 30 1：的传动副齿数取 19 53 转速误差的计算
主轴各级转速所获得的实际转速按下面的公式计算
1 2 3 4 5 6 7 8 理论转速
100
140
200
280
400
560
800
1120
实际转速 394 788 转速误差率（%）
允许误差：%1.4)%141.1(10)%1(10=-⨯=-⨯ϕ 根据上表可知转速误差率在允许的范围内 绘制传动系统图如下：
28试从26.1=ϕ，
图和传动系统图。
转速重复的方案18(23218613⨯⨯=复的方案。
假定最小转速为400，500，630，
26.13max ==ϕ主u .16
min ==-ϕ
主u 则大带轮直径2=d 齿轮齿数的确定：查表可得....=z S 取72=z S 1：1传动副36 361：传动副 32 401：传动副 28 44同理可确定II III 轴的齿数和取 84 1：1传动副齿数取 42 42 1：2传动副齿数取28 56 1：4传动副齿数取17 67 III IV 之间的传动副齿数和取90 2：1的传动副齿数取 60 30
125
160 200 250 315 400 500 630 800 1000 1250 1600r/min
40 50 63 80 100
1：4的传动副齿数取 18 72
转速误差的计算
1 2 理论转速 40 实际转速 转速误差率（%）
10 11 12 13 14 15 16 17 18 理论转速 250 315 400 500 630 800 1000 1250 1600 实际转速 788 1576 转速误差率（%）
允许误差：%6.2)%126.1(10)%1(10=-⨯=-⨯ϕ 根据上表可知转速误差率在允许的范围内
29、用于成批生产的车床，主轴转速45~500r/min ，为简化机构选用双速电机，n 电=720r/min 和1440r/min ，试画出该机床的转速度和传动系统图。
采用双速电机时公比一般取和 本例中取
查表可获得8级转速为45，63，90，125，180，250，360，500 拟定8级转速的结构式：
选用多速电机是将多速电机作为第一扩大组放在传动式前面基本组放在第一扩大组的后面 因此确定最后的结构式为4122228⨯⨯= I 轴的带轮转速为720r/min 查表取小带轮的基准直径为125mm 则大带轮直径)1(12ε-=id d ε取
=-⨯⨯=
-=)015.01(125720
1440
)1(12εid d 查表取大带轮的基准直径为250mm
241
.141.111max ≤===ϕ主u 4/182
.2/141.133min ≥===--ϕ主u 最后扩大组的变速范围：.1)1(==-i i P x i R ϕ齿轮齿数的确定：I II 轴之间的传动副共有如果采用模数相同的标准齿轮，
63
90 125 180 250 360 500 电
I I II 720 1000 1440 720r/mi
查表可得....757269....，，，，，
=z S
取69=z S 可以确定 三个传动副的齿数为 1：2传动副23 46 1： 传动副 18 51
同理可确定II III 轴的齿数和取 72 ：1传动副齿数取 42 30 1：传动副齿数取19 53
1 8 理论转速 45 500 实际转速 转速误差率（%）
允许误差：1033
m in /40r =，计算转速为/160r n j =m in /1500r
n d =，最
高转速为m in max n d ，试设计分级变速箱的传动系，画出转速图和功率特性图，以及主传动系统图。
主轴要求的很功率范围为251604000
max ===
j nN n n R 电机所能达到的恒功率范围31500
4500
max ===
d d dN n n R 取2=f ϕ ()f dN nN R R Z ϕlg /lg lg 1-+=()2lg /3lg 25lg 1-+=Z = 取Z=4 机械分级结构式可写作21224⨯==Z
4500360
667
1500500
167
2000 4000 1000 1333 667 500
电机的恒功率范围为1500~4500r/min
经过1: 1:1 1:1 三对传动副在主轴可获得的功率范围为1333~4000r/min(红色) 经过1: 1:2 1:1 三对传动副在主轴可获得的功率范围为667~2000r/min(黑色) 经过1: 1:1 1:4 三对传动副在主轴可获得的功率范围为333~1000r/min(绿色) 经过1: 1:2 1:4 三对传动副在主轴可获得的功率范围为167~500r/min(蓝色) 四段之间互有搭接
40~167r/min 用的是电机的恒转矩段
40r/min 的主轴转速对应的电机的转速为min /360125.12440r =⨯⨯⨯ 40r/min 的主轴转速对应的电机消耗的功率为KW 6.31500/36015=⨯
80 40
15KW
40r/min。