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第三章疲劳强度计算练习题

第三章疲劳强度计算练习题

第三章机械零件的疲劳强度设计一、选择题3-1 45钢的持久疲劳极限σ-1=270MPa,,设疲劳曲线方程的幂指数m=9,应力循环基数N0=5×106次,当实际应力循环次数N=104次时,有限寿命疲劳极限为____________MPa。

(1)539 (2)135 (3)175 (4)4173-2 有一根阶梯轴,用45钢制造,截面变化处过渡圆角的疲劳缺口系数Kσ=1.58,表面状态系数β=0.28,尺寸系数εσ=0.68,则其疲劳强度综合影响系数KσD=____________。

(1)0.35 (2)0.88 (3)1.14 (4)2.833-3 形状、尺寸、结构和工作条件相同的零件,采用下列不同材料制造:a)HT200;b)35钢;c)40CrNi钢。

其中设计零件的疲劳缺口系数最大和最小的分别是____________。

(1)a)和b)(2)c)和a)(3)b)和c)(4)b)和a)(5)a)和c)(6)c)和b)3-4 零件的截面形状一定,如绝对尺寸(横截面尺寸)增大,疲劳强度将随之____________。

(1)增高(2)不变(3)降低3-5 零件的形状、尺寸、结果相同时,磨削加工的零件与精车加工相比,其疲劳强度____________。

(1)较高(2)较低(3)相同3-6 零件表面经淬火、渗氮、喷丸、滚子碾压等处理后,其疲劳强度____________。

(1)增高(2)降低(3)不变(4)增高或降低视处理方法而定3-7 影响零件疲劳强度的综合影响系数KσD或KτD与____________等因素有关。

(1)零件的应力集中、加工方法、过载(2)零件的应力循环特性、应力集中、加载状态(3)零件的表面状态、绝对尺寸、应力集中(4)零件的材料、热处理方法、绝对尺寸。

3-8 已知设计零件的疲劳缺口系数Kσ=1.3、尺寸系数εσ=0.9、表面状态系数βσ=0.8。

则疲劳强度综合影响系数KσD为____________。

第3章 计算机硬件系统 习题与答案

第3章 计算机硬件系统 习题与答案

第三章习题(1)复习题1.计算机由哪几部分组成,其中哪些部分组成了中央处理器?答:计算机硬件系统主要由运算器、控制器、存储器、输入设备、输出设备等五部分组成其中,运算器和控制器组成中央处理器(CPU)。

(P69)2.试简述计算机多级存储系统的组成及其优点?答:多级存储系统主要包括:高速缓存、主存储器和辅助存储器。

把存储器分为几个层次主要基于下述原因:(1)合理解决速度与成本的矛盾,以得到较高的性能价格比。

(2)使用磁盘、磁带等作为外存,不仅价格便宜,可以把存储容量做得很大,而且在断电时它所存放的信息也不丢失,可以长久保存,且复制、携带都很方便。

(P74-P75)3.简述Cache的工作原理,说明其作用。

答:Cache的工作原理是基于程序访问的局部性的。

即主存中存储的程序和数据并不是CPU 每时每刻都在访问的,在一段时间内,CPU只访问其一个局部。

这样只要CPU当前访问部分的速度能够与CPU匹配即可,并不需要整个主存的速度都很高。

Cache与虚拟存储器的基本原理相同,都是把信息分成基本的块并通过一定的替换策略,以块为单位,由低一级存储器调入高一级存储器,供CPU使用。

但是,虚拟存储器的替换策略主要由软件实现,而Cache的控制与管理全部由硬件实现。

因此Cache效率高并且其存在和操作对程序员和系统程序员透明,而虚拟存储器中,页面管理虽然对用户透明,但对程序员不透明;段管理对用户可透明也可不透明。

Cache的主要作用是解决了存储器速度与CPU速度不匹配的问题,提高了整个计算机系统的性能。

(P77) 4.描述摩尔定律的内容,并说明其对于计算机的发展具有怎样的指导意义?答:摩尔定律(Moore law)源于1965年戈登·摩尔(GordonMoore,时任英特尔(Intel)公司名誉董事长)的一份关于计算机存储器发展趋势的报告。

根据他对当时掌握的数据资料的整理和分析研究,发现了一个重要的趋势:每一代新芯片大体上包含其前一代产品两倍的容量,新一代芯片的产生是在前一代产生后的18-24个月内。

机电设备评估基础练习题(第三章)

机电设备评估基础练习题(第三章)

第三章金属切削机床一、单项选择题1、一般在机器制造的装备中,金属切削机床约占机械行业所有技术装备总台数的()。

A、20%~30%B、30%~50%C、60%~80%D、70%~90%2、金属切削机床的三化中,标准化是指()。

(2011年考题)A、机床品种的标准化B、机床部件的标准化C、机床零件的标准化D、机床结构的标准化3、下列措施中不能提高机床生产率的是()。

A、减少每个工件的切削加工时间B、减少每个工件的辅助时间C、减少每批工件的加工数量D、减少每批工件的准备和结束时间4、一切金属切削机床上加工的共性是(),从而切削出合乎要求的零件.A、以直线为母线,以圆或直线为运动轨迹,做旋转或平移运动B、把刀具和工件安装在机床上,由机床产生刀具和工件间的相对运动C、依次实现退刀、上料、下料、转位、排除切屑等运动D、一个主运动和一个进给运动相互配合5、有关金属切削机床工作运动的说法正确的是()。

A、机床的主运动包含上下料、排屑等运动B、机床可以同时存在多个主运动和进给运动C、机床主运动只有一个,但是进给运动一定有多个D、机床运动包含工作运动和辅助运动,其中工作运动又分为主运动和进给运动6、按机床工作精度分类,齿轮磨床属于()。

A、普通机床B、精密机床C、高精度机床D、超高精度机床7、按照机床通用性分类,属于专用机床的是()。

A、普通车床B、卧式镗床C、组合机床D、精密丝杆车床8、以下说法中,正确的是().A、机床生产率等于每个工件切削加工时间的倒数B、机床的“三化"是产品品种标准化、零件通用化和部件系列化C、机床切削过程中,主运动由刀具完成,而进给运动由工件完成D、机床型号中,有通用特性代号时,结构特性代号排在通用特性代号之后9、机床类代号中,汉语拼音字母“Y"表示()(10年考题)。

A、摇臂钻床B、仪表磨床C、齿轮加工机床D、螺纹加工机床10、机床的类代号中,“S"表示().A、钻床B、磨床C、螺纹加工机床D、数控机床11、以下机床中,()是卧式坐标镗床。

机械制造装备设计第3章习题答案

机械制造装备设计第3章习题答案

《机械制造装备设计》第4版第三章习题参考答案3-1 为什么对机床主轴要提出旋转精度、刚度、抗振性、温升及耐磨性要求?主轴组件的功用是缩小主运动的传动误差并将运动传递给工件或刀具进行切削,形成表面成形运动;承受切削力和传动力等载荷。

主轴组件直接参与切削,其性能影响加工精度和生产率。

末端传动组件(包括轴承)要有较高的制造精度、支承刚度,必要时采用校正机构,这样可缩小前面传动件的传动误差,且末端组件不产生或少产生传动误差。

旋转精度是主轴组件装配后,静止或低速空载状态下,刀具或工件安装基面上的全跳动值。

它取决于主轴、主轴的支承轴承、箱体孔等的制造精度,装配和调整精度。

动态刚度包括抗振性、热变形、噪声。

耐磨性是精度保持性的体现。

故机床主轴要提出旋转精度、刚度、抗振性、温升及耐磨性要求。

3-2 主轴部件采用的滚动轴承有那些类型,其特点和选用原则是什么?双列圆柱滚子轴承、双向推力角接触球轴承、角接触球轴承、双列圆锥滚子轴承。

双列圆柱滚子轴承,滚子直径小,数量多(50~60个),具有较高的刚度;两列滚子交错:1,轴向布置,减少了刚度的变化量;外圈无挡边,加工方便;主轴内孔为锥孔,锥度12移动内圈使之径向变形,调整径向间隙和预紧;黄铜实体保持架,利于轴承散热。

NN3000K 超轻系列轴承。

轴承型号为234400,接触角60ο,滚动体直径小,极限转速高;外圈和箱体孔为间隙配合,安装方便,且不承受径向载荷;与双列圆柱滚子轴承配套使用。

角接触球轴承常用的型号有7000C系列和7000AC系列,前者接触角为15ο,后者为25ο。

7000C系列多用于极限转速高,轴向负载小的机床,如内圆磨床主轴等;7000AC系列多用于极限转速高于双列滚子轴承,轴向载荷较大的机床,如车床主轴和加工中心主轴。

为提高支承刚度,可采用两个角接触球轴承组合安装。

圆锥滚子轴承,与圆锥齿轮相似,内圈滚道锥面、外圈滚道锥面及圆锥滚子轴线形成的锥面相交于一点,以保证圆锥滚子的纯滚动。

第三章习题解析(习题课)

第三章习题解析(习题课)

第三章1、110KV 线路等值电路如图所示,已知末端电压为112KV ,末端功率s2~=4+j 4 (MV A), 线路阻抗Z=2+j4(Ω)。

求始端电压和始端功率,并作出电压向量图。

1U2U解:设2U与实轴重合,则: Z U S U U *⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛+=2221~ )42(11244112j j +-+= )112816()112168112(-+++=j 0714.0)214.0112(j ++=0714.0214.112j +=U 1=()220714.0214.0112++=310098.512592-⨯+ =112.2KV214.01120714.01+=-tg δ=O 036.0Z S ~∆=222~⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛U S Z =R U Q P 222222++X U Q P j 222222+411244211244222222⨯++⨯+=j MVA j 0102.00051.0+=MVA j j j S S S Z 0102.40051.40102.04)0051.04(~~21+=+++=∆+=电压向量图如图所示:2、 如图3-1线路,负荷由发电厂母线经110kV 单回线路供电,线路长80kM ,型号为LGJ —95,线间几何均距5M .发电厂母线电压U 1=116kV ,受端负荷L S ~=15+j10MV A 求出输出线路的功率损耗及受端电压U 2。

U U LS ~解:对线路LGJ —95有:km r /33.01Ω= km X /429.01Ω=S /km 102.65b -61⨯=)(4.268033.0Ω=⨯=R ,)(32.3480429.0Ω=⨯=XS B 461012.2801065.2--⨯=⨯⨯=,S B 41006.121-⨯= 等值电路如图所示第一步由末端向首端推算功率,设全网电压为额定电压kv U N 11000=∠ 末端导纳支路:MVA j S j B jU S Y 283.11006.11102/~42222-=⨯⨯-=-=∆- 阻抗末端功率 M V A j j j S S S y 717.815283.11015~~~22'2+=-+=∆+=∆ 阻抗的功率损耗)(~22222jX R U Q P S NZ +''=∆+)32.344.26(110717.815222j ++=MVA j 854.0657.0+= 阻抗首端功率为S ~S ~S ~z21'''∆+==15+j8.717+0.657+j0.854=15.657+j9.571 MV A首端功率为=S ~1SS ~Y11∆+'=15.657+j9.571-j1.283=15.657+j8.288MV A第二步用求得的=S ~1和已知的U 1,由首端向末端推算电压。

第三章疲劳强度计算练习题dayin

第三章疲劳强度计算练习题dayin

第三章机械零件的疲劳强度设计三、设计计算题3-47 如图所示某旋转轴受径向载荷F=12kN作用,已知跨距L=1.6m,直径d=55mm,轴的角速度为ω,求中间截面上A点的应力随时间变化的表达式,并求A点的σmax、σmin、σa和σm。

3-48 一内燃机中的活塞连杆,当气缸发火时,此连杆受压应力σmax=-150MPa,当气缸进气开始时,连杆承受拉应力σmin=50MPa,试求:(1)该连杆的平均应力σm、应力幅σa 和应力比r;(2)绘出连杆的应力随时间而变化的简图。

3-49 一转动轴如图所示,轴上受有轴向力F a=1800N,径向力F r=5400N,支点间的距离L=320mm,轴是等截面的,直径d=45mm。

试求该轴危险截面上的循环变应力的σmax、σmin、σm、σa和r。

题3-49图题3-50图3-50 某一转轴的局部结构如图所示,轴的材料为Q235普通碳钢,精车制成。

若已知直径D=120mm,d=110mm,圆角半径r=5mm,材料的力学性能为:σb=450MPa,σs=220MPa,试求截面变化处的疲劳强度综合影响系数KσD和KτD。

3-51 由脆性材料制成的受弯平板的平面尺寸如图所示,板厚30mm。

A、B两处各有一个直径5mm的穿透小孔,弯矩M=20kN·m。

试分别计算Ⅰ、Ⅱ两截面上的最大应力值。

疲劳缺口系数查题3-53附图。

3-52 一转轴的各段尺寸及其受载情况如图所示。

所有圆角半径均为r=3mm。

试分别计算Ⅰ—Ⅰ至Ⅶ—Ⅶ各截面上的最大弯曲应力的名义值和实际值。

疲劳缺口系数查题3-53附图。

题3-51图题3-52图3-53 用高强度碳钢制成的构件的平面尺寸如图所示,厚8mm,受拉力F=50kN。

该构件的Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ截面上分别有φ15mm的圆孔、R7.5mm的半圆缺口和R7.5mm的圆角。

试分别计算这三个截面上的最大应力。

题3-53附图附注:这三种结构的疲劳缺口系数值可从上图曲线中查得。

第三章 练习题

第三章 练习题

第三章 练习题一、填空题3-1 一根长度为L 的轻杆AB (其质量可忽略),两端分别固定质量为m 1和m 2的两个小球,此系统绕通过其中心O 并垂直AB 连线的轴转动时,其转动惯量为 。

3-2 一质量为M ,半径为R 的转台,以角速度ω1转动,转动摩擦不计,有一质量为m 的蜘蛛垂直落在转台边缘(转台的转动惯量221MR J =)。

此时转台的角速度ω2为___ _____;若蜘蛛慢慢爬向转台中心,至离转台中心的距离为r 时,转台的角速度ω3为___ ______。

3-3 一转速为1200r/min 的飞轮,因制动而均匀的减速,经10s 停止转动,则飞轮的角加速度为 ,从开始制动到停止转动飞轮转过的圈数为___ __ _;开始制动后5s 时飞轮的角速度为___ ______。

设飞轮转动惯量为J ,其制动力矩为__ _______。

3-4 自由刚体共有6个自由度,其中3个 自由度,3个 自由度。

3-5 一均匀细杆AB ,长为l ,质量为m 。

A 端挂在一光滑的固定水平轴上,它可以在竖直平面内自由摆动。

杆从水平位置由静止开始下摆,当下摆至θ角时,B 端速度的大小B V = 。

3-6 一质量为M ,长为L 的均匀细棒绕通过中心与棒垂直的转轴转动,其转动惯量等于 ;若细棒绕通过一个端点与棒垂直的转轴转动,其转动惯量等于 。

3-7 一飞轮的转动惯量为20.125kg m ⋅,其角动量在1.5s 内从213.0kg m s -⋅⋅减到212.0kg m s -⋅⋅ 在此期间作用于飞轮上的平均力矩M = ,飞轮作功为A = 。

3-8 一质量为m 的小球固定在一质量不计、长为l 的轻杆一端,并绕通过杆另一端的水平固定轴在竖直平面内旋转。

若小球恰好能通过最高点而作圆周运动,则在该圆周的最高点处小球的速度=v ;如果将轻杆换成等长的轻绳,则为使小球能恰好在竖直平面内作圆周运动,小球在圆周最高点处的速度=v 。

3-9 长为L 质量为m 的均匀细棒可绕通过其一端并与棒垂直的光滑水平轴O 转动.设棒从水平静止位置开始释放,则它摆到竖直位置时的角加速度为 ;角速度为 。

第三章 前三节练习题

第三章  前三节练习题

第三章前三节练习题一、选择题:1、两个物体接触面间的滑动摩擦力可以依赖于下面的哪些因素?()A、两个物体表面间的正压力B、两个物体表面间的相对速度C、两个物体表面间的动摩擦因数D、两个物体接触面积的大小2、下述关于静摩擦力的说法正确的是()A、静摩擦力的方向总是与物体运动方向相反B、静摩擦力的大小与物体的正压力成正比C、静摩擦力只能在物体静止时产生D、静摩擦力的方向与接触物体相对运动的趋势相反3、重100N的物体,静止在粗糙水平面上,物体与水平面间的动摩擦因数为0.2,当物体受到一个大小为10N,方向水平向右的力作用时,水平面对物体的摩擦力大小和方向是()A、10N,水平向左B、10N,水平向右C、20N,水平向左D、20N,水平向右4、如图所示,两个相同的立方体A、B,叠放在水平桌面上,今以水平力F拉B而两个立方体均保持静止,则针对此情况以下说法中正确的是()A、AB间不存在摩擦力作用B、AB间有静摩擦力作用C、B与桌面间有静摩擦力作用D、若撤去外力F后,则A与B、B与桌面间都没有摩擦力5、如图所示,用力F把铁块紧压在竖直墙上不动,那么,当F增大时(设铁块对墙的压力为N,铁块受墙的摩擦力为f),下列说法正确的是()A、N增大,f不变B、N增大,f增大C、N变小,f不变D、关于N和f的变化,以上说法都不正确6、如图所示,在 =0.1的水平面上向右运动的物体,质量为20kg,在运动过程中,还受到一个水平向左的大小为10N的拉力作用,则物体受到的滑动摩擦力为(g=10N/kg)()A、10N,向右B、10N,向左C、20N,向右D、20N,向左7、关于静摩擦力的下列说法正确的是()A、静摩擦力的方向总是与物体的运动趋势方向相反B、静摩擦力的方向总是与物体的相对运动趋势方向相反C、在压力一定的情况下,静摩擦力的大小是可以变化的,但有一个限度D、两物体间压力越大,静摩擦力就越大8、关于滑动摩擦力以下说法正确的是()A、两物体间的接触面积越大,滑动摩擦力就越大B、在水平面上运动的物体受到的滑动摩擦力的大小,随物体运动的快慢而变化C、物体的动摩擦因数与滑动摩擦力的大小成正比,与物体间的正压力成反比D、物体间的动摩擦因数的大小与滑动摩擦力、压力无关,仅由两物体的材料和接触面粗糙程度决定9、画出图中各物体受摩擦力的示意图,静摩擦力用f m 表示,滑动摩擦力用f 表示( )A 、物体A 沿斜面上滑B 、物体A 静止C 、物A 沿墙面下滑D 、物A 被传送到高处(A 在皮带上不打滑)二、填空题:10、物体与竖直墙壁的动摩擦因数为 ,物体的质量为m ,物体在水平推力F 的作用下处于静止状态,如图所示当力F 逐渐减小时,物体受到的摩擦力的变化情况为 。

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一、是非题1.主轴组件的抗振性是指抵抗受迫振动和自激振动的能力。

〔√〕2.主轴部件的精度是指长期地保持其原始制造精度的能力。

〔√〕3.双列短圆柱滚子轴承只能承受径向载荷。

〔√〕4.双列圆柱滚子轴承不但可以承受径向载荷,而且可以承受轴向载荷。

〔×〕5.双列圆锥滚子轴承只能承受径向载荷。

〔×〕6.双列圆锥滚子轴承双列圆柱滚子轴承不但可以承受径向载荷,而且可以承受轴向载荷。

〔√〕7.对于空心主轴,内孔直径d的大小与其用途有关。

〔√〕8.对于空心主轴,内孔直径d越大越好。

〔×〕9.滚珠导轨为点接触,承载能力差,刚度低,多用于小载荷。

〔√〕10.滚柱导轨为线接触,承载能力较高,刚性好,用于较大载荷。

〔√〕11.支承件设计时,当开孔面积小于所在壁面积的20%时,对刚度影响较小。

当开孔面积超过所在壁面积的20%时,抗扭刚度会降低许多。

〔√〕12.支承件设计时,开口截面的刚度远远大于封闭截面的刚度,特别是抗扭刚度〔×〕13.主轴一般为实心阶梯轴,前端径向尺寸大,中心径向尺寸逐渐减小,尾部径向尺寸最小。

〔×〕14.无论是正方形、圆形还是矩形,空心截面的刚度都比实心的小。

〔×〕15.圆〔环〕形截面的抗扭刚度比正方形好,而抗弯刚度比正方形低。

〔√〕二、单项选择题1.高速轴承发热大,为控制其温升,希望润滑油同时兼起冷却作用,一般采用的润滑方式为〔D〕。

A、油浴润滑 B、滴油润滑 C、油脂润滑 D、油气润滑2.设计机床支承件时,不可采用的材料是〔B〕。

A.铸铁B.微晶玻璃C.天然花岗岩D.树脂混凝土3.以下机床支撑件的截面形状中,哪种形状截面抗扭刚度大些〔B〕。

A.方形实心B.圆形空心C.圆形实心D.方形空心4.以下机床支撑件的截面形状中,哪种形状截面抗弯刚度大些〔D〕。

A.方形实心B.圆形空心C.圆形实心D.方形空心5.以下导轨中必须与主轴联合使用的导轨是〔A〕。

A.平面环行导轨B.锥面环行导轨C.双锥面导轨D.圆柱形导轨6.在制作导轨时以下哪种材料应用最广泛〔A〕。

A.铸铁B.钢C.有色金属D.塑料7.以下哪种导轨耐磨性好〔D〕。

A.滑动导轨B.塑料导轨C.镶钢导轨D.静压导轨8.机床定位部件运动到达规定位置的精度,称为〔D〕。

A. 几何精度B. 运动精度C. 传动精度D. 定位精度9.要求导轨可以承受较大的颠覆力矩,高度较小,结构紧凑,间隙调整方便,应选〔 C〕。

A. 矩形导轨B. 三角形导轨C. 燕尾形导轨D. 圆柱形导轨10.以下几种材料中最适合一般机床主轴的材料是〔A〕A.45钢B.40CrC.65MnD.20Cr11.以下几种材料中最适合中等载荷、转速很高、冲击较大的主轴的材料是〔D〕A.45钢B.40CrC.65MnD.20Cr12.以下几种材料最适合载荷较大或外表要求较硬的主轴材料是〔B〕A.45钢B.40CrC.65MnD.20Cr13.以下几种材料最适合高精度机床的主轴材料是〔C〕A.45钢B.40CrC.65MnD.20Cr14.以下导轨适用于载荷较大,而导向性要求略低的设备的是〔B〕。

A.三角形导轨B.矩形导轨C.燕尾形导轨D.圆柱形导轨15.以下导轨适用于受力小、层次多、要求间隙调整方便的部件的是〔C〕。

A.三角形导轨B.矩形导轨C.燕尾形导轨D.圆柱形导轨17.主要用于受轴向负荷的导轨是〔D〕A.三角形导轨B.矩形导轨C.燕尾形导轨D.圆柱形导轨18.兼有导向性好、制造方便和刚度高的优点,应用最广的导轨组合是〔C〕A.双三角形导轨B.双矩形导轨C.三角形和矩形导轨的组合D.矩形和燕尾形导轨的组合19. 具有调整方便和承受较大力矩的优点,多用于横梁、立柱等的导轨组合是〔D〕A.双三角形导轨B.双矩形导轨C.三角形和矩形导轨的组合D.矩形和燕尾形导轨的组合20.导向性和精度保持性好,但加工、检验和维修都不方便、多用于精度要求较高的机床的导轨组合是〔A〕A.双三角形导轨B.双矩形导轨C.三角形和矩形导轨的组合D.矩形和燕尾形导轨的组合三、填空题1.推力轴承在主轴上的位置影响主轴的轴向精度和主轴热变形方向和大小,设计时,一般普通机床采用〔后端定位〕,数控机床采用〔前端定位〕,组合机床采用〔两端定位〕。

2.主轴部件的传动方式有〔齿轮〕传动、带传动、〔电动机〕直接驱动方式。

3.机床主轴部件应满足的基本要求是〔旋转精度〕、〔刚度〕、〔抗振性〕、温升与热变形、精度保持性。

4.主轴的旋转精度是指装配后,在无载荷、〔低速〕转动条件下,在安装工件或刀具的主轴部位的径向和端面圆跳动。

5.在自动换刀装置中,蜗杆、蜗轮传动采用〔单头双导程〕蜗杆消除啮合间隙。

6.导轨的卸荷方式有〔机械卸荷〕、液压卸荷和气压卸荷。

7.滚动轴承的预紧力分为三级,轻预紧适用于高速主轴,中预紧适用于中、低速主轴,〔重〕预紧适用于分度主轴。

8.角接触球轴承及圆锥滚子轴承有泵油效应,润滑油必须由〔小口〕进入。

9.机床主参数是代表机床规格大小及反映机床最大〔工作能力〕的一种参数。

10.主轴组件的精度保持性是指长期保持其〔原始制造精度〕的能力。

11.主轴部件中最重要的组件是轴承,轴承的(类型)、(精度)、(结构)、(配置方式)、(安装调整)、(润滑)和(冷却)等状况,都直接影响主轴部件的工作性能。

12.主轴轴承的配置形式应根据〔刚度〕、〔转速〕、〔承载能力〕、〔抗振性〕和〔噪声〕等要求来选择。

常见的配置型式有〔速度型〕、〔刚度型〕、〔刚度速度型〕。

13.机床支承件的形状基本上可分为〔箱体类〕、〔板块类〕和〔梁类〕这三类。

14.提高支承件结构性能的措施有:提高支承件的〔静刚度〕和〔固有频率〕;提高〔动态特性〕;提高〔热稳定性〕。

15.直线运动导轨的截面形状有〔矩形〕、〔三角形〕、〔燕尾形〕和〔圆柱形〕导轨;回转运动导轨的截面形状有〔平面环形〕、〔锥面环形〕、和〔双锥面〕导轨。

16.导轨的组合形式主要有〔双三角形〕导轨、〔双矩形〕导轨、〔矩形〕和〔 三角形〕导轨的组合、〔矩形〕和〔燕尾形〕导轨的组合。

17.常用的调整导轨间隙的元件有〔压板〕、〔镶条〕和〔导向调整板〕。

四、问答题1.机床的支承部件应满足哪些基本要求?为什么大多数机床的支承部件采用铸铁制造?答:基本要求:〔1〕应具有足够的刚度和较高的刚度-质量比;〔2〕具有较好的动态特性,包括较大的位移阻抗〔动刚度〕和阻尼;整机的低阶频率较高,各阶频率不致引起结构共振;不会因薄壁振动而产生噪声。

〔3〕假设稳定性好,热变形对机床加工精度的影响较小。

〔4〕排屑畅通、吊运安全,并具有良好的结构工艺性。

大多数机床的支承部件采用铸铁制造是因为铸铁铸造性能好,容易获得复杂结构的支承件,同时铸铁的内摩擦力大,阻尼系数大,使振动衰减的性能好,成本低。

2.画简图说明为什么主轴前支撑的精度比后支撑的精度高一级?答:主轴轴承中,前、后轴承的精度对主轴旋转精度的影响是不同的。

如图a 所示前轴承轴心有偏移a δ,后轴承偏移量为零。

由偏移量a δ引起的主轴端轴心偏移为:a a L a L δδ+=1,图b 表示后轴承有偏移b δ,前轴承偏移为零时,引起主轴端部的偏移为b b La δδ=1,显然,前支撑的精度比后支撑对主轴部件的旋转精度影响较大。

因此轴承精度选取时,前轴承的精度要选得高一点,一般比后轴承精度高一级。

另外,在安装主轴轴承时,如将前、后轴承的偏移方向放在同一侧,如图c 所示,可以有效地减少主轴端部的偏移。

如后轴承的偏移量适当地比前轴承的大,可使主轴端部的偏移量为零。

3.滚动轴承的轴向承载能力和刚度由强到弱的顺序是怎样的?答:由强到弱的顺序依次是:推力球轴承;推力角接触球轴承;角接触球轴承;圆锥滚子轴承。

4.机床导轨主要应满足哪些基本要求?答:导轨应满足如下要求:〔1〕导向精度较好;〔2〕承载能力大,刚度好;〔3〕精度保持性好 ;〔4〕低速运动平稳;〔5〕结构简单、工艺性好。

5.试画出主轴推力轴承前端配置、后端配置的示意图,简述其特点及应用。

答: 〔1〕前端配置〔如图a 〕两个方向的推力轴承都布置在前支承处。

这类配置方案在前支承处轴承较多,发热大,温升高;但主轴受热后向后伸长,不影响轴向精度,精度高,对提高主轴部件刚度有利。

用于轴向精度和刚度要求较高的高精度机床或数控机床。

〔2〕后端配置〔如图b〕两个方向的推力轴承都布置在后支承处。

这类配置方案前支承处轴承较少,发热小,温升低;但主轴受热后向前伸长,影响轴向精度。

用于轴向精度要求不高的普通精度机床,如立铣、多刀车床等。

6.推力轴承在主轴前后支承配置形式中的中间配置、后端配置的特点及适用范围?画图说明。

答:两端配置〔如图c、d〕两个方向的推力轴承分别布置在前后两个支承处。

这类配置方案当主轴受热伸长后,影响主轴轴承的轴向间隙。

为防止松动,可用弹簧消除间隙和补偿热膨胀。

常用于短主轴,如组合机床主轴。

中间配置〔如图e〕两个方向的推力轴承在前支承的后侧。

这类配置方案可减少主轴的悬伸量,并使主轴的热膨胀向后;但前支承结构较复杂,温升也可能较高。

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