广东海洋大学金属切削机床重点题库之计算题部分(17道)1.如图所示传动系统,试计算:1)轴A的转速(r/min);2)轴A转1转时,轴B转过的转数;3)轴B转1转时,螺母C移动的距离。
解:1)轴A的转速:n A=1440×5/22×23/23×20/20×20/80=81.8(r/min)2)轴A转1转时,轴B转过的转数:n B=1440×5/22×35/30×30/50×24/40×1/84=1.7(r/min)则轴B在轴A转1转时转过的转数为:N=81.8/1.7=48(r)3)轴B转1转时,螺母C移动的距离为:Lc=1440×5/22×35/30×30/50×2/20×10×1/84=4.77(mm)2.某传动系统如图所示要求:(1)写出此传动路线的表达式并说明有多少种转速;(2)计算主轴极限转速n max和n min。
解:(1)主运动的传动路线表达式:ⅠⅡⅢⅣⅤⅥ27/43 39/39电动机Ⅰ—27/49—Ⅱ—35/35 —Ⅲ—26/52—24/54—Ⅳ—50/28—Ⅴ—30/67—Ⅵ(主轴)31/39(2)n max=1440×27/49×35/35×39/39×50/28×30/67=634.4(r/min)N min=1440×27/49×27/43×26/52×24/54×30/67=49.6(r/min)3.按图所示传动系统作下列各题:1、写出传动路线表达式;2、分析主轴的转速级数;3、计算主轴的最高最低转速。
(注:图中M1为齿轮式离合器)解:对于a):传动路线表达式:电动机—Ⅰ—Ⅱ—Ⅲ—Ⅳ—Ⅴ—Ⅵ(主轴)主轴的转速级数:3×3×2=18级=1430×90/150×36/22×42/26×178/200×27/63=865.08r/min主轴的最高转速:nmax主轴的最低转速:n=1430×90/150×17/42×22/45×178/200×27/63×17/58=18.98r/min min对于b):传动路线表达式:电动机—Ⅰ—Ⅱ—Ⅲ(主轴)主轴的转速级数:3×4=12级=1440×100/325×40/58×61/37=503.8r/min主轴的最高转速:nmax=1440×100/325×26/72×37/61×37/61×17/81=12.35r/min主轴的最低转速:nmin4.如图利用下图的传动系统,加工L=4mm螺纹,试选择挂轮a.b.c.d的齿轮(挂轮齿数应为5的倍数)解:由图可知:36/24×24/40×a/b×c/d×6=43/2×5/8×a/b×c/d=2/3a/b×c/d=20/45×40/25得:a=20,b=45,c=40,d=25;5.某立式钻床的主传动系统如图所示要求:1、列出传动路线表达式;2、列出传动链运动的平衡式;3、计算主轴的最大转速。
解:1)传动路线表达式:27/55 17/68电机(1440)—Ⅰ—140/170—Ⅱ—34/48—Ⅲ—34/48—Ⅳ—55/34—Ⅴ(主轴)21/61 35/502)平衡方程式:1440×140/170×UⅡ-Ⅲ×34/48×UⅣ-Ⅴ=n(主轴)3)主轴的最大转速:nmax=1440×140/170×34/48×34/48×55/34=962.5r/min6.分析图1-9传动系统,确定:1)写出传动路线表达式;2)分析主轴的转速级数;3)写出主轴最高、最低转速的计算式。
解:1)传动路线表达式:33/52电动机—130/297—Ⅰ—34/53—Ⅱ—24/61—Ⅲ—41/36—Ⅳ(主轴)42/43 17/602)主轴的转速级数:3×2=6级=1440×130/297×34/53×42/43×41/363)最高转速:nmax最低转速:n=1440×130/297×34/53×24/61×17/60min7.如图所示为CA6140型卧式车床主轴箱传动系统图,Ⅰ轴的输入转速为1450r/min,请计算图示齿轮啮合状态下主轴Ⅵ的转速。
解:总传动比公式:i=nnⅠⅥ=38/56×58/22×80/20×50/51×58/26nⅥ=1450×56/38×22/58×20/80×51/50×26/58=92.65r/min8.分析C620-1型卧式车床的传动系统:⑴写出车公制螺纹和英制螺纹时的传动路线表达式; ⑵是否具有扩大螺距机构,螺距扩大倍数是多少?答:(1)公制:主轴Ⅵ-5050-Ⅶ-⎥⎥⎥⎥⎦⎤⎢⎢⎢⎢⎣⎡⨯(左旋)右旋38383838)(3838-Ⅷ-9710010032⨯-Ⅸ-3625-Ⅹ-基u -Ⅻ-28565628⨯-ⅩⅢ-倍u -ⅩⅣ-5M -ⅩⅤ-刀架 英制:主轴Ⅵ-5050-Ⅶ-⎥⎥⎥⎥⎦⎤⎢⎢⎢⎢⎣⎡⨯(左旋)右旋38383838)(3838-9710010032⨯-Ⅸ-3M -Ⅺ-基u -Ⅹ-2536-Ⅻ-倍u -ⅩⅣ-5M -ⅩⅤ-刀架 (2)具有扩大螺距机构表达式:主轴Ⅵ-3264-Ⅴ-⎥⎥⎥⎥⎦⎤⎢⎢⎢⎢⎣⎡20805050-Ⅳ-⎥⎥⎥⎥⎦⎤⎢⎢⎢⎢⎣⎡20805050-Ⅲ-5050-Ⅶ扩大倍数:250505050505032641=⨯⨯⨯=扩u 3250502080208032642=⨯⨯⨯=扩u 9.欲在CA6140型车床上车削L =10mm 的公制螺纹,试指出能够加工这一螺纹的传动路线有哪几条?答:传动路线有两条: ①:L=10mm 时 传动表达式:主轴Ⅵ-5858-Ⅸ-⎥⎥⎥⎥⎦⎤⎢⎢⎢⎢⎣⎡⨯(左旋)右旋33252533)(3333-Ⅺ-7510010063⨯-Ⅻ-3625-Ⅶ-基u -ⅩⅣ-25363625⨯-ⅩⅤ-倍u -ⅩⅦ-5M -ⅩⅧ-刀架 基u =1420 倍u =128353528=⨯②:L=2.5mm 时,需要导程扩大4倍 传动表达式:主轴Ⅵ-2658-Ⅴ-2080-Ⅵ-⎥⎥⎥⎥⎦⎤⎢⎢⎢⎢⎣⎡20805050-Ⅲ-4444-Ⅷ-5826-Ⅸ-⎥⎥⎥⎥⎦⎤⎢⎢⎢⎢⎣⎡⨯(左旋)右旋33252533)(3333-Ⅺ-7510010063⨯-Ⅻ-3625-ⅩⅢ-基u -ⅩⅣ-25363625⨯-ⅩⅤ-倍u -ⅩⅦ-5M -ⅩⅧ-刀架基u =1420 倍u =4148153528=⨯10.在X6132A 型万能升降台铣床上,利用FW250 型分度头加工z=45 的直齿轮,试确定分度手柄每次应转过的整转数与转过的孔数。
11.根据下图所示回答下列问题:1、计算各传动轴转速,画转速图,写出结构式。
2、该变速箱主轴采用什么形式的支承,各轴承叫什么名称?3、Ⅱ轴双联滑移齿轮与Ⅱ轴配合采用什么形式导向?4、主轴材料如何选择?采用哪种热处理形式?箱体材料采用哪种材料?解:1、结构式为Z=21×22转速图如下图所示2、主轴采用的支承形式为:前后两支承,前支承轴承位双排圆柱滚子轴承,后支承为推力球轴承和圆锥球轴承。
3、Ⅱ轴双联滑移齿轮与Ⅱ轴配合采用导向形式为:花键轴;4、主轴材料选择40Cr,采用热处理形式为:调质处理;箱体材料采用HT250.12.欲设计某普通车床的主传动系统。
已知:主轴最高转速Nmax=1500r/min,主轴最低转速Nmin=33.5r/min,公比φ=1.41 求:1、计算主轴的变速范围Rn;2、利用公式计算主轴的转速级数Z;3、写出至少4个可供选择的结构式。
解:1、Rn=Nmax/Nmin=1500/33.5=44.82、Z=lgRn/lgφ+1=lg44.8/lg1.41+1=11.06+1=123、12=31×23×2612=21×32×2612=31×26×2312=23×26×3113.分析比较如图所示三种传动件布置方式的优缺点及适用机床。
a、传动件在二支承之间,传动力Q与切削力F方向相同;优点:F与Q二力引起的轴端位移可部分抵消,故主轴弯曲变形小(y小);缺点:由于F与Q同向,使前支承受力大,增加发热和磨损(R1大)。
适用对象:受力较小、精度要求较高的机床(或轴承刚度和承载能力大的机床)。
b、传动件在二支承之间,传动力Q与切削力F方向相反;优点:前支承点抵消一部分,发热小,磨损小(R1小)缺点:增大了主轴弯曲变形(y大)适用对象:主轴本身较粗、刚度高、精度要求不高的机床。
c、传动件布置于前支承之前,传动力Q与切削力F方向相反;优点:主轴弯曲变形小(y小),前支承承受力小(R1小);缺点:结构上较难实现,通常会增大主轴前端悬伸量。
适用对象:少数重型机床。
14.已知某普通卧式铣床的主轴转速为45、63、90、125、...1400r/min,转速公比为φ=1.41,求主轴的计算转速。
解1:由于Nmin=45,Nmax=1400,所以有:Rn=1400/45=31.1Z=lgRn/lgφ+1=lg31.1/lg1.41+1=11Z-=4.5×1.4111/31-=112.5r/min由公式得:Nc=Nminφ/31该主轴的计算转速为:Nc=125r/min(取邻近大值)。
解2:由于Nmin=45,Nmax=1400,所以有:Rn=1400/45=31.1参照无极变速和双公比传动系统主轴计算转速的公式,得:Nc=Nmin0.3Rn0.3=45×31.10.3=126.2r/min取Nc=125r/min。
解3:由于Nmin=45,Nmax=1400,所以有:Rn=1400/45=31.1Z=lgRn/lgφ+1=lg31.1/lg1.41+1=11设Nc=Nj,j=Z/3=11/3=3.667=4则Nc=N4=125r/min15.卧式车床床身在切削力的作用下,会产生哪些变形?根据下列简图说明这些变形对被加工工件的尺寸精度(Δd/2)有何影响?解:会产生三种变形:在竖直面内的弯曲变形δ1;在水平面内的弯曲变形δ2;扭转变形φ。