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1机械制造装备设计A卷答案1、√2、×3、×4、√5、×二、填空题1、几何传动运动定位2、最大传动比最小传动比1x1=x0×p03、交错共用齿轮4、主轴支承轴承传动件定位元件5、局部刚度薄壁振动6、镶条压板7、大批量生产箱体类三、回答下列问题1、拟定转速图的原则有：①极限传动比、极限变速范围原则；②确定传动顺序及传动副数的原则——“前多后少”的原则；③确定扩大顺序的原则——“前密后疏”的原则；④确定最小传动比的原则——“前慢后快”（降速），“前快后慢”（升速）的原则。4、肋板（隔板）有：①纵向肋板，用于提高抗弯刚度；②横向肋板，用于提高抗扭刚度；③斜向肋板，用于提高抗弯刚度和抗扭刚度。5、爬行：机床运动部件在低速运动时，出现时快时慢或时走时停的现象。（或：低速运动不均匀的现象）。产生爬行的原因是：摩擦面上的动摩擦系数小于静摩擦系数，且动摩擦系数随滑移速度的增加而减小以及传动系统的弹性变形。（3分）消除爬行的措施有：减小静动摩擦系数之差，改变动摩擦系数随滑移速度的增加而减小的特性；提高传动系统的刚度。（2分）6、滚珠丝杠螺母副的循环方式有内循环和外循环两种；（1分）在采用双螺母消除其轴向间隙时，常用的结构型式有：垫片调隙法、螺纹调隙法和齿差调隙法等三种；（3分）常用的滚珠丝杠螺母副的支承有：（3分）①、一端固定、一端自由；②、一端固定、一端支承；③、两端固定。7、导轨的功用是：支承并引导运动部件沿一定的轨迹运动。（1分）导轨的截面形状有：三角形、矩形、燕尾形和圆形等四种。（2分）采取以下措施可以减少导轨的磨损：①降低压强；②改变摩擦性质；③正确选择摩擦副材料和热处理；④加强防护。（2分）四、下图为某机床主轴组件结构图，要求：2、主轴轴向定位方式为后端定位。（0.5分）优点：前支承结构简单，发热小，温升低；主轴悬伸量小，后支承调整方便。（1.5分）缺点：主轴受热膨胀向前伸长，影响轴向精度；主轴受压段较长，易弯曲变形（细长轴），精度（刚度）较差。（2分）2该类主轴组件适用于轴向精度要求不高的普通机床。（1分）五、综合应用题答：1、主轴的变速范围：Rn＝nmax/nmin＝1800/40＝45；2、主轴转速级数：Z＝lgRn/lgφ＋1＝lg45/lg1.41＋1≈12.08，取Z＝12；3、主轴各级标准转速为：40，56，80，112，160，224，315，450，630，900，1250，1800。4、4个不同的结构式为：12＝31×23×26；12＝32×21×26；12＝32×26×21；12＝31×26×23。共有18种，可写出任意4种。5、2个相应的结构网如下图：（共有18个，可画出任意2个）。12＝31×23×2612＝32×21×266、合理的结构式：12＝31×23×26合理性：①符合变速级数、级比规律；②传动件“前多后少”；③结构网“前密后疏”；④第二扩大组的变速范围r＝1.416＝8，满足极限变速范围要求。7、合理的转速图：具体分析。8、各传动轴的计算转速：根据转速图，具体分析。9、第一扩大组内各齿轮的计算转速：根据转速图，具体分析。（7、8无唯一答案3一、名词解释（每题4分，共20分）1、冷作硬化：机械加工中因切削力作用产生的塑性变形使表层金属的硬度和强度提高的现象2、材料的切削加工性：工件材料被切削加工的难易程度3、工艺规程：合理工艺过程的有关内容写成工艺文件的形式，用以指导生产，这些工艺文件称为工艺规程4、六点定位原理：利用六个定位支承点将工件在空间的六个自由度限制住，使工件完全定位，以确定工件在空间中的正确位置5、产品质量：指用户对产品的满意程度二、填空题（每空1.5分，共24分）1、车削、铣削、磨削2、好3、水溶液、乳化液、切削油4、切削速度、进给量、背吃刀量5、定位、夹紧6、刀具寿命7、切屑控制8、定位基准9、加工精度三、选择题（每题2分，共20分）1、C2、A、C3、B4、A5、A6、C7、C、B8、A四、判断题，对的用“+”表示，错的用“-”表示（每题2分，共10分）1、+2、-3、-4、+5+五、简答题（每题8分，共16分）1、选用切削用量的顺序是什么？答：首先选用尽可能大的背吃刀量，其次选用尽可能大的进给量，最后选用尽可能大的切削速度2一般情况下，机械加工过程都要划分为哪几个阶段进行？答：一般情况下，机械加工过程都要划分为粗加工、半精加工、精加工、光整加工这几个阶段进行机电转动控制》期末试卷(A卷)答案一、解释下列术语(每小题4分共40分)1、过渡过程当系统中的转矩或负载转矩发生改变时,系统就要由一个稳定的运转状态变化到另一个稳定运转状态,这个变化过程称为过渡过程2、稳定运行过程当系统在转矩和拖动转矩相等时,没有动态转矩,系统恒速运转,这个过程叫稳定运行过程3、恒功率调速恒功率调速是人为机械特性改变的条件下，功率不变。4、配建设施恒转矩调速是人为机械特性改变的条件下转矩不变。45、自转自转是伺服电动机转动时控制电压取消,转子利用剩磁电压单相供电,转子继续转动.6、剩余电压剩余电压是只当测速发电动机的转矩为零时的输出电压.7、线性误差线性误差是指严格的说输出电压和转速不是直线关系,由非线性引起的误差称为线性误差.8、相位误差相位误差;是指在规定的转速范围内,输出电压与励磁电压之间相位的变化量.9、扫描周期扫描周期是每执行一遍从输入到输出所需的时间.10、导通角导通角是晶闸管在一周期时间内导通得电角度.二、填空题（每空2分，共20分）：1．研究系统各参数对时间的变化规律,如转速,转矩,电流等对时间的变化规律,才能正确的选择机电传动装置。2．设计出完善的启动,制动等自动控制线路,以求改善产品质量,提高生产率和减轻劳动强度.3．机电时间常数的物理意义是ns-n=GD2n0dn/375Tstdt4．加快机电传动系统的过渡过程一般采用1减少系统GD2.2增加动态转矩Td.5．大惯量电动机电枢作的粗短,GD2较大但它的最大转矩约为额定转矩的5到10倍,快速性能好,且低速时转矩大,电枢短粗,散热性好过载持续时间可以较长.三、问答题（共36分）：1、反抗静态转矩与位能静态转矩有何区别，各有什么特点？(12分)答：反抗转矩的方向与运动方向相反,,方向发生改变时,负载转矩的方向也会随着改变,因而他总是阻碍运动的.位能转矩的作用方向恒定,与运动方向无关，它在某方向阻碍运动，而在相反方向便促使运动。2、多轴拖动系统为什么要折算成单轴拖动系统？转矩折算为什么依据折算前后功率不变的原则？转动惯量折算为什么依据折算前后动能不变的原则？(12分)答：因为许多生产机械要求低转速运行，而电动机一般具有较高的额定转速。这样，电动机与生产机械之间就得装设减速机构，如减速齿轮箱或蜗轮蜗杆，皮带等减速装置。所以为了列出系统运动方程，必须先将各转动部分的转矩和转动惯量或直线运动部分的质量这算到一根轴上。转矩折算前后功率不变的原则是P=Tω,p不变。转动惯量折算前后动能不变5原则是能量守恒MV=0.5Jω23、为什么直流电记得转子要用表面有绝缘层的硅钢片叠压而成？(12分)答：直流电机的转子要用表面有绝缘层的硅钢片叠加而成是因为要防止电涡流对电能的损耗..4、为什么可以利用同步电动机来提高电网的功率因数？答：当直流励磁电流大于正常励磁电流时,电流励磁过剩,在交流方面不仅无需电源供电,而且还可以向电网发出点感性电流与电感性无功功率,正好补偿了电网附近电感性负载,的需要.使整个电网的功率因数提高.5、直线电动机较之旋转电动机有哪些优缺点。答：直线电动机的优点是1直线电动机无需中间传动机构,因而使整个机构得到简化,提高了精度,减少了振动和噪声.2反应快速.3散热良好,额定值高,电流密度可取大值,对启动的限制小.4装配灵活,往往可将电动机的定子和动子分别于其他机体合成一体.缺点是存在着效率和功率因数低,电源功率大及低速性能差等.1、开环控制系统系统只有控制量(输出量)的单向控制作用,而不存在被控制量的影响和联系,这称之为开环控制系统2、无换向器电动机无换向器电动机，是由一台同步电动机和一套简单的逆变器组成，构造简单，没有换向器。3、步矩角每当输入一个电脉冲时,电动机转过的一个固定的角度,这个角度称之为步矩角.4、恒转矩调速恒转矩调速是人为机械特性改变的条件下转矩不变。5、自转自转是伺服电动机转动时控制电压取消,转子利用剩磁电压单相供电,转子继续转动.6、双三拍双三拍:每次又两相绕阻通电,每个循环由六次通电.7、晶闸管的控制角晶闸管的控制角是晶闸官元件承受正向电压起始到触发脉冲的作用点之间的点角度.8、相位误差相位误差;是指在规定的转速范围内,输出电压与励磁电压之间相位的变化量.9、单双六拍单双六拍:第一次通电有一相绕阻通电,然后下一次又两相通电,这样交替循环运行,而每次循环只有六次通电.10、单三拍单三拍:每次只有一相绕阻通电,而每个循环只有三次通电二、填空题（每空2分，共20分）：1．直流测速发电机的优点是没有相位不波动、没有剩余电压、输出特性的斜率比交流测速发动机的大。2．设计出完善的启动、制动等自动控制线路,以求改善产品质量,提高生产率和减轻劳动强度。3．良好的晶闸管,其阳极A与阴极K之间应为高阻态。4．晶闸管只是控制导通的元件,晶闸管的放大效应是在中间的PN节上。65．大惯量电动机电枢作的粗短,GD2较大但它的最大转矩约为额定转矩的5到10倍,快速性能好,且低速时转矩大,电枢短粗,散热性好过载持续时间可以较长。三、问答题（共36分）：1、试论述脉宽调速系统中控制电路各部分的作用和工作原理。(12分)答：控制电路由：（1）速度调节器ASR和电流调节器ACR（2）三角波发生器由运算放大器N1和N2组成，N1在开环状态下工作，它的输出电压不是正饱和值就是负饱和值，电阻R3和稳压管VZ组成一个限幅电路，限制N1输出电压的幅值。N2为一个积分器，当输入电压U1为正时，其输出电压U2向负方向变化；当输入电压U1为负时，其输出电压U2向正方向变化。当输入电压U1正负交替变化时，它的输出电压U2就变成了一个三角波。（3）电压-脉冲变换器当运算放大器N工作在开环状态。当它的输入电压极性改变时，其输出电压总是在正饱和值和负饱和值之间变化，这样，它就可以实现把连续的控制电压UK转换成脉冲电压，再经限幅器（由电阻R4和二极管V组成）削去脉冲电压的负半波，在BU的输出端形成一串正脉冲电压U4。（4）脉冲分配器及功率放大脉冲分配器其作用是把BU产生的矩形脉冲电压U4（经光电隔离器和功率放大器）分配到主电路被控三极管的基极。当U4为高电平时，门1输出低电平，一方面它使门5的输出UC1，4为高电平，V1截止，光电管B1也截止，则UR1=0，经功率放大电路，其输出Ub1,4为低电平，使三极管VT1、VT4截止；另一方面门2输出高电平，其后使门6的输出UC2，3为低电平，V2导通发光，使光电管B2导通，则UR2为高电平，经功率放大后，其输出Ub2，3为高电平，使三极管VT2、VT3可以导通。反之，当U4为高电平时，UC2，3为高电平，B2截止，Ub2，3为低电平，使VT2、VT3截止；而UC1，4为低电平，B1导通，Ub1，4为高电平，使VT1、VT4可以导通。随着电压U4的周期性变化，电压Ub1，4与Ub2，3正、负交替变化，从而控制三极管VT1、VT4与VT2、VT3的交替导通与截止。功率放大电路的作用是把控制信号放大，使能驱动大功率晶体三极管。（5）其他控制电路过流失速保护环节。当电枢电流过大和电动机失速时，该环节输出低电压，封锁门5和门6，其输出UC1，4和UC2，3均为高电平，使Ub1，4和Ub2，3均为低电平，从而关断三极管VT1~VT4，致使电动机停转。2、微型计算机控制的直流传动系统有哪些主要特点？(12分)答：微型机算计机控制的直流传动系统这种系统的控制规律主要由软件实现，只需配备少量的接口电路7就能形成一个完整的控制系统；其硬件结构简单，可以通过容易更改的软件来实现不同的控制规律或不同的性能要求。此外单片微机除了能实现系统的控制外，还