机械制造工艺学(王先逵) 第六章 夹具设计习题及答案

机械制造工艺学（王先逵）习题及答案

第六章机床夹具设计

1、什么是机床夹具？举例说明夹具在机械加工中的作用。

答：机床夹具是在机床上用以装夹工件的一种装置，其作用是使工件相对于机床或刀具有个正确的位置，并在加工过程中保持这个位置不变。

机床夹具的功用：①稳定保证工件的加工精度；

②减少辅助工时，提高劳动生产率；

③扩大机床的使用范围，实现一机多能。

举例：用V形块，用三爪卡盘，顶尖可很好的保证工件的定位精度，以及工件相对于刀具和机床的位置精度。如图a.b

2、机床夹具通常由哪几部分组成？

答：机床夹具的组成部分：1．定位元件, 2．夹紧装置 3．对刀引导元件 4．连接元件

5．夹具体， 6．其它元件或装置

3、常见的定位方式、定位元件有哪些？

答：⑴工件以平面定位：圆柱支承、可调支承、自位支承、辅助支承

⑵工件以外圆定位：V形块、定位套、半园套、圆锥套

⑶工件以圆孔定位：定位销、圆锥销、定位心轴

⑷工件以组合表面定位：一面两销

4、辅助支承与自位支承有何不同？

答：辅助支承用来提高支承件零件刚度，不是用作定位支承点，不起消除自由度作用；

自位支承是支承本身在定位过程中所处的位置，是随工件定位基准位置的变化而自动与之适应，但一个自位支承只起一个定位支承点的作用。

5、什么是定位误差?试述产生定位误差的原因。

答：定位误差：是由于工件定位造成的加工面相对工序基准的位置误差，由于对同一批工件说，刀具调整后位置是不动的，即被加工表面的位置相对于定位基准是不变的，因此定位误差就是工序基准在加工尺寸方向上的最大变动量。

造成定位误差的原因：

⑴定位基准和工序基准不一致所引起的基准不重合误差Δjb

⑵由于定位副制造误差及配合间隙所引起的定位误差，即基准位移误差Δjw

7、工件在夹具中夹紧时对夹紧力有何要求?

答：⑴方向：

①夹紧力的作用方向不破坏工件定位的准确性和可靠性

②夹紧力方向应使工件变形尽可能小

③夹紧力方向应使所需夹紧力尽可能小；

⑵夹紧力作用点：

①夹紧力作用点应靠近支承元件的几何中心或几个支承元件所形成的支撑面内

②夹紧力作用点应落在工件刚度较好的部位上

③夹紧力作用点应尽可能靠近被加工表面；

⑶夹紧力的大小：

夹紧力的大小主要确定方法有经验类比和分析计算法。采用分析计算，一般根据切削原理求切削力F，算出惯心力，离心力，列出平衡方程式，算出理论夹紧力Q’，为安全起见，考虑安全系数K，因此实际夹紧力Q=KQ’，K取值范围1.5～3，粗加工2.5～3，精加工1.5～2，由于加工中切削力随刀具的磨钝、工件材料性质和余量的不均匀等因素变化，因而实际生产中常采用类比的方法估算夹紧力。

8、试分析3种基本夹紧机构的优缺点及其应用。

答：基本夹紧机构有：

⑴斜楔夹紧机构：结构简单，工作可靠，机械效率低，很少直接用于手动夹紧，常用在工件尺寸公差较小的机动夹紧机构中；

⑵螺旋夹紧机构：螺旋升角小于斜楔的楔角，扩力作用远大于斜楔夹紧机构，结构也很简单，易于制造，夹紧行程大，扩力较大，自锁性能好，应用适合手动夹紧机构。但夹紧动作缓慢，效率低，不宜使用在自动化夹紧装置上；

⑶偏心夹紧机构：操作方便，夹紧迅速，结构紧凑；缺点是夹紧行程小，夹紧力小，

自锁性能差，因此常用于切削力不大，夹紧行程较小，振动较小的场合。

9、钻模板的形式有几种？哪种的工作精度最高？

答：钻模板的形式：1 固定式

2 铰链式

3可卸式；

其中固定式的工作精度最高。

10、试分析分度装置的功用、类型及其应用范围？

答：分度装置功用：当工件一次装夹后，需要按一定角度或一定距离加工一组平面。

类型：回转分度装置和直线移动分度装置

应用范围：回转分度装置：主要加工有一定回转角度要求的孔系，槽或多面体。

直线移动分度装置：主要加工有一定距离要求的平等孔系和槽。

11、影响分度精度的因素有哪些?如何提高分度精度？

答：影响分度精度的因素有：分度对定机构的选择，防尘措施。

12、用双镗套引导镗杆的镗模工作时，镗杆与机床主轴应如何联接？机床主轴的工作精度是否影响加工精度？

答：用双镗套引导镗杆的镗模工作时，镗杆与机床主轴用浮动接头联接，由于镗杆与接头体之间留有间隙以便浮动，接头体的锥柄安装在机床主轴的锥孔中，能自动补偿镗杆与机床主轴之间的偏差，因此，机床主轴的工作精度不影响加工精度。

13、镗床夹具可分为几类？各有何特点？其应用场合是什么？

答：镗床夹具的引向支架可分为：

1．单面前导向：单个导向支架布置在刀具前方，适于加工孔径D>60mm，加工长度L

2．单面后导向：单个导向支架布置在刀具后方，适于加工盲孔或D<60mm的通孔，装卸更换刀方便。

3．单面双导向：刀具后方两个导向镗套，镗杆与机床主轴浮动联接。

4．双面单导向：导向支架分别在工件的两侧，适用于加工孔径较大，工件孔的长径比大于1。5的通孔。

14、镗套有几种?怎么使用？

答：镗套有：

1．固定式镗套：开有油槽，设有压配式油杯，外形小，结构简单，适于低速镗孔。

2．回转式镗套：在镗孔过程中，随镗杆一起转动，只有相对移动无相对转动，从而减少了镗套的磨损，适用于高速镗削，当加工孔径大于镗套孔径，需要在回转镗套上开引刀槽，同时必须在镗杆和旋转导套间设置定向键。

15、决定铣床夹具U型耳座尺寸的原始依据是什么？

答：决定铣床夹具U型耳座的尺寸的原始依据是先铣床工件台的形状结构以及T型槽的距离。

16、铣床夹具与铣床工作台的联接方式有哪几种？

答：铣床夹具与铣床工作台的联接方式：

1．定位健与铣床工作台的T型槽配合

2．在夹具体的侧面加工一窄长平面作为夹具安装时的找正基面。

17、在铣床夹具中，对刀块和塞尺起什么作用？这种情况下，对刀尺寸如何计算？

答：铣床夹具中，对刀块和塞尺是对刀装置，更迅速准确地确定铣刀和夹具中的相对位置。

其尺寸塞尺厚度或直径一般为3—5mm，公差为h6，设计时夹具图上应标明塞尺的厚度及对刀块工作表面与定位元件之间的尺寸和公差。

18、车床夹具分为几类？各有何特点？

答：车床夹具分类：

1．心轴类车床夹具：适用于工孔定位，加工套类，盘类等回转体零件。

2．角铁类车床夹具：结构不对称，用于加工壳体，支座，杠杆接头等零件的回转面和端面。

3．卡盘类车床夹具：加工的零件大多以外圆及端面定位的对称零件，多采用定心夹紧机构，结构基本对称，回转时的平衡影响较小。

4．花盘类车床夹具：夹具体一般为圆盘形零件，装夹工件一般形状较复杂。

19、车床夹具和车床主轴的联接方式有哪几种？各有何特点?

答：车床夹具与主轴的联接方式：

1．夹具通过锥柄安装车床主轴锥孔中，优点：定心精度较高，适于径向尺寸D<140mm 或D<(2~3)d小型夹具

2．夹具通过过度盘与机床主轴联接，适用于径向尺寸较大的夹具，使用过渡盘，增强夹具的通用性。

3．没有过渡盘多采用过渡盘与夹具体合成一个零件设计。

20、车床夹具设计时，应从哪些方面考虑夹具使用的安全问题？

答：设计夹具时，应以下几方面考虑安全问题：

车床夹具的夹具体，应设计成圆形机构，夹具上各元件不应突出夹具体的轮廓外，当夹具上有不规则的突出部分，或有切削液飞溅及切屑缠绕，应设计防护罩。

9、如图所示零件以平面3和两个短V形块1、2进行定位，试分析该定位

方案是否合理?各定位元件应分别限制哪些自由度？如何改进？

6-1、分析6-83图所示的定位方案，①指出各定位元件分别限制了哪些自由度，②判断有无欠定位与过定位，③对不合理的定位方案提出改进意见。

2-2 分析图2-95所列加工中零件必须限制的自由度，选择定位甚准和定位元件，并在图中示意画出；确定夹紧力作用点的位置和作用方向，并用规定的符号在图中标出。

图a) 过球心打一孔；

图b) 加工齿轮坏两端面，要求保证尺寸A及两端面与内孔的垂直度；

图c) 在小轴上铣槽，保旺尺寸H和L

图d) 过轴心打通孔，保旺尺寸L

图e) 在支座零件上加工两通孔，保证尺寸A和H。

6-3 在图2-96a所示套简零件上铣键槽，要求保证尺寸φ54-0.14mm，及对称度。现有三种定位方案，分别如图b、c、d所示。计算三种不同定位方案的定位误差，并从中选择最优方案（已知内孔与外圆的同轴度误差不大于0.02mm）

解：（1）V 形块定位情况，（只计算槽深方向误差）

以外圆定位（圆心为定位基准），有基准不重合误差和基准位置误差 021.0)12

sin

21(

2

54(3

14.0.=-=

?-α

T w d

（2）心轴定位情况

以圆心为定位基准，无基准不重合误差，但有基准位置误差

.max min 320.03(320.03)0.020.08d w D d δ?=-+=+--+=

13.002.005.097.3103.322

)

60(0

1.0min max .=++-=++

-=?-δT d D w d

（3）平面定位情况

无基准不重合误差，但有基准位置误差

05.02

)

60(0

1.0.==

?-T w d

4、如右图所示齿轮坯、内孔和外圆均已加工合格(d=Φ8001

.0-mm, D=35025.00+mm)，现在插床上用调整法加工键槽，要求保证尺寸h=38.52.00+，定位方法如图，试求尺寸h 的定位误

差；并分析能否满足加工要求（要求定位误差不大于工件尺寸公差的1/3）。（忽略内外圆同轴度误差）。

解：

基准位置误差：.=

?w J 基准不重合误差：.?B J ...=?

+?

=?b

j w j w d

3

12.0)(3

1=?

=H T 不能否满足加工要求

6-5 图2-98所示零件，锥孔和各平面均已加工好，现在铣床上铣键宽为b -△b 的键槽，要求保证槽的对称线与锥孔轴线相交，且与A 面平行，还要求保证尺寸h -△h 。图示定位方案是否合理？如不合理，应如何改进？

6-6 图6-88所示工件，用一面两孔定位加工A 面，要求保证尺寸18±0.05 mm 。若两销直径为mm 01

.002.016--φ，两销中心距为80±0.02mm 。试分析该设计能否满足要求？(要求工件安装无干涉现象，且定位误差不大于加工尺寸公差的二分之一)，若满足不了，提出过改进办法。

6-7 指出图2-100所示各定位、夹紧方案及结构设计中不正确的地方，并提出改进意见。

6-8 用鸡心夹头夹持工件切削外圆，已知工件直径 d=60mm （装夹部分与车削部分直径相同），工件材料为45钢，切削用量为：a p =2mm ，f=0.5mm/r ，摩擦系数u=0.2，安全系数k=1.8，α=90°，试计算鸡心夹卡上，夹紧螺栓所需作用的力矩为多少？ 解：查表：高速钢车刀车削45钢，C FP =180，x FP =1.0，Y FP =0.75，n FP =0 切削力：N

HB n y f x a C p

F p F p F p

F p

F p

2140

)

(75

.05

.02180HB =???==）

（

)

1(.2

c o s

2J

F N F =α

查表：当量摩擦半径 r ’=0，

螺纹中径 d 0=15mm ，螺距为p=2mm ，

螺纹升角

43

.2)152(

)0

(

===π

πβarctg d

p

arctg

3

.11)2.0()(1

===arctg arctg μφ

)

2(2

2

2

2d p F

d J

F

d N

F

=+μ

μ

由（1）（2）式得：N

p

F J

F 443)

045

cos 1(2.0214

45

cos )

2

cos

1(2

cos

=+?=

+=

α

μα

由： 2

'

'

10)(2φγφαtg tg d M

F

J

++=

m

N tg d

J

F

k M tg .46.12

015.0443

8.1)1(2

)

3.1143.2(=?=+?=+??

φβ

6-10图2-103所示钻模用于加工图a 所示工件的两孔，试指出该钻模设计不当之处。

例题：

12．斜楔夹紧装置如图所示。已知：水平推力Q ＝8206N ，斜角α=6°，d=10mm ，A 、B 处的摩擦系数u=0.12，切削力F 切=720N ，安全系数K=1.5，小轴d 处的摩擦损耗按力的传递效率η=95%计算，试计算夹紧是否可靠。

解：

（1） 计算摩擦角：

21tan tan φφμ==， 02184.612.0arctan arctan ====μφφ

（2）计算在Q 力作用下斜楔产生的垂直分力：

N

Q

F j 24117)

84.66tan(84

.6tan 8200

)

tan(tan 0

21=++=

++=

φαφ

（3）计算A 的夹紧力

由静力平衡条件有：

l W l F j ?=?2 N F W j 4582295.02411722=??=?=η

（4）计算W 在A 、B 点产生的摩擦力

N W F F B A 6.549812.045822=?=?==μ N F F B A 1099726.5498=?=+

（5）计算所需的最小夹紧力

N F K 10807205.1=?=?切<10997N

夹紧可靠

机械设计试题库及答案

1、循环特性r=－1的变应力是 A 应力。 A．对称循环变B、脉动循环变C．非对称循环变D．静 6、一斜齿圆柱齿轮传动，已知法向模数Mn＝4mm，齿数Z1=20，螺旋角β＝14032’2”，齿宽b1＝80，b2＝75mm，则该传动的齿宽系数φd等于—D—。 A．0.852 B．O.88 C．0.8 D．0.907 4、在下列四种型号的滚动轴承中，只能承受径向载荷的是B。 A. 6208 B. N208 C. 30208 D. 51208 10、斜齿圆柱齿轮的法面模数m n与端面模数m t的关系式，应该是C。 A. m n=m t sinβ B. m n=m t/cosβ C. m n=m t cosβ D. m n=m t cosα 11、齿轮传动中，轮齿的齿面疲劳点蚀通常首先发生在D。 A. 齿顶部分 B. 靠近节线的齿顶部分 C. 齿根部分 D. 靠近节线的齿根部分 18、斜齿圆柱齿轮传动，螺旋角取得越大，则传动的平稳性____②______。 ①越低②越高③没有影响 2、蜗杆传动除了作强度计算外，还须作热平衡计算，其根本目的在于防止胶合。 4、在设计V带传动时，V带的型号是根据小带轮转速n1和计算功率Pc选取的。 3、受中等冲击载荷、支承刚度较差、速度较高的两轴之间宜选用（ A ）。 A．弹性柱销联轴器 B．凸缘联轴器 C. 十字滑块联轴器 D．万向联轴器 15、非液体摩擦滑动轴承正常工作时，其工作面的摩擦状态是（ C ）。 A、完全液体摩擦状态 B、干摩擦状态 C、边界摩擦或混合摩擦状态 D、不确定 1．在疲劳曲线上，以循环基数N0为界分为两个区：当N≥N0时，为（无限寿命区）区； 当N＜N0时，为（有限寿命区）区。 2．刚度是指机械零件在载荷作用下抵抗（弹性变形）的能力。零件材料的弹性模量越小，其刚度就越（小）。 3．润滑油的（油）性越好，则其产生边界膜的能力就越强；（粘度）越大，则其内摩擦阻力就越大。 6．蜗杆传动的主要缺点是齿面间的（相对滑动速度）很大，因此导致传动的（效率）较低、温升较高。

机械制造工艺学 第六章 夹具设计习题及答案

机械制造工艺学(王先逵)习题及答案 第六章机床夹具设计 1、什么就是机床夹具？举例说明夹具在机械加工中的作用。 答:机床夹具就是在机床上用以装夹工件的一种装置,其作用就是使工件相对于机床或刀具有个正确的位置,并在加工过程中保持这个位置不变。 机床夹具的功用:①稳定保证工件的加工精度; ②减少辅助工时,提高劳动生产率; ③扩大机床的使用范围,实现一机多能。 举例:用V形块,用三爪卡盘,顶尖可很好的保证工件的定位精度,以及工件相对于刀具与机床的位置精度。如图a、b 2、机床夹具通常由哪几部分组成？ 答:机床夹具的组成部分:1.定位元件, 2.夹紧装置 3.对刀引导元件 4.连接元件 5.夹 具体, 6.其它元件或装置 3、常见的定位方式、定位元件有哪些？ 答:⑴工件以平面定位:圆柱支承、可调支承、自位支承、辅助支承 ⑵工件以外圆定位:V形块、定位套、半园套、圆锥套 ⑶工件以圆孔定位:定位销、圆锥销、定位心轴 ⑷工件以组合表面定位:一面两销 4、辅助支承与自位支承有何不同？ 答:辅助支承用来提高支承件零件刚度,不就是用作定位支承点,不起消除自由度作用;自位支承就是支承本身在定位过程中所处的位置,就是随工件定位基准位置的变化而自动与之适应,但一个自位支承只起一个定位支承点的作用。 5、什么就是定位误差?试述产生定位误差的原因。

答:定位误差:就是由于工件定位造成的加工面相对工序基准的位置误差,由于对同一批工件说,刀具调整后位置就是不动的,即被加工表面的位置相对于定位基准就是不变的,因此定位误差就就是工序基准在加工尺寸方向上的最大变动量。 造成定位误差的原因: ⑴定位基准与工序基准不一致所引起的基准不重合误差Δjb ⑵由于定位副制造误差及配合间隙所引起的定位误差,即基准位移误差Δjw 7、工件在夹具中夹紧时对夹紧力有何要求? 答:⑴方向: ①夹紧力的作用方向不破坏工件定位的准确性与可靠性 ②夹紧力方向应使工件变形尽可能小 ③夹紧力方向应使所需夹紧力尽可能小; ⑵夹紧力作用点: ①夹紧力作用点应靠近支承元件的几何中心或几个支承元件所形成的支撑面内 ②夹紧力作用点应落在工件刚度较好的部位上 ③夹紧力作用点应尽可能靠近被加工表面; ⑶夹紧力的大小: 夹紧力的大小主要确定方法有经验类比与分析计算法。采用分析计算,一般根据切削原理求切削力F,算出惯心力,离心力,列出平衡方程式,算出理论夹紧力Q’,为安全起见,考虑安全系数K,因此实际夹紧力Q=KQ’,K取值范围1、5～3,粗加工2、5～3,精加工1、5～2,由于加工中切削力随刀具的磨钝、工件材料性质与余量的不均匀等因素变化,因而实际生产中常采用类比的方法估算夹紧力。 8、试分析3种基本夹紧机构的优缺点及其应用。 答:基本夹紧机构有: ⑴斜楔夹紧机构:结构简单,工作可靠,机械效率低,很少直接用于手动夹紧,常用在工件尺寸公差较小的机动夹紧机构中; ⑵螺旋夹紧机构:螺旋升角小于斜楔的楔角,扩力作用远大于斜楔夹紧机构,结构也很简单,易于制造,夹紧行程大,扩力较大,自锁性能好,应用适合手动夹紧机构。但夹紧动作缓慢,效率低,不宜使用在自动化夹紧装置上; ⑶偏心夹紧机构:操作方便,夹紧迅速,结构紧凑;缺点就是夹紧行程小,夹紧力小,自

机床夹具设计习题答案汇编

1.1定位原理及定位误差计算1. 2.

答： a.不完全定位，限制了x y z和y z,合理 b.完全定位，六个自由度都限制了，合理 c.过定位，x重复定位，可将左顶尖去除或者改为自由顶尖 3.在阶梯轴上铣削一平面，该零件在短V形块、圆头支钉和浮动支点上定位。试分析该定位方案有何不合理之处？如何改进？ 答：欠定位。短V形块不能限制Z方向的旋转以保证尺寸L的加工。 改进：将短V形块改为长V形块。 4.题图4为连杆零件在夹具中的平面及两个固定的短V形块1及2上定位，试问属何种定位？限制了哪些不定度？是否有需要改进之处？提出改进措施。 答：过定位，限制了x y z x y z ,其中x重复定位。 改进：将右侧的V形块改为可左右活动的V形块。

5. 答：该方案属于六点定位。左边两个短V形块相当于一个长V形块，限制了y y z z四个自由度，右边短V形块限制了x x两个自由度。 8. 试确定合理的定位方案并绘制定位方案草图。

答：一面两销定位原理。 9．题图9为在杆件上有宽度为b的开口槽，内孔D已加工，试确定合理的定位方案并绘制定位方案草图。 答：直径为d的圆弧端用V形块定位，半径为D的内孔用浮动菱形销定位。 11.题图11(a)为在圆盘零件上加工O1、O2及O3三孔的工序简图，题图11（b）、（c）、（d）为用三轴钻床及钻模同时加工三孔的几种定位方案（工件底面的定位元件未表示），试分别计算当α=90°时各定位方案的定位误差。

解：加工面C 以O 1O 2连线为基准，因此=0δ不重 1=0.08662sin 2O Td δα =位置 2=0.12 O Td δ=位置 12 0.1866=arctan arctan 2160O O L δδδ+=位置位置角度 121=0.18663L O O Td δδδδ++=<定位不重位置位置 即该工序定位合理，定位误差为0.1866 13.

机床夹具习题与答案

机床夹具复习题 一、填空与选择题 1、机床夹具的种类，组成 2、定位原理 3、机床夹具的夹紧机构主要有斜楔夹紧机构、螺旋夹紧机构和偏心夹紧机构三种。 4、机床夹具的夹紧装置由动力源、中间传力机构和夹紧机构所组成。 5、定位误差产生的原因有基准不重合误差和基准位移误差 6、生产中最常用的正确的定位方式有完全定位和不完全定位两种。 1、钻床上钻孔时，进给运动是：---------------------------------------------（ B ） A. 钻头旋转 B. 钻头轴向运动 C . 工件的移动D.都不对 2、下列四种切削液中,冷却性能最好的是--------------- ------------------( C ) A乳化液B极压乳化液 C水溶液D矿物油 3、工件定位时，绝对不能采用：-----------------------------------------------（ D ） A 完全定位； B 不完全定位； C 过定位；D欠定位。 4、基准不重合误差大小与有关。-----------------------（ B ） A．本道工序要保证的尺寸大小和技术要求； B．只与本道工序设计〔或工序〕基准与定位基准之间位置误差； C．定位元件和定位基准本身的制造误差。 D．以上都不对 5、在加工箱体零件时，定位元件常选择一大平面及两销（一短圆柱销和一短菱形销）其共限制了工件的自由度数为-----------------------（ D ） A2个 B3个 C5个 D6个 6、加工大中型工件的多个孔时，应选用的机床是-----------------------( D ) A卧式车床B台式钻床 C立式钻床D摇臂钻床 三、名词解释 1、六点定位原理：用“3、 2、1”合理分布的六个支承点来限制工件的六个自由度，其中 一个支承点限制工件的一个自由度，把工件的六个自由度都限制了的定位方法。 2、定位基准：用于定位的工件上的点、线、面。 3、完全定位：合理分布的六个支承点来限制工件的六个自由度，其中一个支承点限制工件 的一个自由度，把工件的六个自由度都限制了的定位方法。 4、机床夹具：在机床上用于确定工件相对与机床和刀具的相对位置的辅助工艺装备 5、工序基准：用以确定本工序加工表面加工位置的点、线、面。 四、分析计算题 1、什么叫六点定位规则？工件在夹具中的定位是否一定要完全限制其六个自由度才算合理？ 答：六点定位原理：用“3、2、1”合理分布的六个支承点来限制工件的六个自由度，其中一个支承点限制工件的一个自由度，把工件的六个自由度都限制了的定位方法。

10机械设计习题以及答案

一、填空题（每题2分，共20分） 1.零件的计算载荷与名义载荷的关系是 2.计算螺栓抗拉强度时用 3.受剪铰制孔螺栓在横向剪力作用下，螺栓杆和孔壁间可能发生 4.常用的无键联接形式有 5.销联接主要用于 6.链传动中合理的链条长为 7.链传动的链节距为P，链轮齿数为Z，则链轮分度圆半径为 8.闭式齿轮传动中，常见的两种疲劳损坏形式是 9.蜗杆传动的主要失效形式是 10.非液体摩擦滑动轴承的一般校核计算时应考虑的指标有 二、简答题（共30分） 1.试给出以下有关变应力的定义表达式并予以说明：（1）平均应力σm （2）应力幅σa （3）循环特性r（5分） 2.机械摩擦副中有几种摩擦状态？试绘示意图说明。（5分）

3.简述带传动中的弹性滑动现象，并说明该现象是如何影响传动的？（5分） 4.直轴分哪几种？各承受什么载荷？试各举一例说明。（5分） 5.选用轴瓦材料时为什么要验算P，Pv和v值是否满足要求？（4分） 6.简述滚动轴承额定动载荷与当量动载荷的含义，要求写出当量动载荷计算公式并予以说明。（6分） 三、设计计算题（每题10分，共50分） 1.一薄板用两个M10普通螺栓联接在厚机架上，尺寸如图示。已知薄板上受力P=600N，板间摩擦系数f=0.2，防滑系数Ks=1.2，螺栓许用应力[σ]=108MPa，螺栓螺纹小径d1=8.376mm，试

校核螺栓联接是否安全可靠。 1）给出带的应力分布图，注明各种应力名称及最大合成应力的位置。 2）图示为蜗杆、齿轮传动装置，已知主动斜齿轮的转向n1和蜗杆5的旋向如图示。今欲使轴Ⅱ上传动件轴向力相抵消，试确定： 3）斜齿轮1、2轮齿的旋向； 4）蜗轮6的转向及其旋向； 5）用图表示轴Ⅱ上传动件的受力情况（用各分力表示）。 2.分析图示结构，指出位置处结构为什么是错的？

机械制造工艺学(王先逵)-第六章-夹具设计习题及答案

机械制造工艺学（王先逵）习题及答案 第六章机床夹具设计 1、什么是机床夹具？举例说明夹具在机械加工中的作用。 答：机床夹具是在机床上用以装夹工件的一种装置，其作用是使工件相对于机床或刀具有个正确的位置，并在加工过程中保持这个位置不变。 机床夹具的功用：①稳定保证工件的加工精度； ②减少辅助工时，提高劳动生产率； ③扩大机床的使用范围，实现一机多能。 举例：用V形块，用三爪卡盘，顶尖可很好的保证工件的定位精度，以及工件相对于刀具和机床的位置精度。如图a.b 2、机床夹具通常由哪几部分组成？ 答：机床夹具的组成部分：1．定位元件, 2．夹紧装置3．对刀引导元件4．连接元件5．夹 具体，6．其它元件或装置 3、常见的定位方式、定位元件有哪些？ 答：⑴工件以平面定位：圆柱支承、可调支承、自位支承、辅助支承 ⑵工件以外圆定位：V形块、定位套、半园套、圆锥套 ⑶工件以圆孔定位：定位销、圆锥销、定位心轴 ⑷工件以组合表面定位：一面两销 4、辅助支承与自位支承有何不同？

答：辅助支承用来提高支承件零件刚度，不是用作定位支承点，不起消除自由度作用； 自位支承是支承本身在定位过程中所处的位置，是随工件定位基准位置的变化而自动与之适应，但一个自位支承只起一个定位支承点的作用。 5、什么是定位误差?试述产生定位误差的原因。 答：定位误差：是由于工件定位造成的加工面相对工序基准的位置误差，由于对同一批工件说，刀具调整后位置是不动的，即被加工表面的位置相对于定位基准是不变的，因此定位误差就是工序基准在加工尺寸方向上的最大变动量。 造成定位误差的原因： ⑴定位基准和工序基准不一致所引起的基准不重合误差Δjb ⑵由于定位副制造误差及配合间隙所引起的定位误差，即基准位移误差Δjw 7、工件在夹具中夹紧时对夹紧力有何要求? 答：⑴方向： ①夹紧力的作用方向不破坏工件定位的准确性和可靠性 ②夹紧力方向应使工件变形尽可能小 ③夹紧力方向应使所需夹紧力尽可能小； ⑵夹紧力作用点： ①夹紧力作用点应靠近支承元件的几何中心或几个支承元件所形成的支撑面内 ②夹紧力作用点应落在工件刚度较好的部位上 ③夹紧力作用点应尽可能靠近被加工表面； ⑶夹紧力的大小： 夹紧力的大小主要确定方法有经验类比和分析计算法。采用分析计算，一般根据切削原理求切削力F，算出惯心力，离心力，列出平衡方程式，算出理论夹紧力Q’，为安全起见，考虑安全系数K，因此实际夹紧力Q=KQ’，K取值范围1.5～3，粗加

机械制造装备设计第五章习题答案

第五章机床夹具设计习题答案 1.机床夹具的作用是什麽？有那些要求？ （1）机床夹具的作用 1）保证加工精度2 ）提高生产率3）扩大机床的使用范围。4）减轻工人的劳动强度，保证生产安全。 （2）机床夹具的要求 1）保证加工面的位置精度2）夹具的总体方案应与年生产纲领相适应 3）安全、方便、减轻劳动强度4）排屑顺畅5 ）应有良好的强度、刚度和结构工艺性。 2.机床夹具的组成有那些部分？ 1）定位元件及定位装置2 ）夹紧元件及夹紧装置3 ）导向及对刀元件4）动力装置5 ）夹具体6 ）其它元件及装置 不同的生产条件下的夹具，其组成会有不同。 3.何谓六点定位原理“何谓定位的正常情况和非正常情况，它们各包括那些方面？ （1）六点定位原理是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。 （2）定位的非正常情况是指凡是保证加工位置精度的自由度均已被约束所限制的情况，它可以是完全定位，即限制了六个自由度，也可以是小于六个约束点。 （3）定位的非正常情况包括欠定位和过定位两种。欠定位是指保证加工精度的某自由度应该被限制而没有被限制的情况。此情况不能保证加工精度，因此此定位方案是绝对不允许的。 过定位是指为保证加工精度应该被限制的某个自由度被两个或两个以上的约束所重复限制。一般情况下这是不允许的。但在工件定位和定位元件精度很高或者在工件刚度很低的情况下，过定位的情况是被允许的。 4.试分析图5－7中a、c 方案为什麽属过定位？如何改进的？尚存在什麽问题？ 过定位及其改进 图5.7 a ）：工件下底面有俩个短圆柱销台阶面支撑，为平面约束，限制3 个自由度，而每个短圆柱销插入工件孔内，限制了2 个自由度，因此共限制了7 个自由度，超出了6个，即y 方向的移动自由度被重复限制了，因此属于过定位。C）:工件左端由销的又台阶端面定位，此端面限制了3个自由度，而销的长径比已超过1，属于长销，它限制了4个自由度，共限制了7个自由度，还有转动的自由度没有被限制。所以实际上x和z都被重复限制，此方案属于过定位。 5.确定夹具的定位方案时，要考虑那些方面的要求？

机械设计试题及答案

《机械设计》课程试题（一） 一、选择题：本题共10个小题，每小题2分，共20分，在每小题给出的四个选项中，只有一项是符合题目要求的。把所选项前的字母填在题后的括号内。1．一般工作条件下，齿面硬度HB≤350的闭式齿轮传动，通常的主要失效形式为【 B 】A．轮齿疲劳折断 B. 齿面疲劳点蚀 C．齿面胶合 D. 齿面塑性变形 2．带传动在工作时产生弹性滑动，是由于【 C 】A．包角α太小 B. 初拉力F0太小 C．紧边与松边拉力不等 D. 传动过载 3．下列四种型号的滚动轴承，只能承受径向载荷的是【 B 】A．6208 B. N208 C. 3208 D. 5208 4．下列四种螺纹，自锁性能最好的是【 D】A．粗牙普通螺纹 B.细牙普通螺纹 C．梯形螺纹 D.锯齿形螺纹 5．在润滑良好的条件下，为提高蜗杆传动的啮合效率，可采用的方法为【 C】A．减小齿面滑动速度υs B. 减少蜗杆头数Z1 C．增加蜗杆头数Z1 D. 增大蜗杆直径系数q 6．在圆柱形螺旋拉伸（压缩）弹簧中，弹簧指数C是指【 D 】A．弹簧外径与簧丝直径之比值 B．弹簧内径与簧丝直径之比值 C．弹簧自由高度与簧丝直径之比值 D．弹簧中径与簧丝直径之比值 7．普通平键接联采用两个键时，一般两键间的布置角度为【B 】A．90° B. 120°°° 8．V带在减速传动过程中，带的最大应力发生在【D 】A．V带离开大带轮处 B. V带绕上大带轮处 C． V带离开小带轮处 D. V带绕上小带轮处 9．对于普通螺栓联接，在拧紧螺母时，螺栓所受的载荷是【D 】A．拉力 B.扭矩 C．压力 D.拉力和扭矩 10．滚子链传动中，链节数应尽量避免采用奇数，这主要是因为采用过渡链节后【D 】A．制造困难 B.要使用较长的销轴 C．不便于装配 D.链板要产生附加的弯曲应力 二、填空题：本大题共10个小题，每空1分，共20分。把答案填在题中横线上。1．轴如按受载性质区分，主要受弯矩的轴为心轴，主要受转矩的轴为传动轴。2．代号62203的滚动轴承，为深沟球轴承轴承，其内径为 17 mm。3．在一般机械中的圆柱齿轮传动，往往使小齿轮齿宽b1大于大齿轮齿宽b2；在计算齿轮强度时，工作齿宽b应取大齿轮齿宽b2。 4．普通平键联接的工作面是键的两侧面；楔键联接的工作面是键的上下面。5．为了便于互换及适应大量生产，轴承内圈孔与轴的配合采用基孔制，轴承外圈与轴承座孔的配合采用基轴制。 6．不随时间变化的应力称为静应力，随时间变化的应力称为变应力，具有周期性的变应力称为循环变应力。 7．按照平面图形的形状，螺纹分为三角形螺纹、梯形螺纹和锯齿形螺纹等。

机床夹具设计 思考题与习题 参考答案

《机床夹具设计》思考题与习题参考答案 （仅说明解答要点，供使用者参考） 第1章 1-1 在机械加工中，机床夹具能起到哪些作用？有哪些局限性？ （参见第1章之1.2.1） 机床夹具在机械加工中起着十分重要的作用，归纳起来，主要表现在以下几方面： ⑴缩短辅助时间，提高劳动生产率，降低加工成本。 ⑵保证加工精度，稳定加工质量。 ⑶降低对工人的技术要求，减轻工人的劳动强度，保证安全生产。 ⑷扩大机床的工艺范围，实现“一机多能”。 ⑸在自动化生产和流水线生产中，便于平衡生产节拍。 不过，机床夹具的作用也存在一定的局限性： ⑴专用机床夹具的设计制造周期长。 ⑵对毛坯质量要求较高。 ⑶专用机床夹具主要适用于生产批量较大、产品品种相对稳定的场合。 1-2 机床夹具通常由哪些部分组成？各组成部分功能如何？ （参见第1章之1.2.3） 虽然机床夹具的种类繁多，但它们的工作原理基本上是相同的。将各类夹具中，作用相同的结构或元件加以概括，可得出夹具一般所共有的以下几个组成部分，这些组成部分既相互独立又相互联系。 ⑴定位支承元件。定位支承元件的作用是确定工件在夹具中的正确位置并支承工件，是夹具的主要功能元件之一。定位支承元件的定位精度直接影响工件加工的精度。 ⑵夹紧装置。夹紧元件的作用是将工件压紧夹牢，并保证在加工过程中工件的正确位置不变。 ⑶连接定向元件。这种元件用于将夹具与机床连接并确定夹具对机床主轴、工作台或导轨的相互位置。 ⑷对刀元件或导向元件。这些元件的作用是保证工件加工表面与刀具之间的正确位置。用于确定刀具在加工前正确位置的元件称为对刀元件；用于确定刀具位置并引导刀具进行加工的元件称为导向元件。 ⑸其它装置或元件。根据加工需要，有些夹具上还设有分度装置、靠模装置、上下料装置、工件顶出机构、电动扳手和平衡块等，以及标准化了的其它联接元件。 ⑹夹具体。夹具体是夹具的基体骨架，用来配置、安装各夹具元件使之组成一整体。 上述各组成部分中，定位元件、夹紧装置、夹具体是夹具的基本组成部分。

《机床夹具设计》课后作业2

【课后作业】2 、填空题 (1) 由刚体运动的规律可知，在空间一个自由刚体有且仅有六个自由度。 (2) 工件在夹具中定位时，若几个定位支承点重复限制同一个或几个自由度， 称为过定位。 (3) 要确定零件上点、线、面的位置，必须以一些指定的点、线、面作为依据, 这些作为依据的点、线、面称为基准。 (4) 工艺基准是指在制造零件和装配机器的过程中所使用的基准。工艺基准又 分为工序基准、定位基准、测量基准和装配基准。 (5) 在最初的每一道工序中，只能用毛坯上未经加工的表面作为定位基准，这 种定位基准称为粗基准。经过加工的表面所组成的定位基准称为精基准。 根据定位误差分析计算的结果，便可看出影响定位误差的因素，从而找到 减小定位误差 和提高夹具工作精度的途径。 (9)实际生产中，常用几个定位元件组合起来同时定位工件的几个定位面，以 达到定位要求，这就是组合面定位。 (10)定位基准的选择应尽可能遵循基准重合原则，并尽量选用精基准定位。 、选择题 (1) 在机械制造中，工件的 6个自由度全部被限制而在夹具中占有完全确定的 唯一位置，称为【A 】定位。 A.完全 B.不完全 C.过定位 D.欠定位 (6) 工件以圆孔定位时，心轴用来定位回转体零件。 (7) 工件以外圆柱面定位有支承定位和定心定位两种。 (8)

(2)加工时确定零件在机床或夹具中位置所依据的那些点、线、面称为【B】基准，即确定被加工表面位置的基准。 A.工序 B.定位 C.测量 D.装配 (3)在机械加工中，支承板与支承钉的结构已经标准化，其对工件定位基面的 形状通常是【A】。 A.平面 B.外圆柱面 C.内孔 D.锥面 (4)常见典型定位方式很多，当采用宽V形块或两个窄V形块对工件外圆柱面 定位时，限制自由度的数目为【D】个。 A.1 B.2 C.3 D.4 (5)工件在夹具中定位时，由于定位误差由基准不重合误差也B和基准位移纠组 成。因此，有以下【ABCD】种情况。 A.当人B =0卫丫工0时，产生定位误差的原因是基准位移，故 B.当 A B H 0严丫 = 0时，产生定位误差的原因是基准不重合, C.当也B 工0,也丫=0时，如果工序基准不在定位基准面上，则 D.当人B 工0严丫 = 0时，如果工序基准在定位基面上，则 A D = A 丫 -也B 三、简答题 1?简述六点定位原理、完全定位、不完全定位、欠定位及过定位的基本概念，并 举例说明。 答：(1)六点定位原理：在夹具中采用合理的六个定位支承点，与工件的定位 基准相接触，来限制工件的六个自由度，称为六点定位原理。 (2)完全定位：工件的六个自由度全部被限制而在夹具中占有完全确定的位置。 举例：在长方体上加工不通孔，属于完全定位。

机械设计试题库及答案

机械设计试题库及答案 29001单级齿轮减速器由电动机直接驱动，减速器输入功率P ＝7.5kW ，电动机转速n=1450r/min,齿轮齿数z 1＝20，z 2＝50，减速器效率＝0.9。试求减速 器输出轴的功率和转矩。 P P 出入 所以，P 出75 09675...kW T P n 出 出出 95510 95510 675 145025 111105 5 5 .....N mm 29002带式输送机的传动简图如下图所示，已知输送带输出功率为 2.51kW ， 现有Y100L 2-4型电动机一台，电动机额定功率P ed =3kW ，满载转速n m =1420r/min ，试问此电动机能否使用。各效率如下： 联轴器 ＝0.99， 齿轮 ＝0.97， 轴承 ＝0.99。 验算此电动机能否使用 总 联 齿 轴承 2 232 2 3 0990970990895. . . . P 输入＝P 输出/ 总 ＝2.51/0.895=2.805kW P ed (=3kW)>P 输入（=2.805kW ） 此电动机能用。 29003带式输送机的传动简图如下图所示，已知输送带的工作拉力F ＝ 2300N(F 中已考虑输送带与卷筒、卷筒轴承的摩擦损耗的影响） ，输送带的速度 v=1.1m/s ，卷筒直径D ＝400mm ，齿轮的齿数为z 1＝17，z 2＝102，z 3＝24，z 4＝109，试求传动装置的输出功率、总效率、总传动比和输入功率。各效率如下： 联轴器 =0.99、 齿轮 ＝0.97、 轴承 ＝0.99。

1）输出功率：P Fv 1000 2300111000 253..kW 2）总效率： 总 联 齿 轴承 2232 2 3 0990970990895. . . . 3）总传动比：i i i z z z z 总＝123421 43 10217 10924 2725 = .4）输入功率P P 输入 输出 总 253 08952827.. .kW 29004一蜗杆减速器，蜗杆轴功率P 工 100kW ，传动总效率 08.，三班 制工作，如工业用电为每度0.12元，试计算五年（每年按260天计算）中用于 功率损耗的费用。 功率损耗P P 1 1 10810020()(.)工 kW 五年中损耗能量526024 20 624000kW h 损耗费用62410 012748804 ..元五年中用于功率损耗的费用为 74880元。 29005下图为一卷扬机传动系统简图，已知：被提升的重物W ＝5000N ，卷 筒直径D ＝300mm ，卷筒转速n G =25r/min ，电动机转速n E ＝720r/min ，试求： 1）重物W 的上升速度v ；2）卷筒的转矩T ； 3）匀速提升重物时卷筒的功率P ； 4）电动机所需功率P E （传动总效率 ＝0.886）； 5）减速器总传动比i 总。

典型夹具设计的特点

典型夹具设计的特点 钻床夹具设计特点 一、钻床夹具的主要类型 钻床夹具简称钻模，主要用于加工孔及螺纹。它主要由钻套、钻模板、定位及夹紧装置夹具体组成。其主要类型有以下几种。 （1）固定式钻模在使用中，这类钻模在机床上的位置固定不动，而且加工精度较高，主要用于立式钻床上加工直径较大的单孔或摇臂钻床加工平行孔系。 （2）回转式钻模这类钻模上有分度装置，因此可以在工件上加工出若干个绕轴线分布的轴向或径向孔系。 （3）翻转式钻模主要用于加工小型工件不同表面上的孔，孔径小于f8~f10mm。它可以减少安装次数，提高被加工孔的位置精度。其结构较简单，加工钻模一般手工进行翻转，所以夹具及工件应小于10 kg为宜。 （4）盖板式钻模这种钻模无夹具体，其定位元件和夹紧装置直接装在钻模板上。钻模板在工件上装夹，适合于体积大而笨重的工件上的小孔加工。夹具、结构简单轻便，易清除切屑；但是每次夹具需从工件上装卸，较费时，故此钻模的质量一般不宜超过10 kg。 （5）滑柱式钻模滑柱式钻模是带有升降钻模板的通用可调夹具。这种钻模有结构简单、操作方便、动作迅速、制造周期短的优点，生产中应用较广。 二、钻模的设计要点 1．钻套 钻套安装在钻模板或夹具体上，用来确定工件上加工孔的位置，引导刀具进行加工，提高加工过程中工艺系统的刚性并防振。钻套可分为标准钻套和特殊钻套两大类。 （1）固定钻套 （2）可换钻套 （3）快换钻套 （4）特殊钻套 2．钻模板 钻模板用于安装钻套，确保钻套在钻模上的正确位置，钻模板多装在夹具体或支架上，常见的钻模板有： （1）固定式钻模板 （2）铰链式钻模板 （3）可卸（分离）式钻模板 （4）悬挂式钻模板 铣床夹具设计特点 一、铣床夹具的主要类型及结构形式 铣床夹具主要用于加工零件上的平面、凹槽、键槽、花键、缺口及各种成形面。由于铣削加工通常是夹具随工作台一起作进给运动，按进给方式不同铣床夹具可分为直线进给式、圆周进给式和靠模进给式三种类型。 1．直线进给式铣床夹具 这类铣床用得最多。夹具安装在铣床工作台上，加工中随工作台按直线进给方式运动。 根据工件质量、结构及生产批量，将夹具设计成单件多点、多件平行和多件连续依次夹紧的

机械设计考试试题及答案

考试科目：机械设计考试时间： 120 分钟试卷总分 100 分 1、齿轮强度计算中，有哪两种强度计算理论？分别针对哪些失效？若齿轮传动为闭式软齿面传动，其设计准则是什么？（6 分）齿面的接触疲劳强度和齿根的弯曲疲劳强度的计算，齿面的接触疲劳强度针对于齿面的疲劳点蚀失效和齿根的弯曲疲劳强度针对于齿根的疲劳折断。齿轮传动为闭式软齿面传动，其设计准则是按齿面的接触疲劳强度设计，校核齿根的弯曲疲劳强度。 2、连接螺纹能满足自锁条件，为什么还要考虑防松？根据防松原理，防松分哪几类？（ 8 分） 因为在冲击、振动、变载以及温度变化大时，螺纹副间和支承面间的摩擦力可能在瞬间减小或消失，不再满足自锁条件。这种情况多次重复，就会使联接松动，导致机器不能正常工作或发生严重事故。因此，在设计螺纹联接时，必须考虑防松。根据防松原理，防松类型分为摩擦防松，机械防松，破坏螺纹副关系防

松。

3、联轴器和离合器的功用是什么？二者的区别是什么？（ 6 分）联轴器和离合器的功用是联接两轴使之一同回转并传递转矩。二者区别是：用联轴器联接的两轴在工作中不能分离，只有在停机后拆卸零件才能分离两轴，而用离合器可以在机器运转过程中随时分离或接合两轴。 4、链传动产生动载荷的原因是什么？为减小动载荷应如何选取小链轮的齿数和链条节距？（ 6 分） 小链轮的齿数不宜过小和链条节距不宜过大。 线上 本大题共 12 小题，总计 24分） 1、当两个被联接件之一太厚，不易制成通孔且需要经常拆卸时，往往采用 B。 A．螺栓联接B．双头螺柱联接C．螺钉联接 2、滚动轴承中，为防止轴承发生疲劳点蚀，应进行A 。 A. 疲劳寿命计算 B. 静强度计算 C. 极限转速验算 3、阿基米德蜗杆的 A 参数为标准值。 A. 轴面 B. 端 面 C. 法 面 在每题若干个选项中选出正确的选项填在横

机床夹具试题及答案

机床夹具试题及答案 一、填空题 1、机床夹具的基本组成是________、________和________。 2.设计夹具夹紧机构时，必须首先合理确定夹紧力的三要素：__、_______、 _______。 3. 4. 5. 6. 7.和8. 9.个自由度。菱形销可限制_个 V 10.____________ 二、选择题 1.机床上的卡盘，中心架等属于（___）夹具。 A．通用B.专用C.组合 2.重复限制自由度的定位现象称之为(____)。 A.完全定位 B.欠定位 C.不完全定位 D.过定位

3.夹紧中确定夹紧力大小时，最好状况是力（____）。 A．尽可能的大B.尽可能的小C.大小应适当 4、在夹具中，用一个平面对工件进行定位，可限制工件的（_____）自由度。 A．两个B.三个C.四个 5、决定某种定位方法属几点定位，主要根据（____）。 ?A、有几个支承点与工件接触B、工件被消除了几个自由度 C、工件需要消除几个自由 D、夹具采用几个定位元件 6.确定夹紧力方向时，应该尽可能使夹紧力方向垂直于（__）基准面。 A、主要定位 B、辅助定位 C、止推定位 7、用三个不在一条直线上的支承点对工件的平面进行定位，能消除其（____） A C 8 9 10 三、 1.（）三爪自定心卡盘是通用夹具。 2、（）工件定位时，被消除的自由度少于六个，但完全能满足加工要求的定位 称不完全定位。 3、（）工件以其经过加工的平面，在夹具的四个支承块上定位，属于四点定位。 4、（）辅助装置是夹具中的一些可有可无的附属装置。

5、（）组合夹具是由一套完全标准化的元件，根据工件的加工要求拼装成的不 同结构和用途的夹具。 6、（）一般在没有加工尺寸要求及位置精度要求的方向上，允许工件存在自由 度，所以在此方向上可以不进行定位。 7、（）采用一夹一顶加工轴类零件，只限制六个自由度，这种定位属于完全定 8 9、（）工件定位时，若定位基准与工序基准重合，就10 四、 1、 2 3 1 2、台阶端面B限制哪几个自由度？ 3、该工件的定位方法属于哪种定位？ 4、该工件的定位方法有什么缺陷？如何解决？ 答案： 1.定位装置夹紧装置夹具体

机械设计习题卡05答案

第五章 一、选择与填空题 1． 1 _2_ 3__ 2．_ 3 _1___ 1 _ 3 说明：自锁：ψ?≤。两者数值越接近，自锁性能越差；数值相差越大，自锁性能越好。 螺纹传动效率：)(/?ψψη+=tg tg 。ψ增大，η增大；?增大，η减小。 牙型角α与当量摩擦系数f ?间的关系是：cos(/2)f f ?α=。当α增大，f ?增大， ?增大。 3．__2__。 4．_ 90_％ _螺纹根部_ 5．_3_ 6． 4 7. C 8. B 9. A 10. A 11. B 12. A 二、分析与思考题 1．[见P60页表5-1。联接螺纹要求自锁性较好，强度高；传动螺纹要求传动效率高。] 2．[螺纹联接在冲击、振动或变载作用下，或当温度变化较大时，螺旋副间的摩擦力可能减小或瞬时消失，或由于螺纹联接件和被联接件的材料发生蠕变和应力松驰等，会使联接中的预紧力和摩擦力逐渐减小，导致联接松动，甚至松开。防松例子见P68表5-3] 3．[P70。普通螺栓联接：对受拉螺栓，其主要破坏形式是螺栓杆螺纹部分发生断裂，因而其设计准则是保证螺栓的静力或疲劳拉伸强度；对于受剪螺栓，其主要破坏形式是螺栓杆和孔壁的贴合面上出现压溃或螺栓杆被剪断，其设计准则是保证联接的挤压强度和螺栓的剪切强度，其中联接的挤压强度对联接的可靠性起决定性作用。铰制孔用螺栓用抗剪切来承受外载荷，螺栓杆与孔壁之间无间隙，接触表面受挤压；在联接接合面处，螺栓杆则受剪切。因此，应分别按挤压及剪切强度条件来计算。] 4．紧螺栓靠预紧力产生的摩擦力来抵抗横向载荷，在抵抗横向载荷过程中，外载荷可能发生变化，但预紧力不会发生变化，因此螺栓上的应力为静应力。[P85降低螺栓疲劳强度的应力幅。非对称循环变应力] 5．[P83。根据螺母的性能等级不应低于与之相配螺栓的性能等级这一要求，螺母可选用9级。小数点前的数字代表材料的抗拉强度极限的1/100(/100B σ)，小数点后的数字代表材料的屈服极限（S σ或0.2σ）与抗拉强度极限（B σ）之比值的10倍（10/S B σσ）。] 6．[P84。不控制预紧力的普通螺栓联接，其安全系数大小与螺栓直径有关，其安全系数S 随螺纹直径增大而减小，因为尺寸小的螺栓在拧紧时容易产生过载，故采用加大安全系数的方法来弥补可能产生的过载。] 7．[P85-86。紧螺栓所受工作拉力在0～F 间变化，则螺栓所受总拉力将在02F F 之间变动。在保持预紧力0F 不变的情况下，减小螺栓刚度b C 或增大被联接件刚度m C 都可以减小总拉力2F 的变动范围，从而提高了螺栓联接的疲劳强度。但在此种情况下引起残余预紧力1F 减小，从而降低了联接的紧密性。] 8．[P86。为了减小螺栓的刚度，可适当增加螺栓的长度，或采用腰状杆螺栓和空心螺栓。为了增大被联接件的刚度，可以不用垫片或采用刚度较大的垫片。 对于需要保持紧密性的联接，从增大被联接件的刚度来看，可以采用刚度较大的金属垫片或密封环较好。] 9．[P86。实验证明，约有1/3的载荷集中在第一圈上，第八圈以后的螺纹牙几乎不承受载荷。因此，采用螺纹牙圈数过多的加厚螺母，并不能提高联接的强度。 为了改善螺纹牙上的载荷分布，常采用悬置螺母，减小螺栓旋合段本来受力较大的几圈螺纹牙的受力面或采用钢丝螺套。] 10．[伸出一只手，竖起大拇指，另外四指握拳，指尖指向旋转的方向，而拇指要指向螺旋的前进方向。如果与伸出的左手可以相符，称为左旋，与右手相符则称为右旋。另一个方法是，在旋转体生长或运动的一端，从垂直轴向看，顺时针旋转的为左旋；反之，逆时针旋转的为右旋。 砂轮主轴螺纹的旋向：紧固砂轮或砂轮卡盘的砂轮主轴端部螺纹的旋向必须与砂轮工作时旋转方向相反[这样可以保证在螺母在旋转的过程中所产生的轴向力是将螺母旋紧]。砂轮机轴

机械制造装备设计课后习题答案

机械制造装备设计课后习题答案 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完全定位六个自度全部被限制b 不完全定位少于六个自度被限制 非正常情况：根据加工表面的位置尺寸要求，需要限制的自度没有完全被限制，或某个自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度没有完全被限制 b.过定位某个自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：限制自度最多的定位面——第一定位基准面或主基准面限制自度较多的定位面——第二定位基准面或导向基准限制一个自度的定位面——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

机床夹具设计复习题

2010级《机床夹具设计原理》期末复习题 一、填空题： 1．工件六个自由度完全限制称为完全定位，按加工要求应限制的自由度没有被限制的定位称为欠定位，夹具上的两个或两个以上的定位元件重复约束同一个自由度的现象，称为过定位。 2．夹紧机构被称为基本夹紧机构的有 斜楔夹紧机构、螺旋夹紧机构和偏心轮夹紧机构。 3．工件在夹具中造成定位误差的原因为基准位移误差和基准不重合误差两种。 4．工件的装夹指的是工件的 定位 和 夹紧。 5．斜楔自锁条件是：21Φ+Φ<α 手动夹紧机构一般取α=6度~8度。 6．夹紧装置主要由动力源装置、传力机构、夹紧元件 三部分组成。 7．按夹具的使用特点分类有通用夹具、专用夹具、可调夹具、组合夹具、拼装夹具。 8．夹具按使用机床不同可分为车床夹具、铣床夹具、钻床夹具、镗床夹具、齿轮机床夹具、数控机床夹具、自动机床夹具自动线随行夹具以及其他机床夹具等。 9．轴类零件一般采用中心孔作为定位基面。 10．采用布置恰当的六个支承点限制工件六个自由度的法则，称为六点定则。 11．短圆柱销可限制 2个自由度。长圆柱销可限制 4 个自由度。菱形销可限制1个自由度。圆锥销一般只能限止3个自由度。窄V 形块限止2个自由度。长V 形块限制 4个自由度。 12．工件的某个自由度被重复限制称过定位（重复定位）。 13．工件的实际定位点数，如不能满足加工要求，少于应有的定位点数，称为欠定位。这在加工中是不允许的。 14． 机床夹具由定位装置、夹紧装置、对刀或导向装置、连接元件、夹具体和其它装置或元件组成。 15．主要支承用来限制工件的自由度。辅助支承用来提高工件的装夹刚度和稳定性，不起定位作用。 16．工件的六个自由度被完全限制的定位称完全定位。 17．造成定位误差的原因有基准位移、基准不重合。 18．机床夹具最基本的组成部分是_定位_元件、夹紧装置和夹具体。 19．设计夹具夹紧机构时，必须首先合理确定夹紧力的三要素：大小、方向和作用点。 20．定位和夹紧两个过程综合称为装夹，完成工件装夹的工艺装备称为机床夹具。 21. 找正法装夹工件时，工件正确位置的获得是通过（找正）达到的，夹具只起到（夹紧工件）的作用。 22. 机床夹具的基本组成是（定位元件）、（夹紧装置）、（夹具体）。 23. 工件定位时，应该限制的自由度数目主要由工件（工序）加工要求确定。 24. 工序基准是在工序图上用以确定（被加工表面位置）的基准。

机械设计问答题附答案

第一课螺纹连接 1.问：常用螺纹的类型主要有哪些？ 答：普通螺纹、米制锥螺纹、管螺纹、梯形螺纹、矩形螺纹和锯齿形螺纹。 2.问：哪些螺纹主要用于联接？哪些螺纹主要用于传动？ 答：普通螺纹、米制锥螺纹、管螺纹主要用于联接。梯形螺纹、矩形螺纹和锯齿形螺纹主要用于传动。 3.问：螺纹联接的基本类型有哪些？ 答：螺栓联接、双头螺柱联接、螺钉联接、紧定螺钉联接。其它还有地脚螺栓联接、吊环螺钉联接和T型槽螺栓联接等。 4.问：螺纹联接预紧的目的是什么？ 答：预紧的目的在于增强联接的可靠性和紧密性，以防止受载后被联接件间出现缝隙或发生相对滑移。 5.问：螺纹联接防松的方法按工作原理可分为哪几种？ 答：摩擦防松、机械防松（正接锁住）和铆冲防松（破坏螺纹副关系）等。 6.问：受拉螺栓的主要破坏形式是什么？ 答：静载荷下受拉螺栓的损坏多为螺纹部分的塑性变形和断裂。变载荷下多为栓杆部分的疲劳断裂。 7.问：受剪螺栓的主要破坏形式是什么？ 答：螺栓杆和孔壁的贴合面上出现压溃或螺栓杆被剪断。 8.问：为了提高螺栓的疲劳强度，在螺栓的最大应力一定时，可采取哪些措施来降低应力幅？并举出三个结构例子。 答：可采取减小螺栓刚度或增大被联接件刚度的方法来降低应力幅。1）适当增加螺栓的长度；2）采用减小螺栓杆直径的腰状杆螺栓或空心螺栓；3）在螺母下面安装弹性元件。 9.问：螺纹联接设计时均已满足自锁条件，为什么设计时还必须采取有效的防松措施？ 答：在静载荷及工作温度变化不大时，联接一般不会自动松脱。但在冲击、振动、载荷变化、温度变化较大或高温下均造成联接间摩擦力减小或瞬时消失或应力松驰而发生联接松脱。 10.问：横向载荷作用下的普通螺栓联接与铰制孔用螺栓联接两者承受横向载荷的机理有何不同？当横向载荷相同时，两种 答：前者靠预紧力作用，在接合面间产生的摩擦力来承受横向力；后者靠螺栓和被联接件的剪切和挤压来承载。前者由于靠摩擦传力，所需的预紧力很大，为横向载荷的很多倍，螺栓直径也较大。 11.问：承受预紧力Fo和工作拉力F的紧螺栓联接，螺栓所受的总拉力F2是否等于Fo+F？为什么？ 答：不等于。因为当承受工作拉力F后，该联接中的预紧力Fo减为残余预紧力F1，故F2=F1+F 12.问：对于紧螺栓联接，其螺栓的拉伸强度条件式中的系数1.3的含义是什么？ 答：系数1.3是考虑到紧联接时螺栓在总拉力F2的作用下可能补充拧紧，故将总拉力增加30%以考虑此时扭转切应力的影响。 第二课带传动 1.问：带传动常用的类型有哪些？ 答：在带传动中，常用的有平带传动、V带传动、多楔带传动和同步带传动等。 2.问：V带的主要类型有哪些？