方面的设计？具体是什么？
(1) 功能设计：为知足要紧机械功能要求进行的设计
(2) 质量设计：兼顾各类要求和限制，提高产品质量和性能价钱比 (3) 优化设计和创新设计：用结构性思维和其他科学方式优选和创新。
(4) 本课程偏重学习功能和质量设计。要紧包括学习结构设计基础内容，了解结构设计
大体原那么，了解结构设计的步骤方式等。
2. 结构设计进程的大体原那么是什么？
从内到外，从重要到次要，从局部到整体，从粗略到精准，统筹兼顾，衡量利弊，反复检查，慢慢改良。
3. 经常使用换向机构——机械式、电气式、液压式三种。经常使用机械式：皮带换向机构、
圆柱齿轮换向机构、锥齿轮换向机构。
聚散器
4. 聚散器的作用有哪些？分类如何？
作用——使同轴线的两轴，或轴与轴上的空套传动件，如齿轮、皮带轮等。依照工作要随时接通或分离，以实现设备的启停、变速、转向及过载爱惜。
种类——按结构功能不同分为啮合式聚散器、摩擦式聚散器、超越式聚散器和平安聚散器；按其操作方式不同可分为操纵式和自动式聚散器。 5. 啮合式聚散器有哪些优缺点及利用处合？
优势——结构简单、紧凑，接合后可不能产生滑动，可传递较大扭矩且传动比准确。 缺点——齿爪不易在运动中啮合，一样只能在停转或相对转速较低时接合，故操作不便，仅用于要求维持严格运动关系，或速度较低的传动链中。 场合——用于要求维持严格运动关系或速度较低的传动链中 6. 摩擦式聚散器有哪些优缺点及利用处合？
优势——过载时聚散器结合面打滑，幸免损坏零件，起平安爱惜作用；摩擦片接合与分离慢慢完成，持续且平稳，无冲击，可在运转中进行。
缺点——摩擦片打滑使传动比不准确，且传动扭矩不能过大。传动大扭矩时增大摩擦片的工作半径，增加摩擦片数，使结构尺寸专门大。
场合——用于频繁启动，制动或速度大小及方向频繁变换的传递中。 7. 何谓聚散器机构中的超速现象？如何幸免超速现象？
超速现象——一条传动线路工作时,在另一条不工作的传动线路上显现传动件高速空转的现象，这种现象在两对齿轮传动比差异时更严峻
幸免——幸免两齿轮啮合传动比差异，把聚散器安排在从动轴上，或使聚散器别离安排在两轴上，且使聚散器外片与大齿轮轴一路转，可幸免超速现象。（使传动比在[1/4,2]） 8. 何谓有机变速传动系统？何谓变速组？其变速级数与哪些有关？
有极——采纳不同的方式改变主从动两轴间的传动比进行变速，从而使主动轴的一种变速变成从动轴的几种不同转速。
变速组——组成有机变速传动系统的每一个大体变速传动机构称为变速组。 优势——结构简单、工作靠得住、传动效率高、是哟来那个寿命长、制造本钱低。 缺点——转速级数有限
有关——组成该系统的变速组个数及变速组的变速级数有关，等于个变速组的变速级数之积。
9. 单边拨动滑移齿轮，发生自锁时，如何排除？
如图单边拨动时滑移齿轮受力状况。为使滑移齿轮顺利移动，拨动力F必需克服滑移齿轮与轴间的摩擦阻力。摩擦阻力包括滑移齿轮自动产生的摩擦力Gf和偏转力产生的附加摩擦力2Nf.设滑移齿轮自重对轴的正压力是沿接触全长上均匀散布，附加正压力N是在接触长度一半上按三角形散布，不考虑其他阻力有：
轴承
10. 主轴组件的大体要求
(1) 旋转精度：主轴的旋转精度是指机床空载时，低速转动主轴，现在在主轴安装工件
或刀具部位的定心表面上测得的径向跳动，端面跳动和轴向窜动值的大小。取决于各要紧件的制造，装配和调整精度。
(2) 刚度：要紧反映机床或部件抗击外载荷的能力。阻碍刚度的因素有主轴的尺寸和形状，转动轴承的型号、数量、预紧和配置形式，前后支撑的跨距和主轴前悬伸量，传动组件的布置方式等。
(3) 温升：将引发烧变形使主轴伸长，轴承间隙转变，降低了加工精度，温升也会降低润滑剂的粘度，恶化润滑条件。
(4) 抗振性：是指其抗击受迫振动和自激振动而维持平稳运转的能力。主轴的振动将降低乃至恶化工件的表面质量，限制机床能力的充分发挥，增大机床的噪声。 (5) 精度维持性：机床的主轴组件必需有足够的耐磨性，才能长期维持精度。 11. 后端定位：后支撑发烧小，温升低，但主轴受热后向前端伸长，阻碍轴向精度，主轴受
压段较长，对细长主轴意引发纵向弯曲变形，精度较差，在后支撑处调整间隙较方便，主轴前段悬伸量较短，前支撑结构简单，后支撑结构复杂，用于一般机床（如CA6140） 12. 选择主轴轴承配置型时，应知足哪些要紧要求？
知足要求的刚度和承载能力。知足转速要求知足精度要求
13. 转动轴承间隙调整方式经常使用的有哪几种？调整螺母的防松经常使用哪些结构？
方式——螺母调整；通过修磨式短套使轴承外预紧
防松——双螺母防松；压块锁紧螺母防松；圆螺母加止推垫圈；油压套筒式调整结构 14. C7620型车床主轴间隙如何调整？如何放松？
前轴承的间隙靠螺母3调整内环在主轴圆锥轴颈上的位置，从而调整轴承的预紧量，后轴承的间隙靠螺母调整；通过双螺母结构放松。 15. 什么缘故主轴前轴承的精度通常要比后轴高一级？
因为前后支撑中轴承的精度对主轴旋转精度阻碍不同，前轴承内圈偏心量对主轴端部精度阻碍较大
16. 试述短三瓦动压轴承的工作原理。该轴承可否用于周密车床主轴？什么缘故？
主轴以必然转速旋转时带着必然粘度的润滑油从楔形空间的间隙大处想间隙小处流动，形成定压强的油楔将主轴浮起，产生压力油膜以经受载荷，短三瓦滑动轴承的轴瓦反面与箱体孔不接触而是支撑在球头螺钉上，借助三个螺钉能够调整轴承间隙，从而操纵轴漂移量。
不能用于周密车床主轴，因为该轴承轴瓦反面的凹球位置是不对称的，故主轴只能朝一个方向旋转，而车床要求正反转，因此不能够。 17. 试述液体静压轴承的工作原理和要紧优缺点。
原理——油泵所供能的压力油液，通过四个节流器，别离流入轴承的四个油腔中，将轴
颈浮起并推回中央。
优势——速度与方向适应性强；承载能力强；摩擦力小、轴承寿命长；旋转精度高、抗振性好
缺点——需配置一套用供油系统，对供油系统的过滤和平安爱惜要求严格，轴承制造工艺复杂。
18. 两支承主轴轴承的配置型式 (1) 适应刚度和承载能力
① 滚子轴承 ＞ 球轴承 ② 双列轴承 ＞ 单列轴承 ③ 多个（同向）轴承 ＞ 单个轴承
经受纯轴向力时，推力球轴承刚度和承载能力最强。 (2) 适应转速
球轴承 ＞ 滚子轴承 推力球轴承许诺转速低。 (3) 适应精度
精度 —— 那个地址指的是主轴受热变形对加工精度的阻碍。
定位 —— 那个地址指的是轴向定位。 推力轴承配置型式的比较
前端定位 —— 经受轴向力的轴承全数在前支承中； 后端定位 —— 经受轴向力的轴承全数在后支承中； 两头定位 —— 经受轴向力的轴承别离在前、后支承中。
支撑件
19. 分析不同截面形状的惯性矩转变
空心截面的惯性矩比实心的大
方形截面的抗弯刚度比圆形的大，而抗扭刚度那么较低。 不封锁的截面比封锁的截面刚度显著下降
20. 增强支撑件本身刚度应采取什么方法？
正确选择支撑件形状和尺寸大小；合理布置隔板；谨慎增加壁厚尺寸 21. 铸铁床身和由钢板、型钢焊接的床身各有什么优缺点？各用于什么场合？
钢板、型钢焊接：
优势——不需要制造木模和浇铸，生产周期短；减轻质量；能够采纳完全封锁的箱型结
构；如发觉结构有缺点，焊接件能够补救
缺点——焊接结构在中小型机床成批生产时本钱比铸铁高；钢材料内摩擦阻尼约为铸
铁的1/3，因此支撑件本身震动的阻尼和钢板薄壁振动的阻尼比铸铁低
场合——大型和重型机床，自制设备等小批单件生产 铸铁：
优势——良好的铸造性能；减磨性好；减振吸振；切削加工性好；缺口灵敏性较低
缺点——铸铁不能进行锻压加工，不能焊接，不能进行常规的热处置 场合——批量生产中制造中小型机床的各类支撑件
导轨
22. 试述（1）导轨导向面的选择原那么
导向精度；耐磨性；低速运动平稳性、刚度
（2）镶条位置的选择原那么
从提高刚度考虑，镶条应放在不受力或受力较小的一侧。关于周密机床因导
轨受力小，要求加工精度高，镶条应放在受力的一侧，或两边都放在镶条；关于一般机床，镶条应放在不受力的一侧
（3）直线运动滑动导轨间隙的调整方式及应用处合 压板：用于调整间隙并经受颠覆力矩 镶条：用于调整矩形导轨和燕尾形导轨的侧隙 23. 动压导轨静压导轨及转动导轨各适用于如何的场合？什么缘故？
动压——主运动导轨。因为动压导轨是借助于导轨面见的相对运动而产生压力油楔，而将运动部件抬起，而速度高，油楔的承载能力越大
静压——周密机床的进给运动和低速运动导轨。因为静压导轨摩擦系数小，能长期维持导轨的导向精度，吸振性好，低速下不易产生爬行。 转动——用于数控机床。因为转动导轨对运动灵敏度很高。 24. 四种截面导轨
直线滑动导轨的截面形状 凸形导轨：固定导轨凸起状态。（用于速度较低场合） 凹形导轨：固定导轨凹下状态。（用于速度较高场合） (1) 矩形导轨：结构简单，承载能力强。安装和调整较方便，但磨损后不能自动补偿间隙。 (2) 三角形导轨: 凸三角形又称“山形”，凹三角形又称“V形”。当三角形导轨水平布置时
（三角形导轨一样水平布置），假设切削力不大，在重力作用下，能自动贴紧定位面，那么不需要调整。另外，导轨磨损后能自动补偿间隙。三角形导轨：导向性好。 (3) 燕尾形导轨: 尺寸小抗颠覆；制造难。调整比矩形困难。导轨磨损后不能自动补偿间隙。 (4) 圆柱形导轨: 制造工艺性好。但圆柱形导轨磨损后无法调整间隙，因此要紧用在一些经
受纯轴向力（如拉床），或受力较小（如珩磨机和机械手）的场合。 25. 滚珠丝杠副的优缺点及适用处合。
优势：传动效率高，摩擦损失小；经预紧后，可排除丝杠和螺母螺纹间隙，提高轴向刚度；运动平稳，无爬行现象，传动精度高；传动有可逆性；磨损小，利用寿命长 缺点：制造工艺复杂，本钱高；不能自锁
26. 滚珠丝杠排除间隙和预紧大体原理？经常使用排除间隙和预紧方式？各有什么特点？
滚：双螺母方式。在预紧力F0的作用下，左右螺母向中间挤紧。这时接触角45度，左右螺母接触相反，且再一个一起螺母体内，这就使螺母作为一个整体与丝杠间处于无间隙或过盈状态，以提高接触刚度。 经常使用：
(1) 垫片消隙式：结构简单，靠得住性好，刚度高，装卸方便。但调整费时，仅适用于一样
精度的数控机床
(2) 螺纹消隙式：简单紧凑工作靠得住调整方便应用较多。但调整精度差预紧力不能准确操
纵
(3) 齿差消隙式：结构较为复杂，尺寸较大，但调整精准靠得住，可不能松动，故目前在数
控机床上普遍利用
分析ca6140车传动系统
(1) 证明f2≈0.5f1(f1为纵向进给f2为横向进给)
齿条f1=n*28/80*∏mz=32.97n f2=n*48/48*59/18*5=16.39n∴f2 (2) 主传动线路，主轴的转速级数理论值与实际值Z。
正转理论级数：2*3+2*3*2*2=30 反转理论级数：3+3*2*2=15
因轴iii到轴v4条传动线路比中u2约等于u3，因此实际传动比只有三种 正转实际级数2*3+2*3*（2*2-1）=24 反转实际转速 3+3*（2*2-1）=12 (3) 主传动与刀架传动中共有几个换向机构？他们的作用是什么？可否彼此替换？
I轴和ii轴之间有一个换向机构用于操纵主轴正反转；Ix轴和x轴之间有一个换向机构用于换向加工左右螺纹；溜板箱与xxiii轴之间有一个换向机构用于操纵m6纵向换向，m7横向换向。因为超越聚散器的存在Ix轴和x轴之间的换向机构和溜板箱与xxiii轴之间的换向机构不能不想代替。
(4) 车螺纹时传动链（内联系）主轴→换向→挂轮→进给箱→丝杠螺母副（P = 12mm→刀架）
车其它工序时（纵、横向进给）：
主轴 换向 挂轮 进给箱 光杠 溜板箱 刀架 (5) 车公制螺纹和英制螺纹时的传动线路表达式
公制：
38(右旋)383838321005025（左旋）－Ⅷ－10097－Ⅸ－36－Ⅹ－u基－Ⅻ－主轴Ⅵ－50－Ⅶ－383828565628－ⅩⅢ－u倍－ⅩⅣ－M5－ⅩⅤ－刀架
英制：
38(右旋)383838321003650（左旋）－10097－Ⅸ－M3－Ⅺ－u基－Ⅹ－25－主轴Ⅵ－50－Ⅶ－3838Ⅻ－
u倍－ⅩⅣ－M5－ⅩⅤ－刀架
(6) 车径节螺纹和车公制螺纹时刀架的传动线路有什么不同？什么缘故？
车径节螺纹：x—64/100—x11—100/97—m3合—1/vb—xiv—36/25—xvi—vd—ⅹvⅢ 车
公
制
螺
纹
：
x—63/100—x11—100/75—m3
开
—25/36—xiv—vb—xv—25/30*36/25—xvi —vd—ⅹvⅢ
轴x与轴xiv之间的齿轮副25/36,齿式聚散器m3及轴xvi上的滑移齿轮z25，挂论传动线路。因为径节螺纹的螺距分母是分段等差数列，含有因子和∏因子，挂论利用64/100*100/75能造成∏因子，m3聚散器闭合能造成因子
分析ca6140车床结构
(1) 主轴受切削力作用后，如何传到箱体上？
向左的轴向力：主轴→套筒→推力球轴承→定位套→箱体
向右的轴向力：主轴→螺母→甩油环→角接触球轴承内圈→角接触球轴承外圈→定位套→箱体。
(2) 对照主轴箱展开图，说明动力由电机传到轴1时什么缘故要采纳卸荷带轮？转矩是如何
传到1轴的？试画出1轴的有卸荷带轮和无卸荷带轮时的受力简图。
采纳卸荷式带轮是因为皮带轮与花键套间用螺钉联接，与固定在主轴箱上的法兰盘中的两个向心球轴承相支承，故皮带轮可在花键套的带动下使轴Ⅰ转动。 即卸荷式带轮结构的受力： F1 F2 F1
非卸荷式带轮结构的受力：
F1 F2
(3) Ca6140 车床共有几种聚散器？说明它们各自的用途和特点。 M1为双向片式摩擦聚散器：利用彼此压紧的两个摩擦元件接触，面与面之间的摩擦力传递
运动和扭矩，结构紧凑，结合平稳，过载时聚散器接合面产生打滑，能幸免损坏零件，起到平安爱惜作用；缺点是：不能保证两轴同速，摩擦生热。
M2,M3,M4,M5为齿轮式啮合聚散器：M2将空套齿轮与轴连接，M3，M4，M5为连接同轴线两
轴，结合后无相对滑动，可保证两轴同速转动，不发烧，结构简单，尺寸小，全数齿的
总接触面积较大，磨损较小，可传递较大扭矩且传动比准确；缺点：在运转进程中接合易产生冲击，振动，多用于低速轴，通常在静止或低速下接合。
M6，M7为牙嵌式啮合聚散器，多用于低速轴的结合，实现双向的进给。结合后无相对滑动，
可保证两轴同速转动，不发烧，结构简单，尺寸小；缺点：在运转进程中易产生冲击，振动，多用于低速轴，通常在静止或低速下接合。
M8为超越式聚散器，用在有快慢两个动力源交替传动的轴上，能够实现输出轴快慢运动的自动转换。一样只能传递单向运动，当被动件转速大于（超越）主动件时能自动脱开，用于机械快慢速的转换装置或不许诺逆转的机构和自动扮装置中。
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