1. Каковы виды отказов механических частей?
(1) Общий перелом, (2) Чрезмерная остаточная деформация, (3) Поверхностное повреждение деталей и (4) Отказ, вызванный нарушением нормальных условий эксплуатации.
2. Почему резьбовые соединения часто требуют принятия мер против-расшатывания? В чем суть мер против-ослабления? Каковы меры против-расшатывания?
Ответ. Как правило, резьбовые соединения-самоблокируются и не ослабляются автоматически. Однако при вибрационных или ударных нагрузках, а также при сильных колебаниях температуры соединительная гайка может постепенно ослабнуть. Ослабление резьбы в первую очередь вызвано относительным вращением между резьбовыми парами. Поэтому меры против-расшатывания должны быть реализованы в практических проектах. Обычно используемые меры включают следующее: 1. Фрикционное предотвращение-ослабления: поддержание трения между резьбовыми парами для предотвращения ослабления, например, добавление пружинных шайб или двойных гаек; 2. Механическая защита от-расшатывания: для предотвращения ослабления используются стопоры. Обычно используются шлицевые гайки и шплинты; 3. Разрушающее противо-расшатывание: разрушение и изменение связи резьбовой пары, например, методом удара.
3. Какова цель затяжки резьбового соединения? Перечислите несколько способов контроля силы затяжки.
Ответ: Целью затяжки в резьбовом соединении является создание преднатяга в болте. Предварительный натяг повышает надежность и герметичность соединения, предотвращая зазоры или относительное проскальзывание между соединяемыми деталями при нагрузке. Эффективным методом контроля силы затяжки является использование динамометрического ключа или фиксированного динамометрического ключа. Затяните при достижении необходимого крутящего момента. В качестве альтернативы предварительную нагрузку можно контролировать путем измерения удлинения болта.
4. Чем отличается упругое проскальзывание от проскальзывания в ременной передаче? Почему при проектировании клиноременной передачи на шкив налагается ограничение dmin?
Ответ: Упругое проскальзывание – неотъемлемая и неизбежная характеристика ременных передач. Это происходит, когда имеется перепад натяжений и ремень эластичен. Проскальзывание вызвано перегрузкой и является формой отказа, которого можно и нужно избегать. Причина: Происходит проскальзывание шкива. Чем больше внешняя нагрузка, тем больше разница натяжений между двумя сторонами, что увеличивает зону упругого скольжения. Когда происходит упругое скольжение по всему углу обхвата, происходит скольжение. Упругое скольжение — это количественное изменение, а скольжение — качественное изменение. Небольшой диаметр и угол охвата маленького колеса приводят к небольшой площади фрикционного контакта, что делает его склонным к проскальзыванию.
5. Почему допустимое контактное напряжение турбин из серого чугуна и алюминиевого-железа-бронзы связано со скоростью скольжения поверхностей зубьев?
Ответ: Основной причиной отказа турбин из серого чугуна и алюминия-железа-бронзы является задир зубьев, связанный со скоростью скольжения. Следовательно, их допустимое контактное напряжение связано со скоростью скольжения зубьев. Основным видом отказа турбин из литой оловянной бронзы является выкрашивание зубьев, вызванное контактным напряжением. Следовательно, допустимое контактное напряжение не связано со скоростью скольжения.
6. Опишите распространенные модели движения, характеристики удара и сценарии применения толкателей кулачкового механизма.
Ответ: Закон равномерной скорости, закон равномерного ускорения и равномерного торможения и закон простого гармонического движения (косинусного ускорения).
Закон равномерной скорости оказывает жесткое воздействие и используется при низких-скоростях и легких-нагрузках.
Закон равномерного ускорения и равномерного замедления оказывает гибкое воздействие и используется в приложениях со средней- и низкой-скоростью. Закон простого гармонического движения (косинусное ускорение) оказывает гибкое воздействие при наличии периода выдержки и используется в приложениях со средней- и низкой-скоростью, но не оказывает гибкого воздействия при отсутствии периода выдержки и используется в приложениях с высокой-скоростью.
7. Кратко опишите основные законы зацепления зубьев.
Независимо от того, где соприкасаются профили зубьев, общая нормаль, проходящая через точку контакта, должна проходить через определенную точку на осевой линии, чтобы обеспечить постоянное передаточное число.
8. Какие существуют способы закрепления деталей по окружности на валах? (Назовите не менее четырех способов.)
Крепление по периметру: шпоночное соединение, шлицевое соединение, соединение с натягом, установочный винт, штифтовое соединение и компенсатор.
9. Каковы основные способы осевого крепления деталей на валах? Каковы их характеристики? (Назовите не менее четырёх)
Осевое крепление: заплечик вала, буртик вала, втулка вала, концевая пластина вала и упругое стопорное кольцо. Заплечик вала, буртик вала и втулка вала обеспечивают надежную фиксацию и выдерживают большие осевые нагрузки; эластичные стопорные кольца выдерживают меньшие осевые силы; Торцевые пластины вала используются для фиксации деталей на конце вала.
10. Зачем необходим расчет теплового баланса для закрытых червячных передач?
Червячные передачи имеют относительное скольжение, что приводит к высокому трению. Кроме того, закрытые червячные передачи плохо отводят тепло и склонны к истиранию, поэтому необходимы расчеты теплового баланса.
11. Какие две теории расчета прочности существуют при расчете прочности зубчатых передач? Какие неисправности они устраняют? Если зубчатая передача представляет собой закрытую передачу с мягкой поверхностью зуба, каковы критерии проектирования?
Ответ: Расчет контактной усталостной прочности поверхности зуба и изгибной усталостной прочности корня зуба. Контактная усталостная прочность поверхности зуба направлена на устранение усталостных язв на поверхности зуба, а усталостная прочность на изгиб корня зуба направлена на усталостное разрушение корня зуба. Зубчатые передачи представляют собой закрытые передачи с мягкими-зубцами. Принцип их конструкции основан на контактной усталостной прочности поверхностей зубов и усталостной прочности при изгибе корней зубов.
12. Каковы функции муфт и муфт? В чем разница между ними?
Ответ: Функции муфт и муфт заключаются в соединении двух валов так, чтобы они вращались синхронно и передавали крутящий момент. Разница между ними заключается в том, что два вала, соединенные муфтой, не могут быть разделены во время работы и могут быть разделены только путем снятия деталей после остановки машины. Напротив, муфту можно использовать для разделения или соединения двух валов в любой момент во время работы машины.
13. Каковы необходимые условия для подшипника масляной пленки?
Ответ: Между двумя поверхностями, находящимися в относительном движении, должен образоваться клин-образный зазор. Две поверхности, разделенные масляной пленкой, должны иметь определенную относительную скорость скольжения, а направление должно обеспечивать вход смазочного материала из большего порта и выход из меньшего порта. Смазка должна иметь определенную вязкость, а запас масла должен быть достаточным.
14. Кратко опишите значение, характеристики и применение подшипника модели 7310.
Ответ: Значение кода: 7 - радиально-упорный шарикоподшипник; (0) - нормальная ширина, 0 - можно опустить; 3 - серия диаметров — средняя серия; 10 - Внутренний диаметр подшипника составляет 50 мм.
Особенности и применение: он может одновременно выдерживать радиальную и однонаправленную осевую нагрузку, имеет высокую предельную скорость и обычно используется парами.
15. В системе трансмиссии, состоящей из зубчатой, ременной и цепной передачи, какая передача обычно должна быть установлена на самом высоком уровне скорости? Какую передачу следует расположить на самом низком уровне скорости? Почему это так устроено?
Ответ: Как правило, ременная передача расположена на самом высоком уровне, а цепная передача — на самом низком уровне; ременная передача обладает характеристиками стабильной передачи, буферизации и поглощения вибрации, поэтому она находится на высоком уровне скорости, что полезно для двигателя; Цепная передача издает шум при работе и подходит для работы на более низких скоростях, поэтому ее обычно устанавливают на низком уровне скорости.
16. Что вызывает неравномерность скорости цепной передачи? Каковы его основные факторы влияния? При каких обстоятельствах его мгновенное передаточное отношение может быть постоянным?
Ответ: 1) Основной причиной неравномерности скорости цепной передачи является полигональный эффект цепной передачи; 2) Основными влияющими факторами являются: скорость цепи, шаг цепи и количество зубьев звездочки; 3) Когда число зубьев на большой и малой звездочках одинаково, z1=z2 (т. е. R1=R2), а расстояние между центрами передачи является целым числом, кратным шагу p, мгновенное передаточное отношение постоянно, то есть всегда равно 1.
17. Почему в цилиндрическом редукторе ширина зуба b1 малой шестерни немного больше ширины зуба b2 большой шестерни? При расчете прочности коэффициент ширины зуба ψd рассчитывается на основе b1 или b2? Почему?
Ответ: 1) Чтобы предотвратить осевое смещение между большой и малой шестернями из-за ошибок сборки, которые привели бы к уменьшению ширины зуба зацепления и увеличению рабочей нагрузки, ширина зуба b1 малой шестерни должна быть немного больше ширины зуба b2 большой шестерни; 2) Коэффициент ширины зуба ψd рассчитывается на основе ширины зуба b2 большой шестерни, поскольку ширина зуба b2 большой шестерни представляет собой фактическую ширину контакта при зацеплении пары цилиндрических шестерен.
18. Почему диаметр малого шкива d1 должен быть больше или равен dmin, а угол обхвата ведущего шкива 1 должен быть больше или равен 120 градусам в ременной передаче? Рекомендуемая скорость ленты обычно составляет (5–25) м/с. Каковы последствия, если скорость ленты превысит этот диапазон?
Ответ: 1) Чем меньше диаметр малого шкива, тем больше изгибающее напряжение ремня. Поэтому, чтобы предотвратить чрезмерное изгибающее напряжение ремня, минимальный диаметр малого шкива должен быть ограничен. 2) Угол обхвата ведущего шкива 1 влияет на максимально эффективное натяжение ремня. Чем меньше 1, тем ниже максимально эффективное натяжение ремня. Чтобы увеличить максимальное эффективное натяжение ремня и предотвратить проскальзывание, 1 обычно больше или равен 120 градусам . 3) Слишком низкая скорость ремня означает слишком малый диаметр шкива, что приведет к чрезмерно большому эффективному натяжению Fe, что приведет к увеличению количества ремней z и более крупной конструкции ременного привода. Слишком высокая скорость ленты также приведет к чрезмерно большой центробежной силе Fc. Поэтому скорость ленты должна находиться в пределах (5-25) м/с.
19. Преимущества и недостатки подвижных шнеков.
Ответ: Преимущества: 1) Минимальный износ, а регулировка позволяет устранить зазор и создать определенную пред-деформацию для повышения жесткости, что приводит к высокой точности передачи; 2) У него отсутствуют свойства самоблокировки-и он может преобразовывать линейное движение во вращательное. Недостатки: 1) Сложная конструкция и сложное изготовление; 2) Для некоторых механизмов требуется самоблокирующийся-механизм для предотвращения обратного вращения.
20. Ключевые принципы отбора?
Ответ: Два аспекта: тип и размер. Выбор типа должен основываться на конструктивных особенностях шпоночного соединения, требованиях к использованию и условиях эксплуатации. Выбор размера должен основываться на соответствии стандартным характеристикам и требованиям прочности. Размеры шпонки – это размеры поперечного-сечения (ширина шпонки b * высота шпонки h) и длина L. Размеры поперечного-сечения b * h определяются диаметром вала d и указаны в стандарте. Длина ключа L обычно определяется длиной концентратора, т. е. длина ключа L меньше или равна длине концентратора. Направляющие плоские шпонки определяются длиной ступицы и расстоянием скольжения. Обычно длина втулки L' ≈ (1.5 - 2) * d.
