机械零件失效形式及螺纹联接防松措施详解:整体断裂、残余变形与表面破坏

   日期:2024-12-18     来源:网络整理    作者:佚名    浏览:82    
核心提示:这些机械设计的简单题,你还能答出多少?

1、机械零件的失效模式有哪些?

(1)整体断裂 (2)残余变形过大 (3)零件表面损伤 (4)破坏正常工作条件引起的故障

2. 为什么螺纹连接经常需要采取防松措施?防松的本质是什么?防松措施有哪些?

答:一般情况下,螺纹连接都能满足自锁条件,不会自动松动。但在振动或冲击载荷下,或温度变化较大时,连接螺母可能会逐渐松动。螺纹松动的主要原因是螺纹副之间的相对旋转造成的。因此,在实际设计中,必须采取防松措施。常用的措施主要有以下几点: 1、摩擦防松——保持螺纹副之间的摩擦力,如加弹簧垫圈、反锁双螺母等; 2、机械防松——采用止动件保证防松,常采用开槽螺母和开口销; 3、破坏螺纹副,防止松动---破坏、改变螺纹关系,如冲击法。

3. 螺纹连接紧固的目的是什么?列出几种控制拉紧力的方法。

答:螺纹连接拧紧的目的是使螺栓产生预紧力。预紧的目的是增强连接的可靠性和密封性,防止被连接件受载后出现间隙或相对滑动。控制拧紧力的有效方法是测量扭矩扳手或固定扭矩扳手。当达到所需扭矩时,拧紧;或通过测量螺栓伸长量来控制预紧力。

4、皮带传动中的弹性滑动和打滑有什么区别?设计三角带传动时,为什么要限制小带轮的dmin?

答:弹性滑动是皮带传动的固有特性,是不可避免的。当存在张力差并且皮带是弹性体时,会发生弹性滑动。打滑是由超载引起的,是一种可以避免且必须避免的故障形式。原因:小皮带轮打滑。外载荷越大,两侧张力差越大,导致弹性滑动面积增大。当包角处发生弹性滑动时,就会发生滑动。弹性滑动是量变,而滑移是质变。小轮直径小,包角小,摩擦接触面积小,容易打滑。

5、为什么灰铸铁和铝铁青铜涡轮的许用接触应力与齿面滑动速度有关?

答:由于灰口铸铁和铝铁青铜水轮机的主要失效模式是齿面胶合,而胶合与滑动速度有关,因此许用接触应力与齿面滑动速度有关。铸造锡青铜涡轮机的主要失效模式是齿面点蚀,这是由于接触应力而发生的,因此许用接触应力与滑动速度无关。

6、说出凸轮机构从动件的常见运动规律、冲击特性及应用场合。

答:等速运动定律、等加速等减速运动定律、简谐振动定律(余弦加速度运动定律);

等速运动规律具有刚性影响,用于低速、轻载情况;

等加减速规律具有灵活的冲击力,用于中、低速情况;简谐振动定律(余弦加速度运动定律)有停止间隔时有柔性冲击,用于中低速情况,无停止间隔时无柔性冲击,用于高速应用。

7、简述齿形啮合的基本规律。

无论齿形在何处接触,通过接触点的公共法线必须通过连接中心线上的某一点,以保证恒定的传动比。

8. 零件在轴上的圆周固定有哪些方法? (注明四种或以上方法)

圆周固定:键连接、花键连接、过盈配合连接、紧定螺钉、销钉连接、膨胀连接

9、零件在轴上的轴向固定方式主要有哪几种?各自有什么特点? (指出四个或以上)

轴向固定:轴肩、轴套、轴套、轴端挡板、弹性挡圈、轴肩、轴套、轴套固定可靠,能承受较大的轴向力;弹性挡圈能承受较小的轴向力;轴端挡板用于固定轴端零件。

10.为什么闭式蜗杆传动需要进行热平衡计算?

蜗杆传动相对滑动,摩擦力大,而且由于封闭式蜗杆传动散热差,容易造成粘胶,因此需要进行热平衡计算。

离合器的分类六种_离合器分类及原理_离合器种类

11.齿轮强度计算中,有哪两种强度计算理论?针对哪些故障?如果齿轮传动是闭式软齿面传动,其设计标准是什么?

答:计算齿面接触疲劳强度和齿根弯曲疲劳强度。齿面接触疲劳强度针对齿面疲劳点蚀破坏,齿根弯曲疲劳强度针对齿根疲劳断裂。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进行设计,并校核齿根的弯曲疲劳强度。

12、联轴器和离合器的作用是什么?两者有什么区别?

答:联轴器和离合器的作用是连接两轴一起旋转并传递扭矩。两者的区别在于,通过联轴器连接的两根轴在运行过程中不能分离。两轴只能在停机后通过拆卸零件才能分离,而离合器可以在机器运行过程中随时分离或接合两轴。

13、解释一下油膜轴承的必要条件?

答:相对运动的两个表面之间必须形成楔形间隙; 2、被油膜隔开的两个表面必须有一定的相对滑动速度,方向应保证润滑油从大口进入,从小口排出; 3、润滑油必须有一定的粘度,供油量必须充足。

14、简述轴承型号7310的含义、特点及应用场合。

答:代号含义:7——角接触球轴承; (0)-正常宽度,0-可以省略; 3——直径系列为中型系列; 10——轴承内径为50mm。

特点及用途: 可同时承受径向载荷和一个方向的轴向载荷。它的极限速度较高,一般成对使用。

15、在由齿轮传动、带传动、链传动组成的传动系统中,一般应布置哪一种传动速度最高?哪个变速器应设置为最低速度?为什么要这样安排呢?

答:一般皮带传动布置在最高层,链条传动布置在最低层。皮带传动具有传动平稳和缓冲吸振的特点,因此置于高速级别时有利于电机。链条传动工作时有噪音,适合工作。在速度较低的情况下,一般布置在低速级别。

16、链条传动速度不均匀的原因是什么?其主要影响因素有哪些?什么情况下瞬时传动比可以保持恒定?

答:1)链条传动速度不均匀的主要原因是链条传动的多边形效应; 2)主要影响因素有:链条速度、链条节距和链轮齿数; 3)当大、小链轮齿数相等z1=z2(即R1=R2),且传动中心距恰好为节距p的整数倍时,瞬时传动比为常数,即始终为 1。

17、圆柱齿轮减速机中,为什么小齿轮的齿宽b1略大于大齿轮的齿宽b2?计算强度时,齿宽系数ψd按b1或b1?为什么?

答:1)为防止因装配误差造成大小齿轮轴向不对中,使啮合齿宽减少或增加工作载荷,小齿轮齿宽b1应略大于大齿轮齿宽b2; 2)齿宽系数ψd较大 齿轮齿宽b2的计算;因为大齿轮齿宽b2是一对圆柱齿轮啮合时的实际接触宽度。

18、为什么减速带传动中小带轮直径d1≥dmin,主动轮包角α1≥120°?通常建议带速在(5~25)m/s之间。如果皮带速度超过这个范围会有什么影响?

答:1)小带轮直径越小,皮带的弯曲应力越大。因此,为了避免皮带产生过大的弯曲应力,必须限制小带轮的最小直径; 2)主动皮带轮的包角α1影响皮带的最大有效拉力,α1皮带越小,最大有效拉力越小。为了增大带传动的最大有效拉力并防止打滑,一般采用α1≥120°; 3)带速太小,即小带轮直径太小,会降低所需的有效拉力。 Fe 若带速过大,则带数z过大,使带传动结构变大。如果带速太高,则离心力Fc太大,因此带速应为(5~25)m/s。

19、滚动螺旋的优缺点。

答:优点——1)磨损很小,可以采用调整的方法消除间隙并产生一定的预变形以增加刚度,所以它的传动精度很高。 2)不具有自锁性能,可将直线运动变为旋转运动。缺点——1)结构复杂,制造困难,2)有些机构需要额外的自锁机构来防止反转。

20、密钥选择原则是什么?

答:选型和尺寸选择有两个方面:选型应根据关键连接的结构特点、使用要求和工况条件。尺寸选择应根据标准规格和强度要求确定。键的尺寸为横截面尺寸(键宽b*键高h)和长度L。横截面尺寸b*h按轴直径d从标准中选取。键的长度L一般可以根据轮毂的长度来确定,即键长度L≤轮毂的长度,而导向平键则根据轮毂的长度和滑动距离来确定。一般轮毂长度L'≈(1.5-2)*d

 
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