20 peruskäsitettä: kuinka monta muistat koneinsinöörinä?
1. Mitkä ovat mekaanisten osien vikatilat?
Vastaus: Koko osan murtuma, liiallinen jäännösmuodonmuutos, pintavaurio ja normaalien käyttöolosuhteiden häiriintymisestä johtuva vika.
2. Miksi kierreliitokset vaativat usein lukitusmekanismeja? Mikä on lukituksen ydin? Mitkä ovat yleiset lukitustoimenpiteet?
Vastaus: Vaikka tavalliset kierreliitokset yleensä täyttävät itselukittuvia olosuhteita, eivätkä ne löysty itsestään, mutteri saattaa löystyä vähitellen tärinän, iskukuormituksen tai merkittävien lämpötilan vaihteluiden vaikutuksesta. Kierteen löystyminen johtuu ensisijaisesti vastakierteiden välisestä suhteellisesta pyörimisestä; siksi lukitustoimenpiteet on otettava käyttöön käytännön suunnittelussa. Yleisiä toimenpiteitä ovat: 1. Kitka-pohjainen lukitus-kitakanan ylläpitäminen liitäntäkierteiden välillä (esim. käyttämällä jousialuslevyjä tai vastamuttereita); 2. Mekaaninen lukitus-lukituskomponenteilla (esim. uramutterit ja sokkat); 3. Pysyvä lukitus (muuttaa kierteen rajapintaa)-katkaistaan tai muuttaa yhteenliittyvien lankojen välistä suhdetta (esim. iskumenetelmä).
3. Mikä on kierreliitoksen kiristämisen tarkoitus? Mainitse muutamia tapoja hallita kiristysvoimaa.
Vastaus: Kiristyksen tarkoituksena on saada pulttiin esijännitys. Esikuormitus parantaa liitoksen luotettavuutta ja tiiveyttä, mikä estää rakoja tai suhteellista liukumista liitettyjen osien välillä kuormituksen alaisena. Tehokkaisiin menetelmiin kiristysvoiman hallintaan kuuluu vääntömomentti-mittausavainten tai esiasetettujen momenttiavainten käyttö (kiinnittimen lukitseminen, kun vaadittu vääntömomentti saavutetaan) tai esijännityksen säätäminen mittaamalla pultin venymä.
4. Mitä eroa on hihnakäyttöjen elastisella luistolla ja bruttoluistolla (luistolla)? Miksi pienelle hihnapyörälle on olemassa halkaisijan vähimmäisraja ($d_{min}$) V-hihnakäyttöä suunniteltaessa?
Vastaus: Elastinen luisto on hihnakäyttöjen luontainen ominaisuus ja sitä ei voida välttää; se johtuu siitä, että hihna on joustava runko ja tiukan ja löysän puolen välillä on kireysero. Karkea luisto (liukuminen) puolestaan johtuu ylikuormituksesta; se on vikatila, jota voidaan-ja pitää-välttää. Syy: Luistaa tapahtuu pienemmässä hihnapyörässä. Mitä suurempi ulkoinen kuormitus, sitä suurempi on jännitysero kahden sivun välillä, mikä lisää elastista liukuvyöhykettä; kun elastinen liukuminen tapahtuu koko kosketuskaaren poikki, syntyy todellinen luisto (bruttoliukuminen). Elastinen lipsahdus on määrällinen muutos, kun taas lipsahdus on laadullinen muutos. Pienillä hihnapyörillä on pienet halkaisijat, pienet kosketuskaaret ja pienet kitkapinnat, mikä tekee niistä alttiita liukumiselle.
5. Miksi harmaavalurauta- ja alumiini-rautapronssikierukkavaihteiden sallitut kosketusjännitykset ovat riippuvaisia hampaiden pintojen liukunopeudesta?
Vastaus: Koska harmaavalurautaisten ja alumiini{0}}rautapronssikierukkavaihteiden ensisijainen vikatila on hampaiden pinnan hankaus (naarmuuntuminen), ja naarmuuntumisen esiintyminen liittyy liukunopeuteen; siksi niiden sallittu kosketusjännitys riippuu liukunopeudesta. Sitä vastoin valutinapronssikierukkavaihteiden ensisijainen vikatila on hampaiden pinnan pistesyttymä, joka johtuu kosketusjännityksestä; siten niiden sallittu kosketusjännitys on riippumaton liukunopeudesta.
6. Luettele nokkamekanismien seuraajien yleiset liikelait, niiden vaikutusominaisuudet ja niiden sovellusskenaariot.
Vastaus: Vakionopeusliike, jatkuva kiihtyvyys/hidastusliike ja yksinkertainen harmoninen liike (kosinikiihtyvyysliike). Jatkuvanopeuksiseen liikkeeseen liittyy jäykkä isku, ja sitä käytetään hitaissa-nopeuksissa, kevyessä{2}}kuormituksessa. Jatkuva kiihtyvyys/hidastusliike sisältää pehmeän vaikutuksen, ja sitä käytetään keskinopeisiin--matalaisiin-sovelluksiin. Yksinkertainen harmoninen liike (kosinikiihtyvyysliike) sisältää pehmeän vaikutuksen, kun on viipymäjakso (käytetään keskinopeissa---pienissä{10}}sovelluksissa) ja ei pehmeää vaikutusta, kun viipymäjaksoa ei ole (käytetään nopeassa{11}}sovelluksissa).
7. Kerro lyhyesti hammaspyörän hampaiden yhteenliittymisen peruslaki.
Riippumatta asennosta, jossa hammasprofiilit koskettavat, kosketuspisteen kautta kulkevan yhteisen normaalin on aina leikattava kiertokeskipisteitä yhdistävä linja kiinteässä pisteessä tasaisen välityssuhteen varmistamiseksi.
8. Millä menetelmillä komponentit kiinnitetään kehämäisesti akseliin? (Luettelo vähintään neljä tapaa.)
Kehäkiinnitysmenetelmiä ovat: avainliitokset, kiilaliitokset, häiriösovitusliitokset, säätöruuvit, tappiliitokset ja laajennusholkkiliitokset. 9. Mitkä ovat tärkeimmät menetelmät akselille asennettujen osien aksiaaliseen kiinnitykseen? Mitkä ovat kunkin ominaisuudet? (Luettelo vähintään neljä tyyppiä.)
Aksiaalisia kiinnitysmenetelmiä ovat: akselin olkapäät, akselin kaulukset, hihat, akselin -päätylevyt ja elastiset kiinnitysrenkaat. Kiinnitys akselin olakkeiden, akselin kaulusten ja holkkien kautta on luotettavaa ja kestää merkittäviä aksiaalisia voimia; elastiset kiinnitysrenkaat kestävät pienempiä aksiaalivoimia; akseli-päätylevyjä käytetään osien kiinnittämiseen akselin päissä.
10. Miksi umpinaisille kierukkavaihteille on suoritettava lämpötasapainolaskenta?
Kierukkavaihteistoissa on suhteellinen liukuminen ja suuri kitka; lisäksi suljetuilla kierukkavaihteistokäytöillä on huono lämmönpoisto ja ne ovat alttiita naarmuuntumiseen, mikä edellyttää lämpötasapainon laskemista.
11. Mitkä ovat kaksi teoriaa vaihteiston lujuuden laskemisesta? Mitä vikatiloja ne vastaavat käsittelevät? Mikä on suunnittelukriteeri suljetulle vaihteistolle, jossa on pehmeät hammaspinnat?
Vastaus: Kaksi laskelmaa koskevat hampaan pinnan kosketusväsymislujuutta ja hampaan juuren taivutusväsymislujuutta. Kosketusväsymislujuus käsittelee pinnan väsymispisteitä, kun taas taivutusväsymislujuus käsittelee juurien väsymismurtumaa. Suljetussa hammaspyöräkäytössä, jossa on pehmeät hammaspinnat, suunnittelukriteerinä on suunnitella hampaan pinnan kosketusväsymislujuuden perusteella ja sitten tarkistaa hampaan juuren taivutusväsymislujuus.
12. Mitkä ovat kytkimien ja kytkimien tehtävät? Mitä eroa niillä on?
Vastaus: Sekä kytkimien että kytkimien tehtävänä on yhdistää kaksi akselia niin, että ne pyörivät yhdessä ja välittävät vääntömomentin. Erona on, että kytkimellä yhdistettyjä akseleita ei voida erottaa käytön aikana-erottaminen edellyttää koneen pysäyttämistä ja osien purkamista-, kun taas kytkimen avulla kaksi akselia voidaan kytkeä päälle tai irti milloin tahansa koneen käydessä.
13. Mitkä ovat välttämättömät olosuhteet öljykalvolle kantamaan kuormaa?
Vastaus: 1. Kahden suhteellisen liikkeen pinnan väliin on muodostettava kiilan muotoinen rako; 2. Molemmilla öljykalvon erottamilla pinnoilla on oltava tietty suhteellinen liukunopeus, jonka suunta varmistaa, että voiteluöljy tulee leveään päähän ja poistuu kapeasta päästä; 3. Voiteluöljyn viskositeetin on oltava sopiva ja öljynsyötön on oltava riittävä. 14. Kuvaile lyhyesti laakerimallin 7310 merkinnän, ominaisuuksien ja käyttöskenaarioiden merkitystä.
Vastaus: Merkinnän merkitys: 7 - kulmakosketuskuulalaakeri; (0) - normaali leveys (voidaan jättää pois); 3 - keskihalkaisijaltaan sarja; 10 - laakerin sisähalkaisija on 50 mm.
Ominaisuudet ja sovellukset: Pystyy kestämään samanaikaisesti säteittäisiä ja aksiaalisia kuormituksia yhdessä suunnassa; sisältää korkean rajoitusnopeuden; käytetään yleensä pareittain.
15. Vaihteisto-, hihna- ja ketjukäytöistä koostuvassa voimansiirtojärjestelmässä minkä tyyppinen voimansiirto tulisi yleensä sijoittaa korkeimpaan-nopeusvaiheeseen ja mikä pienimpään-nopeusvaiheeseen? Mikä on syy tähän järjestelyyn?
Vastaus: Yleensä hihnakäyttö sijoitetaan korkeimpaan-nopeusvaiheeseen ja ketjukäyttö alhaisimpaan-nopeuteen. Hihnakäytöt tarjoavat sujuvan toiminnan ja kyvyn vaimentaa iskuja ja vaimentaa tärinää, mikä tekee niistä hyödyllisiä moottorille, kun ne asetetaan suurelle-nopeukselle. Ketjukäytöt synnyttävät kohinaa käytön aikana ja soveltuvat alhaisemman-nopeuden sovelluksiin, joten ne sijoitetaan tyypillisesti alhaisen-nopeuksille.
16. Mikä aiheuttaa epätasaisen nopeuden ketjukäytöissä? Mitkä ovat tärkeimmät vaikuttavat tekijät? Missä olosuhteissa hetkellinen välityssuhde voi pysyä vakiona?
Vastaus: 1) Ensisijainen syy epätasaiseen nopeuteen ketjukäytöissä on "polygoniefekti". 2) Tärkeimmät vaikuttavat tekijät ovat: ketjun nopeus, ketjun jako ja ketjupyörän hampaiden määrä. 3) Välitön välityssuhde pysyy vakiona (erityisesti vakiona 1) vain, kun hampaiden lukumäärä veto- ja vetopyörillä on yhtä suuri ($z_1=z_2$, eli $R_1=usean vetopyörän etäisyyden keskipiste ja R_2) ($p$).
17. Miksi sylinterimäisessä vaihteistossa hammaspyörän ($b_1$) pintaleveys on tehty hieman leveämmäksi kuin suuren hammaspyörän ($b_2$)? Perustuuko vahvuutta laskettaessa kasvojen leveyskerroin ($\\psi_d$) arvoon $b_1$ vai $b_2$? Miksi? Kuva
Vastaus: 1) Jotta vältetään kokoonpanon aikana tapahtuvan aksiaalisen kohdistusvirheen aiheuttama ristikkopinnan leveyden pieneneminen-ja siitä johtuva työkuorman lisääntyminen-, hammaspyörän ($b_1$) pintaleveydestä tehdään hieman suurempi kuin hammaspyörän ($b_2$); 2) Pintaleveyskerroin ($\\psi_d$) lasketaan hammaspyörän pinnan leveyden ($b_2$) perusteella, koska $b_2$ edustaa todellista kosketusleveyttä, kun sylinterimäiset hammaspyörät kohtaavat.
18. Miksi hihnakäytössä pienen hihnapyörän halkaisijan $d_1 \\ge d_{\\min}$ ja käyttöpyörän kiertymiskulman $\\alpha_1 \\ge 120^\\circ$ on oltava? Suositeltu hihnan nopeus on yleensä 5-25 m/s; mitä seurauksia on, jos nopeus putoaa tämän alueen ulkopuolelle?
Vastaus: 1) Pienempi hihnapyörän halkaisija johtaa suurempaan taivutusjännitykseen hihnassa; siksi on määritelty vähimmäishalkaisija liiallisen taivutusjännityksen välttämiseksi; 2) Vetopyörän kiertokulma ($\\alpha_1$) vaikuttaa maksimitehoiseen vetovoimaan; pienempi $\\alpha_1$ vähentää tätä voimaa. Maksimitehoisen vetovoiman lisäämiseksi ja liukumisen estämiseksi $\\alpha_1$:n on yleensä oltava $\\ge 120^\\circ$; 3) Jos hihnan nopeus on liian alhainen, se tarkoittaa, että pieni hihnapyörän halkaisija on liian pieni, mikä vaatii suuremman tehollisen vetovoiman ($F_e$) ja suuremman määrän hihnoja ($z$), mikä kasvattaa käyttökokoonpanon kokoa. Päinvastoin, jos nopeus on liian suuri, keskipakovoima ($F_c$) kasvaa liian suureksi. Hihnan nopeus tulee siis pitää välillä 5–25 m/s.
19. Rullavien-kosketusruuvimekanismien edut ja haitat.
Vastaus: Edut: 1) Vähäinen kuluminen; välys voidaan poistaa ja jäykkyyttä lisätä säätömenetelmillä (luoden tietyn määrän esi-muodonmuutoksia), mikä johtaa korkeaan siirtotarkkuuteen; 2) Ei--itselukittuva-, joka mahdollistaa lineaarisen liikkeen muuntamisen pyöriväksi liikkeeksi. Haitat: 1) Monimutkainen rakenne ja vaikea valmistus; 2) Joissakin mekanismeissa vaaditaan ylimääräinen itselukittuva
20. Avaimen valinnan periaatteet?
Kuva
Vastaus: Valinta sisältää kaksi näkökohtaa: tyypin ja mitat. Tyyppi tulee valita avainliitännän rakenteellisten ominaisuuksien, käyttövaatimusten ja työolosuhteiden perusteella. Mitat tulee määrittää standardieritelmien ja lujuusvaatimusten mukaisesti; avaimen mitat koostuvat poikki-leikkauksesta (leveys *b* × korkeus *h*) ja pituudesta *L*. Poikkileikkauksen mitat (*b* × *h*) valitaan standardeista akselin halkaisijan *d* perusteella. Näppäimen pituus *L* määräytyy yleensä navan pituuden mukaan (eli *L* pienempi tai yhtä suuri kuin navan pituus), kun taas ohjaavalla rinnakkaisnäppäimellä sen määrää sekä navan pituus että liukuetäisyys; tyypillisesti navan pituus *L'* ≈ (1,5–2) × *d*.
