磁場(chǎng)線(xiàn)圈設計常被用作簡(jiǎn)答題知識點(diǎn)的總結
作者:admin | 發(fā)布日期:2021-11-25
磁場(chǎng)線(xiàn)圈零件常用材料:普通碳素結構鋼(Q屈服強度)、youzhi碳素結構鋼(20質(zhì)量分數的平均碳為20/10000)、合金結構鋼(20Mn2錳的平均質(zhì)量分數約為2個(gè)點(diǎn))、鑄鋼(ZG230-450屈服點(diǎn)不小于230,抗拉強度不小于450)、鑄鐵(HT200灰鑄鐵抗拉強度)。
常用的熱處理方法:退火(隨爐緩冷)、正火(空氣中冷卻)、淬火(在水或油中快速冷卻)、回火(將淬火后的零件重新加熱到臨界溫度以下的某一溫度,保溫一段時(shí)間后再在空氣中冷卻)、淬火回火(淬火+高溫回火工藝)、化學(xué)熱處理(滲碳、滲氮、碳氮共滲)。
磁場(chǎng)線(xiàn)圈零件的結構工藝性:方便零件毛坯的制造,零件的磁場(chǎng)線(xiàn)圈加工,零件的裝卸,定位可靠。
磁場(chǎng)線(xiàn)圈零件常見(jiàn)失效形式:強度不足斷裂;彈性變形或塑性變形過(guò)大;摩擦表面過(guò)度磨損、滑動(dòng)或過(guò)熱;連接松動(dòng);容器、管道等泄漏。;運動(dòng)精度達不到設計要求。
應力分類(lèi):靜態(tài)應力和可變應力?;咀儜κ欠€定循環(huán)變應力,穩定循環(huán)變應力有三種:非對稱(chēng)循環(huán)變應力、脈動(dòng)循環(huán)變應力和對稱(chēng)循環(huán)變應力。
疲勞失效及其特點(diǎn):在變應力作用下的失效稱(chēng)為疲勞失效。特點(diǎn):在某種可變應力的反復作用下突然斷裂;時(shí)變斷裂應力的zui大應力遠小于材料的屈服ji限。即使是塑性材料,斷裂時(shí)也沒(méi)有明顯的塑性變形。確定疲勞ji限時(shí),應考慮應力大小、循環(huán)次數和循環(huán)特性。
接觸疲勞損傷的特點(diǎn):在接觸應力的反復作用下,零件首先在表面或表層產(chǎn)生初始疲勞裂紋,然后在滾動(dòng)接觸過(guò)程中,由于潤滑油被擠壓到裂紋中引起的高壓,裂紋擴展,zui后表層金屬以小塊剝落,在零件表面形成小凹坑,即疲勞點(diǎn)蝕。
疲勞點(diǎn)蝕危害:減少接觸面積,破壞零件光滑表面,降低其承載能力,引起振動(dòng)和噪音。疲勞點(diǎn)蝕是齒輪、滾動(dòng)軸承等零件的主要失效形式。
引入虛擬約束的原因:為了提高部件(多個(gè)行星齒輪)的受力,增強機構(軸和軸承)的剛性,保證磁場(chǎng)線(xiàn)圈運行性能。
螺紋類(lèi)型:普通螺紋、管螺紋、矩形螺紋、梯形螺紋和鋸齒螺紋。
自鎖條件:λ≤ψ,即螺旋角小于或等于等效摩擦角。
螺紋傳動(dòng)與連接:普通螺紋因其斜角β大,自鎖性好,常用于連接;矩形梯形螺紋鋸齒螺紋因其β小、傳動(dòng)效率高,常用于傳動(dòng)。
螺旋副效率:η=有效功/輸入功=tanλ/tan(λ+ψv)。一般螺旋角不應大于40°。當d2和P不變時(shí),隨著(zhù)鎖緊螺紋數n的增加,λ會(huì )增加,傳動(dòng)效率也會(huì )相應增加。因此,為了提高傳輸效率,可以采用多線(xiàn)螺旋傳輸。
螺桿機構的類(lèi)型及應用:將旋轉運動(dòng)變?yōu)橹本€(xiàn)運動(dòng),將傳力螺桿(千斤頂、壓力機、虎鉗)、傳導螺桿(窗口進(jìn)給螺桿機構)、調節螺桿(千分尺、分度機構、調節機構、道具進(jìn)給微調機構)由直線(xiàn)運動(dòng)變?yōu)樾D運動(dòng)。
螺旋機構特點(diǎn):減速比大;有大的收獲;反向行程可以自鎖;傳動(dòng)平穩,噪音低,運行可靠;不同螺桿機構的磁場(chǎng)線(xiàn)圈效率差異較大(具有自鎖能力的螺桿副效率小于50個(gè)點(diǎn))。
聯(lián)動(dòng)之所以被廣泛應用,是因為它可以實(shí)現各種運動(dòng)形式的轉換;連桿機構中所有運動(dòng)副均為低副,壓力低,磨損輕,潤滑方便,使用壽命長(cháng);其接觸面為圓柱形或扁平形,易于制造,容易獲得較高的制造精度。
曲柄的存在條件:zui短桿長(cháng)+zui長(cháng)桿長(cháng)≤其他兩桿之和;zui短的桿是連桿或框架。
凸輪運動(dòng)規律及沖擊特性:恒速:剛性沖擊,低速輕載加減速:柔性沖擊,中速輕載余弦加速度:柔性沖擊,中速中載正弦加速度:無(wú)沖擊,高速輕載。
凸輪壓力角與基圓半徑的關(guān)系:r0=v2/(ωtanα)-s,其中r0為基圓半徑,S為推桿位移。
滾子半徑的選擇:ρa=ρ-r,當ρ=r時(shí),凸輪實(shí)際輪廓上出現尖點(diǎn),即尖點(diǎn)容易磨損;當ρ
齒輪傳動(dòng)的優(yōu)缺點(diǎn):優(yōu)點(diǎn):適用圓周速度和功率范圍廣;jingque的傳動(dòng)比;磁場(chǎng)線(xiàn)圈gaoxiao率;工作可靠;使用壽命長(cháng);可以實(shí)現平行軸和交叉軸之間的傳動(dòng);結構緊湊;缺點(diǎn):制造安裝精度高,成本高;不適用于兩軸之間的長(cháng)距離傳動(dòng)。
漸開(kāi)線(xiàn)的特點(diǎn):滾在基圓上的母線(xiàn)長(cháng)度等于滾在基圓上的弧長(cháng);任意一點(diǎn)的漸開(kāi)線(xiàn)法線(xiàn)bixu與基圓相切,N點(diǎn)的漸開(kāi)線(xiàn)在K點(diǎn)的曲率zhongxin,線(xiàn)段NK為其曲率半徑。Cosk=on/OK=Rb/rk漸開(kāi)線(xiàn)上各點(diǎn)的壓力角不相等。徑向RK越大,壓力角越大,基圓上的壓力角為零。漸開(kāi)線(xiàn)的形狀取決于基圓的大小。隨著(zhù)基圓半徑的增加,漸開(kāi)線(xiàn)上對應點(diǎn)的曲率半徑也隨之增加。當基圓為無(wú)窮大時(shí),漸開(kāi)線(xiàn)變?yōu)橹本€(xiàn),所以漸開(kāi)線(xiàn)齒條的齒廓為直線(xiàn)?;鶊A內沒(méi)有漸開(kāi)線(xiàn)
齒輪嚙合條件:要保證嚙合線(xiàn)上的每對齒輪都能正確進(jìn)入嚙合狀態(tài),m1=m2=m;1=α2=α,即模量和壓力角相等;斜齒輪還要求兩個(gè)輪的螺旋角大小bixu相等,旋轉方向相反;傘齒輪也要求兩個(gè)輪子之間的錐度距離相等;蝸輪要求蝸桿的導程角等于蝸輪的螺旋角,旋轉方向相同。
輪齒連續傳動(dòng)條件:重合度ε=B1B2/ρB>1(實(shí)際嚙合段B1B2長(cháng)度大于輪齒正常齒距)1
齒廓嚙合的基本規律:對于一對從事平面嚙合的齒廓,其瞬時(shí)接觸點(diǎn)的公共法線(xiàn)bixu在兩個(gè)齒輪的連線(xiàn)處滿(mǎn)足相應的節點(diǎn)C,這個(gè)節點(diǎn)將與齒輪的夾角成反比。
根本原因:用齒條刀具(或齒輪刀具)加工齒輪時(shí)。如果被加工齒輪的齒數太少,支柱的齒頂線(xiàn)會(huì )超過(guò)輪坯的嚙合ji限點(diǎn)。這時(shí)會(huì )出現葉片切掉齒根部分漸開(kāi)線(xiàn)齒廓的現象,即根切。后果:齒輪根部弱化,齒輪抗彎能力降低,重合度降低;解決方案:正變位齒輪
正變位齒輪的優(yōu)點(diǎn):可以加工齒數小于Zmin的齒輪,不存在根切,減小了齒輪傳動(dòng)結構的尺寸;選擇合適的位移,滿(mǎn)足實(shí)際zhongxin距的要求;提高小齒輪的抗彎能力,從而提高一對齒輪傳動(dòng)的整體強度。
齒輪的失效形式有:齒輪斷裂、齒面點(diǎn)蝕、齒面膠合和齒面磨損;開(kāi)式齒輪的主要失效形式是齒輪磨損和斷齒;封閉式齒輪主要是點(diǎn)蝕和斷齒;蝸桿傳動(dòng)的失效形式有粘齒、點(diǎn)蝕和磨損。
齒輪設計準則:對于一般用途的齒輪傳動(dòng),通常只根據保證的齒接觸疲勞強度和保證的齒根彎曲疲勞強度進(jìn)行計算。
參數:齒數:保持分度圓直徑不變,增加齒數可以增加重合度,提高傳動(dòng)的穩定性,節約制造成本,所以在滿(mǎn)足齒根彎曲疲勞強度的情況下,zui好是多齒;閉z=20~40,開(kāi)z=17~20齒寬系數:大齒輪齒寬B2=b;小齒輪B1=B2+(2~10)毫米;齒數比:直齒u≤5;斜齒u≤6~7;空擋或手動(dòng)擋u可為8~12擋直擋,行駛穩定性差,沖擊大,噪音大;斜齒輪傳動(dòng)平穩,沖擊小,噪音低,適用于高速傳動(dòng)。
齒輪系的作用:獲得大傳動(dòng)比(減速器);實(shí)現變速變向傳動(dòng)(汽車(chē)變速箱);實(shí)現運動(dòng)的合成和分解(微分、汽車(chē)后輪軸);實(shí)現緊湊的大功率傳動(dòng)(發(fā)動(dòng)機主減速器、行星減速器)
傳動(dòng)帶的優(yōu)缺點(diǎn):優(yōu)點(diǎn):彈性好,能吸收振動(dòng),特別是V帶沒(méi)有接頭,傳動(dòng)平穩,噪音低;過(guò)載時(shí),皮帶在滑輪上打滑,可以防止其他裝置損壞;結構簡(jiǎn)單,制造維護方便,成本低;適用于大zhongxin距傳動(dòng);缺點(diǎn):工作時(shí)有彈性滑動(dòng),降低了傳動(dòng)效率,不能準確保持主動(dòng)軸與從動(dòng)軸之間的速比關(guān)系;變速器的外部尺寸較大;由于需要拉力,軸上的應力較大;皮帶傳動(dòng)由于摩擦起電可能產(chǎn)生火花,因此不能用于易燃易爆場(chǎng)合。
影響皮帶傳動(dòng)承載能力的因素:皮帶初始張力包角A摩擦系數F單位長(cháng)度質(zhì)量Q速度V
皮帶傳動(dòng)的主要失效形式:打滑和疲勞損傷;設計準則:在不打滑的前提下,具有一定的疲勞強度和壽命。
彈性和打滑:打滑:可避免皮帶因過(guò)載而在皮帶輪上整體滑動(dòng);彈性滑動(dòng):由于皮帶的彈性變形,皮帶必然會(huì )在皮帶輪上滑動(dòng)。
螺紋連接的基本類(lèi)型:螺栓連接(普通螺栓連接、鉸孔螺栓連接)、螺柱連接、螺紋連接和緊螺紋連接。
螺紋鎖緊:摩擦鎖緊(彈簧墊圈、雙螺母、橢圓自鎖螺母、橫向缺口螺母)、磁場(chǎng)線(xiàn)圈鎖緊(開(kāi)口銷(xiāo)及槽形螺母、止動(dòng)墊圈、圓螺母止動(dòng)墊圈、串鋼絲)、yongjiu鎖緊(沖點(diǎn)法、端焊法、粘接法)。
提高螺栓連接強度的方法:避免附加彎曲應力;減少應力集中
鍵類(lèi)型:平鍵連接(側面)、半圓形鍵連接(側面)、楔形鍵連接(頂部和底部)和花鍵連接(側面)
確定平鍵的截面尺寸:鍵的截面尺寸b×h(鍵寬×鍵高)和鍵長(cháng)l
與離合器的區別:甚至這是一種用來(lái)連接兩個(gè)軸(或軸上的旋轉部件)使它們一起旋轉并傳遞扭矩的裝置。通過(guò)聯(lián)軸器連接的兩軸只有在停止運轉后才能通過(guò)拆卸分離。離合器可根據工作需要隨時(shí)接合或分離兩軸,無(wú)需停機。
聯(lián)軸器分類(lèi):剛性聯(lián)軸器(無(wú)補償能力)和柔性聯(lián)軸器(有補償能力)
聯(lián)軸器類(lèi)型選擇:剛性聯(lián)軸器可用于低速高剛性的短軸;無(wú)彈性元件的撓性聯(lián)軸器可用于低速小剛度的長(cháng)軸。齒式聯(lián)軸器可用于大扭矩傳遞的重型磁場(chǎng)線(xiàn)圈;對于高速、振動(dòng)、沖擊磁場(chǎng)線(xiàn)圈,可選用帶彈性元件的柔性聯(lián)軸器;對于軸線(xiàn)位置變化較大的兩軸,應采用十字軸萬(wàn)向聯(lián)軸器。
軸承摩擦狀態(tài):干摩擦狀態(tài)、邊界摩擦狀態(tài)、液體摩擦狀態(tài)和混合摩擦狀態(tài);而邊界摩擦和混合摩擦統稱(chēng)為非液體摩擦。
檢查軸承壓力P:控制單位面積壓力,防止軸瓦過(guò)度磨損;
計算pv:控制單位面積單位時(shí)間內的摩擦功耗fpv,防止軸承工作時(shí)過(guò)熱導致摩擦面粘結失效;
計算V:當壓力比較小時(shí),P、pv計算滿(mǎn)意的軸承會(huì )因滑動(dòng)速度過(guò)高而報廢,因此需要保證v≤[v],非液體摩擦滑動(dòng)軸承的主要失效形式為磨損和膠合。
主軸分類(lèi):主軸(旋轉主軸、固定主軸;只承受彎矩而不承受扭矩)、轉軸(既承受彎矩又承受扭矩)、傳動(dòng)軸(主要承受扭矩,不承受或承受小彎矩)
注:當軸上有鍵槽時(shí),加大軸徑:一個(gè)鍵槽為3-5;在公式7-10中對于兩個(gè)鍵槽,彎曲應力為對稱(chēng)循環(huán)變應力,當扭轉剪應力為靜應力時(shí),取α=0.3;當扭轉剪應力為波動(dòng)循環(huán)變應力時(shí),取α=0.6;如果扭轉剪應力是對稱(chēng)循環(huán)變量應力,α=1(α為換算系數)。
軸結構設計的一般原則:軸的受力合理,有利于滿(mǎn)足軸的強度條件;軸上的零件應可靠地固定在準確的工作位置;軸應易于加工;軸上的零件應易于拆卸和調整;盡量減少應力集中等。
影響滾動(dòng)軸承選型的因素:轉速、軸向力或徑向力、載荷、安裝尺寸等。
磁場(chǎng)線(xiàn)圈速度波動(dòng):原因:原動(dòng)機的驅動(dòng)力和工作機的阻力都是可變的,如果始終不能相互適應,就會(huì )造成磁場(chǎng)線(xiàn)圈速度波動(dòng)。當驅動(dòng)功大于阻抗功時(shí),機器有剩余功,機器動(dòng)能zengda,角速度zengda,反之亦然。危害:速度波動(dòng)會(huì )在運動(dòng)副中造成額外的動(dòng)壓,引起磁場(chǎng)線(xiàn)圈振動(dòng),降低磁場(chǎng)線(xiàn)圈的壽命,影響磁場(chǎng)線(xiàn)圈的效率和工作質(zhì)量;調整方法:周期性:加一個(gè)轉動(dòng)慣量較大的旋轉飛輪至磁場(chǎng)線(xiàn)圈;非周期性:使用調速器進(jìn)行調整。