Otvety_na_voprosi (Теория на 38 вопросов, бакалавры)

1.Какие критерии характеризуют работоспособность машины? Какие критерии характеризуютнадежность машины? Привести примеры.Обязательным и важным критерием работоспособности является прочность, которой должныотвечать все детали без исключения.Прочность – способность деталей сопротивляться разрушению под действием приложенных к нимвнешних сил (нагрузок).Различают разрушение деталей вследствие потери статической прочности и вследствиесопротивления усталости.Жесткость – способность деталей сопротивляться изменению формыпод действием сил.Износостойкость – способность материала деталей оказывать сопротивление изнашиванию.Износостойкость актуальна в связи с тем, что 90% деталей выходят из строя в результатеизнашивания.Виброустойчивость – сопротивление появлению в машинах вредных динамических нагрузок ввиде вынужденных колебаний и автоколебаний (колебаний, вызванных ими самими, например,при трении, резании и др.).Теплостойкость – способность деталей сохранять работоспособность в машинах, работающих сбольшим выделение тепла (тепловые и электрические машины, машины для горячей обработкиметаллов).Коррозионная стойкость – сопротивление металлов химическому или электрохимическомуразрушению поверхностных слоев.В понятие надежность входят безотказность, долговечность, ремонтопригодность исохраняемость как машины в целом, так и отдельных ее частей.Безотказность - свойство трактора (машины) непрерывно сохранять работоспособность в течениенекоторого времени или некоторой наработки.Долговечность - свойство трактора (машины) сохранять работоспособность до наступленияпредельного состояния при установленной системе технического обслуживания и ремонтов.Ремонтопригодность - свойство трактора (машины), заключающееся в приспособлении его кпредупреждению и обнаружению причин возникновения отказов, повреждений и устранению ихпоследствий путем проведения ремонтов и технического обслуживания.Cохраняемость - свойство трактора (машины) непрерывно сохранять исправное иработоспособное состояние.2.

Какие существуют типы соединения? Указать подвижные и неподвижные, дать эскизы.Виды соединения.А) Резьбовые. Относятся к разъемным соединениям. Образуют две детали – с внутренней инаружной резьбой.Достоинства:1. Обеспечивают возможность многократной сборки – разборки.2. При небольшой силе на ключе создают большие силы затяжки, вследствие клиновоговоздействия резьбы.3. Позволяют выполнять регулирование взаимного расположения деталей, например, осевогоположения деталей на валу или осевого положения самого вала в корпусе.Недостатки:Сравнительно большие размеры фланцев для размещения гаек или головок винтов (принебольших размерах самого соединения).Применение:Для соединения нескольких деталей в одно целое (несколько секций мостов, подъемных кранов).Для соединения нескольких сборочных единиц (редуктора и фланцевого электродвигателя,колеса с полуосью автомобиля).

Крепление узлов и деталей на основании (редуктора к плите,плиты к полу цеха, резца в суппорте станка). Бывают резьбы на цилиндрических поверхностях иконических. Конические резьбы обеспечивают требуемую плотность соединения бездополнительных уплотнений – за счет радиального натяга. Их применяют для соединения трубнойарматуры, пробок, заглушек.Б) Сварное соединение. Преимущественно образуют путем местного нагрева с расплавлениемметалла без приложения силы (сварка электродуговая, газовая, электроннолучевая) и безрасплавления металла, и с приложением силы (металл доводят до пластического состояния, азатем детали сдавливаются – различные виды контактной сварки).Достоинства:1. Малая масса.

По сравнению с литыми сварные конструкции составляют экономию по массе до30%. Сваркой можно получить более совершенную конструкцию с малыми припусками намеханическую обработку (литье не допускает большие перепады размеров).2. Малая стоимость – приблизительно в 2 раза ниже стоимости литья и поковок.3. Экономичность процесса сварки, возможность ее автоматизировать. Это связано с малойтрудоемкостью процесса, сравнительной простотой и дешевизной оборудования (не нужноодновременное плавление большого количества металла).4. Плотность и герметичность соединений.5. Возможность получения конструкций очень больших размеров, что невозможно при литье(сварной мост через Днепр, антенны радиотелескопов).Недостатки:1. Возможность получения скрытых дефектов сварного шва (трещины, непровары, шлаковыевключения).

Применение автоматической сварки в значительной мере устраняет этот недостаток.2. Трудность контроля качества сварного шва. Существующие рентгеноскопические иультразвуковые методы сварки сложны.3. Коробление деталей из-за неравномерности нагрева в процессе сварки.4. Невысокая прочность при переменных режимах нагружения. Сварной шов являетсясильнейшим концентратором напряжений.Применение. Широко применяются в строительстве.

В машиностроении применяют дляполучения деталей из проката в мелкосерийном и единичном производстве. Наибольшеераспространение получили соединения электродуговой сваркой. Электродуговую сваркувыполняют на сварочных автоматах, полуавтоматах, а также вручную. При ручной сварке шовобразуется главным образом за счет металла электрода, а при автоматической – в основном засчет расплавления основного металла.Для сварки конструкционных сталей применяют электроды: Э42, Э42А, Э46, Э46А, Э50, Э50А и др.Число x 10 = σв (МПа) шва, А – повышенное качество электрода, обеспечивающее получениеболее высоких пластических свойств металла шва. В зависимости от типа сварного шва различаютсоединения стыковыми швами (швы с глубоким проплавлением) и угловыми швами.Виды соединений:1) Стыковые2) Нахлестные3) УгловыеВ) Клеевые соединения.Основным преимуществом является возможность склеивания разнородных металлических инеметаллических материалов в любом их сочетании и получения прочноплотных соединений.

Кнедостаткам относятся нестабильность физико-механических свойств во времени (старение), атакже ухудшение характеристик при низких и высоких температурах и воздействия химическихреагентов.Г) Соединения с натягом.Применяют для передачи вращения момента осевой силы, изгибающего момента.Преимущественно применяют соединения цилиндрических поверхностей, но могут быть иконические. В месте соединения детали упруго деформируются и на поверхности контактавозникают нормально направленные давления, которые вызывают появление сил трения,способных воспринимать внешние нагрузки.ДостоинстваПередают осевую нагрузку и крутящий моментЦентрируют тело и центрирует его в осевом направленииНе боится динамической нагрузки и ударовНедостаткиБольшие рассеяния несущей способности (прочности)Способ сборкиЗапрессование вала в отверстиеОхлаждения валаНагрев отверстияТермомеханический сопособД) Шпоночное соединение.Назначение – передача вращающих моментов между валом и ступицей.Достоинства – простота конструкций и сравнительно невысокая стоимость изготовления, легкостьмонтажа и демонтажа.Недостатки – невысокая нагрузочная способность, в большинстве случаев нужна ручная подгонкапри установке шпонки в паз вала; пазы ослабляют вал и ступицу.

Применяют как неподвижное дляпередачи вращающих моментов, так и подвижное – направляющие и скользящие шпонкиявляются подвижными в осевом направлении.Е) Шлицевые соединения.Образуют выступы (зубья) на валу, входящие во впадины (шлицы) в ступице.Рабочими являются боковые поверхности выступов.

Выступы на валу выполняют фрезерованием,строганием или накатыванием в холодном состоянии профильными роликами по методупродольной накатки. Впадины в отверстия ступицы изготовляют протягиванием или долблением.Шлицевые соединения представляют собой фактически многопоточное, у которых шпонкисделаны заодно с валом. Назначение – передача вращающего момента с вала на ступицу.Достоинства по сравнению со шпоночными:1. Способность точно центрировать соединения деталей.2. Меньшее число деталей.3. Большая несущая способность, так как больше суммарная площадь контакта.4. Взаимозаменяемость (нет ручной пригонки).5. Меньшая концентрация напряжений, так как меньшая глубина впадины на валу.Недостатки – более сложная технология изготовления, а, следовательно, более высокаястоимость. Различают: подвижные и неподвижные (блок шестерен коробок, шпиндельсверлильного станка).

По форме выступов – прямобочные (а), эвольвентные (б) и треугольные (в).4) Какие существуют типы резьб? Какие их параметры стандартизированы? Дать эскизы.Типы резьбМетрическаяПрямоугольнаяУпорнаятрапицидальная5) Какие существуют виды резьбовых крепежных изделий? Как выбрать глубину ихзавинчивания в разные материалы? Дать эскизы. Какие существуют способы стопорения?Виды резьбКрепежныеКрепежно-уплотнительныеДля передачи движенияСтопорениеДоп. трениемШайбы с зубьямиСтопорные кольцаДоп.

ДеталямиШплинтыШайбыМноголапчатые шайбыШайбы для двух винтовФичурные накладкиСтопорение специальными запирающими элементами (рис.38), полностью исключающимисамопроизвольный поворот гайки (шплинты)5) Как связаны момент завинчивания и сила затяжки? Как оценить самоторможение в резьбе?При завинчивании гайки необходимо приложить момент завинчиванияТзав для преодоления момента сопротивления (трения) в резьбе Тр и моментасопротивления на торце гайки Тт.Под действием затяжки в стержне винта возникает осевая сила затяжки Fзат .6) Какие критерии характеризуют работоспособность групповых резьбовых соединений?Изложить методику расчета группового резьбового соединения в общем случае нагружения.Критерии работоспособности.А) Болт с зазором.Б) Болт без зазора.Условие работоспособности соединения – несдвигаемость соединяемых деталей под действиемвнешней силы F.