机械工程师答辩试题及参考答案

2011年机械工程师 答辩试 题 快递公司问题件快递公司问题件货款处理关于圆的周长面积重点题型关于解方程组的题及答案关于南海问题 及参答案 2011年10月24日 目 录 第一题:将直齿轮、斜齿轮相应技术指标进行比对，并据此分析他们的主要优缺点及用 途„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„3 第二题:请结合我公司设备的实际情况，谈一下螺纹连接防松的主要方式及重要意义，以及 防松新技术„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„8 第三题:请谈一下键连接的主要种类特性，在公司设备上的应用情况„„„„„„„„„11 从设备零部件损坏、设备故障角度，谈一下润滑的重要性，我公司设备上使用的润第四题: 滑方式都有哪些种„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„14 第五题:结合我公司轧辊的实际使用情况，谈一下轧辊损坏的主要形式、如何避免„„„16 第六题:请结合圆锥滚子轴承的结构特点，谈一下其在实际使用过程中的注意事项，从结构 设计 领导形象设计圆作业设计ao工艺污水处理厂设计附属工程施工组织设计清扫机器人结构设计 、安装、调整几方面来谈„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„22 第七题:请结合轧辊轴承的结构特点，这对我公司轧辊轴承使用的现状，谈一下如何正确、 合理地安装、使用和管理„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„24 第八题:请谈一下链传动的形式都有哪些，在我公司使用的情况怎样，以及使用中的注意事 项„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„27 第九题:请谈一下带传动的形式都有哪些，在我公司使用的情况，以及使用中的注意事 项„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„29 第十题:请从疲劳学角度谈一下轧辊表面剥落产生的原因，如何避免„„„„„„„„„31 第十一题:请谈一下减速机使用、维护中的注意事项„„„„„„„„„„„„„„„„36 第十二题:纵剪机剪刃端面跳动太大对剪切产品质量有何影响，如何避免及调整„„„„44 第十三题:液压传动的基本原理是什么,在流体传动中，细长孔与薄壁孔所起的作用有什么 不同„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„45 第十四题:如下图所示零件的A、B、C三个面及φ20H7、φ30H7两孔均做前道工序中加 工，试分析加工φ12H7孔时，选用那些表面作为定位基准面最合理并说明，选择 定位元件并定位方案简图„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„47 第十五题:下图所示为车床主轴局部视图(转速,200rpm，传动功率,4kw，主轴跳动, 0.01mm)，请指出其中的设计错误或工艺性差的内容，并提出正确的修改意 见„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„48 第十六题:请叙述齿轮传动和蜗轮蜗杆传动的各自特点„„„„„„„„„„„„„„„49 1 第十七题:请说明一下钢材含碳量与其可焊性的关系，中碳钢采用何种工艺来得到比较好的 焊接质量„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„52 第十八题:请说明一下润滑油选择的基本原则„„„„„„„„„„„„„„„„„„„54 第十九题:溢流阀是液压系统中的基本元件，请说明一下它的主要作用„„„„„„„„56 第二十题:常见的三位四通换向阀的滑阀机能有O、H、K、M、X、P、J、C、N、U等， 采用不同滑阀机能直接影响元件工作状态，请说明一下O、M、Y、P滑阀机能的 作用„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„59 2 答辩试题及参考答案 第一题:将直齿轮、斜齿轮相应技术指标进行比对，并据此分析他们的主要优缺点及用途 一、斜齿轮齿廓曲面的形成及啮合特点 直齿轮:由于齿宽的存在，点接触变为线接触，啮合面与齿廓曲面的交线，啮合线变为啮合面。 图1 啮合特点:如图1所示，直线KK的轨迹,直齿轮的齿廓曲面，沿齿宽同时进入或退出啮合。突然加载或卸载，运动平稳性差，冲击、振动和噪音大。 如图2所示，斜直线KK的轨迹,斜齿轮的齿廓曲面，是螺旋渐开面。 β,基圆柱上的螺旋角。 b 啮合特点:接触线长度的变化:短?长?短，加载、卸载过程是逐渐进行的。优点:传动平稳、冲击、振动和噪音较小，适宜高速、重载传动。 图2 二、斜齿轮的基本参数 1、斜齿轮的螺旋角 3 如图3所示，分度圆柱上的螺旋角为斜齿轮的螺旋角β。将分度圆柱展开，得一矩形，有: tg=πd/lβ 同理，将基圆柱展开，也得一矩形，有: tgβ=πd/l bb 得: tgββ=d/ d=cosα /tgbbt ? tgββ cosα = tgbt 其中α为端面压力角。 t 2、模数m、mnt 斜齿轮有端面和法面两套参数， 如图4所示，由于法面内斜齿轮的齿形与 图3 刀具的齿形一样，故取法面参数为取标准值。将分度圆柱展开，得一矩形，可求得端面齿距与法面齿距之间的关系: p=pcosβ nt 将p,πm，p,πm代入得: nntt m=mcosβ nt 3、压力角:αα、nt 用斜齿条说明，如图5所示在?a’b’c’中，有: 图4 ?a’b’c=αα，tg =a’c/a’b’ nn 在?abc中，有:?abc=αα，tg =ac/ab tt 由: b=a’b’ , a’c=accosβ 得: tg α = tgα cosβnt 三、斜齿轮传动的几何尺寸 斜齿轮不论在法面还是端面看去，其齿顶高和齿根 *高一样:h=hm图5aann **h= (h+c) mfan n n **h,法面齿顶高系数，h,1 anan **c,法面顶隙系数，c,0.25 nn 4 分度圆直径:d=zm=z m / cosβ tn 中心距:a=r+r= m (z+ z) /2 cosβ 12n12 当齿数和模数不变时，可通过改变β来调整a的大小。 变位修正时，刀具移动量?,?,?， rnt 有:?,x m = x m = x m cosβ rttnnnt 得: x = x cosβ tn 四、一对斜齿圆柱齿轮的正确啮合条件 参照直齿轮正确啮合条件，可知一对齿轮正确啮合条件为模数和压力角应分别相等且为 标准值，但由于斜齿轮有两套参数，而标准参数在法面，故一对斜齿圆柱齿轮的正确啮合条 件如下: m=m=m，α =α=α n1n2n1n2 m=m ，α,αt1t2t1t2 另外要求啮合处的齿向相同,故外啮合,β1,-β2,内啮合,β1,β2 五、斜齿轮传动的重合度 如图6所示，由于螺旋角的存在，斜齿轮的啮合线长度比直齿轮的长?L，根据重合度的定义有: 直齿轮:ε,L /pb 斜齿轮:ε,(L+?L)/p,ε+εγbtαβ ε的增量:ε,?L/p,Btgβ图6/pβbtbbt tgβπd/l,πdcosαβcosα, /l=tgt bb t 代入得:ε,Btgβcosα /p cosαβttt ,(Bsinβ/cosβ) /( p/cosβ) n ,Bsinβ/πmn ε——轴面重合度 β ——端面重合度, 与直齿轮的计算公式相同。 εα ’’ε=[Z (tgαααα-tg)+Z (tg-tg)]/2π α1at1t2at2t 若B,100，β,20?，m,2，则ε,5.45，由此可见斜齿轮的重合度较直齿轮大了nβ许多。 5 六、斜齿圆柱齿轮的当量齿数 由于斜齿轮的标准参数在法面上，因此加工时选择刀具与计算最小不根切齿数比较困难，为了方便起见，选择一个假象的与斜齿轮法面齿形相当的直齿轮，称为该斜齿轮的当量齿轮，其齿数称当量齿数。当量齿轮由于其齿形与斜齿轮相同，故可过斜齿轮分度圆柱上的一点做轮齿的的法面，将此斜齿轮的分度圆柱剖开，其剖面为一椭圆，如图7所示，在此剖面上，啮合点处的齿形可视为斜齿轮的法面齿形。现以椭圆上啮合点的曲率半径为半径做一圆作为虚拟的直齿轮的分度圆，并设此直齿轮的模数和压力角分别等于斜齿轮的法面模数和法面压力角。此虚拟直齿轮的齿形与上述斜齿轮的法面齿形十分相近，故此虚拟直齿轮即为该齿轮的当量齿轮，其齿数称当量齿数，表示时加下标v。 椭圆长半轴:a=d/2cosβ 图7 短半轴: b=d/2 当量齿轮分度圆半径: 22r=ρ,a/b=d/2cosβ v 2得: z,2r/m,d/m cosβ v v nn 23,zm /m β,z/ cosβ cost n 斜齿轮不发生根切的最少齿数可由当量直齿轮与斜齿轮的齿数关系求得: 3 z=zβ cosminvmin 若β=20?，z=17z=14 vmin min 七、斜齿轮的特点 1、啮合性能好、传动平稳，噪音小。 2、重合度大，承载能力高。 3、z< z。 ,机构更紧凑minvmin 4、缺点:由于轮齿倾斜，因此运转时会产生轴向力，如图8所示，一般取β,8?,20?，轴向力随β增大而增大。为了消除轴向力，如图9所示，可用一对斜齿轮使其轴向力互相抵 6 消或采用人字齿轮，此时可使β,25?,40?。人字齿轮常用于高速大功率传动中(如船用齿轮箱)。 图8 图9 另外，通过改变一对斜齿轮螺旋角，使其螺旋角不同;或者是螺旋角相等，但旋向相同，可以实现两个斜齿轮的轴线交错传动。这一点直齿轮是不能办到的。 7 第二题:请结合我公司设备的实际情况，谈一下螺纹连接防松的主要方式及重要意义，以及防松新技术 为了增强螺纹连接的刚性、紧密性、放松能力、防止受横向载荷螺栓的滑动，多数螺栓连接在装配时都要预紧。 螺纹紧固件在使用过程中会发生损坏，一般不会因为螺纹的强度低而发生损环。一般的情况是先发生松动，导致螺栓使用状况恶化，最终发生损坏。 换句话说，螺栓是先松后坏，不松不坏。 一般在设计使用紧固件时，螺栓的强度选择是5到20倍。这种强度不会导致螺栓损坏。 在使用时，有些螺栓被拉长，有些螺栓被剪断，这都是因为螺栓松动所导致的。在紧固螺栓时，预紧力不超过螺栓的屈服点，螺栓是不会拉长的。但由于螺栓上的螺母松动，在被紧固对象与螺栓、螺母之间产生间隙而导致螺栓损坏。 我们知道，如果把锤子压在桌子上，锤子是无法把桌子砸坏的，但只要给它一点间隙就可以把桌子砸坏。对于主要受拉力的螺栓，由于螺母松动，螺栓与被紧固对象之间产生间隙，并产生撞击。这种撞击的力不需很大就可导致螺栓拉长，严重的导致螺纹破坏。 对于主要受沿螺栓径向力作用的螺栓，正常使用时螺栓与被紧固对象之间受摩擦力的作用，而并不受剪切力。当螺栓松动，摩擦力消失，而螺栓与螺栓孔之间又有一定的间隙，这时螺栓受剪切力作用并与被紧固对象之间发生撞击，最终导致螺栓被剪断，螺栓孔被打成椭圆。 设备的连接螺栓发生松脱会导致设备运行状况恶化，导致设备部件损坏，严重的导致设备损坏，不能正常工作。 在机械设备设计过程中，有很大一部分结构的受力、传动部件的安装位置与螺纹连接的可靠性有关，例如在常用的剖分式轴承盒、以及减速机分箱面的连接，如果螺纹连接不可靠，将直接影响到轴承外圈与箱体的配合质量，严重时造成外圈松动，产生所说的“跑外圈”现象，使轴承烧损或使轴承盒、箱体轴承孔严重磨损。 在我公司现在正在生产的两台热轧机主传动齿轮分配箱使用过程当中，由于设备的生产特性，决定了主传动系统经常处在冲击、振动、大负荷、甚至过载的条件下工作，再加上设备维护保养跟不上，经常出现齿轮分配箱主承力合箱螺栓松动，造成齿轮不能处在正确的啮合位置，使齿侧隙增大，在反复冲击力作用下，造成齿面严重点蚀破坏或出现裂纹，二带热轧齿轮箱齿轮表面出现大量裂纹，有很带一部分原因就是由此造成。因此，在进行二带热轧 8 齿轮箱改造时，在提高齿轮精度、表面硬度的同时，重点在螺纹防松上做了文章，在四根主承力螺栓采用了细牙螺纹、增大螺纹直径、采用热预涨法紧固螺栓、采用配对斜键防松，通过近半年的使用，效果非常明显。 如上所述，如果螺纹放松不好，再遇上设备的润滑状况不好，则会导致设备部件的加速磨损，最终导致设备的损坏。这一点在一带热轧机齿轮分配箱齿轮很快磨损上就是最好的例子。 所以说，设备维护的最要环节就是“紧固”和“润滑”。 常用螺纹防松的主要方法有: 第一种是摩擦防松。这是应用最广的一种防松方式，这种方式在螺纹副之间产生一不随外力变化的正压力，以产生一可以阻止螺纹副相对转动的摩擦力。这种正压力可通过轴向或同时两向压紧螺纹副来实现。如采用弹性垫圈、双螺母、自锁螺母和尼龙嵌件锁紧螺母等。这种防松方式对于螺母的拆卸比较方便，但在冲击、振动和变载荷的情况，一开始螺栓会因松弛导致预紧力下降，随着振动次数的增加，损失的预紧力缓慢地增多，最终将会导致螺母松脱、螺纹联接失效。 第二种方式是机械防松。是用止动件直接限制螺纹副的相对转动。如采用开口销、串连钢丝和止动垫圈等。这种方式造成拆卸不方便。 第三种方式是铆冲防松。在拧紧后采用冲点、焊接、粘接等方法，使螺纹副失去运动副特性而连接成为不可拆连接。这种方式的缺点是栓杆只能使用一次，且拆卸十分困难，必须破坏螺栓副方可拆卸。 螺纹紧固件的防松方法虽然很多，但常用的方法并不多。主要有对顶螺母(双螺母)、尼龙嵌套、开槽螺母加开口销、弹簧垫圈等方法。 随着螺纹防松技术的不断进步目前出现了一些新的螺纹防松方法: 1、唐氏螺纹紧固件防松 唐氏螺纹可以利用螺纹自身特点解决防松问题。在联接时，须使用两只不同旋向的螺母:工件支承面上的螺母称为紧固螺母，非支承面上的螺母称为锁紧螺母，紧固螺母和锁紧螺母是两种不同旋向的螺母，使用时先将紧固螺母预紧，然后再将锁紧螺母预紧。 在振动、冲击的情况下，紧固螺母会发生松动的趋势，但是，由于紧固螺母的松退方向是锁紧螺母的拧紧方向，锁紧螺母的拧紧恰恰阻止了紧固螺母的松退，导致紧固螺母无法松脱。 2、高性能防松螺母(施必牢SPL)防松螺母 9 SPL防松螺母承载侧螺纹大径出的牙侧角为60?，其余部分额牙侧角与普通螺纹相同，均为30?，在相同预紧力的情况下，SPL防松螺母承载侧牙上的法相力大于普通螺母的法向力，因而摩察力矩大，SPL防松螺母的径向载荷大于轴向载荷且对称分布，是螺母与螺栓间不易松动。可有效抗击横向载荷，因而放松能力大为提高。 SPL防松螺母具有可靠的抗振防松性能，高的承载能力和使用性能，并可重复使用，只需与标准螺栓匹配使用，无需任何辅助锁紧件，适用于温差大的环境，已经标准化。 3、液压防松螺母 防松螺母与液压螺栓拉紧器分别是用于高预紧力、大规格螺纹连接的紧固件和拆装液压 工具， 振动大、重型机械设备和狭窄空间设备的紧固。具有优良的放松效果、连接可靠、装拆方便、节时省力等特点。 10 第三题:请谈一下键连接的主要种类特性，在公司设备上的应用情况。 键连接是通过键来实现轴和轴上零件间的周向固定以传递运动和转矩，有些类型的键还可以实现轴向固定和传递轴向力，有些类型的键还能实现轴向动连接。其连接类别有松键连接、紧键连接和花键连接。键一般用45号钢制成。 键和键连接的类型、特点及应用如下: 平键 ? 普通平键、薄型平键，有A、B、C型，键的侧面为工作面，靠侧面传力，对中性好，拆装方便。无法实现轴上零件的轴向固定，定位精度较高，用于高速或承受冲击、变载荷的轴。薄型平键用于薄壁结构和传递转矩较小的地方。A型键用端铣刀加工轴上键槽，键在槽中固定好，但应力集中较大;B型平键用盘铣刀加工轴上键槽，应力集中较小;C型平键用于轴端。普通型平键的A、B、C型在我公司各种设备的轴系构件上广泛使用。 ? 导向平键:键的侧面为工作面，靠侧面传力，对中性好，拆装方便。无轴向固定作用。用螺钉将键固定在轴上，中间需配有起键螺纹孔。多用在轴上零件移动量不大的场合，在我公司纵剪剪刃轴上有应用。 ? 滑键:键的侧面为工作面，靠侧面传力，对中性好，拆装方便。与导向平键相反，键固定在轮毂上，轴上零件带动做轴向移动，用于轴上零件移动量较大的地方。我公司在圆盘锯、车床变速箱上有应用。 平键连接的主要失效形式有较弱件(通常为轮毂)工作面被压溃(主要针对静连接)，对于动连接来讲，有工作面磨损，另外就是键的切断，这种现象很少出现。对于键的实际采用的材料和标准尺寸键来讲，压溃和磨损通常是主要失效形式，通常在进行键连接设计时按剪切强度设计、挤压强度进行验算。动连接按耐磨性进行验算 半圆键 键的侧面为工作面，靠侧面传力，键可在轴槽中沿槽底圆弧滑动，拆装方便，但要加长键时，必须使键槽深度增加，削弱轴的强度，一般用于轻载，常用于轴的锥形轴端处。 上述几种键连接属于较松键连接。只对轴上零件作周向固定，不能承受轴向力，如果要轴向固定，则需要附加紧定螺钉或定位环等定位零件。松键连接的装配要点为: ?清理键及键槽上的毛刺，保证键与键槽能精密贴合。 ?对重要的键连接，装配前要检查键的直线度和键槽对轴线的对称度及平行度等。 ?对普通平键，导向平键，用键的头部与轴槽试配，应能使键较紧地与轴槽配合。 11 ?修配键长时，在键长方向键与轴槽留0.1mm的间隙。 ?在配合面上加润滑油，用铜棒或加软钳口的台虎钳将键压入轴槽中，使之与槽底良好接触。 ?试配并安装回转套件时，键与键槽的非配合面应留有间隙，保证轴与回转套件的同轴度，套件在轴上不得有轴向摆动，以免在机器工作时引起冲击和振动。 楔(斜)键:分为普通型楔键、钩头型斜键、薄型勾头楔键。楔形键以上下两个面为工作面。工作时，靠键、轴、毂之间的摩擦力及键受到的偏压来传递转矩，同时能承受单方向的轴向载荷。键的上表面和毂槽都有1:100的斜度，装配时需打入、楔紧，由于靠强力打入，这样将造成偏心，导致对中精度不高，转速也受到限制，键的拆卸比较麻烦。由于键的上下两面与轴和轮毂相接处，对轴上零件有轴向固定作用。由于楔键连接的精度较差，所以一般用于载荷平稳，转速较低、精度要求不高的场合，在我公司应用较少。 切向键:是由一对楔键组成，装配时，将两键楔紧，其中一个面在通过轴心线的平面内，工作面上的压力沿轴的切线方向作用，能传递很大的转矩。当双向传递转矩时，需用两对切向键，分别布置成120?,130?夹角，一般选用120?切向键必须实际配做，做好后打好定位销，不可随便混用，以保证配合表面的接触率。在我公司应用较少。 楔(斜)键、切向键属于较紧键连接。 紧键连接装配时，首先同样要清理键及键槽上的毛刺，装配时要研配，用涂色法检查锲键上下表面与轴槽、轮毂槽的接触状况，一般要求接触率大于65，若接触不良，可用锉刀或刮刀修整键槽，接触合格后，用软锤将锲键轻敲入键槽，直至套件的周向、轴向都可靠紧固。 端面键:在圆盘端面嵌入平键，可用于凸缘键传力，在我公司主要应用于各种设备的十字万向接轴与轴套之间的连接。 如果单键连接强度不够采用双键连接是，应考虑键的合理布置，两个平键最好向隔180?，以使径向平衡，不致产生离心力;两个半圆键应沿轴心线布置在一条直线上;两个楔键夹胶一般应在90?,120?之间;两个切向键之间夹角一般为120?,135?。 由于加工及装配误差的存在，双键连接的强度不能按2倍计算，一般按1.5倍计算。 如果轮毂的结构允许，也可以采用适当加大键的长度来提高单键连接的承载能力，但一般不应超过装配轴颈的1.6,1.8倍。 键连接的装配工艺要点 ?装配前应检查键的直线度、键槽对轴心线的对称度和平行度。 12 ?普通平键的两侧面与轴键槽的配合一般有间隙。重载荷、冲击、双向使用时，须有过盈。键两端圆弧应无干涉。键端与轴槽应留有0.10mm的间隙。 普通平键的底面与键槽底面应贴实。 ? ?半圆键的半径应稍小于轴槽半径。 花键 花键连接为多齿工作，承载能力高，对中性、导向性好，齿根较浅，应力集中较小，对轴与毂的强度削弱较小。 矩形花键:定心精度高、定心稳定性好、加工方便，能用磨削方法消除热处理变形从而获得较高的精度;矩形花键的定心方式为小径定心。国家标准规定了两个系列，轻系列用于载荷较轻的静连接，重系列用于中等载荷，在我公司应用较少。 渐开线花键的齿廓为渐开线，受载时齿上有径向力，键齿侧面即起驱动作用，又起自动定心作用，使各齿受力均匀，强度高、寿命长。加工工艺与齿轮相同，易于获得较高精度和互换性。定心方式有大径定心、齿形定心，因齿形定心具有自动定心作用且各齿受力均匀，因此在产品设计中被广泛采用。渐开线花键的标准压力角有30?、37.5?、45?三种。渐开线花键用于载荷较大、定心精度要求较高以及尺寸较大的连接。在我公司轧机主传动十字万向接轴中间伸缩节大量采用。 按花键工作方式可以分为过盈连接和间隙连接两种。 过盈连接花键副上的套件应在花键轴上轴向固定，故应保证配合后有少量的过盈量。装配时可用软锤轻轻打入，但不能过紧，以防止拉伤配合表面。如果过盈量较少，可将套件加热至80~120?后再进行装配。 间隙连接花键副的套件可以在花键轴上自由滑动，应保证精确的间隙配合。试装时用周向调换键齿的配合位置，各位置沿轴向移动时应无阻滞现象，但也不能过松，用手摆动套件时，不应感觉到有明显的周向间隙。允许选择最佳的配合位置装配，可以用油石或细锉修整花键的两侧或尖角处，以保证花键每齿的接触面积不小于70。必须注意花键的定心面不得修整。 装配后的花键副应检查花键轴与被连接零件的同轴度和垂直度。 13 第四题:从设备零部件损坏、设备故障角度，谈一下润滑的重要性，我公司设备上使用的润滑方式都有哪些种 设备故障，指设备失去或降低其规定功能的事件或现象，表现为设备的某些零件失去原有的精度或性能，使设备不能正常运行、技术性能降低，致使设备中断生产或效率降低而影响生产。 设备在使用过程中，由于磨擦、外力、应力及化学反应的作用，零件总会逐渐磨损和腐蚀、断裂导致因故障而停机。加强设备保养维修，及时掌握零件磨损情况，在零件进入剧烈磨损阶段前，进行修理更换，就可防止故障停机所造成的经济损失。 设备故障按技术性原因，可分为四大类:即磨损性故障、腐蚀性故障、断裂性故障及老化性故障。 其中磨损性故障是由于运动部件磨损，在某一时刻超过极限值所引起的故障。所谓磨损是指机械在工作过程中，互相接触做相互运动的对偶表面，在摩擦作用下发生尺寸、形状和表面质量变化的现象。按其形成机理又分为粘附磨损、表面疲劳磨损、腐蚀磨损、微振磨损等4种类型。磨损性故障在设备故障中占有绝大部分比例。 设备润滑是防止和延缓零件磨损和其他形式失效的重要手段之一。设备润滑是设备管理和维护保养工作的重要内容之一，加强设备润滑管理工作，并把它建立在科学管理地基础上，对保证设备完好并充分发挥设备效能、减少设备事故和故障、提高企业的经济效益都有重要作用。 润滑在机械传动中起着重要作用，它能影响到设备性能、精度和寿命，正确选用润滑材料，按规定的润滑时间、部位、数量进行润滑，以降低摩擦、减少磨损，从而保证设备正常运行、延长设备寿命、降低能耗、防止污染，达到提高经济效益的目的。 将润滑剂施入设备中相对运动的零件接触面上，以减少接触面的摩擦，降低磨损的技术方式，称为设备润滑。施入零件表面的润滑剂，能够吸附在摩擦表面上，形成一定厚度的油膜，使两个摩擦表面被润滑剂有效隔开，使零件表面之间的摩擦变为润滑剂分子之间的摩擦，从而起到降低摩擦、磨损的作用。 润滑的作用一般可归结为:控制摩擦、减少磨损、降温冷却、可防止摩擦面锈蚀、冲洗作用、密封作用、减震作用(阻尼振动)等。这些作用是相互依存、相互影响的。如不能有效地减少摩擦和磨损，就会产生大量的摩擦热，迅速破坏摩擦表面和润滑剂本身，这就是摩擦副短时出现润滑故障的原因。 14 做好设备润滑工作就是同摩擦作斗争，搞好设备润滑工作可以取得以下好处: 维持设备的正常运转，防止设备事故的发生，降低维修费用，节约资源。 降低摩擦阻力，改善摩擦条件，提高传动效率，节约能源。 减少机件磨损，延长设备使用寿命。 减少腐蚀，减轻振动，降低温度，防止拉伤和咬合，提高设备的可靠性。 合理利润滑的基本要求是: 根据摩擦副的工作条件和作用性质，选用正确的润滑材料。 确定正确的润滑方式和润滑方法，设计合理的润滑装置和润滑系统。 严格保持润滑剂和润滑部位的清洁。 保证供给适量的润滑剂防止缺油及漏油。 适时清洗换油，既保证润滑又节省润滑材料。 常用的润滑方式有: 循环润滑:润滑剂送至摩擦点进行润滑后又回到油箱再循环使用的润滑方式。例如我公司630轧机、175轧机、120轧机、一、二带热轧机的主传动润滑。 全损耗性润滑:润滑剂送至摩擦点进行润滑后不再返回油箱循环使用的润滑方式。这种润滑方式在我公司还没有发现，高精带设备可能有，主要有油雾润滑、油气润滑。 浸油润滑: 即油浴润滑。我公司运用很多，如各种普通齿轮减速机、蜗轮蜗杆减速机。 飞溅润滑:将润滑剂飞溅到运动副摩擦表面上以保持润滑的方式。如一、二带各种冷轧机的卷曲、主传动减速机。 滴油润滑:间歇而有规律地将润滑油滴至运动副摩擦表面上以保持润滑的方式。我公司所有链传动均为这种润滑方式 油链润滑:使用油链随轴一起转动，将下面贮油器中的润滑油带至轴颈上的润滑方式。 在我公司还没有发现有应用 集中润滑系统:由一个集中油源向机器或机组的摩擦点供送润滑剂的系统。高精带轧机有应用。 15 第五题:结合我公司轧辊的实际使用情况，谈一下轧辊损坏的主要形式、如何避免 轧辊损坏分为正常磨损、非正常损坏两大类。 随使用时间延长，轧制吨位与磨辊次数增加，轧制与磨削时轧辊金属微粒不断与辊身 分离，工作层变薄，辊身直径变小，耐磨性下降，辊面硬度与表面粗糙度值发生变化。当直径值与硬度值降至最小允许值时，即使轧辊无其他报废缺陷也将停用，这叫自然磨损或正常磨损。 轧辊直径、硬度均在允许范围之内，因出现某些缺陷甚至断裂而导致轧辊报废叫非正常 损坏。 轧辊的非正常损坏形式主要有如下几种:划伤、粘辊、线性剥落、断裂、表面缺陷。表面缺陷主要包括夹杂物、桔皮、轧辊印痕、热损伤、热裂纹等等，在我公司主要存在以下几种非正常损坏形式: ?、挤压裂纹，它的产生机理是在铜带断裂时，铜带缠绕工作辊所致;由于工作辊和支承辊间多层铜带的碰撞和挤压，使机械荷载和动能以热形式扩散在支承辊某个区域，使轧辊表面产生裂纹从而诱生回火裂纹并降低了轧辊性能。从剥落的空穴可以看出疲劳扩展的痕迹，呈现贝壳表面纹路形状，类似沙滩上的水痕。 另外铜带可能会被压入支承辊并导致局部屈服和裂纹，轧辊在连续运转下，导致轧制力每转作用到裂纹的各边并出现多个疲劳裂纹，当裂纹连接到一起时，一块轧辊就会剥落。再则，工作辊的凸度会加重轧辊中间部分辊身荷载并导致裂纹产生。 ?、滑痕，它的产生机理是工作辊和支承辊之间的相对滑动。如果在轧制中，由于润滑冷却不良而造成上下辊热膨胀不均，使辊径差加大，或者是由于张力设定不合理，或者是两只工作辊配对差相差太大，再加上多数工作辊辊身比支承辊长，这些因素都将照成两只工作辊线速度差值，势必使轧辊与铜带之间产生滑动，这种滑动产生的损伤通常会延伸到辊身的整个辊面或支承辊上，如果工作辊被严重磨损成凹陷状，将在支承辊的端头造成损伤。 滑动产生的损伤呈现两种形式，滑动高温产生的严重裂纹，类似于原始微观结构改变产生的微观结构损伤。较高的摩擦滑动，也称作滑行，摩擦热将损坏轧辊的微观结构并在局部薄弱区域会产生疲劳失效和剥落。由于滑动产生的热量，在变冷过程中，受约束的热膨胀而导致塑性应变变成拉应力，而出现裂纹。 微观结构损伤是由滑动所产生的摩擦热，使支承辊材料重新奥氏体化造成的，轧机冷却 16 液冷却量足够，将该区域快速转变成不能充分回火和释放应力的马氏体或贝氏体;即使裂纹在滑行时不会出现，随着轧辊的继续使用，将增加更多引起裂纹和潜在疲劳性剥落的应力。 ?、颤痕，它的产生机理是工作辊和支承辊之间的轻微滑动，支承辊相对工作辊弹跳，支承辊产生震颤，由于支承辊较软，所以支承辊屈服并出现颤痕，支承辊表面产生损伤和微观结构损伤。颤痕是沿支承辊辊身长度的纵向线，可能在轧辊圆周上出现很多次。经常发生在轧制荷载轻的轧机上，颤痕数量多时，辊系运转不稳定。 ?、线性剥落，它的产生机理是从轧辊表面开始，一旦有小裂纹在轧辊外表层滋生，交互变化的拉伸和压缩将在裂纹尖端的延展性材料带上施加应变变形;同时，轧机润滑液被灌进裂纹，在交变挤压下产生液压力，在液压力和剪切应力作用下促进了裂纹的扩展。在较硬的轧辊材料中，还有一些裂纹生长机理，比如微观杂质和裂纹分支加速裂纹的扩展。线性剥落的特征是导致轧辊表面大面积剥落，在脱落层里有一个显示出疲劳扩展的海螺纹。这种轧辊损坏在我公司不时出现，损失比较大。 目前深层淬硬层深度为8,12mm左右，而线性剥落深度一般达15 mm左右，裂纹深度深至30 mm左右，因此出现大面积线性剥落后轧辊无法修复加工使用。 线性剥落的形式有两种:事故剥落和无明显外部原因剥落。 由于轧辊是在复杂应力状态下工作，当这些应力叠加并超过轧辊材料的抗拉强度，如断带、缠辊、粘辊、等事故时，会出现轧辊局部线性剥落。 无明显外因剥落产生的原因主要有: ? 轧辊内部质量原因主要有夹杂物、气孔、辊内晶粒错位等等;外部原因有轧制事故、磨辊烧伤、长时间超负荷工作等产生的初始裂纹、划痕等等;这些缺陷是产生应力集中的主要原因，在长时间轧制过程中，在轧辊与轧件边缘的接触部位会产生较大的应力，出现疲劳现象，如果轧辊内部原有或各种原因萌生的原始裂纹扩展到超过轧辊材料的抗拉强度时，就会出现局部线性剥落。这种情况下的剥落断口出现围绕夹杂物或疲劳应力集中区的“海滩状”疲劳纹，剥落深度基本达到淬硬层的深度。 ? 上次磨削没有清除尽的微裂纹在辊面下扩展，形成一个较窄的光亮带，上面有许多疲劳纹并沿辊轴向扩展，两侧是明显的瞬时断裂区。 ? 轧辊由于受到热冲击或加工硬化所致的表面裂纹，如果轧辊使用时间过长或在两次使用期间的修磨量过小，没有完全消除表面裂纹，这些裂纹会在轧辊工作中按疲劳方式扩展，直至导致瞬间剥落。 ?、破碎性剥落，它是超载产生的表面裂纹，是由轧辊表层长期过量压力产生变形所致。 17 如果轧制过程中出现带材漂移、堆积、波浪折叠，由于超载高压产生瞬间高温，极易形成铜带与轧辊粘接，致使轧辊出现小面积损伤，并产生热裂纹。对于冷轧机，由于铜带断裂缠辊，使工作辊和支承辊间的多层轧件缠绕产生超载并生成裂纹;另外，发生轧辊碰撞的情况下产生额外应力而产生裂纹，这种超载裂纹使该区域轧辊表面碎裂。对于热轧机，辊身上的应力蚀点加重接触压力下由碎屑脱落而产生的磨损。 支承辊表面上的应力蚀点是由于轧制周期长和冷却液质量低造成，冷却液质量低是指其 --2-中含有大量的SO、Cl、F等。如果这些离子数量足够多且水温很高，应力腐蚀裂口就会4 产生，形成主要表面裂纹的蚀点。 ?、断裂，如上述一些典型的非正常损坏形式可以看出，引起的原因均是在一些非正常情况下产生原始裂纹，在轧辊的交变应力作用下，裂纹逐渐扩展，当裂纹沿轧辊表面扩展时，最终造成轧辊表面剥落，当裂纹沿着轧辊直径方向扩展时，裂纹发展到一定程度，剩余断面不能承受轧辊所受的载荷时即发生断辊，断辊通常发生在辊径与辊面的交界处，因为这里轧辊径向尺寸变化大，容易产生应力集中，很容易产生原始裂纹。 如何预防和避免轧辊失效 从上面论述轧辊失效的主要原因可知，轧辊失效基本上是由于各种原因产生的裂纹逐步扩展而成，造成这些裂纹的原因有:轧辊原始质量缺陷、使用上的原因、事故原因、磨削等维护保养原因等等。如何有效地延长轧辊的使用寿命就要从这些方面入手，有效地规避这些因素产生的原始裂纹，从而有效地延长轧辊的使用寿命。 合理地选择轧辊的硬度，硬度通常是指轧辊工作表面的硬度，它是轧辊的主要质量指标，它决定轧辊的耐磨性，在一定程度上决定轧辊的使用寿命。高硬度轧辊与低硬度轧辊相比，裂纹扩展速度较快，剥落又大又深。对于热轧辊来说，它还应具有一定的耐热性，以保证轧制产品的精度，同时也决定轧辊的使用寿命。通常，硬度越高，耐磨性越好;但硬度太高又影响轧辊的韧性，容易出现脆性裂纹及颤痕，反倒影响轧辊的使用寿命，因此合理选择轧辊的硬度需要根据轧辊的材质、工作状态、产品精度等各方面因素综合考虑。 在确定轧辊的结构尺寸时要充分考虑轧辊的强度和结构尺寸，同时对轧辊的表面质量、尺寸公差、各项 检测 工程第三方检测合同工程防雷检测合同植筋拉拔检测方案传感器技术课后答案检测机构通用要求培训 标准都要进行严格定量及定性确定。 必须依据机械行业标准、企业标准和定货技术要求进行严密、科学的质量复检。包括检测轧辊尺寸及形位公差，检测辊身、辊颈的硬度分布及其不均匀性，整个辊身HS值偏差不大于?(1,2)HS，同一母线偏差不大于?1HS。用顽磁力测定仪测定工作层深度;用磁粉法探测表层与近表层缺陷，用超声波法探测轧辊内部缺陷。 18 加强轧机操作机维护人员的技术培养和技能锻炼，不断提高操作和维护技能，合理制定轧制工艺、带材张力、弯辊力，有效避免铜带断裂、铜带缠绕工作辊、轧辊碰撞、轧辊打滑等事故，这些事故极易使轧辊过载或瞬间产生高温而引起轧辊缺陷;一旦出现这些事故应立即更换轧辊，进行轧辊修磨。 定期重磨，为了有效去除轧辊表面裂纹，即使轧辊辊面无影响使用的缺陷，也应进行保护性换辊重磨，除去疲劳裂纹，防止其扩展成深裂纹。重磨时可用双液法或探伤法检测裂纹深度，磨削量应大于裂纹深度。具体来说，针对不同规格铜带材，摸索轧辊的合理轧制吨位或轧制时间，形成合理的换辊 制度 关于办公室下班关闭电源制度矿山事故隐患举报和奖励制度制度下载人事管理制度doc盘点制度下载 ，在轧辊辊面疲劳剥落前及时更换轧辊进行磨削，及时消除轧辊表面缺陷，减少由于表面缺陷扩展而产生的剥落情况发生。 规范修磨制度，轧辊修磨的目的是去除轧辊使用过程中产生的缺陷，但是，如果修磨时磨削参数选择不当，磨削时会对轧辊产生更大损伤，甚至产生磨削裂纹，主要原因是切削用量过大，产生巨大的摩擦热，使轧辊表面烧伤，造成轧辊材料力学性能下降，同时应力增大，最终造成裂纹;磨削裂纹具有特有的外部表面形状，常垂直于磨削方向，排列成行，有时也成网状。在轧辊修磨过程中，正确选择砂轮非常重要，正确选择砂轮不但可以提高磨削质量，还可以提高工作效率，选择砂轮时，要考虑轧辊材质、热处理状态、表面粗糙度、磨削余量等因素。 实际工作经验表明，采用适当降低砂轮线速度、磨削深度和适当提高工件转速的方法，可有效降低磨削温度，提高磨削质量。 在磨削过程中，金属变形速度很快，在极短时间内磨削区域会产生很高温度，高温极易引起轧辊表面烧伤和产生热应力，从而造成变形和裂纹;同时，在高温下砂轮的磨损也非常快，采用合理的冷却方法和磨削液可以防止轧辊修磨时的缺陷，提高砂轮的寿命。轧辊从轧机上换下时不应立即进行磨削，应放置到与环境温度一致，使工作中产生的内应力得到充分释放时再行磨削，磨削前应进行轧辊表面探伤，磨削完成后再次进行探伤，以便确认辊面残余裂纹清除情况;一般放置24小时再上机使用，以便于磨削应力消除。 正确使用及保管轧辊， 控制贮运条件，运输时应做好保护措施，避免碰撞，一是造成表面磕碰伤，二是剧烈的颠簸和磕碰容易造成轧辊内部残余内应力迅速释放引起内部裂纹。 贮运温度应大于0?，严禁室外存放。存放时不得发生较大的温度变化，避免成品轧辊堆放，应单只摆放或托架摆放，摆放的垫木或托架的托脚应设计合理的跨度，避免轧辊在重力作用下产生永久变形，并要做好防锈工作。 自然时效，自出厂日起，工作辊需存放6个月，支撑辊存放一年后方可使用，以有效降 19 低轧辊内部的残余应力。 正确使用轧辊，合理选择轧辊材质及两工作辊配对差，在轧辊磨削时就应确定轧辊的配对使用关系，并控制两工作辊直径，如果直径相差过大，工作时由于线速度差值过大，将很容易造成划痕与颤痕，严重时造成辊面划伤及烧伤;另外直径相差过大极大地影响铜带的板型和表面质量。 合理配置工作辊与支承辊的材质和硬度，一般工作辊的硬度应高于支承辊硬度。 进行轧辊预热，开机前及新换轧辊，热轧机应先预热辊面至70,80?，并保温1,2小时; ,50?，保温0.5小时， 然后方可正常使用;预热方式最好采用预冷轧工作辊则应预热至30 热装置或热润滑液进行;如果不具备条件，应采用小加工率进行轧制，使辊面温度缓慢上升，当达到工作温度后再进行正常轧制。轧机停机后不应立即关闭润滑液并立即停转轧辊，应该继续喷射润滑液，同时让轧辊在爬行状态下转动，使轧辊温度缓慢降到环境温度，这一点在延长轧辊寿命方面非常重要。 轧辊的冷却条件对断辊和裂纹的发展也有较大影响，尤其是下辊冷却能力差，有时换下的下辊辊温高达80?;所以应加强冷却液控制，确保冷却液大流量，不喷溅 ，在辊面均匀分布，有足够的冷却与润滑流量。另外，润滑液的质量必须进行监视，因为腐蚀离子不仅对轧辊有害，而且还会损坏其它轧机设备。 合理编制轧制工艺，确定适当的轧制张力，有效避免断带造成的缠辊、跑偏、叠轧、粘辊等事故发生，以免造成轧辊的损伤。对于热轧机应保证轧制温度，避免低温轧制。另外防止轧制时误操作，尤其是事故性误操作，一旦出现轧制事故，不管轧辊表面有无显性外伤均应立即换辊，进行探伤检查并修磨处理，以免损伤进一步扩大。 尽量缩短换辊周期，避免轧辊疲劳出现裂纹或其他形式的失效。若产生微小裂纹，应及时磨削以避免裂纹继续扩展。经常更换工作辊以保持辊系良好的辊形，对提高铜带板形和尺寸精度及表面质量都有利。有损伤的工作辊和窄带会加重应力作用支承辊辊端的问题，延长轧制周期后，不平稳的轧辊接触压力会导致轧辊疲劳失效。 及时进行轧辊的维护和装配，合理设计倒角:为防止剥落，辊身边部通常需要设计倒角，特别是支承辊，当倒角设计不合理时，在辊身平面与倒角连接处会出现应力集中，这一区域偶尔也会出现剥落，因为倒角设计受到轧制产品的规格和轧制 计划 项目进度计划表范例计划下载计划下载计划下载课程教学计划下载 的限制，所以，需要通过长期的实践和已经掌握的技术诀窍来确定。通过采用有限元分析法，从预防剥落的角度来进行设计倒角和应力分布研究分析，发现圆弧倒角应力集中最小，锥度倒角次之，阶梯倒角应力集中最大，并有剥落的危险。因此，必须合理设计倒角，以使应力集中得到有效控制，并 20 通过综合考虑轧制产品和磨床能力来确定合适的倒角形状。 所以，轧辊更换下来后要进行必要的维护，在进行辊面探伤的同时，对于轧辊倒角部位要进行重点检查，及时处理轧辊边部出现的微裂纹，有效避免肩剥落及辊身端面裂纹。 轧辊装配时应严格按照装配要求进行，同时对相互配合部件进行详细的检查与清洗，并注意润滑;对于新换的部件要进行严格的尺寸检查和装配关系校对，避免装配不当造成的辊身端面裂纹，另外应确保轧辊(特别是支承辊)与轴承盒相对固定装配关系，特别是支承辊轴承采用四列短圆柱辊子轴承的情况下，这样可以比较好的保证轴承的游隙及辊系的旋转精度，确保轧制带材的段落差最小。 21 第六题:请结合圆锥滚子轴承的结构特点，谈一下其在实际使用过程中的注意事项，从结构设计、安装、调整几方面来谈 圆锥滚子轴承的类型代号为30000，圆锥滚子轴承为分离型轴承。一般情况下，尤其是在GB/T307.1-94《滚动轴承 向心轴承公差》中所涉及到的尺寸范围内的圆锥滚子轴承外圈与内组件之间是百分之百可以通用互换使用的。外圈的角度以及外滚道直径尺寸已与外形尺寸相同被标准化规定了。不允许在设计制造时更改。以致使圆锥滚子轴承的外圈与内组件之间可在世界范围内通用互换。 圆锥滚子轴承主要用于承受以径向载荷为主的径向与轴向联合载荷。与角接触球轴承相比、承载能力大，极限转速低。大锥角的圆锥滚子轴承可以承受以轴向力为主的径、轴向联合载荷。圆锥滚子轴承能够承受一个方向的轴向载荷，能够限制轴或外壳一个方向的轴向位移。 圆锥滚子轴承为分离性轴承，其内圈和外圈可以分别安装。在安装和使用过程中可以调整轴承的径向和轴向游隙，也可以预过盈安装。单列的在径向载荷作用下会产生附加轴向力，因此，一般应成对配置，即同名端面相对安装，如果单独使用，其外加轴向力应大于附加轴向力。双列的两内圈之间、四列的内外圈之间均有隔圈，改变其厚度可以调整轴承的游隙。四列圆锥滚子轴承与双列圆锥滚子轴承性能基本相同，可承受较大的径向载荷，但主要极限转速低。 圆锥滚子轴承轴向游隙的大小对轴承能否良好工作影响很大，游隙小传动精度高，过小温升高，游隙过大，传动精度低，轴承容易损坏。因此，圆锥滚子轴承安装时游隙调整非常重要，技术水平要求较高，另外在结构设计时应充分考虑游隙调整问题。 在圆锥滚子轴承轴结构设计中，对于支点跨度较 大，悬臂长度较小，则悬臂端刚性较大，当轴受热伸长 时，轴承游隙增大，轴承不会卡死。 对于背对背排列的圆锥滚子轴承支撑结构，载荷作用中心处于轴承中心线之外，其游隙变化有如下特点: 外滚道锥尖重合时(如上图)，轴向膨胀量和径向膨胀量基本平衡，预调间隙保持不变。 外滚道锥尖交错时(如下图)，径向膨胀量大于轴向膨胀量，工作游隙减小。 22 外滚道锥尖不相交时(如下图)，轴向膨胀量大于径向膨胀量，工作游隙增大。如果采用预紧安装，当轴受热伸长时，预紧量将减小。 对于面对面排列的圆锥滚子轴承支撑结构，载荷作用中心处于轴承中心线之内，这种布置结构简单，拆装方便，当轴受热膨胀时，游隙变小，容易造成轴承卡死，因此，要特别注意轴承游隙的调整。 23 第七题:请结合轧辊轴承的结构特点，这对我公司轧辊轴承使用的现状，谈一下如何正确、合理地安装、使用和管理 轧辊轴承的工作特点是工作负荷大，单位压力高，并且发热量大，寿命短。 轧辊轴承的主要类型有开式轴承，包括带金属轴瓦的滑动轴承和带层压胶布轴瓦;另外一种就是闭式轴承，包括液体摩擦轴承和滚动轴承。 在我公司除了液体摩擦轴承以外，其他形式的轧辊轴承均有使用，但绝大部分是滚动轴承，这里的重点是轧机支承辊所用的四列短圆柱滚子轴承(FC轴承)，这种轴承价值高、对轧制产品精度影响大，同时在我公司的使用中，存在的问题也较多，这也是本题的主要需论述的问题。 轧机专用轴承属于圆柱滚子轴承，由于轧机的工作特性所决定，具有同一内径尺寸的普通圆柱滚之轴承与轧机专用轴承相比，具有外径尺寸小、宽度宽，承载能力大，极限转速低的特点。按照JB/T5389.1-2005规定，轧机轴承零件采用符合GB/T3203-1982规定的渗碳钢G20Cr2Ni4和G20Cr2Ni4A制造时，其渗碳层深度及热处理质量应符合JB/T8881-2001规定;轧机轴承零件采用符合GB/T18254-2002规定的高碳鉻钢GCr15和GCr15SiMn制造时，其热处理质量应符合JB/T1255-2001规定。 另外，根据轧机的工作特点和环境因素，轧机轴承一般不规定使用寿命。再有就是，轧机轴承如果选用FC型，轴承内圈外径需要在安装到轧辊上以后进行配磨，以保障正确的径向游隙。 根据轧机的工作特点，以及在我公司实际使用情况，存在的问题主要有如下几点: 滚动轴承的寿命是指轴承的疲劳寿命，即到轴承滚动表面出现疲劳剥落为止的累计工作小时数或运转的总转数，但除正常的疲劳剥落外，还有多种损坏形式，常有磨损、烧伤润滑脂失效，损坏的表现是轴承运转不灵活，摩擦力矩和温升急剧增高，振动和噪声恶化，甚至出现轴承卡死而不能旋转，我们要掌握影响轴承使用寿命的因素，首先对轴承损坏形式进行分析，找到引起损坏的原因。 1、接触疲劳剥落 轧制过程中，工作辊、支承辊是正反转轧制，载荷反复交变作用，冲击负荷大。轴承是在重负荷、高冲击力下运转，疲劳寿命将受很大影响，使用中轴承的疲劳剥落一般容易出现在滚子的表面上。 2、磨损 24 滚动轴承并非纯滚动，滚子与内外圈滚道之间、保持架与滚子，内外圈之间都存在滑动，滑动引起磨损，磨损后滚动表面的表层质量恶化，轴承旋转精度降低，游隙增加，甚至超出允许值，振动、噪声增大，要减小滑动磨损则要提供良好的润滑，在金属滑动表面之间形成油膜，避免金属之间的直接接触，应尽量改善润滑，使较大磨损的出现滞后于疲劳寿命，轴承在使用一定程度后，磨损是必然要出现的，轴承轻微磨损后然可继续使用，但一旦使轧制的带材精度降低，出现段落尺寸差、两边差时，就必须更换轴承，保证产品的质量。 轴承的接触疲劳剥落和磨损是不可避免的，轴承不可能永久使用下去，使用中应尽力避免高冲击负荷，改善润滑，提高轴承的使用寿命，减小磨损，使轴承的使用寿命最大化。 3、烧伤 轴承运转时，其中的滑动摩擦的零件间，若温度急剧升高，润滑脂失效，其表层组织改变，严重时，发生粘接、卡死，即为轴承烧伤，烧伤是摩擦热急剧增加所引起的一种瞬时现象，为避免烧伤，主要要改进轴承的设计，保持架采用自润滑性能的金属镀层，减小滑动摩擦，改善润滑冷却条件，保证润滑脂的供给。 4、润滑脂失效 在轴承运转过程中润滑脂的性能是逐渐变化的，主要由于润滑脂经受反复剪切，脂的结构发生变化，基油逐渐氧化，尘埃、水份等杂质的侵入，基油的蒸发或脂的泄漏等影响，最后，润滑脂失去正常的润滑性能，摩擦温度急剧增加，滚动表面产生烧伤，润滑脂即失效了，它的损坏表现形式也是烧伤，但它是由于脂的逐渐恶化引起的，影响润滑脂寿命的主要因素有工作温度、轴承负荷、润滑脂的成份及安装条件，振动尘埃，水份。 根据以上几种轴承损坏的形式，总结出影响轴承使用寿命的几个因素。 1、动载荷 动载荷是影响轴承寿命的主要因素，支承辊轴承在设计选型时就是根据轧制过程中的轧制力所确定，在轧制过程中不平衡，振动、冲击引起的负荷为正常负荷的几倍，特别是当出现卡钢、叠轧、偷工艺、轧辊中进入异物等都会引起十倍至几十倍的冲击力，因此轧制中要规范操作，杜绝上述现象，避免轴承的提早疲劳损坏。 2、轴承材料 轴承材料的化学成份、冶炼方法、热处理方法，对轴承寿命的影响至关重要，支承辊轴承由于其工况条件的影响，对轴承制造具有特殊的要求，要不断与轴承生产厂家进行探讨，对轴承的材质、硬度、热处理方法等不断进行改进，寻找除适合工况要求的轧辊轴承。 3、安装、密封 25 轴承的安装对寿命的影响很大，轴承安装要求同心度良好，密封装置足以防止灰尘、微粒和水份的侵入，工作径向游隙要调整适当，游隙太小，轴承摩擦温度升高，辊道表面烧伤，游隙太大，轴承振动、惯性、冲击严重，噪声大，寿命降低。 4、固定成套配对关系 由于轧辊轴承是内圈可分离式，在实际使用中又要按照配套关系修磨内圈外圆，以便保证轴承游隙，因此，在使用中一定要保证正确的成套配对关系，不但要同一套轴承始终保持配套，就是与轧辊间，以及在轧辊上的装配位置均应是固定的，绝不可随意配对装配。 另外就是不能随意修磨内圈外圆，破坏轴承游隙，这将严重影响滚动体的受力情况，加速轴承损坏，同时影响带材质量。 5、润滑 润滑脂选择要合适，润滑脂的量要恰当，润滑不良将会造成轴承的早期损坏，合理的润滑减小摩擦发热，避免温升过高，减小磨损，防止锈蚀，增加密封，支承辊轴承24小时连续运转，无法供油，工作环境差，潮湿，灰尘大，冲击负荷大，锂基脂的使用，能较好地解决上述问题。 支承辊轴承的正确使用，对提高带材产量，降低成本具有重大意义，尽力做好轴承的安装、润滑、维护，使轴承的使用寿命能被我们掌握，以便做好定期更换，避免轴承的早期损坏，消灭突发事故的发生，最终轴承在运转中的疲劳剥落和磨损是不可避免的。 26 第八题:请谈一下链传动的形式都有哪些，在我公司使用的情况怎样，以及使用中的注意事项 按照用途不同，链可分为起重链、牵引链和传动链三大类。起重链主要用于起重机械中提起重物，其工作速度v?0.25m/s;牵引链主要用于链式输送机中移动重物，其工作速度v?4m/s;传动链用于一般机械中传递运动和动力，通常工作速度v?15m/s。 传动链有齿形链和滚子链两种。齿形链是利用特定齿形的链片和链轮相啮合来实现传动的，齿形链允许的工作速度可达40m/s，但制造成本高，重量大，故多用于高速或运动精度要求较高的场合。 链节在运动中，作忽上忽下、忽快忽慢的速度变化。造成链运动速度的不均匀，不恒定作有规律的周期性的波动。链轮每转过一个齿，链节速度都经历了由小变大、再到小的变化过程。显然链轮齿数越少，变化幅度也越大。 用于动力传动的链主要有套筒滚子链和齿形链两种。 套筒滚子链由内链板、外链板、套筒、销轴、滚子组成。外链板固定在销轴上，内链板固定在套筒上，滚子与套筒间和套筒与销轴间均可相对转动，因而链条与链轮的啮合主要为滚动摩擦。套筒滚子链可单列使用和多列并用，多列并用可传递较大功率。套筒滚子链比齿形链重量轻、寿命长、成本低。在我公司应用较广，如在二带热轧辊道、高精带热轧辊道、一带退火炉等。 齿形链是用销轴将多对具有60?角的工作面的链片组装而成。链片的工作面与链轮相啮合。为防止链条在工作时从链轮上脱落，链条上装有内导片或外导片。啮合时导片与链轮上相应的导槽嵌合。齿形链传动平稳，噪声很小，故又名无声链，常用于高速传动。套筒滚子链和齿形链链轮的齿形应保证链节能自由进入或退出啮合，在啮入时冲击很小，在啮合时接触良好。在我公司没有应用。 链传动的失效形式及避免方式有以下几点: ? 链板疲劳破坏 链在松边拉力和紧边拉力的反复作用下，经过一定的循环次数，链板会发生疲劳破坏。正常润滑条件下，链板疲劳强度是限定链传动承载能力的主要因素。 ? 滚子、套筒的冲击疲劳破坏 链传动的啮入冲击首先由滚子和套筒承受。在反复多次的冲击下，经过一定循环次数，滚子、套筒可能会发生冲击疲劳破坏。这种失效形式多发生于中、高速闭式链传动中，在二带热轧辊道上经常发生这种损坏。因此，避免过载，降低换向速度及频次，减少冲击负荷是减少这种损坏的最好办法。 27 ? 销轴与套筒的胶合 润滑有利于缓冲、减小摩擦、降低磨损，润滑良好否对承载能力与寿命大有影响。链速越高，润滑方式要求也越高。润滑不当或速度过高时，销轴和套筒的工作表面会发生胶合。胶合限定了链传动的极限转速，所以加强润滑非常重要。 ? 链条铰链磨损 铰链磨损后链节变长，容易引起跳齿或脱链。开式传动、环境条件恶劣或润滑密封不良时，极易引起铰链磨损，从而急剧降低链条的使用寿命，因此在链传动中要设有张紧装置，在实际使用中要经常检查链的松紧度，适时进行调整。 ? 过载拉断 这种拉断常发生于低速重载的传动中。 28 第九题:请谈一下带传动的形式都有哪些，在我公司使用的情况，以及使用中的注意事项 一、带传动有如下几种形式: 1、 普通V型带:带两侧与轮槽侧面附着较好，当量摩擦因数较大，允许包较小，传动比比较大(?10)中心距较小，带速20,30m/min，最佳20 m/min，预紧力较小传动功率可达700KW，传动效率85%,95%。在我公司应用较多，例如在除尘器风机、一带热轧辊道、一带磷铜初轧、热轧及热轧主传动。 2、 窄V型带:带顶呈弓形，两侧呈内凹形，与轮槽接触面积增大，柔性增加，强力层上移，受力后仍保持整齐排列，除具有普通V型带的特点外，能承受较大的预紧力，速度(最佳20,25m/min，极限最佳40,50m/min)及可挠曲次数提高，寿命长，传动功率增大，单根可达75KW，传动比?10，带轮宽度和直径可减小，费用比普通V型带第20%,40%，传动效率85%,95%，可以完全替代普通V型带。在我公司还没有应用。 3、 联组窄V型带:窄V型带延伸产品，各带长度一致，整体性好，各带受力均匀，横向刚度大，运转平稳，速度20,25m/min，消除了单根带的振动，承载能力较高，传动效率85%,95%，寿命较长，传动比?10。适用于脉动场合和有冲击振动的场合，特别适用于垂直地面的平行轴传动，要求带轮加工精度高。在我公司还没有应用。 4、 多楔带:在平带内表面纵向布有等间距40?三角楔的环形带，兼有平带与联组V型带的特点，但比联组带传递功率大，效率高(85%,95%)，速度快(20,40m/min)，传动比大，带体薄，比较柔软，小带轮直径可很小，机床中应用较多，在我公司还没有应用。 5、 普通平带:抗拉强度大，耐湿性好，中心距较大，价格便宜，传动比较小(不得大于5，一般不大于3)，效率较低(83%,95%)可呈交叉、半交叉及有导轮的角度传动，传动功率可达500KW，传动速度15,30m/min，在我公司没有应用。 6、 梯形齿同步带:靠齿啮合传动，传动比准确，传动效率高(98%99.5%)，与其他带传动相比，初张力最小，轴承承受压力最小，瞬时速度均匀，单位质量传递功率最大，与链和齿轮传动相比，脚印小，不需要润滑，传动比(?10)、线速度(,1,40)范围大，传递功率大，耐冲击振动较好，维修简便、经济，广泛应用于各种机械传动中，在我公司应用不多。 7、 圆弧形齿同步带:同梯形齿同步带，齿根应力及中小，寿命更长，传动功率比梯形齿同步带高1.2,2倍。在我公司应用不多。 29 二、带传动使用中的注意事项 1、安装过程中应先减小中心距，松开张紧轮，装好后在调整张紧力。如果采用盘车法安装V型带，一定要注意安全，注意手位置和扶盘车方向，多人配合注意观察，避免人身伤害。另外，张紧力不能调节过大，否者将造成带过早损坏，或轴头弯曲及轴承损坏。 2、V型带注意型号、基准长度;多根传动必须同时更换，不允许不同型号、新旧带同组使用，以避免带受力不均。 3、两带轮中心线应平行，带轮端面垂直中心线，主从动带轮的轮槽在同一平面内，其倾角及轴向偏移量不应过大，一般倾角不应超过1?，轴与轴端变形要小，否则带易脱落或加快侧面磨损。 m，过于粗糙，工作时发热大而加剧磨4、带轮工作表面粗糙度要适当，一般为Ra1.6μ 损，过于光滑，则易于打滑。 5、定期检查，主要检查大的张紧力、磨损程度以及带轮是否有裂纹等缺陷。如果带的张紧力过小，将降低带的传动效率，造成摩擦热，轻者烧毁带，重者影响轴承润滑情况，造成轴承烧损。 6、保持清洁，避免遇酸碱或油污时代老化，如果油污沾到带上将造成打滑，降低传动效率及传动比的准确性。 30 第十题:请从疲劳学角度谈一下轧辊表面剥落产生的原因，如何避免 零件材料长时间在交变载荷作用下产生裂纹和断裂的现象称为疲劳破坏。 大小和方向随时间发生周期性变化的载荷称为交变载荷，所引起的应力称为交变应力。 零件长期在交变的机械应力或热应力下工作，即使最大工作应力小于静载荷下的屈服极限 σ ，但在长期工作后也会产生裂纹或断裂，即产生疲劳破坏。零件发生疲劳断裂时具有s 以下特征: ? 零件是在交变载荷作用下经过较长时间的使用; ? 断裂应力小干材料的抗拉强度σ，甚至小于屈服强度σ; bs ? 断裂是突然的，无任何先兆; ? 断口形貌特殊，断口上有明显不同的区域; ? 零件的几何形状、尺寸、表面质量和表面受力状态等均直接影响零件的疲劳断裂。 一、疲劳破坏的种类 ? 按零件所受应力大小和循环周数分类: 高周疲劳:为低应力、高寿命的疲劳破坏。应力较低，小于屈服极限，应力循环周数较 67高，一般超过10,10，为最常见的一种疲劳破坏，如曲轴、弹簧等零件的断裂。 低周疲劳:为高应力、低寿命的疲劳破坏。应力近于或等于屈服极限，应力循环周数少 45于10,10。例如，压力容器、高压管道、飞机起落架、核反应堆外壳等的裂纹和断裂。使用中应力很高，甚至超过材料的σ，但循环周数很少时就发生疲劳破坏。 s ? 按零件工作环境和接触情况分类: 分为大气疲劳、腐蚀疲劳、热疲劳、接触疲劳、微动磨损疲劳和激冷疲劳等。 热疲劳:由于零件受热温度变化引起热应力的反复作用造成的疲劳破坏。例如，柴油机气缸套、气缸盖受热面的裂纹。 腐蚀疲劳:零件在腐蚀性介质中受到腐蚀，并在交变载荷作用下产生的疲劳破坏。 ?按应力状态分类: 有弯曲疲劳、扭转疲劳、轴向拉压疲劳和复合疲劳等。 二、疲劳破坏的机理 疲劳断裂与静载荷断裂不同，在静载荷下为脆性或韧性的材料，在疲劳载荷下发生断裂时，不产生明显的塑性变形，断裂是突然发生的。 疲劳断裂有裂纹的萌生、扩展和断裂三个阶段，疲劳破坏的宏观断口可分为疲劳源区、 31 疲劳裂纹扩展区和瞬时断裂区三部分。 疲劳源区的特征与疲劳裂纹的主要原因有关，当疲劳裂纹源于原始的宏观缺陷时，准确地判断原始宏观缺陷的疲劳特性，为分析断裂事故的原因提供重要的依据。 通过材料疲劳试验中得出，试样承受的载荷类型、应力水平、应力集中程度及环境介质等均会影响疲劳断口的形状，包括疲劳源产生的位置和数量、疲劳裂纹尖端的扩展方式、疲劳裂纹扩展区与瞬时断裂区所占断口的相对比例及相对位置和对称情况等。 应力集中往往促进裂纹的萌生和发展。因此，在缺口试样的宏观断口上，疲劳源数目可能增多，缺口使裂纹在两侧的扩展速度加快，使前沿变成波浪形或凹形。应力状态也会改变疲劳源的数目、位置和裂纹尖端的形状。 在拉压和单向弯曲应力作用下，疲劳源和裂纹尖端常常在一侧发展;在反复弯曲应力作用下，疲劳源和裂纹尖端在两侧发展;在旋转弯曲应力作用下，疲劳源和裂纹尖端的相对位置发生改变，沿着与旋转方向相反的方向裂纹尖端推进快，而疲劳源则偏向旋转方向一边。 三、轧辊表面剥落产生的原因 通过上面金属材料坯料破坏的基本概念、特征及机理，结合轧辊实际工作的状态以及轧辊表面剥落的端口特性可以明显看出，属于低应力、高寿命的疲劳破坏的高周疲劳，在应力较低，小于屈服极限，应力循环周数较高的情况下出现的突然破落。 轧辊在工作时，对于辊面上的任意一点，在轧辊轧制的每一圈中，均经过一次拉、压过程，是非常典型的正弦交变应力状态。并且应力值大大小于轧辊材料的σ，否则轧辊将出现s 瞬间断裂。 轧辊在制造、加工、使用过程中，将不可避免地存在微小的缺陷，这些缺陷有可能是材料铸造、锻造当中的缺陷，可能是加工中的机械损伤、加工刀痕、微小裂纹，也有可能是使用过程中产生的过载裂纹、热裂纹、加工硬化裂纹等等。这些微小的缺陷都有可能成为应力集中点。 一旦有小裂纹在轧辊外表层滋生，交互变化的拉伸和压缩将在裂纹尖端的延展性材料带上施加应变变形;同时，轧机润滑液被灌进裂纹，在交变挤压下产生液压力，在液压力和剪切应力作用下促进了裂纹的扩展。在较硬的轧辊材料中，还有一些裂纹生长机理，比如微观杂质和裂纹分支加速裂纹的扩展。当裂纹扩展到淬硬层与基层过渡位置是，由于轧辊基体材料的塑性好于淬硬层，在这个层面，裂纹将沿着过渡面扩展。当扩展到一定范围以后，由于大面积内部空前的存在，使该区域边界的应力非常大，当应力值超过σ以后，出现该区域的s 瞬间剥落。 32 目前深层淬硬层深度为8,12mm左右，而线性剥落深度一般达15 mm左右，裂纹深度深至30 mm左右，因此出现大面积线性剥落后轧辊无法修复加工使用。这一点从630轧机工作辊破落实例中体现地非常清楚。 线性剥落的形式有两种:事故剥落和无明显外部原因剥落。 由于轧辊是在复杂应力状态下工作，当这些应力叠加并超过轧辊材料的抗拉强度，如断带、缠辊、粘辊、等事故时，会出现轧辊局部线性剥落。 无明显外因剥落产生的原因主要有: 轧辊内部质量原因主要有夹杂物、气孔、辊内晶粒错位等等;外部原因有轧制事故、? 磨辊烧伤、长时间超负荷工作等产生的初始裂纹、划痕等等;这些缺陷是产生应力集中的主要原因，在长时间轧制过程中，在轧辊与轧件边缘的接触部位会产生较大的应力，出现疲劳现象，如果轧辊内部原有或各种原因萌生的原始裂纹扩展到超过轧辊材料的抗拉强度时，就会出现局部线性剥落。这种情况下的剥落断口出现围绕夹杂物或疲劳应力集中区的“海滩状”疲劳纹，剥落深度基本达到淬硬层的深度。 ? 上次磨削没有清除尽的微裂纹在辊面下扩展，形成一个较窄的光亮带，上面有许多疲劳纹并沿辊轴向扩展，两侧是明显的瞬时断裂区。 ? 轧辊由于受到热冲击或加工硬化所致的表面裂纹，如果轧辊使用时间过长或在两次使用期间的修磨量过小，没有完全消除表面裂纹，这些裂纹会在轧辊工作中按疲劳方式扩展，直至导致瞬间剥落。 线性剥落的特征是导致轧辊表面大面积剥落，在脱落层里有一个显示出疲劳扩展的海螺纹。清楚的表明了应力集中点的萌生、裂纹扩展方向等信息。 四、如何避免轧辊表面剥落 1、加强轧辊制造及质量检测管理 ? 合理选择轧辊材质、制造工艺，使轧辊具有较高的抗剥落能力。 ? 合理地选择轧辊的硬度，高硬度轧辊与低硬度轧辊相比，裂纹扩展速度较快，剥落又大又深。通常，硬度越高，耐磨性越好;但硬度太高又影响轧辊的韧性，容易出现脆性裂纹及颤痕，反倒影响轧辊的使用寿命，因此合理选择轧辊的硬度需要根据轧辊的材质、工作状态、产品精度等各方面因素综合考虑。 ? 在确定轧辊的结构尺寸时要充分考虑轧辊的强度和结构尺寸，同时对轧辊的表面质量、尺寸公差、各项检测标准都要进行严格定量及定性确定。 ? 轧辊是高技术、高附加值产品，必须依据机械行业标准、企业标准和定货技术要求 33 进行严密、科学的质量复检。轧辊检验是我公司的薄弱环节。 2 加强轧辊使用过程管理 ?提高人员素质，加强轧机操作机维护人员的技术培养和技能锻炼，不断提高操作和维护技能，合理制定轧制工艺、带材张力、弯辊力，有效避免铜带断裂、铜带缠绕工作辊、轧辊碰撞、轧辊打滑等事故，这些事故极易使轧辊过载或瞬间产生高温而引起轧辊缺陷;一旦出现这些事故应立即更换轧辊，进行轧辊修磨。 ?定期重磨 为了有效去除轧辊表面裂纹，即使轧辊辊面无影响使用的缺陷，也应进行保护性换辊重磨，除去疲劳裂纹，防止其扩展成深裂纹。重磨时可用双液法或探伤法检测裂纹深度，磨削量应大于裂纹深度，减少由于表面缺陷扩展而产生的剥落情况发生。 规范修磨制度 ? 轧辊修磨的目的是去除轧辊使用过程中产生的缺陷，但是，如果修磨时磨削参数选择不当，磨削时会对轧辊产生更大损伤，甚至产生磨削裂纹。 在轧辊修磨过程中，正确选择砂轮非常重要，正确选择砂轮不但可以提高磨削质量，还可以提高工作效率。 在磨削过程中，金属变形速度很快，在极短时间内磨削区域会产生很高温度，高温极易引起轧辊表面烧伤和产生热应力，从而造成变形和裂纹;同时，在高温下砂轮的磨损也非常快，采用合理的冷却方法和磨削液可以防止轧辊修磨时的缺陷，提高砂轮的寿命。 3、正确使用及保管轧辊 ? 控制贮运条件，运输时避免碰撞，一是造成表面磕碰伤，二是剧烈的颠簸和磕碰容易造成轧辊内部残余内应力迅速释放引起内部裂纹。贮运温度应大于0?，存放时不得发生较大的温度变化;避免成品轧辊堆放，应单只摆放或托架摆放，摆放的垫木或托架的托脚应设计合理的跨度，避免轧辊在重力作用下产生永久变形，并要做好防锈工作。 ? 自然时效，自出厂日起，工作辊需存放6个月，支撑辊存放一年后方可使用，以有效降低轧辊内部的残余应力。 4、正确使用轧辊 ? 合理选择轧辊材质及两工作辊配对差，如果直径相差过大，工作时由于线速度差值过大，将造成辊面划伤及烧伤;另外直径相差过大极大地影响铜带的板型和表面质量。 ? 合理配置工作辊与支承辊的材质和硬度，一般工作辊的硬度应高于支承辊硬度。 ? 严格按照有关规定使用轧辊，注意开机前预热，及停机后温度缓慢降到环境温度， 34 这一点在延长轧辊寿命方面非常重要。 ? 轧辊的冷却条件对断辊和裂纹的发展也有较大影响，同时润滑液的质量必须进行监视，因为腐蚀离子不仅对轧辊有害，而且还会损坏其它轧机设备。 ? 合理编制轧制工艺，确定适当的轧制张力，有效避免断带造成的缠辊、跑偏、叠轧、粘辊等事故发生，以免造成轧辊的损伤。一旦出现轧制事故，不管轧辊表面有无显性外伤均应立即换辊，进行探伤检查并修磨处理，以免损伤进一步扩大。 ? 尽量缩短换辊周期，避免轧辊疲劳出现裂纹或其他形式的失效。经常更换工作辊以 良好的辊形，对提高铜带板形和尺寸精度及表面质量都有利。 保持辊系 ? 及时进行轧辊的维护和装配，轧辊更换下来后要进行必要的维护，处理轧辊表面出现的问题。轧辊装配时应严格按照装配要求进行，同时对相互配合部件进行详细的检查与清洗，并注意润滑。 35 第十一题:请谈一下减速机使用、维护中的注意事项 1、新安装及检修后减速机要经过初期磨合，按照满负荷的25%、50%和75%分别运行4小时、8小时和24小时试运转，然后再按满负荷运行。 如果减速机在使用之前已经存放了两年之久，要用减速机的自身润滑油系统进行无载转动2小时。 2、不论是新安装还是检修后的减速机，启动前均应手动盘车，应保证所有齿轮的轮齿均进行至少一次以上的啮合，确认无卡阻现象，达到规范要求方可允许开机。 3、起动强制润滑的减速机之前，首先要检查润滑系统的功能，启动是润滑的关键时刻，监视强制润滑系统的功能十分重要。 4、设备的维护 ? 保持设备和周围场地洁净，无垃圾、无油垢。 ? 随时注意减速机在运转中有无异声。 ? 检查有无不正常的振动，温度是否合乎规定。 ? 注意观察减速机的上、下结合面和轴端，有无渗油现象，如有渗漏及时消除。 ? 通过油标尺或油面镜，检查油面应在规定位置，加油时严格执行“三级过滤”。 5、运行中检查 ? 减速机投入运行后，为保证减速机安全运行应按公司设备点检的要求进行动态和静态点巡检，对存在问题及时进行处理，并作好详细记录。 检查内容如下: ? 减速机及其冷却系统等附件是否清洁; ? 减速机高速轴、低速轴及轴承处壳体温度; ? 润滑泵站的油加热器是否误动作; ? 减速机各处振动是否正常; ? 减速机各处是否有异音; ? 减速机各处是否有漏油现象，润滑油色泽是否正常; ? 减速机冷却系统工作是否正常; ? 减速机空气过滤器是否清洁; ? 减速机各螺栓有无明显松动; ? 减速机润滑油泵工作是否正常。 36 ? 检查中发现问题做好记录并向领导汇报，对于影响减速机安全运行的问题需立即安排停机处理，对于不影响减速机安全运行的问题可安排监控运行，做好检修准备，择机处理。 、停机检查 6 ? 停机检查分外部检查和内部检查，对于正常运行减速机，停机内部检查可每半年一次，对于存在隐患的减速机，当停机时间超过8小时必须进行一次内部检查。 ? 停机检查内容: ? 润滑油油位是否正常，油质有无明显变化; 各螺栓是否紧固; ? ? 联轴器是否对中; 空气过滤器、冷却系统是否清洁; ? ? 各轴承、油封是否损坏; ? 各齿轮位置是否变化，轮齿是否损伤，啮合面积是否符合要求; ? 减速机附属设备是否清洁; ? 手动盘车，有无异音及卡阻现象; ? 油槽中有无铁屑; ? 检查加热器、测温测压装置是否正常。 7、定期检查内容 ? 夏季每天、其它季节每两天定时测定减速机的相关部位温度情况并做好记录。测量部位有输入轴轴头、输入轴两侧端盖、输入轴侧箱体、输出轴轴头、输出轴两侧端盖、强制润滑油油温(飞溅润滑油池温度)。如果出现温度升高现象，应增加测量次数或定点监测，及时查明原因并处理。 ? 每月测定减速机各轴承部位的振动情况，并做好记录。在有条件的情况下应该采用仪器监测，但至少应做到人工感觉监测。 8、减速机维护的具体要求及注意事项 ? 减速机的润滑 润滑油的选择应根据具体设备的技术文件要求进行，如果没有技术文件或者技术文件中没有具体要求时，一般选用《GB5903-1995工业闭式齿轮油》标准中的抗氧防锈工业齿轮油和中负荷工业齿轮油。选用150、220、320 齿轮润滑油，具体根据环境温度情况选择。 润滑油在20,30 ?时氧化比较缓慢。当温度达50,60 ?时氧化速度加快;超过80 ?时应禁止使用。 37 在飞溅润滑的减速机中，负载接近热功率时，正确加注油量特别重要。在某些情况下仅仅是由于多加了15,的油，运行温度有可能升高到正常温度以上15?,20?。这可能引起油的润滑能力减少而使齿轮及轴承严重损坏。当油位低于油标指示器所表示的油位时，齿轮可能得不到油，造成齿轮缺油损坏。 ,800小时以后应进行首次换油，用过的油应趁热放出，新投入运行的减速机，在运行500 油槽或油箱应该用洗涤油清洗干净。用矿物油时，下次换油时间间隔应为一年，如果在轴承箱内测量运行温度高于80?，则在3000小时后换油。 减速机装机油量大于200L，换油时间间隔大于一年，应对油质进行检查，以测试油如果 的状态。特别是在潮湿条件下使用时，对油中水分进行检查，以保证其水分不超过0.05, 200PPm)以上，必须将水除去。 (500PPm)。如果水分超过0.2,( 在减速机更换润滑油过程中，应严防杂质进入油槽或油箱中，影响齿轮及轴承使用寿命。另外，在进行油槽或油箱洗涤过程中，对于润滑站或自循环强制润滑系统的过滤器滤芯，应同时清洗或更换，确保滤芯中残留的杂质不会再次进入润滑系统。 减速机油的纯度根据国际标准ISO 4406确定，运行中减速机油的不纯度级为21/18或更好些，换油时减速机停止后应立即将油从油槽中放出。 在油脂润滑的轴承中，油脂不能漏到油池中，必须限制重复涂油脂。在设备检修或要求再次涂油脂的情况下，轴承室或盖上如有油嘴，要经过它加入足够的油脂。如果没有油嘴，装配时在轴承中注油，加油时要小心，不要加入过量油脂，以免增加轴承的使用温度。轴承中润滑脂装入量可占轴承室空间的1/3,1/2。 对于具有油加热器的强制润滑系统，如果油加热器结垢，在换油时应当拆下来清洗。放油时一定要将油加热器关闭，因为加热的电阻器有引起油雾爆炸的危险。通过设置加热器的温控器可以有效的防止电阻器结垢、过早老化和油变坏。当油温高于40?时，电阻器决不要接通，因为油的附加性由于电阻器表面温度的影响而变坏，从而加速了爆炸气体的形成。 常见故障处理方法 ? ?设备在运行过程中，遇有下列情况之一应急停车。 A、减速机内发出严重的不正常声音; B、电机电流超过额定值不下降; C、其他任何严重影响安全生产的情况。 2、常规检修应达到的标准 ? 轴 38 A、轴中心线直线度为φ0.02mm。 B、键槽磨损后，在结构和强度允许的情况下，可比原设计放大一个级别或在原键槽的180º处重新开键槽。 ? 齿轮 A、齿轮内孔圆度、圆柱度、粗糙度必须符合图样要求. B、键槽磨损后,在结构和强度允许的情况下，可比原设计放大一个级别或在原键槽的180º处重新开键槽。 、齿轮与轴的装配多数采用压力机压入，也可以用加热法进行装配;加热温度一般不C 大于350?。 、齿轮基础端面与轴肩(或定位套端面)应贴合，用0.05mm塞尺检查不入，并应保证D 齿轮基准端面与轴线的催制度要求。 E、相互啮合的圆柱齿轮副轴向错位应符合如下规定: 当齿宽B?100mm时，错位ΔB?0.05B; 当齿宽B,100mm时，错位ΔB?5mm。 圆柱齿轮副啮合时接触斑点采用着色法，在轻微制动的情况下检查，接触斑点不小于下表值，接触斑点的分布位置应趋近于齿面中部，齿顶和齿边棱边不允许有接触。 齿面接触斑点% 精度等级 沿齿高 沿齿长 5 55 80 6 50 50 5 45 60 8 40 50 9 30 40 10 25 30 11 20 30 硬齿面齿轮副和中硬齿面齿轮副接触斑点不小于下表值: 齿面接触斑点% 名 称 沿齿高 沿齿长 硬齿面齿轮副 60 80 中硬齿面齿轮副(300,360HB) 50 50 圆柱齿轮副装配后应用塞尺法、压铅法和千分表法测检查齿侧间隙，应符合图纸要求;没有具体要求的应符合下表规定。 39 单位mm 中 心 距 名称 51,81,121,201,321,501,801,,50 81 120 200 320 500 800 1250 侧间隙 0.085 0.105 0.130 0.150 0.210 0.260 0.34 0.400 ? 轴承 A、滚动轴承 轴承外圈与开式轴承座及轴承盖的半圆孔接触良好，用涂色法检查时，与轴承座对称于中心线120?，与轴承盖在对称于中心线90?的范围内均匀接触;在上述范围内用塞尺检查时，0.03mm的塞尺不得塞入外圈宽度的1/3。 轴承内圈端面应紧靠轴向定位面，其允许最大间隙:对于圆锥滚子轴承和角接触球轴承为0.05mm，其它轴承为0.1mm。 轴承外圈装配后与定位端轴承盖端面应接触均匀。 轴承热装时，其加热温度应不高于120?;轴承冷装时，其冷却温度应不低于-80?。 可拆卸轴承装配时，必须严格按原组装位置，不得装反或与别的轴承混装，对可调头装的轴承，装配时应将轴承的标记端朝外。 在轴的两端装配径向间隙不可调的向心轴承，且轴向位移是以两端端盖限定时，其一端必须留有轴向间隙C，C值的大小按图纸要求调整，没有具体要求的可按下列近似公式计算: C?0.0005L+0.15 (mm) (L为两轴承中心距) 单列圆锥滚子轴承、角接触球轴承、双向推力球轴承轴向游隙按下表调整: 角接触球轴承 单列圆锥滚子轴承 双向推力球轴承轴 轴承内经 轻宽、中及轻系列 中、重系列列 轻系列 轻系列 中、重系列列 中宽系列列 ?30 0.02,0.06 0.03,0.09 0.03,0.10 0.04,0.11 0.03,0.08 0.05,0.11 ,30,50 0.03,0.09 0.04,0.10 0.04,0.11 0.05,0.13 0.04,0.10 0.06,0.12 ,50,80 0.04,0.10 0.05,0.12 0.05,0.13 0.05,0.15 0.05,0.12 0.05,0.14 ,80,120 0.05,0.12 0.06,0.15 0.05,0.15 0.05,0.18 0.06,0.15 0.10,0.18 ,120,150 0.06,0.15 0.05,0.18 0.05,0.18 0.08,0.20 - - ,150,180 0.05,0.18 0.08,0.20 0.09,0.20 0.10,0.22 - - ,180,200 0.09,0.20 0.10,0.22 0.12,0.22 0.14,0.24 - - ,200,250 - - 0.18,0.30 0.18,0.30 - - 双列圆锥滚子轴承装配时应按下表检查其轴向游隙: 轴向游隙 轴承内径 一般情况 内圈比外圈温度高25,30? ?80 0.10,0.20 0.30,0.40 40 ,80,180 0.15,0.25 0.40,0.50 ,180,225 0.25,0.30 0.50,0.60 ,225,315 0.30,0.40 0.50,0.80 ,315,580 0.40,0.50 0.90,1.00 四列圆锥滚子轴承装配时应按下表检查其轴向游隙: 轴承内径 轴向游隙 轴承内径 轴向游隙 ,120,180 0.15,0.25 ,500,630 0.30,0.40 ,180,315 0.20,0.30 ,630,800 0.35,0.45 ,315,400 0.25,0.35 ,800,1000 0.35,0.45 ,400,500 0.30,0.40 ,1000,1250 0.40,0.50 B、滑动轴承 上、下轴瓦的接合面要紧密贴合，用0.05mm塞尺检查不入。 轴瓦垫片应平整无棱刺，形状应与瓦口相同，其宽度和长度比瓦口的相应尺寸小1,2mm。垫片与轴颈必须有1,2mm的间隙，两侧厚度应一致，其允许差值应小于0.2mm。 用定位销固定轴瓦时，应保证瓦口面和断面与相关轴承孔的开合面和断面保持平齐状态下钻、铰、配销。销打入后不得松动，销端面应低于轴瓦内孔1,2mm。 合金轴承衬表面呈黄色时不准使用，在规定的接触角内不准有离核现象，在接触角外的离核面积不得大于非接触区总面积的10%。 上、下轴瓦外圆与相关轴承座孔应接触良好，在允许接触角范围内应符合下表规定: 接触要求 项 目 上瓦 下瓦 稀油润滑 130??5? 150??5? 接触角 α 油脂润滑 120??5? 140??5? α角内接触率 ?60% ?50% D?200mm时，0.05mm塞尺不入 瓦侧间隙 mm D,200mm时，0.10mm塞尺不入 上、下轴瓦内孔与相关轴颈接触α以外的部分均需加工出油楔，楔型从瓦口开始由最大逐步过渡到零楔形最大值按下表选取: 油楔最大值C1 稀油润滑 C1?C 距轴瓦两端10,15mm范围内C1 ?C 油脂润滑 中间部位C1?2C 注:C值为轴的最大配合间隙。 轴瓦内孔刮研后，应与相配轴颈接触良好，在接触角范围内接触斑点符合下表规定: 合金轴承衬的刮研接触要求也应符合下表规定;刮削量不得大于合金轴承衬壁厚的 41 1/30。 接触角α α角范围内接触斑 点数/25mm×25mm 轴瓦内径(mm) 轴转速 ?180 ,180,360 ,360,500 稀油 油脂 ?130 4 3 2 润滑 润滑 ,300,500 5 4 3 120? 90? ,500,1000 6 5 4 ,1000 8 6 5 轴套装入机件后，轴套内径与轴配合应符合图纸要求，必要时可以适当地修刮来保证;两件结合面应经着色研合，接触痕迹应均匀分布，其未接触部分按限定区域内不得超过下表中的均匀接触限定方块值: 长度参考范围 限定方块值 长度参考范围 限定方块值 ?200 25×25 ,800,1600 80×80 ,400,800 40×40 ,1600 100×100 注:1、长度参考范围指长方形平面的长度范围，对于圆柱面和圆弧面按其展开图形的长度。 2、如果结合面宽度尺寸小于或等于所选档次中限定方块值的边长时，可降到相应档次(结合面)的宽度大于限定方块值边长的档次使用。 ? 箱体 机体和机盖自由结合时，分合面应密合，用0.05mm塞尺检查其缝隙，塞尺塞入深度不得超过分合面宽度的三分之一。 机体机盖分合面螺栓应按规定的预紧力拧紧。特别是轴承两侧的主承力螺栓应施加足够的预紧力，在工作中应经常用敲击法检查，发现有松动迹象，及时紧固。 机体不准渗漏油，特别是轴承端盖与箱体结合面、轴头油封处、管路与箱体联接处。 4、维护安全注意事项 严禁违章开、停车和违章操作。 严禁使用不合格或变质润滑油。 临时处理故障，必须做好生产、技术系统的协调工作，采取可靠安全措施，并按规定进行审批。 凡属转动外露部分，必须有安全防护装置。 设备运行中，不得在转动部位擦抹设备或进行检修。 5、检修安全注意事项 ? 检修前必须按规定办理有关安全检修手续及证件。 ? 切断电源，并挂上“禁动牌”。 42 ? 选择的起重设备及机具要足够安全，并在检修前仔细检查，起吊时严格遵守起重安全技术规程。 设备的拆卸、清洗，更换的零部件以及检修工具要整齐摆放，做到文明检修。 ? ? 检修人员必须遵守本工种的安全操作规程和本企业的安全检修规定。 43 第十二题:纵剪机剪刃端面跳动太大对剪切产品质量有何影响，如何避免及调整 纵剪机剪刃端面跳动太大将造成剪刃侧间隙不均，对剪切产品将造成如下影响: 1、 带材宽度公差超标。 2、 带材边部毛刺、卷边现象增多，严重时将超标。 3、 带材边部将出现间断性压痕。 调整方法: 1、 剪刃装配前应检查剪轴定位台肩的端面跳动情况及剪轴的径向跳动情况。 2、 检查剪刃及隔套的厚度公差及端跳情况。 3、 确认上述检查无误后方可进行剪刃装配。 4、 装配后应用千分表检查剪刃的端面跳动情况，如果出现端跳超标现象，应做好标记，标好跳动方向，通过下述方法进行调整: ? 通过选配隔套的方法消除端跳。 ? 在上面方法达不到要求时，可以通过加纸垫的方法进行调整。在采用此方法时应边加垫边用千分表检查端跳情况，直到满足要求为止。 44 第十三题:液压传动的基本原理是什么,在流体传动中，细长孔与薄壁孔所起的作用有什么不同 液压传动的基本原理是: 一是帕斯卡定律:密闭容器内液体各处的压强相等。 二是伯努利方程:理想正压流体在有势体积力作用下作定常运动时，运动方程沿流线积分而得到的表达运动流体机械能守恒的方程。对于重力场中的不可压缩均质流体表达式如下: 2p+ρgh+ρv/2=c 式中p、ρ、v分别为流体的压强、密度和速度;h为铅垂高度;g为重力加速度;c为常量。 2上式各项分别表示单位体积流体的压力能 p、重力势能ρgh和动能ρv/2，在沿流线运动过程中，总和保持不变，即总能量守恒。 一个完整的液压系统由五个部分组成，即动力元件、执行元件、控制元件、辅助无件和液压油。 动力元件的作用是将原动机的机械能转换成液体的压力能，指液压系统中的油泵，它向整个液压系统提供动力。 执行元件(如液压缸和液压马达)的作用是将液体的压力能转换为机械能，驱动负载作直线往复运动或回转运动。 控制元件(即各种液压阀)在液压系统中控制和调节液体的压力、流量和方向。根据控制功能的不同，液压阀可分为压力控制阀、流量控制阀和方向控制阀。压力控制阀又分为溢流阀(安全阀)、减压阀、顺序阀、压力继电器等;流量控制阀包括节流阀、调速阀、分流集流阀等;方向控制阀包括单向阀、液控单向阀、梭阀、换向阀等。根据控制方式不同，液压阀可分为开关式控制阀、定值控制阀和比例控制阀。 、滤油器、油管及管接头、密封圈、压力表、油位、油温计等。 辅助元件包括油箱 液压油是液压系统中传递能量的工作介质，有各种矿物油、乳化液和合成型液压油等几大类 液体流经孔口时:l/d?0.5时为薄壁小孔;l/d,4时为细长小孔;0.5< l/d ?4时为短孔。L——为小孔的通流长度;d——为小孔的孔径。 由于通过薄壁小孔的流量仅与压差有关，而与粘度无关，对油温变化反应很小，另外， 45 薄壁孔加工容易，因此多用于做节流孔。 对于细长孔，通过的流量与粘度有关，当温度变化时，油的粘度变化，因而油的流量也发生变化;流过细长孔的为层流，压降较大，因此多作为阻尼孔。 46 第十四题:如下图所示零件的A、B、C三个面及φ20H7、φ30H7两孔均做前道工序中加工，试分析加工φ12H7孔时，选用那些表面作为定位基准面最合理并说明，选择定位元件并定位方案简图 当单件生产时，选用A面作为垂直方向定位基准面，φ20H7、φ30H7两孔作为装夹基准，根据划线进行找正，采用T型螺栓或压板、螺栓将其固定在机床工作台上。 批量加工时，采用专用夹具进行装夹，选用A面作为垂直方向定位基准面，选用φ30H7孔，用定位销作为水平面内定位基准，选φ20H7孔用修边销做辅助定位基准。 47 第十五题:下图所示为车床主轴局部视图(转速,200rpm，传动功率,4kw，主轴跳动,0.01mm)，请指出其中的设计错误或工艺性差的内容，并提出正确的修改意见 1、莫氏4号锥孔不应为盲孔，应与主轴孔开通。 2、主轴前端无密封，应加装旋卷密封。 3、前端角接球轴承安装形式不对，应该为面对面或背靠背安装。 4、前端轴承安装面太长，工艺性差，应该为阶梯轴。 5、前端轴承用挡圈无法锁紧，应该为锁紧螺母。 6、前端轴承外圈箱体孔安装定位面影响轴承安装，应减小安装面尺寸。 7、后轴承安装锥度1:10不对，应为1:12 8、后轴承锁紧螺母安装工艺性差，应该为轴向锁紧螺母。 9、皮带轮没有轴向定位，因改为轴肩或轴向单圈定位。 10、主轴后端没有密封，应加回转密封圈。 48 第十六题:请叙述齿轮传动和蜗轮蜗杆传动的各自特点 一、齿轮传动的特点 齿轮传动用来传递任意两轴之间的运动和动力，其圆周速度可达300m/s，传递功率可达105 kW，齿轮直径可从1mm到150m以上，是现代机械中应用最广泛的一种机械传动。 齿轮传动的主要优点是: ? 瞬时传动比恒定不变; ? 机械效率高; ? 寿命长，工作可靠性高; ? 结构紧凑，适用的圆周速度和功率范围较广等。 齿轮传动的其主要特点是: ? 要求较高的制造和安装精度，成本较高。 ? 不适宜于远距离两轴之间的传动。 ? 低精度齿轮在传动时会产生噪声和振动。 齿轮传动的类型: 齿轮传动按照两轮轴线的相对位置和齿向分类如下: 按照轮齿齿廓曲线的不同可为渐开线齿轮、圆弧齿轮、摆线齿轮等 按照工作条件的不同，齿轮传动又可分为开式齿轮传动和闭式齿轮传动。前者轮齿外露，灰尘易于落在齿面，后者轮齿封闭在箱体内。 圆柱齿轮传动:外啮合、内啮合、齿轮齿条 斜齿轮传动:外啮合、内啮合、齿轮齿条 、人字齿 两轴不平行:直齿 、斜齿 、曲线齿 、交错轴齿轮传动 、蜗轮蜗杆传动 各种齿轮传动特点如下: 1、 直齿传动齿轮:适用于两轴线平行的齿轮传动。外啮合时两齿轮转向相反。齿轮圆周速度较低。传递的功率范围较大，传动效率较高，互换性好，装配和维修方便,可进行变位切削及各种整形、修缘，应用广泛 。 2、 齿轮齿条传动:将齿轮的回转运动变为齿条的往复移动或将齿条的往复移动变为齿轮的回转运动。齿轮圆周速度较低。传递的功率范围较大，传动效率较高，互换性好，装配和维修方便,可进行变位切削及各种整形、修缘，应用广泛 3、 斜齿轮传动:适用于两轴线平行的齿轮传动，外啮合时两齿轮转向相反。齿轮圆周 49 速度比直齿圆柱齿轮高，适宜于高速重载传动。传递的功率范围较大，功率可达45000kW，传动效率较高，互换性好，装配和维修方便,可进行变位切削及各种整形、修缘，应用广泛。 4、 人字齿轮传动:适用于两轴线平行的齿轮传动。啮合时两齿轮转向相反。克服了平行轴斜齿圆柱齿轮传动轴向分力的问题。但对轴系结构有了新的特别的要求。 5、 圆弧齿轮传动:与渐开线齿轮相比，齿面接触强度高，具有良好的跑合性能，齿面间容易建立动压油膜。齿面接触位置易受中心距及切深变动影响，只有纵向重合度，没有根切现象可以取较少齿数。 6、 直齿圆锥齿轮传动:多用于相交轴传动，传动效率比较高，一般可达98,，两齿轮轴线组成直角的锥齿轮副应用最为广泛。直齿圆锥齿轮沿轮齿齿长方向为直线，而且其延长线相交于轴线。 7、 斜齿圆锥齿轮传动:多用于相交轴传动，传动效率比较高，一般可达98,，两齿轮轴线组成直角的锥齿轮副应用最为广泛。斜齿圆锥齿轮沿轮齿齿长方向为直线，但且其延长线不与于轴线相交。 8、 螺旋齿轮交叉轴传动:由两个螺旋角不等(或螺旋角相等、旋向也相同)的斜齿轮组成的齿轮副。两齿轮的轴线可成任意轴线。缺点是齿面为点接触，齿面间的滑动速度大，所以承载能力和传动效率比较低，故只能用于轻载或传递运动的场合。 9、 弧齿锥齿轮传动:比直齿锥齿轮传动平稳，噪声小、承载能力大。但螺旋角会产生轴向力，方向与齿轮转向有关。 二、蜗轮蜗杆传动的特点 用于传递相空间错轴的两轴之间的运动和动力。运动可以是增速或减速，最常用的是两轴交错叫为90?的减速运动。螺旋线方向可以是右旋或左旋，一般多用右旋，蜗杆和蜗轮的螺旋线方向必须一致。 能以单级传动获得比较大的传动比，工作平稳，振动、冲击和噪声较小，结构紧凑，具有自锁性能，但效率低，发热较大，需要消耗具有减摩性的有色金属。 各种蜗轮蜗杆传动特点如下: 1、 普通圆柱蜗杆传动:螺旋线为阿基米德螺旋线，加工方便，应用较广泛，但导角大时教工较困难，不易于磨削，传动效率较低，齿面磨损较快，所以，一般用于头数较少、载荷较小、转速较低或不太重要的传动。 2、 法向直廓普通圆柱蜗杆传动:容易实现磨削，因此加工精度容易保证，效率高，一般用于头数较多(3头以上)，转速较高和要求较精密的传动中。 50 3、 渐开线普通圆柱蜗杆传动:容易实现磨削，因此加工精度容易保证，效率高，一般用于头数较多(3头以上)，转速较高和要求较精密的传动中。 4、 锥面包络圆柱蜗杆传动:加工容易，可以磨削，因此可以获得的精度，正逐渐得到广泛应用。 5、 圆弧圆柱蜗杆传动:可以磨削，同时啮合齿数比以上几种高(可达2,3)体积比也比较小(0.6,0.8)，承载能力是上述几种的1.5,2倍，机械效率也比上述几种高，在冶金、矿山、起重、化工、建筑等机械中得到日益广泛应用。 、 平面一次包络环面蜗杆及平面二次包络环面蜗杆传动:蜗杆平面包络环面蜗杆，可6 淬硬磨削，因此加工精度、效率较高，承载能力较大，平面一次包络环面蜗杆不需要滚刀，平面二次包络环面蜗杆需要制作滚刀加工，但平面二次包络环面蜗杆承载能力更大;平面一次包络环面蜗杆的同时啮合齿数是普通圆柱蜗杆的三倍左右，承载能力是普通圆柱蜗杆2倍，机械效率可达90%左右，在冶金、起重、化工、重型机械等行业得到日益广泛应用。 7、 直廓环面蜗杆(球面蜗杆)传动:是双包围环面蜗杆地一种应用较广泛，但蜗杆必须认为修型，难以淬火磨削，蜗轮只能飞刀近似加工，同时啮合齿数为蜗轮齿数除以10，承载能力比前集中都大，体积比最小(0.5,0.6) 51 第十七题:请说明一下钢材含碳量与其可焊性的关系，中碳钢采用何种工艺来得到比较好的焊接质量 金属的可焊性，是指金属在某种焊接方法和工艺参数下，获得优质焊接接头的难易程度，同一种金属，采用不同的焊接方法、工艺参数，其可焊性可能有很大差别。 一般来讲，随着钢材含碳量的增加，钢材的可焊性变差。 金属材料的焊接性可以通过计算碳当量、斜Y型坡口焊接裂纹试验、热影响区最高硬度试验、热模拟试验、高温蠕变试验，以及时效试验等进行评价。 当碳当量,0.4%时，钢材的淬硬倾向不明显，可焊性优良，焊接时不必预热。 当碳当量=0.4%,0.6%时，钢材的淬硬倾向逐渐明显，焊接时需要适当预热，控制线流量等工艺措施。 碳当量,0.6%时，钢材的淬硬倾向明显，属于难焊的钢材，需要采取较高的预热温度当 严格的工艺措施。 1、可焊性为良好钢材有: ?低碳钢(含碳量,0.25) 常用钢号: Q195、Q215、Q235、ZG200-400、ZG230-450、08、10、15、20、15Mn、20Mn ?低合金钢:合金元素含量1,3%，含碳量,0.20% 常用钢号: 09MnV、09MnNb、12Mn、18Nb、09MnCuPTi、10MnSiCu、12MnV 、12MnPRE、14MnNb、16Mn、16MnRE、10MnPNbRE、15MnV、15MnTi、16MnNb、14MnVTiRE、15MnVN。 ?不锈钢:合金元素含量,3%，含碳量,0.18% 常用钢号:0Cr13、0Cr18Ni9、1Cr18Ni12、0Cr18Ni12Mo2、0Cr18Ni10Ti、1Cr18Ni9Ti、0Cr18Ni12Mo2Ti、1Cr18Ni12Mo2Ti、0Cr18Ni12Mo3Ti、1Cr18Ni12Mo3Ti. 特点是:在普通条件下可焊接,环境温度低于(-5?)时需预热。板厚大于20mm，结构刚度大时,需预热并在焊后进行消除应力热处理。 沸腾钢是在不完全脱氧情况下获得，含氧量较高，硫磷等杂质分布不均匀，时效敏感性及冷脆倾向大，焊接时热裂倾向大，一般不宜于承受动载或严寒下(-20?)工作的重要焊接结构。 镇静钢的杂质分布很均匀，含氧量较低，用于制造承受动载或低温条件下(-40?)工作的重要焊接结构 2、 可焊性为一般钢材有: 52 ? 中碳钢:合金元素含量,1%，含碳量=0.25%,0.35% 常用钢号:Q275、30、30Mn、ZG270-500 ? 合金结构钢:合金元素含量,3%，含碳量,0.3% 常用钢号:12CrMo、15CrMo、20Cr1MoV、12Cr1MoV、30Cr、20CrV、20CrMnSi 、20CrNiMo ? 不锈钢:合金元素含量,13%,25%，含碳量?0.18% 常用钢号:1Cr13、Cr25Ti 特点是:形成冷裂倾向小，采用适当的焊接规范，可以得到满意的结果。在结构复杂或 并在焊后进行热处理以消除应力。 零件较厚时，必须预热150?以上, 3、 可焊性为较差钢材有: ? 中碳钢:合金元素含量,1%，含碳量=0.35%,0.45% 常用钢号:35、40、45、45Mn ? 合金结构钢:合金元素含量,1,3%，含碳量=0.3%,0.40% 常用钢号:30CrMo、35CrMo、35CrMoV、25Cr2MoVA、40CrNiMoA、30CrMnSi、30Mn2、40Mn2、 40Cr ? 不锈钢:合金元素含量,13%，含碳量?0.2% 常用钢号:2Cr13 特点是:一般情况下，有形成裂纹的倾向。焊前应预热，焊后应消除应力热处理。 4、 可焊性为不好钢材有: ? 中、高碳钢:合金元素含量,1%，含碳量,0.45% 常用钢号:50、55、60、65、70、75、80、85、50Mn、60Mn ? 合金结构钢:合金元素含量,1,3%，含碳量,0.40% 常用钢号:45Mn2、50Mn2、50Cr、38CrSi、38CrMoAlA ? 不锈钢:合金元素含量,13%，含碳量=0.3%,0.40% 常用钢号:3Cr13、4Cr13 特点是:极易形成裂纹，在采用预热条件下能焊接，焊后须消除应力热处理。 53 第十八题:请说明一下润滑油选择的基本原则 润滑剂的选择，首先必须满足在减少摩擦副相对运动表面间摩擦阻力和能源消耗、降低表面磨损要求;可以延长设备使用寿命，保障设备正常运转，同时解决冷却、污染和腐蚀问题。在实际应用中，最好的润滑剂应当是在满足摩擦副工作需要的前提下，润滑系统简单、容易维护、资源容易取得、价格便宜。具体选择时，根据机械设备系统的技术功能、周围环境和使用工况，如载荷(或压力)、速度和工作温度(包括有摩擦所引起的温升)、工作时间以及摩擦因数、磨损率、振动数据等选用合适的润滑剂。 润滑剂选择的一般原则主要考虑一下一些因素: 一、工作范围 1、 运动速度:相对运动速度越高，其形成油楔的作用越强，故在高速的运动副上采用低粘度润滑油和锥入度较大(较软)的润滑脂;反之，采用粘度较大的润滑油锥入度较小的润滑脂。 2、 载荷大小:运动副的载荷或压强越大，越应该选用粘度大或油性好的润滑油;反之载荷越小，选用润滑油的粘度应越小。各种润滑油均具有一定的承载能力，在低速、重载荷的运动副上，首先考虑润油的允许承载能力。在边界润滑的重载荷运动副上，应考虑润滑油的挤压性能。 3、 运动情况:冲击振动载荷将形成瞬时极大的压强，而往复与间歇运动对油膜的形成不利，故均应采用粘度较大的润滑油，有时宁可润滑脂(锥入度较小)或固体润滑剂，以保证可靠的润滑。 二、周围环境 1、 温度:环境温度低时应采用粘度小、凝点低的润滑油和锥入度较大的润滑脂;反之，将选用粘度较高、闪点较高、油性好以及氧化安定性强的润滑油和滴点较高的润滑脂。温度升降变化大的，应选用粘温性能较好(及粘度变化比较小)的润滑油。 2、 潮湿环境:在潮湿环境，或者与水接触较多的工作条件下，一般润滑油容易变质或被水冲走，应该选用抗乳化能力强和油性、防锈蚀性能较好的润滑剂。润滑脂(钙基、锂基、钡基等)有较强的抗水能力，宜用于潮湿的环境，但不能选用钠基脂。 3、 灰尘较多的环境:密封有一定困难的场合，采用润滑脂可以起到一定的隔离作用，防止灰尘的侵入。在系统密封较好的场合，可采用带有过滤装置的集中循环润滑方法。在化学气体比较严重的地方，最好采用有耐腐蚀性能的润滑油。 54 三、摩擦副表面 1、 间隙:间隙越小，润滑油的粘度应越低，因低粘度润滑油的流动和楔入能力强，能迅速进入间隙较小的摩擦副起润滑作用。 2、 表面粗糙:要求使用粘度较大的润滑油或锥入度较小的润滑脂，反之，应选用粘度较小的润滑油或锥入度较大的润滑脂。 3、 在垂直导轨、丝杠上一级外露齿轮、链条、钢丝绳润滑油容易流失，应选用粘度较大的润滑油。立式轴承宜选用润滑脂，这样可以减少流失，保证润滑。 润滑装置的特点 四、 1、 在循环润滑系统以及油芯或毛毡底油系统，要求润滑油具有较好的流动性，采用粘度较小额润滑油。对于训话润滑系统，还要求润滑油抗氧化安定性较好、机械杂质要少，以保证系统的长期清洁。 2、 在集中润滑系统中采用润滑脂，其锥入度应该大些，便于输送。 3、 在飞溅及油雾润滑系统中，为减轻润滑油的氧化作用，应该选用有抗氧化添加剂的润滑油。 4、 对人工间歇加油的装置，则应采用粘度大一些的润滑油，以免迅速流失。 55 第十九题:溢流阀是液压系统中的基本元件，请说明一下它的主要作用 溢流阀是一种液压压力控制阀。在液压设备中主要起定压溢流作用，保持系统压力的恒定和安全保护作用，保证系统安全。 。当系统压力增定压溢流作用:在定量泵、节流调节系统中，定量泵提供的是恒定流量大时，会使流量需求减小。此时溢流阀开启，使多余流量溢回油箱，保证溢流阀进口压力，即泵出口压力恒定(阀口常随压力波动开启)。由于溢流部分损耗功率，一般只用于小功率带定量泵系统，溢流阀的调整压力应等于系统的工作压力。 安全保护作用:系统正常工作时，阀门关闭。只有负载超过规定的极限(系统压力超过调定压力)时开启溢流，进行过载保护，使系统压力不再增加(通常使溢流阀的调定压力比系统最高工作压力高8%,10%)，这种安全阀多用于带变量泵系统。 作远程调压阀:将远程调压阀的进油口和溢流阀的遥控口(卸荷口)连接，在主溢流阀的设定压力范围内，实现远程调压作用。 作卸荷阀用:用换向阀将溢流阀的遥控口(卸荷口)油箱连接，可以使油路卸荷。 56 作高低压多级控制阀:用换向阀将溢流阀的遥控口(卸荷口)和几个远程调压阀连接，即可实现作高低压多级控制。 作顺序阀:将溢流阀顶盖加工出一个鞋油口，而堵住主阀与顶盖相连的轴向孔，并将主阀溢流口作为二次压力油出口，即可做顺序阀用。 作卸荷溢流阀:一般用于泵、蓄能器系统中，泵在正常工作时向蓄能器共有，当蓄能器中优雅达到需要压力时，通过系统压力，操纵溢流阀，使泵卸荷，系统就在蓄能器供油状态下照常工作，当蓄能器油压下降时，溢流阀关闭，油泵继续向蓄能器供油，从而保证系统的正常工作。 57 作制动阀:对执行机构进行缓冲、制动。下图中溢流阀1在此时对液压马达起制动作用。 作背压阀。用于产生背压(串在回油路上)。在下图中油缸活塞向右伸出过程中，换向阀打到中位后，由于负载惯性将继续向右运动，此时溢流阀2作为背压阀起缓冲自动作用，避免负载冲击。 溢流阀一般有两种结构:1、直动型溢流阀 。2、先导型溢流阀 对溢流阀的主要要求:调压范围大，调压偏差小，压力振摆小，动作灵敏，过载能力大，噪声小。 58 第二十题:常见的三位四通换向阀的滑阀机能有O、H、K、M、X、P、J、C、N、U等，采用不同滑阀机能直接影响元件工作状态，请说明一下O、M、Y、P滑阀机能的作用 换向阀是借助于滑阀和阀体之间的相对运动，使与阀体相连的各油路实现液压油流的接通、切断和换向。 换向阀的中位机能是指换向阀里的滑阀处在中间位置或原始位置时阀中各油口的连通形式，体现了换向阀的控制机能。 采用不同形式的滑阀会直接影响执行元件的工作状况。因此，在进行液压系统设计时，必须根据该机械的工作特点选取合适中位机能的换向阀。 中位机能有,型、,型、,型、,型、,型、,型、,型、,型、,型，等多种形式。 在换向阀机能符号的通路标注中，其中,表示进油口，,表示回油口，,、,表示工作油口。 一、 ,型符号为 结构特点:在中位时，各油口全封闭，油不流通。 机能特点: ,、工作装置的进、回油口都封闭，工作机构可以固定在任何位置静止不动，即使有外力作用也不能使工作机构移动或转动，因而不能用于带手摇的机构。 ,、从停止到启动比较平稳，因为工作机构回油腔中充满油液，可以起缓冲作用，当压力油推动工作机构开始运动时，因油阻力的影响而使其速度不会太快，制动时运动惯性引起液压冲击较大。 ,、油泵不能卸载。 ,、换向位置精度高。 二、 ,型符号为 结构特点:在中位时，工作油口,、,关闭，进油口,、回油口,直接相连。 机能特点: ,、由于工作油口,、,封闭，工作机构可以保持静止。 ,、液压泵可以卸荷。 ,、不能用于带手摇装置的机构。 ,、从停止到启动比较平稳。 59 ,、制动时运动惯性引起液压冲击较大。 ,、可用于油泵卸荷而液压缸锁紧的液压回路中。 ,型符号为 三、 结构特点:在中位时，进油口,关闭，工作油口,、,与回油口,相通。 机能特点: ,、因为工作油口,、,与回油口,相通，工作机构处于浮动状态，可随外力的作用而运动，能用于带手摇的机构。 ,、从停止到启动有些冲击，从静止到启动时的冲击、制动性能介于O型与,型之间。 ,、油泵不能卸荷。 四、,型符号为 结构特点:在中位时，回油口,关闭，进油口,与工作油口,、,相通。 机能特点: ,、对于直径相等的双杆双作用油缸，活塞两端所受的液压力彼此平衡，工作机构可以停止不动。也可以用于带手摇装置的机构。但是对于单杆或直径不等的双杆双作用油缸，工作机构不能处于静止状态而组成差动回路。 ,、从停止到启动比较平稳，制动时缸两腔均通压力油故制动平稳。 ,、油泵不能卸荷。 ,、换向位置变动比,型的小，应用广泛。 60