7 Материалы для контроля знаний студентов в период рубежного контроля и итоговой аттестации
7.1 Тематика письменных работ по дисциплине
Тематика рефератов
1. Механические свойства материалов резьбовых деталей.
2. Заклепочные соединения. Типы заклепок. Материалы.
3. Точность зубчатых передач. Материалы зубчатых колес.
4. Производство цилиндрических зубчатых колес.
5. Производство конических зубчатых колес.
6. Характер и причины отказов червячных передач.
7. Производство червячных пар.
8. Характер и причины отказов цепных передач.
9. Материалы деталей подшипников качения и скольжения.
10. Характер и причины отказов подшипников качения.
11. Виды отказов подшипников скольжения.
12. Конструкции упругих компенсирующих муфт.
13. Сцепные кулачковые муфты.
14. Сцепные фрикционные муфты.
15. Предохранительные муфты.
16. Центробежные муфты.
17. Обгонные муфты.
Тематика контрольных работ
1. Кинематический и силовой расчет привода
2. Геометрические параметры зубчатых, червячных, цепных и ременных передач
3. Построение расчетных схем валов привода. Определение опорных реакций
7.2 Вопросы (тестовые задания) для самоконтроля
Каково содержание курса "Детали машин"?
Какое различие между механизмом и машиной?
Что понимают под деталью машины? Какие детали относят к деталям общепромышленного применения?
Что следует понимать под надежностью машин и их деталей? Какими состояниями и событиями характеризуют надежность?
По каким показателям оценивают надежность?
Какое различие между ресурсом и сроком службы? Что понимают под вероятностью безотказной работы?
Каковы основные критерии работоспособности и расчета деталей машин? Чем обусловлен выбор критерия для расчета?
Каково различие между проектировочным и проверочным расчетом?
Что понимают под качеством изделия? Что такое комплексная модель качества, для чего ее разрабатывают?
С помощью каких критериев можно оценить качество механического привода при курсовом проектировании?
Что следует понимать под математической моделью изделия?
Что следует понимать под комплексным и системным проектированием?
Почему решение задачи выбора оптимального варианта в полном объеме возможно лишь в рамках САПР?
Дайте определение следующим параметрам резьбы: профиль шаг, ход, угол профиля и угол подъема.
Какие различают типы резьб по профилю, по назначению?
Почему метрическая резьба с крупным шагом имеет преимущественное применение в качестве крепежной? В каких случаях применяют резьбы с мелким шагом?
На каких принципах основаны применяемые способы стопорения резьбовых деталей от самоотвинчивания?
Из каких материалов изготовляют резьбовые детали?
Что характеризуют числовые обозначения класса прочности винта, например класс прочности 5.6? Класса прочности гайки, например класс прочности 8?
От каких основных факторов зависит момент завинчивания в резьбовом соединении?
Какие напряжения испытывает болт при затяжке соединения?
Какие напряжения испытывает предварительно затянутый болт, поставленный с зазором, при нагружении соединения сдвигающей силой?
Какие напряжения испытывает болт, поставленный без зазора в отверстие из–под развертки, при нагружении соединения сдвигающей силой?
От чего зависит значение коэффициента % основной нагрузки?
Почему в предварительно затянутом болтовом соединении, нагруженном внешней отрывающей силой, применяют податливые болты и жесткие детали стыка? Какое влияние оказывают упругие прокладки на загруженность болта в таком соединении?
Почему нецелесообразно большое увеличение глубины завинчивания (высоты гайки)?
Каким образом можно повысить сопротивление усталости резьбовых соединений?
Почему целесообразна первоначальная значительная затяжка резьбового соединения?
Как обеспечить работоспособность резьбового соединения по условию нераскрытия стыка? По условию несдвигаемости стыка?
Какие преимущества имеют сварные соединения?
Как образуют сварной шов? Типы сварных соединений.
Как из условия равнопрочности с основным металлом определить длину флангового или комбинированного шва нахлесточного соединения?
Какие факторы учитывают при выборе допускаемых напряжений для расчетов на прочность сварных соединений?
Почему прочность сварных соединений при действии переменных нагрузок ниже, чем при статическом нагружении?
Какие сварные соединения наиболее целесообразно применять при переменных режимах нагружения?
Каким образом можно повысить прочность сварных соединений при действии переменных нагрузок?
Как образуют заклепочное соединение?
Почему заклепочные соединения целесообразно применять для восприятия нагрузок, действующих в плоскости стыка соединяемых деталей?
Как учитывают наличие сил трения в соединении?
Как можно повысить сопротивление усталости заклепочных соединений?
Каково назначение шпоночных соединений? Их разновидности. Недостатки шпоночных соединений.
В каких случаях применяют призматические шпонки? Как выполняют для них пазы в ступице и на валу?
Какие достоинства имеют соединения с сегментными шпонками и в каких случаях рекомендуют применять такие соединения?
Каковы основные критерии работоспособности соединений с призматическими и с сегментными шпонками? Как устанавливают размеры призматических и сегментных шпонок?
Какие соединения (с призматическими или с сегментными шпонками) могут обеспечить передачу больших вращающих моментов?
Какие шпонки (призматические, сегментные) можно применять для соединения подвижного блока шестерен с валом коробки передач? Почему?
Каково назначение шлицевых соединений? Их разновидности.
Какими достоинствами обладают шлицевые соединения по сравнению со шпоночными?
Какие применяют способы центрирования шлицевых прямобочных и эвольвентных соединений? Чем обусловлен выбор способа центрирования?
Каковы основные критерии работоспособности шлицевых соединений? Как устанавливают размеры шлицевых соединений?
Какой профиль (прямоугольный, эвольвентный) шлицевых соединений отличает меньшая концентрация напряжений?
Какой метод центрирования следует применять в прямобочных шлицевых соединениях, передающих большие вращающие моменты в условиях реверсивного нагружения?
Чем вызвана необходимость введения передачи как промежуточного звена между двигателем и исполнительным элементом машины?
Какие функции могут выполнять механические передачи?
Что такое передаточное число?
Как изменяются от ведущего к ведомому валу такие характеристики передачи, как мощность, вращающий момент, частота вращения?
Каков физический смысл коэффициентов КH и КF нагрузки при расчете зубчатых передач на контактную и изгибную прочность?
От чего зависит коэффициент КHβ неравномерности распределения нагрузки по длине контактных линий? Каким образом можно уменьшить его значения?
От чего зависит коэффициент KHV внутренней динамики нагружения? Каким образом можно уменьшить его значения?
От чего зависит коэффициент КHα распределения нагрузки между зубьями? Каким образом можно уменьшить его значения?
Как из формулы Герца выводят формулу для расчета рабочих поверхностей зубьев на контактную прочность? Что учитывают коэффициенты ZE, ZH и Zε в полученной формуле?
От каких параметров прямозубой передачи зависят контактные напряжения? Как можно уменьшить значение контактных напряжений?
Какой основной параметр зубчатой цилиндрической передачи определяют при расчете?
Как влияет на размеры передачи величина коэффициента ψba ширины венца?
Изменение каких параметров зубчатых колес влияет на контактную прочность?
Приведите обоснования выбора расчетной схемы для проверки зубьев на прочность при изгибе.
В чем заключено отличие между местными и номинальными напряжениями изгиба?
Почему коэффициент YFS называют коэффициентом формы зуба и концентрации напряжений? От каких параметров зависит его значение?
Каково условие равной прочности на изгиб зубьев шестерни и колеса?
Какие модули зацепления различают для косозубых колес и какова зависимость между ними? Какой модуль стандартизован?
Каковы основные отличия условий работы косозубой и прямозубой передач? Как их учитывают при расчетах на прочность?
Какова цель расчета зубчатых передач на прочность при действии пиковой нагрузки?
В каких случаях применяют конические зубчатые передачи?
Какими достоинствами обладают конические колеса с круговыми зубьями по сравнению с прямозубыми?
Что понимают под осевой формой зуба? Какие осевые формы применяют для ортогональных конических передач?
Какова связь между внешним окружным модулем и средним окружным, средним нормальным модулем конических колес?
По какому сечению зуба проводят расчет на изгиб конических колес? Какой модуль характеризует размеры этого сечения?
Как направлены осевые силы, действующие в зацеплении конических передач?
Что понимают под эквивалентным цилиндрическим колесом? Как вычисляют эквивалентные числа зубьев для конических колес с прямым и круговым зубом?
Каковы достоинства и недостатки червячных передач по сравнению с зубчатыми цилиндрическими?
Почему червячные передачи не рекомендуют применять при больших мощностях?
Почему для силовых передач рекомендуют применять передачи с эвольвентными и нелинейчатыми червяками?
С какой целью и как выполняют червячные передачи со смещением?
С какой целью предусматривают регулирование червячного зацепления? Как его выполняют?
Почему червячная передача работает с повышенным скольжением? Как скольжение влияет на работу передачи?
Какие силы действуют на червяк и червячное колесо, как они направлены и как вычисляют их значения?
Из каких материалов изготовляют червяки и зубчатые венцы червячных колес? Какие факторы обусловливают выбор материала?
Каковы основные виды отказов червячных передач?
Как вычисляют КПД червячной передачи? Назовите основные факторы, влияющие на КПД.
Что вызывает нагрев червячной передачи?
В чем сущность теплового расчета червячных передач? На зовите способы охлаждения червячных передач.
Какие виды ременных передач различают по форме попе речного сечения ремня?
Какими достоинствами и недостатками обладают ременные передачи по сравнению с другими видами передач? Почему в многоступенчатых приводах ременная передача является обычно быстроходной ступенью?
Как определяют силы натяжения в ветвях ремня при работе передачи?
В чем сущность упругого скольжения ремня по шкивам? Почему оно возникает и можно ли его устранить?
В чем разница между упругим скольжением и буксованием ремня?
Почему передаточное число ременной передачи непостоянно?
Для чего в ременной передаче создают предварительное натяжение ремня?
Как вычислить напряжения в ветвях ремня при работе передачи? Изобразите эпюру напряжений по длине ремня при работе передачи.
Что такое тяговая способность ременной передачи? Какие факторы влияют на нее?
В чем сущность усталостного разрушения ремней? Вследствие чего оно происходит?
Каковы достоинства и недостатки передачи клиновым ремнем по сравнению с передачей плоским ремнем? Чем объяснить большую нагрузочную способность передачи клиновым ремнем?
Какова конструкция клинового ремня? Почему в клиновом ремне корд размещают в зоне нейтральной линии?
Каковы основные типы клиновых ремней? Почему рекомендуют применять ремни узких сечений?
Почему при огибании шкивов равных диаметров напряжения в клиновом ремне значительно больше, чем в плоском?
Какой основной параметр определяют при расчете ременной передачи клиновым, поликлиновым ремнем?
Почему ограничивают число ремней в комплекте?
Какие факторы влияют на нагрузочную способность передачи клиновым ремнем? Как в расчете учитывают реальные условия эксплуатации?
Почему при проектировании ременных передач следует избегать минимальных диаметров шкивов?
Принцип работы передачи зубчатым ремнем. Ее достоинства и недостатки.
Чем обусловлена область применения передачи зубчатым ремнем?
Как устроен зубчатый ремень? Какие бывают ремни по способу изготовления?
Каковы критерии расчета передачи зубчатым ремнем? Какой основной параметр определяют при расчете?
Для чего в передаче зубчатым ремнем создают предварительное натяжение ремня?
Каковы достоинства и недостатки цепных передач по сравнению с ременными? Где применяют цепные передачи?
Какова .конструкция роликовой и втулочной цепи?
В каких случаях применяют многорядные роликовые цепи?
Почему при высоких скоростях рекомендуют применять цепи с малым шагом?
Чем вызвана неравномерность движения приводных цепей и почему она возрастает с увеличением шага?
Чем обусловлены ограничения минимального числа зубьев малой звездочки и максимального числа зубьев большой звездочки?
Почему при определении длины цепи рекомендуют принимать четное число звеньев цепи?
Что является основным критерием работоспособности цепных передач? Как выполняют проверку цепи по этому критерию?
Что такое коэффициент эксплуатации, от чего он зависит?
Чем вызвана необходимость в применении натяжных устройств в цепных передачах? Каковы способы натяжения цепи?
Какие способы смазывания применяют в цепных передачах?
Какие деформации испытывают вал и ось при работе?
Почему чаще применяют ступенчатую форму вала?
Каковы основные критерии работоспособности валов и осей и какими параметрами их оценивают?
Почему валы рассчитывают в два этапа: первый – проектировочный расчет, второй — проверочный расчет?
Какова цель проектировочного расчета, какой обычно диаметр вала определяют и почему?
Какова цель проверочного расчета? Какой параметр при этом определяют?
Каковы конструктивные и технологические способы повышения сопротивления усталости валов?
Как влияет недостаточная жесткость вала на работу зубчатой передачи, подшипников?
Как классифицируют подшипники по направлению воспринимаемой нагрузки?
Каково назначение основных деталей подшипника?
Определите тип и числовое значение внутреннего диаметра подшипников, имеющих условные обозначения: 408, 2306, 8207, 1209.
Сравните подшипники, имеющие условные обозначения: 7206А и 67506А.
Почему тела качения и кольца подшипников изготовляют с высокой поверхностной твердостью?
Укажите характер и причины повреждения подшипников качения. Каковы внешние признаки нарушения работоспособности подшипников?
Почему целесообразно конструировать опоры качения так, чтобы относительно линии действия радиальной нагрузки вращалось внутреннее, а не наружное кольцо подшипника?
Что понимают под базовой статической радиальной грузоподъемностью подшипника качения?
Почему статическая эквивалентная радиальная нагрузка не должна быть меньше радиальной силы, действующей на подшипник?
Какую зависимость отображает полная вероятностная диаграмма усталости?
Что понимают под базовой динамической радиальной расчетной грузоподъемностью подшипника качения?
Что понимают под эквивалентной динамической радиальной нагрузкой подшипника качения? Для каких типов подшипников и по каким зависимостям ее вычисляют?
Как влияет соотношение между осевой и радиальной силами на выбор расчетных параметров при определении эквивалентной динамической нагрузки для радиальных и радиально–упорных подшипников?
Для каких типов подшипников определяют эквивалентную Динамическую осевую нагрузку?
Как в расчетах подшипников на ресурс учитывают условия эксплуатации?
Как в расчетах подшипников на ресурс учитывают требуемый повышенный уровень надежности?
Как вычисляют осевую нагрузку, воздействующую на каждый из подшипников двухопорного вала?
Как при подборе подшипников качения учитывают переменный типовой режим нагружения?
Почему кольцо подшипника при циркуляционном нагружении необходимо устанавливать с натягом?
Каковы достоинства и недостатки подшипников скольжения? В каких областях машиностроения применяют подшипники скольжения?
Как устроены подшипники скольжения, каково назначение вкладышей? Какие материалы применяют для изготовления вкладышей, как их назначают?
Какие различают режимы смазки в подшипниках скольжения? Какая смазка обеспечивает безызносную работу подшипника?
Как обеспечивают режим жидкостной смазки в гидродинамических и гидростатических подшипниках скольжения?
Каковы виды разрушения подшипников скольжения?
Каковы критерии работоспособности подшипников скольжения?
Какие параметры определяют при расчете в условиях несовершенной смазки, жидкостной смазки?
По какому условию судят о наличии режима жидкостной смазки?
Каково назначение муфт приводов? Какие различают муфты по управляемости?
Каков физический смысл коэффициента режима работы муфты?
Каковы достоинства и недостатки втулочной муфты? В каких условиях ее применяют?
Как устроена фланцевая муфта? Где ее применяют? Почему для соединения валов фланцевой муфтой требуют их строгую соосность?
Чем обусловлена необходимость применения компенсирующих муфт?
Как устроена зубчатая муфта? Какие смещения валов и за счет чего она компенсирует? Почему происходит изнашивание зубьев?
Каковы достоинства упругих компенсирующих муфт? В каких случаях целесообразно применять резиновые, а в каких – металлические упругие элементы?
Почему упругие муфты снижают динамические нагрузки в приводе?
Почему муфты с резиновым упругим элементом обладают переменной жесткостью?
Почему в упругих муфтах с нелинейной характеристикой не происходит катастрофического роста амплитуды момента в зоне резонанса?
Что является причиной разрушения муфты с резиновой конусной шайбой?
Какую из сцепных муфт следует применить для соединения вращающегося с большой частотой вала с другим неподвижным валом?
Почему преимущественное применение среди фрикционных имеют многодисковые муфты?
Каким образом настраивают предохранительные кулачковые и фрикционные муфты на срабатывание при определенном вращающем моменте?
Почему предохранительная муфта со срезным штифтом, имеющим кольцевую проточку, срабатывает точнее?
С какой целью в приводах применяют центробежные муфты?
Как устроены и работают обгонные муфты? В каком направлении нужно вращать обойму, чтобы произошло заклинивание ролика в конструкции по рис. 29.18?
Почему угол заклинивания обгонных муфт ограничен значениями 4...6°?
7.3 Экзаменационные билеты (тесты)
1 Укажите делительный диаметр зубчатого колеса (рисунок 1):
Рисунок 1– Колесо зубчатое цилиндрическое
а) Позиция 1;
b) Позиция 2;
с) Позиция 3;
d) Позиция 4;
е) Позиция 5;
2 Укажите ширину венца зубчатого колеса (рисунок 1):
а) Позиция 1;
b) Позиция 2;
с) Позиция 3;
d) Позиция 4;
е) Позиция 5;
3 Укажите диаметр окружности впадин зубчатого колеса (рисунок 1):
а) Позиция 1;
b) Позиция 2;
с) Позиция 3;
d) Позиция 4;
е) Позиция 5;
4 Укажите диаметр ступицы зубчатого колеса (рисунок 1):
а) Позиция 1;
b) Позиция 2;
с) Позиция 3;
d) Позиция 4;
е) Позиция 5;
5 Укажите длину ступицы зубчатого колеса (рисунок 1):
а) Позиция 1;
b) Позиция 2;
с) Позиция 3;
d) Позиция 4;
е) Позиция 5;
6 Укажите средний делительный диаметр зубчатого колеса (рисунок 2):
Рисунок 2 – Колесо зубчатое коническое
а) Позиция 1;
b) Позиция 2;
с) Позиция 3;
d) Позиция 4;
е) Позиция 5;
7 Укажите внешнее конусное расстояние зубчатого колеса (рисунок 2):
а) Позиция 1;
b) Позиция 2;
с) Позиция 3;
d) Позиция 4;
е) Позиция 6;
8 Укажите длину зуба зубчатого колеса (рисунок 2):
а) Позиция 1;
b) Позиция 2;
с) Позиция 3;
d) Позиция 4;
е) Позиция 6;
9 Укажите внешний делительный диаметр зубчатого колеса (рисунок 2):
а) Позиция 2;
b) Позиция 3;
с) Позиция 4;
d) Позиция 5;
е) Позиция 6;
10 Укажите внешний диаметр вершин зубьев зубчатого колеса (рисунок 2):
а) Позиция 2;
b) Позиция 3;
с) Позиция 4;
d) Позиция 5;
е) Позиция 6;
11 Укажите делительный диаметр червячного колеса (рисунок 3):
Рисунок 3 – Колесо червячное
а) Позиция 1;
b) Позиция 2;
с) Позиция 3;
d) Позиция 4;
е) Позиция 5;
12 Укажите длину ступицы червячного колеса (рисунок 3):
а) Позиция 1;
b) Позиция 2;
с) Позиция 3;
d) Позиция 5;
е) Позиция 6;
13 Укажите наибольший диаметр червячного колеса (рисунок 3):
а) Позиция 1;
b) Позиция 2;
с) Позиция 3;
d) Позиция 4;
е) Позиция 6;
14 Укажите ширину венца червячного колеса (рисунок 3):
а) Позиция 1;
b) Позиция 2;
с) Позиция 3;
d) Позиция 5;
е) Позиция 6;
15 Укажите диаметр вершин зубьев червячного колеса (рисунок 3):
а) Позиция 1;
b) Позиция 2;
с) Позиция 3;
d) Позиция 4;
е) Позиция 5;
16 Укажите длину нарезанной части червяка (рисунок 4)
Рисунок 4 – Червяк цилиндрический
а) Позиция 1;
b) Позиция 2;
с) Позиция 3;
d) Позиция 4;
е) Позиция 5;
17 Укажите делительный диаметр червяка (рисунок 4):
а) Позиция 1;
b) Позиция 2;
с) Позиция 3;
d) Позиция 4;
е) Позиция 5;
18 Укажите осевой шаг червяка (рисунок 4):
а) Позиция 1;
b) Позиция 2;
с) Позиция 3;
d) Позиция 4;
е) Позиция 5;
19 Укажите диаметр вершин витков червяка (рисунок 4):
а) Позиция 1;
b) Позиция 2;
с) Позиция 3;
d) Позиция 4;
е) Позиция 5;
20 Укажите диаметр впадин витков червяка (рисунок 4):
а) Позиция 1;
b) Позиция 2;
с) Позиция 3;
d) Позиция 4;
е) Позиция 5;
21 Укажите к какому виду передач относятся зубчатые передачи:
а) передачи трением;
b) передачи зацеплением;
с) передачи касанием;
d) передачи натяжением;
е) сложные передачи;
22 Укажите к какому виду передач относятся фрикционные передачи:
а) передачи натяжением;
b) передачи зацеплением;
с) передачи на расстоянии;
d) передачи трением;
е) сложные передачи;
23 Укажите к какому виду передач относятся цепные передачи:
а) передачи трением;
b) передачи натяжением;
с) передачи с гибкой связью;
d) передачи касанием;
е) сложные передачи;
24 Укажите к какому виду передач относятся ременные передачи:
а) сложные передачи;
b) передачи натяжением;
с) передачи с гибкой связью;
d) передачи касанием;
е) передачи зацеплением;
25 Укажите к какому виду передач относятся червячные передачи:
а) передачи трением;
b) передачи натяжением;
с) передачи с гибкой связью;
d) передачи касанием;
е) передачи зацеплением;
26 Укажите какие из перечисленных видов зубчатых цилиндрических колес являются наиболее прочными при равных параметрах:
а) прямозубые;
b) косозубые;
с) шевронные;
d) с криволинейными зубьями;
е) все из перечисленных видов колес одинаковы по прочности и нагрузоспособности;
27 Укажите какие из перечисленных видов зубчатых цилиндрических колес не рекомендуется использовать при больших скоростях:
а) прямозубые;
b) косозубые;
с) шевронные;
d) с криволинейными зубьями;
е) все из перечисленных видов колес;
28 Расставьте следующие виды зубчатых колес в порядке возрастания прочностных характеристик: 1) конические зубчатые колеса 2) прямозубые цилиндрические колеса, 3) косозубые цилиндрические колеса, 4) шевронные:
а) 4, 3, 2, 1;
b) 1, 2, 3, 4;
с) 2, 3, 1, 4;
d) 2, 3, 4, 1;
е) все колеса одинаковы по прочностным характеристикам;
29 Выберете правильное определение понятия «детали»:
а) законченная сборочная единица общего функционального назначения;
b) изделие, изготовленное из однородного по наименованию и марке материала с применением сборочных операций;
с) изделие, изготовленное из однородного по наименованию и марке материала без применения сборочных операций;
d) изделие, совершающее механическое движение;
е) любой объект производства;
30 Система деталей, предназначенная для передачи и преобразования движения, называется:
а) механизмом;
b) машиной;
с) сборочной единицей;
d) узлом;
е) роботом;
31 Какой из ниже перечисленных критериев является важнейшим критерием работоспособности и надежности:
а) безотказность;
b) технологичность;
с) экономичность;
d) прочность;
е) долговечность;
32 Выберете верное определение понятия «работоспособности»:
а) свойство детали и машины выполнять свои функции, сохраняя заданные показатели в течение заданного времени;
b) способность детали сопротивляться разрушению и деформации;
с) способность детали и машины работать в нужном диапазоне режимов без недопустимых колебаний;
d) свойство детали и машины выполнять свои функции с заданными показателями;
е) способность детали и машины сохранять требуемые эксплуатационные показатели после установленного срока хранения и транспортирования;