三、综合分析题1. 已知一根机器轴承受对称循环交变应力,经过分析,有两个截面比较危险,其中第一个截面上承受的应力幅fd=80MPa,该截面的尺寸系数ε
σ=0.85,表面质量系数β=0.95,有效应力集中系数K
σ=1.50;第二个截面上承受的最大应力σmax=50MPa,该截面的尺寸系数ε
σ=0.80,表面质量系数β=0.90,有效应力集中系数K
σ=2.50,轴所使用的材料的弯曲疲劳极限σ-1=245MPa,若规定安全系数[n]=1.6,试校该轴是否安全?
校核第一个截面:
(1)该轴承受对称循环交变弯曲应力,r=-1
所以σ
max=σ
α=80(MPa)
(2)考虑尺寸系数.表面状态系数以及应力集中后,在轴的第一个危险断面土.
结论:该截面安全。
校核第二个截面:
(1)σ
max=50(MPa)
(2)考虑尺寸系数,表面状态系数及应力集中系数后,在轴的第二个危险断面上。
因此该断面不安全。
综上,该轴安全系数不能满足要求。不安全。
2. 试述小惯量型直流伺服电动机和普通型直流伺服电动机的工作特点。
(1)小惯量型直流伺服电动机的特点为:转子惯量小,适合于快速响应的伺服系统,但其过载能力低。
(2)普通型直流伺服电动机的特点为:①低速时输出的转矩大,惯量比较大;②转子的热容量大,电动机的过载性好;③调速范围宽,可达1:1000以上;④通过加大电源容量可以做到加速度大,响应快;⑤转子温升高。
3. 一机器承受三种交变载荷P
1>P
2>P
3,所对应的应力幅分别为σ
1、σ
2、σ
3,对应于上述应力的疲劳循环次数分别为10
2、10
4、10
6。原设计中P
1、p
2、P
3,出现的频率分别为 20%、30%和50%。每年载荷循环总次数为2500次。试计算该机器设计寿命为多少年?
该机器投入使用后,每年载荷循环总次数增加为2500次,P
1、P
2、P
3,出现的频率分别为50%、30%和20%。问该机器总使用寿命为多少年?
该机器设计寿命(循环次数)为
设计寿命(年数)为
工作条件改变后实际寿命(循环次数)为
实际寿命(年数)为
4. 怎样确定鼠笼式三相异步电动机的起动方法?
鼠笼式三相异步电动机的起动有直接起动和降压起动两种方法。降压起动又分为 Y-△降压起动和自耦变压器降压起动。选用起动方法应考虑:
(1)若电网容量相对于待起动电动机的容量足够大,电动机的起动电流不会在线路中产生明显的电压降,也不会对线路中其他设备产生不利影响,则可采用直接起动。
(2)如果电网容量与待起动电动机的容量相比不是很大,那么为了限制起动电流应选用降压起动。对于正常运行时定子绕组接成三角形的电动机,可以采用Y-△降压起动;而对于正常运行时定子绕组接成星形的电动机,则应选用自耦变压器降压起动。
5. 识读图2-13中所示职能符号表示的意义。
图a是二位二通电磁换向阀。
图b是二位二通电磁换向阀。
图c是三位四通电换向阀。