Teori - Gamla tentor Flashcards
En vanlig metod för att montera ett lager på en axel är genom temperaturförändring. Förklara denna metod.
Genom att värma lagret så blir dess diameter större och kan då träs på axeln. Det går också att kyla axeln som då krymper så att lagret kan träs på axeln. Det går också att kombinera dessa metoder. När lagret och axeln återgår till rumstemperatur byggs ett kontakttryck upp mellan dessa.
Förklara fenomenet sättning i ett skruvförband. Visa principiellt hur klämkraften varierar innan åtdraging precis efter monteringen samt efter att en yttre last har belastat förbandet.
Efter avslutad åtdragning kommer klämkraften i ett skruvförband alltid sjunka. Normalt sett sker en viss sättning redan under monteringen. Den största klämkraftförlusten uppträder normalt dock efter de första lastcyklerna. BILD
Planetväxlar har ett antal fördelaktiga egenskaper. Nämn 2 av dessa.
* Stor effekttäthet - på liten volym kan man överföra stora effekter * Flera utväxlingar för samma växel - en och samma planetväxel kan åstadkomma flera utväxlingar genom att man styr elementen på olika sätt. * Koncentriska axlar - in- och utgående axlar är i linje med varandra. * Stora utväxlingar utan extrema kuggantal.
För att åstadkomma en lämplig utväxling mellan två axlar används en remväxel. Det finns inget krav på att båda momentriktningarna ska fungera lika bra. Det är dock viktigt att momentförmågan inte minskar vid ökad hastighet på remmen. Föreslå en lämplig remspänningsmetod samt motivera ditt svar.
Spännrullen: *Omvänd momentriktning leder snabbt till slitning vilket är ok i detta fallet. * Vid ökad hastighet minskar inte momentförmågan
Nämn två anledningar till varför man använder en koppling för att överföra moment mellan två axlar.
* Opraktiskt att tillverka i ett stycke * Olika leverantörer eller moduluppbyggnad * Ta upp små avvikelser i vinkel eller axelcentrum * Möjliggöra stora vinkelskillnader hos axlarna * Dämpa eller isolera vibrationer * Reglera rörelseöverföringen ( I-och urkoppling, överföra rörelse i enbart en riktning, momentbegränsning)
Förklara med ett par meningar skillnaden mellan glidlager och rullningslager. Vilken av dessa ger lägst friktion?
Glidlager bygger på en bärande vätskefilm mellan två roterande delar som glider mot varandra. Rullningslager är ett samlingsbegrepp för lager baserade på rullningsprincipen. Det kan antingen vara kulor eller rullar. Friktionen är lägre i rullningslager.
I en maskin finns en cylindrisk skruvfjäder med linjär karaktäristik. Ge ett förslag på hur skruvfjädern kan ändras så att den istället får en progressiv karaktäristik. Styrk dina påståenden med ekvationer.
- Fjädern kan vara konisk. I den vidare delen av fjädern har man en större medeldiameter och därmed en lägre styvhet. Vid en viss kraft får man trådkontakt i den änden och sedan blir det succesivt färre trådvarv som deltar i deformationen och därmed ökar styvheten.
- Man kan ha olika stigning på de olika varven. Det gör att man vid en viss kraft får anliggning mellan trådarna i den del där man har liten stigning. Vid ökad kraft får man då färre verksamma varv och en ökad styvhet.
Studera nedanstående planetväxel. Planethjulshållaren hålls stilla och solhjulet roterar medurs. Hur rör sig planethjulet och ringhjulet? Vilken axel blir utgående?
Planethjulen roterar moturs, ringhjulet roterar moturs, axel 2 blir utgående.
Rita en trumbroms med en plusback. Kan en sådan bli självhämmande? Motivera ditt svar.
Den kan bli självhämmande.
Förklara begreppen vilozon och glidzon. Illustrera i en figur vart på remskivan respektive zon finns.
Den del av remskivan som utnyttjar friktionen kallas för glidzon. På resten av remskivan har man en vilozon där inga friktionskrafter överförs. Glidzonerna ligger närmast den avrullande parten av remmen
Skruvförband som utsätts för dynamiska belastningar bör förspännas. Förklara varför detta är fördelaktigt ur utmattningssynpunkt. Bör skruven vara styv eller vek? Visa den principiella skillnaden i ett kraft-deformationsdiagram.
Förspända skruvförband får en mindre spänningsvariation vid dynamisk last. Ju vekare skruv desto mindre variation. Skruvar är särskilt känsliga för amplitudbelastningar, men klarar höga mittspänningar relativt väl.
Ett lager utan tätningar belastas med den radiella lasten 4000N. Varvtalet är 2500 varv/min, driftstemperaturen ligger på 55 ºC och smörjfettet SKF LGMT 2 används. På grund av flertalet haverier innan planerat underhåll vill man öka livslängden. Föreslå 2 principiella ändringar som skulle öka livslängden samt motivera dina svar. Det går inte att ändra på driftsförhållandena, dvs last, varvtal, temperatur och axelstorlek som lagret sitter på.
* Man kan använda tätningar eller ett mer finmaskigt filter, vilket förbättrar föroreningsfaktorn.
* Man kan byta ut smörjfettet till ett annat som ger en högre viskositetsklass.
* Man kan byta lager till ett med samma innerdiameter men med en större ytterdiameter, vilket bland annat ger ett större bärighetstal och en större utmattningsbelastning.
Beskriv den principiella konstruktionen hos en navväxel på en 3-växlad cykel. Beskriv vilka parametrar som påverkas cykelns totala utväxling samt hur cykelns 3 olika utväxlingar realiseras.
Navet bärs av en hjulaxel som är förankrad i cykelramen. På denna axel finns ett solhjul som också sitter fast. Mot solhjulet finns planethjulen som samspelar med ringhjulet. Genom att koppla ihop hjulaxeln med resten av planetväxeln via ett snillrikt arrangemang av olika kopplingar och frihjul kan olika utväxlingar åstadkommas. Cykelns totala utväxling påverkas också av storleken på den främre och bakre kedjekransen. Mittenväxeln realiseras genom att kedjekransen kopplas direkt mot hjulnavet. De två andra växlarna fås genom att planetbäraren respektive ringhjulet kopplas mot hjulnavet.
För att åstadkomma en lämplig utväxling mellan två parallella axlar används en remväxel. Kraven på remväxeln är att båda rotationsriktningarna ska kunna överföra ett lika stort moment samt att lösningen är enkel att realisera. Föreslå en lämplig metod samt motivera ditt svar.
Konstant axelavstånd:
* Lika stort moment kan överföras i båda rotationsriktningarna
* Metoden är relativt enkel
Två maskindelar som levereras av olika leverantörer ska förbindas med en koppling. I kravspecifikationen står det att kopplingen ska kunna överföra stora moment och kunna ta upp små vinkelavvikelser. Föreslå en lämplig koppling samt motivera ditt svar.
En lämplig koppling är kuggkopplingen. Axelns kuggar är bågformade för att medge en vinkel mellan parterna. Krafterna överförs runt om vilket gör att kuggkopplingen kan ta mycket stora moment. Den är den i särklass vanligaste typen för att överföra stora moment med samtidigt krav på att acceptera vinkelfel. I det här fallet är det tillräckligt att välja en enkel kuggkoppling. Om det också fanns krav på att ta upp excentriciteter så hade en dubbel kuggkoppling behövts.
Beroende på rullkroppens form delar man in rullningslager i kullager och rullager. Inom dessa kategorier finns ett antal olika lagertyper. Studera nedanstående två lagertyper. Vad kallas dessa?
i) Cylindriskt rullager
ii) Axialkullager
Gör en enkel skiss av ett fjäderpaket med bladfjädrar. Förklara dess funktionalitet och ge exempel på ett typiskt användningsområde.
Bladfjädrar består av flera blad lagda på varandra. De har olika längd, vilket innebär att det blir en jämnare spänningsfördelning och därmed bättre volymsutnyttjande. Dessutom kan de olika bladen ha olika form initialt, vilket ger en progressiv fjäderkaraktäristik genom att fler blad kommer att engageras ju större kraft man lägger på. Ett typiskt användningsområde är hjulupphängningen på en bil.
En stor nackdel med kardankopplingar är hastighetsvariationen mellan in- och utgående axel. Förklara detta fenomen samt visa med en principiell skiss hur ett arrangemang med två kardankopplingar som minimerar hastighetsvariationen kan se ut.
Kardankopplingen är en mycket effektiv koppling för att överföra rotation även med stora vinklar. Den har emellertid en betydande nackdel; hastighetsöverföringen är inte konstant utan den utgående axeln kommer att ha en varierande rotationshastighet. Hastighetsvariationen ökar med ökad vinkel mellan in- och utgående axel.
Rita ett principiellt F-δ diagram över skruvförbandet enligt figur. Av diagrammet ska följande framgå: skruvkraft, skruvstyvhet, skruvförlängning, förspänningskraft, rörkraft, rörstyvhet, rörhoptryckning, yttre kraft.
Rita en trumbroms med en minusback. Kan en minusback bli självhämmande?
Nej.
Studera nedanstående planetväxel. Ringhjulet hålls stilla och solhjulet roterar medurs. Hur rör sig planethjulen och planethållaren? Vilken axel blir utgående?
Planethjulen roterar moturs, planetbäraren roterar medurs och axel C blir utgående.
En stol som kan rotera enligt figuren nedan använder sig av lager för att minska friktionen. Föreslå en lämplig lagertyp för detta lastfall samt motivera ditt svar.
Ett lämpligt lager skulle kunna vara ett axialkullager. Denna lagertyp är konstruerad för att ta upp axiella laster men inte radiella laster.
Rita ett principiellt F-δ diagram för en fjäder. Av diagrammet ska följande framgå: karaktäristiken (visa både linjär, progressiv och degressiv), hysteresen samt den inre fjäderenergin.
Man vill designa en invändig backbroms med två backar. Kravet är att det inte ska finnas någon risk för självhämning vid rotation moturs. Visa en sådan design med en enkel skiss. Namnge de ingående delarna.
Studera nedanstående lamellkoppling. Förklara med ett par meningar dess funktionalitet.
En lamellkoppling består av två tryckplattor, varav den ena är motorns svänghjul, och däremellan en positionerad skiva som är försedd med friktionslameller. Den är till för att koppla ihop axlar som från början inte har samma hastighet. Då man trycker på kopplingspedalen förs ett urtrampningslager åt vänster. Med ett antal hävarmar flyttas då den rörliga tryckplattan åt höger och lamellskivan frigörs. Nu är växellådan frikopplad från motorn och ett växelbyte är möjligt. När man släpper kopplingspedalen trycks skivorna åter ihop och motorns rotation överförs till växellådan.
