Praktische Kennispunten Mechanisch Ontwerpen
Q1
Wat zijn de oorzaken en maatregelen om het loskomen van de schroefdraad bij schroefdraadverbindingen te voorkomen?
A
Oorzaken: Bij schroefdraadverbindingen kan er sprake zijn van een tijdelijk verlies van voorspanning onder invloed van stoten, trillingen en variabele belastingen, wat kan leiden tot het loskomen van de verbinding. Schroefdraadverbindingen bij hoge temperaturen kunnen ook losraken als gevolg van verschillen in thermische vervorming. Daarom moeten bij het ontwerp rekening worden gehouden met anti-loslatingsmaatregelen.
Maatregelen: Maak gebruik van extra wrijvingskrachten om losraken te voorkomen, zoals het gebruik van gleufmoeren met splitpennen, borgringen etc. Andere methoden zijn onder meer puntharden ter voorkoming van losdraaien en lijmmethoden.
Q2
Maatregelen om de sterkte van boutverbindingen te verbeteren
A
(1) Verklein het variatiebereik van de totale trekbelasting Fa op de bout:
A. Om de stijfheid van de bout te verminderen, kan de diameter van de boutschacht worden verkleind, kunnen holle schroeven worden gebruikt of kan de lengte van de schroef worden vergroot.
B. De verbonden delen zelf hebben een hoge stijfheid, maar de stijfheid zal afnemen als er een zachte pakking wordt gebruikt op het af te dichten verbindingsoppervlak. Door een dunne metalen pakking of een O-ring als afdichtingselement te gebruiken, kan de oorspronkelijke stijfheidswaarde van de aangesloten onderdelen behouden blijven.
(2) Verbeter de verdeling van de belasting tussen de threads.
(3) Verminder de stressconcentratie.
(4) Vermijd of verminder extra spanningen.
Q3
Faalwijzen van tandwieltanden
A
(1) Tandwielbreuk, die meestal optreedt aan de wortel van de tand, omdat de buigspanning het grootst is bij de tandwortel wanneer het tandwiel onder belasting staat, en er sprake is van spanningsconcentratie, die kan worden onderverdeeld in breuk door overbelasting en breuk door vermoeidheid .
(2) Putjes op het tandoppervlak.
(3) Inkervingen op het tandoppervlak.
(4) Slijtage van het tandoppervlak.
(5) Plastische vervorming van het tandoppervlak.
Q4
Smering van tandwieloverbrenging
A
Open tandwielaandrijvingen worden gewoonlijk gesmeerd door periodiek handmatig oliën, met behulp van smeerolie of vet. De smeermethode voor gesloten tandwielaandrijvingen wordt bepaald door de omtreksnelheid V van de tandwielen. Wanneer V kleiner dan of gelijk is aan 12, wordt gewoonlijk oliebadsmering gebruikt. Bij V > 12 is oliebadsmering niet geschikt omdat:
(1) De omtreksnelheid is te hoog en de meeste olie op het tandwiel wordt weggeslingerd en bereikt het aangrijpingsgebied niet.
(2) Overmatig roeren zorgt ervoor dat de olietemperatuur stijgt, waardoor de smeerprestaties afnemen.
(3) Het kan het sediment op de bodem van de kist in beweging brengen, waardoor de slijtage van het tandwiel wordt versneld. In plaats daarvan wordt vaak sprayoliesmering gebruikt.
Q5
Waarom is het nodig om de warmtebalans en koelingsmaatregelen voor wormwieloverbrenging te berekenen?
A
Vanwege het lage rendement en de hoge warmteontwikkeling van de wormwieloverbrenging, zal de olietemperatuur in de bak stijgen als de warmte niet op tijd wordt afgevoerd, wat leidt tot smeringsstoringen, verhoogde tandwielslijtage en zelfs krassen. Daarom zijn warmtebalansberekeningen vereist voor continu bedrijf van gesloten wormwieloverbrengingen.
Maatregelen:
Vergroot het warmtedissipatiegebied en ontwerp de doosstructuur redelijk, giet of las op warmtedissipatievinnen.
Verbeter de warmteoverdrachtscoëfficiënt van het oppervlak, installeer een ventilator op de wormas of installeer een kronkelige koelwaterleiding in het oliebad van de box.
