(一)计算题1. 有一被损坏的标准齿轮,齿数z=29,轴孔直径为25mm,轴孔壁到齿顶之间的距离为26mm,该齿轮的齿顶圆直径及模数各为多少?
解:(1)确定齿顶圆直径因该齿轮齿数为奇数,不能直接量取,应按式De=2h+Di进行计算:
De=2×26+25=77mm
(2)确定模数M=De/(z+2)=77/(29+2)=2.484mm
答:直径为77mm。模数取接近标准值2.5mm。
2. 已知:ZD6-A型电动转辙机的大齿轮z
1=103,小齿轮z
2=27,电机转速2400r/min,减速器减速比为1/41,输出轴转动324°为一个解锁、转换、锁闭全过程。求完成一次全过程的时间T为多少?[齿轮传动顺序:小齿轮→大齿轮(带动输入轴)→输出轴]
解:
设大齿轮转速为n
1 输出轴转速n
2=n
1/41
输出轴转1周所需T
1 答:完成一次全过程的时间T为3.52s。
3. 有5A的电流通过长100m和温度为25℃的铜线,铜线上的电势降落(即铜线两端的电势差)为2.4V,求铜线的横截面积。 (已知ρ
0=1.6×10
-8Q·m,α=4.3×10
-5/℃)。
解:根据欧姆定律,电阻为
根据电阻率与温度关系公式,计算25℃时的电阻率为
ρ=ρ
0(1+αt)
=1.6×10
-8(1+4.3×10
-3×25)
=1.77×10
-8Ω·m
于是,铜线的横截面积为
S=ρ(L/R)=1.77×10
-8×(100/0.48)=3.7mm
2 答:铜线的横截面积为3.7mm
2。
4. 室温20℃时,要想在长10m的锰铜线上通过0.5A的电流,而在这条导线上所加的电压是40V,求这条导线的直径。 (已知ρ0=48×10
-8Q·m,α=1×10
-5/℃)
解:根据欧姆定律,电阻为
根据电阻率与温度关系公式,计算20℃时的电阻率为:
ρ=ρ
0(1+αt)
=48×10
-8(1+1×10
-5×20)
48.0096×10
-8Ω·m
于是,锰铜导线的横截面积为
S=ρ(L/R)=48.0096×10
-8×(10/80)=6.0096×10
-2mm
2 因为 S=πr
2=1/4πd
2,
所以 d
2=4S/π=4×6.0096×10
-2/3.14
=7.643×10
-2mm
2 d=0.276mm
答:这条导线的直径为0.276mm。
5. 电动转辙机所用电机是直流串励电动机。已知:端电压U=160V,额定电流I
a=2A,电枢刷间电阻R
a=4.9Ω,励磁线圈电阻R
f=5.7Ω,炭刷接触压降ΔU
b=1.5V。计算电动机的感应电势E
a、电磁功率P
M。
解:根据 U=Ea+Ia(Ra+Rf)+ΔUb
Ea=U-Ia(Ra+Rf)-ΔUb
=160-2(4.9+5.7)-1.5
=137.3V
电磁功率
PM=EaIa=137.3×2=274.6W
答:感应电势为137.3V,电磁功率274.6W。
6. 已知圆锥体大端直径30mm,小端直径20mm,高120mm,圆锥体的锥度和斜度分别为多少?
解:圆锥体的锥度 k=(D-d)/h=(30-20)/120=1/12
圆锥体的斜度 M=2k=2×(1/12)=1/6
答:圆锥体的锥度为1/12。圆锥体的斜度为1/6。
(二)论述题1. 装配图有哪些规定画法?
装配图有以下规定画法:
(1)两相邻零件的接触面和基本尺寸相同的配合面,只画一条线。两零件的非接触面或基本尺寸不同的装配应画出间隙,且间隙一般要对称分配。
(2)两个相邻零件的剖面线,倾斜方向应相反,或者同方向而不同间隔距离,以示不同零件。在装配图的各个视图中,表示同一个零件的剖面线,应以相同的方向、间隔画出。对于直径较细或厚度较薄的零件剖面部分允许以涂墨代替剖面线。
(3)对于紧固件以及实心轴、手柄、连杆、球、钩子、键等零件,在装配图的剖视图中,剖切平面通过其基本轴线时,这些零件匀按不剖绘制。如需表示这类零件中个别凹槽、键槽等结构时,可作局部剖视。
(4)在装配图的剖视中若剖视平面通过某些组合件为标准产品,或该部分已在其他视图中表达清楚时,可只画其外形。
2. 怎样做电动机温升试验?
电动机在40℃环境温度中放置2h以上。分别测试试验开始前转子绕组和定子绕组阻值R
1。然后以160V电压3A电流运转20min断电,在断电后20min内测试试验结束时的转子绕组和定子绕阻R
2,代入下列公式确定绕组温升Δt:
式中 R
1——试验开始前绕组电阻值(Ω);
R
2——试验结束时绕组电阻值(Ω);
t
1——试验开始前电动机环境温度(℃);
t
2——试验结束时电动机环境温度(℃)。
3. 在现场更换新出所的电动转辙机,手摇转换道岔中途时转辙机机械停止传动,摩擦联接器空转的原因是什么?如何处理?
手摇转换道岔中途,转辙机机械停止传动,摩擦联接器摩擦空转,大致原因是摩擦压力调整过松;或尖轨中途受卡阻;或尖轨与基本轨之间有异物;或齿条块上落入异物,锁闭齿轮转动中途受卡阻所致。能现场修复或更换有关零部件的,即时处理克服;现场难以修复的,为减少对行车影响,应迅速更换整机,或再临时恢复使用原机。配合完毕,及时将故障原因记入转辙机履历卡或修配产品返修记录。
4. 怎样检查直流电动机?怎样进行定子检查、修配?
修配直流电动机前,应先检查、测试其对地绝缘,绕组间短路、断路、额定负载火花;炭刷长度;轴向窜动、经向跳动;手动转动;裂纹、破损;紧固零件及其他的故障等,详细填入检测记录,以供修配时参考。
定子检查、修配如下:
(1)机壳检查、修配:将机壳内部清扫干净,检查机体止口,如有缺陷应修复至原有的工差配合度。
(2)磁极检查:检查磁极不加工面有无过甚氧化,氧化皮厚度大于0.4mm时,应使用00号砂纸打磨。清扫磁极与线圈接触处的毛刺和异物,使粗糙度达到技术要求。
(3)激磁线圈检查:使用万用表置电阻×1挡,测查线圈电阻,检查是否有短路或断线,检查引线及线环是否完好。
5. ZD6系列电动转辙机自动开闭器的接点第二次变位迟钝(甚至不变位)故障原因是什么?怎样处理?
这类故障均发生在转辙机到达锁闭状态时,速动爪落下,动接点却不是迅速而是缓慢变位,严重的甚至不能变位,从而影响转辙机正常使用,导致这种故障的原因一般有:
(1)装配开闭器时,动接点支架发生变形,导致支架与接点出现卡阻。
(2)拐轴销、连接销、连接板装配过紧,动作不灵活。
(3)装配时,将两个拉簧接头相对方向连接,因方向不一致产生扭力。
(4)拉簧弹力不够,弯曲、变形或疲劳过度。
(5)拐轴与拐片松动或各活动连接部位注油不良,发生干摩擦后卡死。
(6)连动轴窜动,挡销板不起作用,销窜出卡在接点座平面上。
(7)接点环有毛刺或静接点片弹力过强,卡住动接点环等。
处理方法为:装配自动开闭器时要试验各销、轴、连接件动作自如。安装销、轴时不可过紧,特别是拉簧头两孔要拧正在一平面上。在拉簧和拉点组未装配前,应用手扳动左、右支架,松手后应可自落,然后再装上拉簧,扳动试验,达到动作灵活无卡阻为合格。
6. ZD6系列电动转辙机锁闭齿轮锁闭圆弧与齿条块两削尖齿不同时接触,最大间隙超过0.5mm时,应怎样检查处理?
正常情况下,齿条块被锁闭后,锁闭齿轮锁闭圆弧与齿条块两削尖齿应同时接触。如果不同时接触,且最大间隙超过0.05mm时,应仔细检查主轴、齿轮、齿条块、动作杆及圆孔套和机壳等部件的加工精度,是否在公差范围内,并同时检查各部件间的配合情况,如同心度、平行度、垂直度等。特别是经过消磨加工后的锁闭齿轮与齿条块圆弧间的配合,因加工上的误差极易出现上述故障。处理方法是:
(1)齿条块被锁闭后,测量锁闭齿轮锁闭圆弧与齿条块两削尖齿圆弧的接触情况,可先在锁闭圆弧上涂一层红丹,手摇转辙机,带有额定负载情况下锁闭数次后,使其解锁,观察两削尖齿上摩擦出的印痕,如不是在一直线上或红丹黏着不均匀,说明不是同时接触。
用塞尺检查测量其最大间隙,如果尺寸也超限,应进一步寻找引起的原因,找出不符合公差配合处,予以修整。如系磨耗超限所至,应按工艺进行修整消磨。
(2)确认锁闭圆弧与削尖齿圆是否由于弧度不良造成点线接触,如是,可用尺39mm生铁轮装在本机主轴上,电动机通电,做正、反转交替研磨。齿条块削尖圆弧研磨时,应先用粗后用细的研磨膏。实践证明该法效果良好。
7. ZD6系列电动转辙机总装后怎样进行验收?
电动转辙机总装后,需进行全面的调测、检查,合格后交付验收。这是保证轮修质量必不可少的环节。验收步骤如下:
(1)对验收的电动转辙机,在综合测试台按部颁标准进行全面的机械、电气特性检查及测试。
(2)将检查、测试结果填入转辙机轮修卡片,并编号存档。
(3)建立台账、履历卡片,对入所修的轮修品做到有质检分析和数据积累,针对存在的问题提出对策和改进措施,同时记录质量评比意见。
检测时,应本着先外后里,从前到后,先机械性能检查,后电气特性测试的原则。为了便于转辙机全寿命的管理,对本次轮修中更换的较大部件,应详细记录部件名称及更换原因,做到有账可查。验收标准部标为准。验收后的转辙机,便可通过交接手续交付信号工区安装使用。
8. 用手摇把摇动ZD6-A型电动转辙机,分别摇多少圈开始解锁,切断表示电路和接通返回电源电路?
锁闭圆弧退出削尖齿7.5°开始解锁。
摇动圈数=7.5°×41/360°=0.85圈
主轴旋转10.2°,动接点退出静接点,切断表示电路。
摇动圈数=10.2°×41/360°=1.2圈
主轴旋转19°,启动片推动滚轮,使动接点接通返回电路。
摇动圈数=19°×41/360°=2.21圈
9. 用手摇把摇动ZD6-A型电动转辙机,分别摇多少圈检查柱完全退出表示杆上的缺口,速动片开始随启动片旋转和完全解锁?
主轴旋转26.5°,检查完全上升退出缺口。
摇动圈数=26.5°×41/360°=3圈
主轴旋转28.7°,速动片开始旋转。
摇动圈数=28.7°×41/360°=3.3圈
主轴旋转32.9°,锁闭齿轮圆弧面全部退出削尖齿,解锁完毕。
摇动圈数=32.9°×41/360°=3.7圈
10. 用手摇把摇动ZD6-A型电动转辙机,分别摇多少圈转换结束,动作电路被快速切断并接通表示电路和达到完全锁闭?
主轴旋转306.1°,转换结束。
摇动圈数=306.1°×41/360°=34.9圈
主轴旋转335.6°,接通表示电路。
摇动圈数=335.6°×41/360°=38.21圈
主轴旋转339°,该锁闭角达到32.9°。
摇动圈数=339°×41/360°=38.6圈
11. 调试ZD6系列电动转辙机摩擦电流时,摩擦电流不稳定的原因有哪些?
调试摩擦电流时,摩擦电流不稳定的原因有:
(1)减速器内五个轴承位三个轴承室的公差配合不符合标准。
(2)内齿轮与减速器壳配合面粗糙度不好,有锈蚀存在。
(3)输入轴与中间板轴不同心,造成大齿轮转动时扭摆。
(4)行星轮与内齿轮吻合不良。
(5)个别轴承中有异物。
(6)偏心套偏心度有误差。
(7)输出轴滚棒不等分或不垂直。
(8)内齿轮与减速器壳间隙过大。
(9)外壳变形磨成椭圆。
(10)内齿轮伸出端椭圆。
12. 如何调整ZD6系列电动转辙机移位接触器?
(1)移位接触器与齿条块顶杆的位置均应对正,两中心线重合差不得大于1.5mm。
(2)用1.5mm专用垫片调整触头与顶杆间隙为1.5mm,使接点处于接通状态,此时将移位接触器的紧固螺钉紧固。
(3)用手摇把摇动主轴,使齿条块向伸出位置移动,同时用手推动动作杆,使之沿齿条块移动的相反方向移动,使齿条块项杆上升,其上升行程不小于2.5mm,并能在齿条块锁闭前,将移位接触器前的接点打开,非经人工恢复,不得自行接通。
(4)同理调另一端,两端移位接触器调整后将接点恢复常通状态,并装主切销将螺堵压紧。
13. 克服ZD6系列电动转辙机摩擦电流不稳定的方法有哪些?
克服的方法有:
(1)修复超差部位,使之达到标准配合度。
(2)在车床上用砂布磨光内齿轮与减速器壳的配合面。
(3)更换非标中间板。
(4)重新组装行星轮与内齿轮。
(5)用汽油清洗去除混入轴承内的异物。
(6)更换或整修偏心套。
(7)校直或更换输出轴。
(8)用卡尺或内径千分尺测出超差件。
(9)更换外壳。
(10)用遮蔽法涂镀或更换。
14. ZD6系列电动转辙机减速器产生噪声的原因有哪些?
一般情况下,减速器产生噪声的原因是因齿轮啮合不良引起的。如:高音号叫声,通常是因小齿轮的基节太大,或齿形角太大所引起;高频率的冲击声(杂乱声)是因齿形误差引起的;较小的交替敲击声是由齿向误差中的歪斜误差(加工或热处理变形引起),或两轴线的歪斜度误差(由装配或受力后变形)引起的;号叫声和较小的敲击声,是因齿向误差中的向中心倾斜误差,或两轴线不平行误差(由装配或受力后变形)引起的;低频交替敲击声(齿轮转一圈交替出现一次,频率与齿轮转数接近),主要是因加工齿时端面跳动太大,或装配时齿轮端面不垂直造成的;严重低频敲击声(叮当声),主要是因齿面上有磕碰或毛刺没有去净而造成;连续低频敲击声,主要是因公法线长度变动较大或齿圈径向跳动太大,或装配时齿圈对轴的回转中心偏心太大造成的等。
15. S700K型电动转辙机的动作程序与ZD6系列电动转辙机的动作程序有什么不同?
S700K型电动转辙机的动作程序与ZD6系列电动转辙机的动作程序大致相同,即断表示→解锁→转换→锁闭→给出另一位置表示。
以220mm动程的S700K型电动转辙机为例,其动作程序为:
电动机转动→中间齿轮传递→摩擦连接器→带动滚珠丝杠转动,同时丝杠螺母移动→操纵板将锁闭块顶入,切断原来表示→锁舌缩入,解锁→滚珠丝杠螺母带动保持连接器移动→外锁闭开始解锁→当动作杆移动约60mm时,外锁闭解锁完毕→道岔开始转换→当动作杆动程达到220mm时,内表示杆缺口对准锁闭块,锁闭块弹出进入表示杆缺口,锁舌伸出→切断启动电路,接通表示。
与ZD6系列电动转辙机所不同的是,S700K型具有表示电路自检锁闭功能,当卡缺口时,锁舌伸不出来,内锁闭无法锁闭时就不能接通表示电路,即有了表示,电动转辙机必须在内锁闭状态。而ZD6系列,表示电路不检查锁闭,检查柱不落槽,电动转辙机照样能实现内锁闭。
16. 转辙机是怎样分类的?S700K型电动转辙机属于哪一类型的转辙机?
转辙机的类型较多,从动力方面分类,可分为旋转电动机型,直线电动机型,风压、油压直动型。
旋转电动机型又分为机械传递型和液压传递型。习惯上把前者叫做电动转辙机,后者叫做电动液压转辙机。
电动转辙机根据使用电源的不同,又分为直流电动转辙机、单相交流电动转辙机、三相交流电动转辙机等。
电动转辙机根据机械传递的方式不同,又分为齿条传递和滚珠丝杠传递等类型。S700K型电动转辙机属于滚珠丝杠传递的三相交流电动转辙机。
17. ZD6系列电动转辙机的齿条块和动作杆常见故障有哪些?
(1)启动齿在齿条块缺槽两侧间隙超标。
(2)锁闭齿轮锁闭圆弧与齿条块两削尖齿圆弧不同时接触,两者间隙大于0.05mm。
(3)锁闭齿轮圆弧和削尖齿圆弧棱角磨耗大于R1.5mm。
(4)削尖齿圆弧磨耗超限。
(5)挤切销不能顺利插入,螺孔失效。
(6)齿条块与底壳悬空间隙大于0.3mm。
(7)动作杆与齿条块圆周方向转动量,轴向窜动量不大于0.3mm。
(8)顶杆低于齿条块上平面0.1~1mm超限。
(9)挤切销非挤而断。
(10)顶杆上升高度达不到规定要求。
(11)动作杆端部裂纹或断裂。
18. ZD6系列电动转辙机的自动开闭器动接点组检测及整修工艺标准是什么?
动接点块由尼龙1010、酚醛、塑料或纤维增强塑料等热塑成型。动接点圆柱与接点环处于经常摩擦状态,凡内外有明显磨耗,即柱环之间间隙超过0.8mm,以及绝缘电阻不良的应更换新件。组装时动接点环不得低于静接点片,一般以平为宜。当动接点环低于静接点片时,可在动接点块与支架之间加垫片。往往有动接点环高于静接点片情况,此时静接点片不得被动接点块圆柱凸台撑开,此种情况亦可在静接点座下面加垫片来解决。当动接点沿中心方向插入两侧静接点组偏差大于0.5mm时,可利用静接点组各安装孔与紧固螺钉的间隙做小量调整。动接点与静接点组的接触深度两侧偏差不大于1.5mm,超限时,可调整架上M8螺丝。
19. ZD6系列电动转辙机的自动开闭器静接点组检测及整修工艺标准是什么?
静接点组单组接点片的距离为12mm,两相邻接点片的距离为30mm±0.2mm,接触压力不小于4.9N。在调整接触压力时,调整补强片,测试接触压力可使用0~10N的测力计,并配合万用表或表示灯泡检测。凡接点片弹力疲劳、达不到要求而又无法调整,或接点片已变形并有明显磨损,应更换(厚度磨损原厚度1/3时)。绝缘电阻达不到标准时应更换,可逐步采用新型静接点组。
20. ZD6系列电动转辙机的速动片与启动片间隙为什么要求在0.5~2mm之间,这个尺寸与何机件有关?
如果速动片与启动片间隙小于0.5mm,会造成两片粘连,使速动片在未经启动片上的拨片钉拨动之前,就随启动片一起旋动;但两片间隙大于2mm时,又有可能造成速动片滚轮压不住速动片而失控。
两片间的间隙0.5~2mm这个尺寸是一个综合指标,它不仅涉及到机体八个孔位,而且与主轴、开闭器、速动衬套、减速器等的加工尺寸有关系。