文档介绍：轴类零件选材轴类零件选材( ( axle axle ) ) 齿轮类零件材料选择齿轮类零件材料选择( ( gear) gear) 弹簧类零件材料选择弹簧类零件材料选择( ( spring) spring) 箱体支承类零件材料选择箱体支承类零件材料选择第第8 8章章常用机器零件选材常用机器零件选材 material selection mon machine parts material selection mon machine parts 退出 轴类零件选材( 轴类零件选材( axle axle ) ) 轴的工作条件与性能要求轴的工作条件与性能要求⑴⑴工作条件: 工作条件: ?轴的功能: 支承旋转零件、传递动力或运动。?负荷特点: 转轴—弯曲与扭转的复合作用,如减速器的轴、机床主轴。心轴—只承受弯矩,如铁路车辆的轮轴。传动轴—扭转应力作用,如汽车的驱动轴。轴颈—较大摩擦;此外,轴大部受交变应力及一定的过载或冲击作用。?主要失效形式: 疲劳断裂;轴颈或花键处过度磨损;过量变形等。⑵⑵性能要求性能要求: :①良好的综合力学性能(强度和塑性、韧性良好配合),以防止断裂;②高的疲劳强度;③轴颈、花键等处较高硬度与耐磨性。 轴类零件选材轴类零件选材(进行强度、刚度计算与结构设计后,提出要求) (进行强度、刚度计算与结构设计后,提出要求) ?轻载、低速的一般轴(心轴、拉杆、螺栓等): Q235 ~ Q275 ,不热处理。?中等载荷,一般精度轴(曲轴、机床主轴等): 35 ~50钢,热处理。?重载、高精度或恶劣条件轴(汽车、拖拉机轴,压力机曲线等),合金钢: 40 Cr 、 40MnB 、 30CrMnSi 、 35CrMo 、 40CrNiMo ; 20Cr 、 20CrMnTi (渗碳); 38 CrMoAl (氮化); 9 Mn2V 、 GCr15 等,采用相应的热处理。 轴类零件加工工艺路线轴类零件加工工艺路线⑴⑴机床主轴机床主轴?材料: 45钢。?热处理技术条件: 整体调质 220 ~250 HBS ; 轴颈、锥孔表面淬火 52 ~58 HRC 。?工艺路线: 锻造→正火→粗加工→调质→半精加工→表面淬火及低温回火→磨削。?常见机床主轴的工作条件、用材及热处理情况(下表)。图 8-1 图 8-1 表 8-1 表 8-1 ⑵⑵汽车半轴汽车半轴?材料: 40 Cr( 中型载重汽车;若重型则选 40 CrMnMo) 。?热处理技术条件: 正火, 187 ~241 HBS ; 调质,杆部 37~42 HRC , 盘部外圆24~34 HRC 。?工艺路线: 锻造→正火→机加工→调质→盘部钻孔→精加工。图 8-2 图 8-2 ⑶⑶内燃机曲轴内燃机曲轴?选材: 轻、中载荷及低、中速内燃机用球铁;重载及中、高速时用锻钢。①110 型柴油机球墨铸铁曲轴。?材料: QT600-3 球铁。?热处理技术条件: 整体正火, σ b≥ 650MPa ,a k≥ 15J/cm 2,240 ~ 300 HBS ;轴颈表面淬火、低温回火(≥55 HRC ,珠光体数量≥70%) 。?工艺路线: 铸造成形→正火+ 高温回火→切削加工→轴颈表面淬火、回火→磨削。②锻造合金曲轴?材料: 50 CrMoA (机车内燃机曲轴)。?热处理技术条件: 整体调质, σ b≥ 950MPa 、σ s≥ 750MPa 、δ≥ 12% 、ψ≥ 45% 、a k≥ 56J/cm 2及30~35 HRC ; 轴颈表面淬火回火, 60~65 HRC 、硬化层深 3 ~8 mm 。?工艺路线: 锻造→退火→粗加工→调质→半精加工→表面淬火、回火→磨削。 齿轮类零件材料选择齿轮类零件材料选择( ( gear) gear) 齿轮的工作条件与性能要求齿轮的工作条件与性能要求⑴⑴工作条件工作条件: :?齿轮功能: 传递动力、改变运动速度和运动方向。?负荷特点: 齿轮交变弯曲应力,一定冲击载荷,齿面很大接触应力及强烈摩擦。?失效形式: 断齿、齿面剥落及过度磨损。⑵⑵性能要求性能要求: :①高接触疲劳强度、高表面硬度和耐磨性。②高抗弯强度、适当心部强度和韧性。③良好切削加工性和热处理工艺性。 齿轮选材齿轮选材?选材原则: 传动方式(开式或闭式)、载荷性质和大小(齿面接触应力和冲击负荷等),传动速度、精度及齿面硬化要求及齿轮副材料和