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文档介绍

文档介绍:专业课程设计任务书
姓名:吕永丹
班级:材科102
设计题
目:汽车发动机齿轮材料的选择及工艺设计
设计内容:
1、 根据零件工作原理,服役条件,提出机械性能要求和技术要求。
2、 选材,并分析选材依据。
3、 制订零件加工工艺路线,分析各热加工工序的作用。
4、 制订热处理工艺卡,画出热处理工艺曲线,对齐种热处理工艺 进行分析,并分析所得到的组织,说明组织及性能的检测方法与 使用的仪器设备。
5、 分析热处理过程屮可能产生的缺陷及补救措施。
6、 分析零件在使用过程屮可能出现的失效方式及修复措施。
1前言 3
2汽车发动机齿轮工作条件及性能要求 4
4
4
6
3. 1汽车发动机齿轮材料的选择 6
7
3汽车发动机齿轮加工工艺 8
8
9
2. 1 锻造 9
3. 正火 10
3. +淬火 11
3. 2. 4低温回火 12
3. 13
3. 2. 6热处理工艺过程中可能产生的缺陷及处理措施 15
4汽车发动机齿轮使用过程中可能出现的失效方式及预 防措施 17
5心得体会 19
6参考文献 20
1前言
木课程设计了 20CrMnTi适用于汽车发动机齿轮的可靠性。汽 车发动机齿轮作为汽车发动机屮的重要零部件,其材料是保证其 木身工作性能和可靠性的基础。对发动机齿轮的失效形式分析, 其主要承受交变载荷,冲击载荷,剪切应力和接触应力大等,因 此对齿轮在材料、精度、强度、耐久性和可靠性等方面提出了更 高要求。20CrMnTi合金钢是一-种优良的渗碳钢,有高的淬透性, 经渗碳淬火加低温回火后,表面硬度很高,心部强度和報性,韧 性配合很好。
关键词:发动机齿轮,20CrMnTi,锻造,淬火+低温回火
2汽车发动机齿轮工作条件及性能要求

发动机和汽车的起动系统、燃油系统、滑油系统、液压系统 等主要附件都是由发动机转子通过齿轮传动装置带动的。在整个 行驶过程屮,齿轮传动都必须可靠地工作,以保证发动机和汽车 所有附件的转速、转向和所需功率符合设计要求。随着汽车发动 机性能和可靠性要求的不断提高,齿轮承受的交变载荷和剧烈冲 击载荷在不断增加,所受应力复杂,工况恶劣。因此,耍使齿轮 在工作时,从它的失效形式方而的考虑,就必须保证它能在一定 的高温环境屮工作。齿轮是***屮应用最广泛的重要零件之 一。其主要作用是传递动力,改变运动速度和方向。是主要零件。 其服役条件如下:
齿轮工作时,通过齿而的接触来传递动力。两齿轮在相对运 动过程屮,既有滚动,又有滑动。因此,齿轮表而受到很大的接 触疲劳应力和摩擦力的作用。在齿根部位受到很大的弯曲应力作 用;在运转过程屮的过载产生振动,承受一定的冲击力或过载; 变速齿轮在换档时,端部受冲击,承受一定冲击力;在一些特殊 环境下,受介质环境的影响血承受其它特殊的力的作用。
2汽车发动机齿轮的机械性能要求及技术要求
根据齿轮的受力情况和失效分析可知,齿轮-般都需经过适 当的热处理,以提高承载能力和延长使用寿命,齿轮在热处理后 应满足下列性能要求:
高的弯曲疲劳强度和接触疲劳强度(抗疲劳点蚀)。
齿面具有较高的破度和耐磨性。
齿轮心部具有足够的强度和韧性。
高的淬透性。
20CrMnTi钢属于合金渗碳钢,有高的淬透性,经渗碳淬 火加低温回火后,表面硬度很高,心部强度和韧、塑性配合 很好,切削加工性能良好,当硬度为HB260〜320时,相对切 削加工性为60%〜70%。另外,钢退火后硬度低、塑性好。为 提高发动机齿轮的耐磨性,齿轮开齿后需要进行渗碳处理,然 后再进行淬火和低温回火,从而保证齿轮表面具有高硬度、 高耐磨性而心部具有很好的韧性。对20CrMnTi钢的硬度要求 齿面硬度:58〜64HRC;心部硬度:ms^8nini时,32〜45HRC;叫 >8mm时,29〜45HRC。需要进彳亍渗碳,渗碳层深度:mW5mm时, 0. 9〜; 5mm<ms<8mm 吋,〜; ms>8mm 时,〜 o (ms—端面模数)
表1 20CrMnTi钢的技术要求
试样取样位置
力学性能
条钢按GB2975,
锻件按图样
零件表面
0 b MPa
930
0 o. 2 MPa