简明体各种零件选材讲义.ppt

⑶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，σb≥650MPa，ak≥15J/cm2，240～ 300 HBS；轴颈表面淬火、低温回火 (≥55HRC，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。 ⑵铸钢齿轮： 大尺寸(≥400mm)、形状复杂、受冲击的齿轮，退火或正火状态使用(耐磨性要求高者采用表面淬火)。 ⑶铸铁齿轮： 灰铸铁，用于轻载、低速、不受冲击的齿轮。 ⑷有色金属齿轮： 铜合金、铝合金，用于有腐蚀介质的轻载齿轮，如仪表齿轮等，另特殊用途，如为减摩，用锡青铜作蜗轮。 ⑸工程塑料齿轮： 尼龙等。轻、摩擦系数小、减振减噪。用于轻载、无润滑的小型齿轮（仪表、小型机械）。 本 章 结 束 * 8.1 轴类零件选材 （axle） 8.2 齿轮类零件材料选择 (gear) 8.3 弹簧类零件材料选择 (spring) 8.4 箱体支承类零件材料选择 第8章 常用机器零件选材 material selection of common machine parts 退出 8.1 轴类零件选材（axle） 8.1.1 轴的工作条件与性能要求 ⑴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。 ⑵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。 8.1.2 轴类零件选材 （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： 40Cr、40MnB、30CrMnSi、35CrMo、40CrNiMo； 20Cr、 20CrMnTi（渗碳）； 38CrMoAl（氮化）； 9Mn2V、GCr15等，采用相应的热处理。 8.1.3 轴类零件加工工艺路线 ⑴机床主轴 ?材料： 45钢。 ?热处理技术条件： 整体调质220 ～ 250HBS； 轴颈、锥孔表面淬火52 ～ 58HRC。 ?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 表8-1 ⑵汽车半轴 ?材料： 40Cr(中型载重汽车；若重型则选40CrMnMo)。 ?热处理技术条件: 正火，187～241HBS；调质，杆部37～42HRC，盘部外圆24～34HRC。 ?工艺路线： 锻造→正火→机加工→调质→盘部钻孔→精加工。 图8-2 ②锻造合金曲轴 ?材料： 50CrMoA（机车内燃机曲轴）。 ?热处理技术条件： 整体调质，σb≥950MPa、σs≥750MPa、δ≥12%、ψ≥45%、ak≥56J/cm2及30～35HRC；轴颈表面淬火回火， 60～65HRC、硬化层深3 ～ 8mm 。 ?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。 8.2 齿轮类零件材料选择(gear) 8.2.1 齿轮的工作条件与性能要求 ⑴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。 ⑵性能要求: ①高接触疲劳强度、高