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  • 机械零部件选材
  • 发布时间: 2017-07-18 点击次数:122 
  • 机床零件的品种繁多,按结构特点、功用和受载特点可分为:轴类零件、齿轮类零件、机床导轨等。

    一、机床轴类零件的选材

    机床主轴是机床中最主要的轴类零件。机床类型不同,主轴的工作条件也不一样。

    根据主轴工作时所受载荷的大小和类型,大体上可以分为四类:

    (1)轻载主轴。工作载荷小,冲击载荷不大,轴颈部位磨损不严重,例如普通车床的主轴。这类轴一般用45钢制造,经调质或正火处理,在要求耐磨的部位采用高频表面淬火强化。

    (2)中载主轴。中等载荷,磨损较严重,有一定的冲击载荷,例如铣床主轴。一般用合金调质钢制造,如40Cr钢,经调质处理,要求耐磨部位进行表面淬火强化。

    (3)重载主轴。工作载荷大,磨损及冲击都较严重,例如工作载荷大的组合机床主轴。一般用20CrMnTi钢制造,经渗碳、淬火处理。

    (4)高精度主轴。 有些机床主轴工作载荷并不大,但精度要求非常高,热处理后变形应极小。工作过程中磨损应极轻微,例如精密镗床的主轴。一般用38CrMoAlA专用氮化钢制造,经调质处理后,进行氮化及尺寸稳定化处理。过去,主轴几乎全部都是用钢制造的,现在轻载和中载主轴已经可用球墨铸铁制造。

    二、机床齿轮类零件的选材

    机床齿轮按工作条件壳分为三类:

    (1)轻载齿轮。转动速度一般都不高,大多用45钢制造,经正火或调质处理。

    (2)中载齿轮。一般用45钢制造,正火或调质后,再进行高频表面淬火强化,以提高齿轮的承载能力及耐磨性。对大尺寸齿轮,则需用40Cr等合金调质钢制造。一般机床住传动系统及进给系统中的齿轮,大部分属于这一类。

    (3)重载齿轮。对于某些工作载荷较大,特别是运转速度高又承受较大冲击载荷的齿轮大多用20Cr、20CrMnTi等渗碳钢制造。经渗碳、淬火处理后使用。例如:变速箱中一些重要传动齿轮等。

    三、机床导轨的选材

    机床导轨的精度对整个机床的精度有很大的影响。必须防止其变形和磨损,所以机床导轨通常都是选用灰口铸铁制造,如HT200和HT350等。灰口铸铁在润滑条件下耐磨性较好,但抗磨粒磨损能力较差。为了提高耐磨性,可以对导轨表面进行淬火处理。

    四、拖拉机及汽车零件的选材分析

    1、发动机和传动系统零件的选材 这两部分包括的零件相当多。其中,有大量的齿轮和各种轴,还有在高温下工作的零件,如进、排气阀、活塞等。它们的用材都比较重要,目前一般都是根据使用经验来选材。对于不同类型的汽车和不同的生产厂,发动机和传动系统的选材是不相同的。应该根据零件的具体工作条件及实际的失效方式,通过大量的计算和试验选出合适的材料。

    2、减轻汽车自重的选材 随着能源和原材料供应的日趋短缺,人们对汽车节能降耗的要求越来越高。而减轻自重可提高汽车的重量利用系数,减少材料消耗和燃油消耗,这在资源、能源的节约和经济价值方面具有非常重要的意义。减轻自重所选用的材料,比传统的用材应该更轻且能保证事业性能。比如,用铝合金或镁合金代替铸铁,重量可减轻至原来的1/3~1/4,但并不影响其使用性能;采用新型的双相钢板材代替普通的低碳钢板材生产汽车的冲压件,可以使用比较薄的板材,减轻自重,但一点不降低构件的强度;在车身和某些不太重要的结构件中,采用塑料或纤维增强复合材料代替钢材,也可以降低自重,减少能耗。

     

     

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