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设计齿轮材料的选择原则是什么

设计齿轮材料的选择原则是什么
设计齿轮材料的选择原则是什么

设计齿轮材料的选择原则是什么

齿轮设计中的材料选择依据:

根据齿轮破损度来看,在设计齿轮的时候,我们要选择耐磨性,抗腐蚀,抗变形,抗折断,抗胶合等能力较高的材料。

考虑齿轮尺寸的大小、毛坯成型方法及热处理和制造工艺。工作条件的要求是选择齿轮材料时首先应考虑的因素。

生活中经常使用的齿轮材料有:钢,铸铁,非金属材料等。下面详细介绍每个材料的优缺点。

1、钢。有锻钢,铸钢之分。锻钢尺寸大,结构复杂适宜锻造齿轮。锻钢又包括软齿面,硬齿面,合金钢。软齿面锻钢需要经热处理后切齿的齿轮,对于强度、速度及精度都要求不高的齿轮,应采用以便于切齿,并使刀具不致迅速磨损变钝。硬齿面的锻钢需进行精加工的齿轮所用的锻钢,在重载高速,精密机器所用的齿轮中常用,材料性能好,齿轮高强度,齿面高硬度,需要进行磨齿精加工。

2、铸铁虽然易脆,冲击性差,不耐磨,但它的抗胶合力,抗腐蚀力非常的好,生活中基本用在功率要求不大,速度较低,工作缓慢的场合。

3、非金属材料,常用于对高速轻载及精度不高的齿轮制造上,可以降低其造成的噪音。

参数

根据齿轮的载荷情况(重载?轻载?冲击?平稳),转速情况(高、中、低),工作环境(开式?闭式?),齿轮精度,重要程度,选取齿轮材料,等,很多具体情况,初步选取、计算齿轮的模数,传动比。根据齿轮使用的特点,进行齿轮强度校核,最终确定齿轮的模数(模数与强度密切相关的)。根据模数、齿数,进行齿轮的尺寸、结构设计。确定中心距、合理分配变位系数;计算、保证齿轮啮合的重叠系数、滑动系数。

齿轮材料的选择原则

齿轮材料的选择原则 齿轮是现代机械中应用最广泛的一种机械传动零件。齿轮传动通过轮齿互相啮合来传递空间任意两轴间的运动和动力,并可以改变运动的形式和速度。齿轮传动使用范围广,传动比恒定,效率较高,使用寿命长。在机械零件产品的设计与制造过程中,不仅要考虑材料的性能能够适应零件的工作条件,使零件经久耐用,而且要求材料有较好的加工工艺性能和经济性,以便提高零件的生产率,降低成本,减少消耗。如果齿轮材料选择不当,则会出现零件的过早损伤,甚至失效。因此如何合理地选择和使用金属材料是一项十分重要的工作。 满足材料的机械性能 材料的机械性能包括强度、硬度、塑性及韧性等,反映材料在使用过程中所表现出来的特性。齿轮在啮合时齿面接触处有接触应力,齿根部有最大弯曲应力,可能产生齿面或齿体强度失效。齿面各点都有相对滑动,会产生磨损。齿轮主要的失效形式有齿面点蚀、齿面胶合、齿面塑性变形和轮齿折断等。因此要求齿轮材料有高的弯曲疲劳强度和接触疲劳强度,齿面要有足够的硬度和耐磨性,芯部要有一定的强度和韧性。 例如,在确定大、小齿轮硬度时应注意使小齿轮的齿面硬度比大齿轮的齿面硬度高30-50HBS,这是因为小齿轮受载荷次数比大齿轮多,且小齿轮齿根较薄,强度低于大齿轮。为使两齿轮的轮齿接近等强度,小齿轮的齿面要比大齿轮的齿面硬一些。 另一方面,根据材料的使用性能确定了材料牌号后。要明确材料的机械性能或材料硬度,然后我们可以通过不同的热处理工艺达到所要求的硬度范围,从而赋予材料不同的机械性能。如材料为40Cr合金钢的齿轮,当840-860℃油淬,540-620℃回火时,调质硬度可达28-32HRC,可改善组织、提高综合机械性能;当860-880℃油淬,240—280℃回火时,硬度可达46-51HRC,则钢的表面耐磨性能好,芯部韧性好,变形小;当500-560℃氮化处理,氮化层0.15-0.6mm时,硬度可达52-54HRC,则钢具有高的表面硬度、高的耐磨性、高的疲劳强度,较高的抗蚀性和抗胶合性能且变形极小;当通过电镀或表面合金化处里后,则可改善齿轮工作表面摩擦性能,提高抗腐蚀性能。 满足材料的工艺性能 材料的工艺性能是指材料本身能够适应各种加工工艺要求的能力。齿轮的制造要经过锻造、切削加工和热处理等几种加工,因此选材时要对材料的工艺性能加以注意。一般来说,碳钢的锻造、切削加工等工艺性能较好,其机械性能可以满足一般工作条件的要求。但强度不够高,淬透性较差。而合金钢淬透性好、强度高,但锻造、切削加工性能较差。我们可以通过改变工艺规程、热处理方法等途经来改善材料的工艺性能。 例如汽车变速箱中的齿轮选择20CrMnTi钢,该钢具有较高的机械性能,在渗碳淬火低温回火后,表面硬度为58-62HRC,芯部硬度为30-45HRC。20CrMnTi的工艺性能较好,锻造后以正火来改善其切削加工性。此外,20 CrMnTi还具有较好的淬透性,由于合金元素钛的影响,对过热不敏感,故在渗碳后可直接降温淬火。且渗碳速度较快,过渡层较均匀,渗碳淬火后变形小。适合于制造承受高速中载及冲击、摩擦的重要零件,因此根据齿轮的工作条

设计要素和原则(参照材料)

设计要素和原则 设计的要素和原则都是基本的可视化工具,它们包含了各个可视化设计原则中的设计手法。要素构成了可视化设计的基本词汇表,而原则构成了设计作品中更深入的结构层面。 这些概念和要素驱动了那些有意识的设计策略: 设计的要素 线 线是由动点构成的,如铅笔或笔刷。平面图和立体图的边缘也构成线。这些是在纸上打草稿的基础。直线和曲线是二维图形的基本模块,比如设计一所房子。 颜色 颜色是美术中最具表现力的要素,同时它也是光在物体表面的反射。颜色会造成距离上的错觉,比如红色似乎有涌出的感觉,而蓝色有沉退的感觉。颜色,尤其是对比鲜明的颜色,也通常用来对图像的特定部分提请注意。在某些室内设计的例子中,颜色可以用来增加视觉吸引力,如木质碗柜的自然色彩。颜色可以为家庭装饰增加视觉吸引力,就像色彩鲜艳的花朵可以装扮大草原一样。 平面图 平面图是一个由封闭的直线或曲线构成的区域。它是二维的并且可以是几何的或者有机的。重要的是,平面图会在它周围自动创建一个负空间(实体周围的空白)。在房屋装修和室内设计中,平面图可以给设计加上趣味、风格和主题,比如一个门设计。室内设计中的平面图取决于对象的功能,比如设计一个橱柜门。木材或石材自然形成的平面会有助于增加室内设计的视觉吸引力。 立体图 立体图是三维的。他们占用空间或给他们所占用的空间造成错觉。立体图,如家具或艺术等,可以帮助增加多样性以减少单调(裸视)外观并在室内设计中增加视觉吸引力。

纹理和抛光 纹理是面料、颜色和房间配件的触觉和视觉感受。有两种纹理类型:触觉,或视觉纹理,即你五官可以察觉到的纹理。像草铺在墙上或白色的鹅卵石嵌在水泥墙上这样的纹理可以让墙体有三位效果和一些颜色的渐变。纹理是表面粗糙的材料。表面相同或相似的纹理像大理石瓷砖的壁炉和干砌墙通常看起来更俱视觉吸引力。表面抛光的品质在家庭室内设计领域,甚至在汽车领域都是重要的。大理石瓷砖光亮的表面也是一种纹理,而且高质量的抛光可以提高自然材质的视觉吸引力,像墙上的大理石瓷砖。浴室大理石台面的镜面反射可以增强其视觉效果。 明暗度 明暗度是指你所使用的颜色的明度或暗度。明暗度也被称为基调。设计原则 设计就是为了某个目的对一个或多个要素和原则所做的排列组合(例如:线的颜色或纹理)。 对设计中这些要素和原则的认知程度是创造成功的视觉作品的第一步。这些原则(有可能重叠)可用于所有的可视化设计领域,包括平面设计、工业设计、建筑和美术。 设计的原则包括有关现代设计的各种看法。他们的差别来自不同学校的设计理念,以及不同设计师的个人实践。 这些原则掌控着所使用的要素间的关系,并把各个部分组成一个整体。设计的成功之处在于兼顾使用原则和要素,从而满足设计师的目的和视觉目标。这里没有使用的规则,完全由设计师的目的和意图来驱动作出决定,以达到适当的规模和比例以及要素之间的和谐度。设计原则就是尝试创造家居建筑及室内设计之美的一种技术的和人工的方法。 设计的原则包括:

齿轮材料选择及其要求

齿轮材料选择及其要求 众所周知,齿轮传动应用及其广泛,几乎所有机器设备、施工机械、车辆都离不开它,提高齿轮使用寿命其经济价值是不言而喻的,齿轮使用寿命与设计、制造、使用条件和维护有关,其中齿轮材料的选择是极其重要因素之一。 一、材料选择应考虑的因素 1、载荷大小:载荷大小直接决定齿轮承受的接触应力和弯曲应力,提高材料屈服强度和疲劳极限有利于提高齿轮寿命,在没有冲击载荷情况下,低载荷可以选用Q235B或Q345B材料,高载荷可以选用45#、40Cr或40MnB材料。 2、冲击载荷:冲击载荷容易造成齿轮受力部位应力集中,使材质组织缺陷和齿轮制造加工缺陷变得更加敏感,以致材料基体组织韧性显得格外重要,低碳合金钢调质后具备优良的强韧性,考虑到齿轮表面高硬度的要求,所以在有冲击载荷情况下,低碳合金渗碳钢成为首选材料,如20CrMnTi、20CrNiMo等。 3、齿轮转速:随着齿轮转速不断提高,齿轮的疲劳失效成为主要矛盾;当齿轮转速大于3000r/min时,人们称之为高速齿轮。根据前人大量的研究成果,低碳合金钢硬度在30-35HRC范围内,材料具有抗疲劳性能,所以为了保证齿轮内部硬度,应当选择保证淬透性结构,如20CrMnTiH、20CrNiMoH等。 4、精密传动:为了保证齿轮传动平稳无噪声,齿轮不但尺寸精度要高,而且尺寸要稳定。淬火+高温回火生成回火索氏体,不但硬度适中便于提高齿轮精工精度,而且回火索氏体组织使得齿轮保持尺寸稳定;但是齿轮表面需要耐磨,要求高硬度,如进行表面淬火或渗碳淬火,容易使得齿轮变形,以致精密齿轮常使用渗氮处理,故齿轮材料应选择渗氮钢或中碳铬钼钢,如38CrMoAl、42CrMo。 5、介质:在腐蚀性的介质中使用齿轮,原则上应选择青铜或不锈钢材料等耐腐蚀材料,腐蚀磨损是个专业性很强的领域,这里就不做探讨。 二、齿轮材料选择一览表 常用齿轮材料选择见下表:

塑胶材料的选用原则

迄今为止,已见报道的树脂种类达到上万种,实现工业化生产的也不下千余种。塑料材料的选用就是在众多的树脂品种中,选择一个合适的品种。初看起来,可供我们选择的塑料品种太多,有眼花缭乱的感觉。但实际上并不是所有的树脂品种都获得了具体应用。我们所指的塑料材料的选用,并不是漫无边际的选择,而是在常用的树脂品种中选用。 塑料材料的选用原则: 一.塑胶材料的适应性; 1.各种材料的性能比较; 2.不宜选用塑料的条件; 3.选用塑料的适宜条件。 二.塑料制品的使用性能 1.塑料制品的使用条件 a.塑料制品的受力情况; b.塑料制品的电性能; c.塑料制品的尺寸精度要求; d.塑料制品的渗透性要求; e.塑料制品的透明性要求; f.塑料制品的外观要求。 2.塑料制品的使用环境 a.环境温度; b.环境湿度; c.接触介质; d.环境的光、氧及辐射. 三.塑料的加工性能 1.塑料的可加工性; 2.塑料的加工成本; 3.塑料加工的废料处理.

四.塑料制品的成本 1.塑料原料的价格; 2.塑料制品的使用寿命; 3.塑料制品的维护费用. 五.塑料原料的来源。 在实际选用过程中,有些树脂在性能上十分接近,难分伯仲。究竟选择哪一种更为合适?需要多方考虑、反复权衡,才可以确定下来。因此说塑胶材料的选用是一项十分复杂的工作,可遵循的规律并不十分明显。有一点需提醒大家特别注意,从各种书刊上引用的塑料材料性能数据,都是在特定条件下测定的,这些条件可能与实际工作状态差别较大。如不吻合则要将所引数据转换成实际使用条件下的性能或按实际条件重新测定。 面对一个要开发制品的设计图纸,选材应遵循如下步骤。 首先要确定这个产品是否可选用塑料材料制造;其次,如果确定可用塑料材料来制造,究竟选用那种塑料材料是进一步需要考虑的因素。 根据产品精度选择塑料材料: 不同塑料材料对应的产品精度 精度等级可用塑料材料品种 1级无 2级无 3级 PS、ABS、PMMA 、PC、PSF、PPO、PF、AF、EP、UP、 F4 UHMW、30%GF增强塑料等,其中以30%GF增强塑料的精度最高. 4级 PA类、氯化聚醚 HPVC等 5级 POM 、PP、HDPE等 6级 SPVC、LDPE、LLDPE等 衡量塑料制品耐热性能好坏的指标有热变形温度、维卡软化点和马丁耐热温度三种,其中以热变形温度最为常用. 从下表中可以看出,塑料的最高使用温度一般不超过400°C,而且大多数塑料的使用温度都在100到260°C范围内;只有不熔聚酰亚胺、液晶聚合物、聚苯酯(AP)、聚苯并咪唑(PBI)、聚硼二苯基硅氧烷(PBP)的热变形温度可大于300°C。因此,如果使用环境的温度长时间超过400°C,几乎没有塑料材料可供选用;如果使用环境的温度短期超过400°C,甚至达到500°C以上,并且无较大的负荷,有些耐高温塑料可短时使用。不过以碳纤维、石墨或玻璃纤维增强的酚醛等热固性塑料很特别,虽然其长期耐热温度不到200°C,但其瞬时可耐上千度高温,可用作耐烧蚀材料,用于导弹外壳及宇宙飞船面层材料。

材料选用原则设计

5.3.3 材料统计规定 a)工艺安装专业材料统计内容包括管道材料、涂漆材料、绝热材料、管道支架材料;b)材料统计范围以装置边界线为准; 5.3.4 管道组件 管子 a) 输送流体用无缝钢管执行GB/T 8163-1999,无缝钢管尺寸、外形、重量级允许 偏差执行GB/T17395-1998 中系列2(小外径)尺寸。除与设备连接外,管子公称直径应按以 下系列优先选用: 15、20、25、40、50、80、100、150、200、250、300、350、400、450、500、600、700、800、900、1000mm, 公称直径大于1000mm 时,宜按200mm 递增。 b) 除仪表连接管、蒸汽伴热管和特殊要求者外,管子最小公称直径应为15mm,且管子 内径不应小于6mm。 c) 最小选用壁厚应符合下表5.1 规定。 度参数较高或承受机械振动、压力脉冲及温度剧烈变化的管道,应选用无缝钢管。碳钢、低合金钢无缝钢管应符合《输送流体用无缝钢管》(GB/T8163 -1999)、《高压锅炉用无缝钢管》(GB5310-95)、《化肥设备用高压无缝钢管》(GB6479-86),不锈钢无缝钢管应符合现行《输送流体用不锈钢无缝钢管》(GB/T14976-94)的规定。 e) 常用钢种的无缝钢管使用温度,不宜超过下列范围: 10#、20# -20~450℃ 16Mn -40~450℃ 09Mn2V -70~100℃ 12CrMo ≤525℃ 15CrMo ≤550℃ 1Cr5Mo ≤600℃ 奥氏体不锈钢-196~700℃ 阀门 a) 除设计另有规定外,工艺物料及有毒、可燃介质如油品、油气、液化石油气、氢气、添加剂和化学药剂等介质管道用闸阀、截止阀、球阀和止回阀,应选用严密性好、安全可靠的石油化工专用阀门。阀门的基本要求应符合国标阀门的标准(GB12232、GB1223、GB12234、GB12235、GB12236、GB12237、GB12238、GB12239、GB12240、GB12241、GB12242、GB12243、GB12244、GB12246 和ZBJ16006 )规定。 b) 管道阀门全部选用钢阀,不能选用铸铁阀。 c) 用于切断管内流体的阀门宜选用闸阀、球阀、旋塞阀;用于调节流量的阀门宜选用截止阀、节流阀。 d) 用于工艺物料及剧毒、可燃介质管道的球阀、旋塞阀及其他通用结构的特种阀门,宜有防火防静电结构。 e) 具有软质密封的阀门,其密封的压力温度参数应满足设计条件的要求。

齿轮材料的选择原则是什么

齿轮材料的选择原则 齿轮的材料及其选择原则 由轮齿的失效形式可知,设计齿轮传动时,应使齿面具有较高的抗磨损、抗点蚀、抗胶合及抗塑性变形的能力,而齿根要有较高的抗折断能力。因此,对齿轮材料性能的基本要求为齿面要硬、齿芯要韧。 (一)常用的齿轮材料 1(钢 钢材的韧性好,耐冲击,还可通过热处理或化学热处理改善其力学性能及提高齿面的硬度,故最适于用来制造齿轮。 (1)锻钢 除尺寸过大或者是结构形状复杂只宜铸造者外,一般都用锻钢制造齿轮,常用的是含碳量在0. 15%~0.6%的碳钢或合金钢。 制造齿轮的锻钢可分为: 1)经热处理后切齿的齿轮所用的锻钢。、 对于强度、速度及精度都要求不高的齿轮,应采用软齿面(硬度?350 HBS)以便于切齿,并使刀具不致迅速磨损变钝。因此,应将齿轮毛坯经过常化(正火)或调质处理后切齿。切制后即为成品。其精度一般为8级,精切时可达7级。这类齿轮制造简便、经济、生产率高。 2)需进行精加工的齿轮所用的锻钢。 高速、重载及精密机器(如精密机床、航空发动机)所用的主要齿轮传动,除要求材料性能优良,轮齿具有高强度及齿面具有高硬度(如58~ 65 HRC)外,还应进行磨齿等精加工。需精加工的齿轮目前多是先切齿,再做表面硬化处理,最后进行

精加工,精度可达5级或4级。这类齿轮精度高,价格较贵,所用热处理方法有表面淬火、渗碳、氮化、软氮化及氰化等。所用材料视具体要求及热处理方法而定。 合金钢材根据所含金属的成分及性能,可分别使材料的韧性、耐冲击、耐磨及抗胶合的性能等获得提高,也可通过热处理或化学热处理改善材料的力学性能及提高齿面的硬度。所以对于既是高速、重载,又要求尺寸小、质量小的航空用齿轮,就都用性能优良的合金钢(如20CrMnTi、20Cr2Ni4A等)来制造。 由于硬齿面齿轮具有力学性能高、结构尺寸小等优点,因而一些工业发达的国家在一般机械中也普遍采用了中、硬齿面的齿轮传动。 (2)铸钢 铸钢的耐磨性及强度均较好,但应经退火及常化处理,必要时也可进行调质。铸钢常用于尺寸较大的齿轮。 2(铸铁 灰铸铁性质较脆,抗冲击及耐磨性都较差,但抗胶合及抗点蚀的能力较好。灰铸铁齿轮常用于工作平稳,速度较低,功率不大的场合。 3(非金属材料 对高速、轻载及精度不高的齿轮传动,为了降低噪声,常用非金属材料(如夹布塑胶、尼龙等)做小齿轮,大齿轮仍用钢或铸铁制造。为使大齿轮具有足够的抗磨损及抗点蚀的能力,齿面的硬度应为250—350 HBS。 常用的齿轮材料及其力学性能列于表10 -1。

齿轮材料的选择

齿轮传动如何合理地选择和使用材料 齿轮是现代机械中应用最广泛的一种机械传动零件。齿轮传动通过轮齿互相啮合来传递空间任意两轴间的运动和动力,并可以改变运动的形式和速度。齿轮传动使用范围广,传动比恒定,效率较高,使用寿命长。在机械零件产品的设计与制造过程中,不仅要考虑材料的性能能够适应零件的工作条件,使零件经久耐用,而且要求材料有较好的加工工艺性能和经济性,以便提高零件的生产率,降低成本,减少消耗。如果齿轮材料选择不当,则会出现零件的过早损伤,甚至失效。因此如何合理地选择和使用金属材料是一项十分重要的工作。 满足材料的机械性能 材料的机械性能包括强度、硬度、塑性及韧性等,反映材料在使用过程中所表现出来的特性。齿轮在啮合时齿面接触处有接触应力,齿根部有最大弯曲应力,可能产生齿面或齿体强度失效。齿面各点都有相对滑动,会产生磨损。齿轮主要的失效形式有齿面点蚀、齿面胶合、齿面塑性变形和轮齿折断等。因此要求齿轮材料有高的弯曲疲劳强度和接触疲劳强度,齿面要有足够的硬度和耐磨性,芯部要有一定的强度和韧性。 例如,在确定大、小齿轮硬度时应注意使小齿轮的齿面硬度比大齿轮的齿面硬度高30-50HBS,这是因为小齿轮受载荷次数比大齿轮多,且小齿轮齿根较薄,强度低于大齿轮。为使两齿轮的轮齿接近等强度,小齿轮的齿面要比大齿轮的齿面硬一些。 另一方面,根据材料的使用性能确定了材料牌号后。要明确材料的机械性能或材料硬度,然后我们可以通过不同的热处理工艺达到所要求的硬度范围,从而赋予材料不同的机械性能。如材料为40Cr合金钢的齿轮,当840-860℃油淬,540-620℃回火时,调质硬度可达28-32HRC,可改善组织、提高综合机械性能;当860-880℃油淬,240—280℃回火时,硬度可达46-51HRC,则钢的表面耐磨性能好,芯部韧性好,变形小;当500-560℃氮化处理,氮化层0.15-0.6mm时,硬度可达 52-54HRC,则钢具有高的表面硬度、高的耐磨性、高的疲劳强度,较高的抗蚀性和抗胶合性能且变形极小;当通过电镀或表面合金化处里后,则可改善齿轮工作表面摩擦性能,提高抗腐蚀性能。

1原料选用的原则

1原料选用的原则:a原料的质量要求:成分、粒度、REDOX值、含水率等。B易于加工处理c成本低廉、储量丰富、供应可靠、d对耐火材料的侵蚀要小;引入二氧化硅原料:石英砂、砂岩;引入氧化铝原料:长石;引入氧化钠原料:纯碱或芒硝;引入氧化镁和氧化钙的原料:白云石、石灰石、方解石、白垩石。 2影响玻璃澄清的因素:a配合料中的气体率:气体率过大、溶质泡沫多延长澄清时间;气体率过小,玻璃液难以形成强烈翻滚气泡难以消除b澄清温度:温度低、澄清时间不足、温度高、澄清时间长c窑压:窑内需保持微正压或微负压:负压大,使冷空气吸入产生大量气泡。正压大,不利于气体的排除。 3影响均化的因素:a玻璃液中不均匀体的溶解与扩散:温度粘度。B玻璃液的表面张力:表面张力小,条纹和不均匀体容易被均化。C玻璃液的对流d玻璃液中的气泡上升:气泡上升有利于均化e玻璃液强制均化的应用:鼓泡、搅拌。 4玻璃液的五个阶段:a硅酸盐的形成阶段:在800到1000摄氏度进行,变成由硅酸盐和二氧化硅组成的不透明结构,硅酸盐形成速度取决于配合料性质和加料方式。B玻璃形成阶段:在1200摄氏度,硅酸盐和石英粒完全溶解,成为大量可见气泡、条纹在温度上和化学成分上不够透明的玻璃液c玻璃液的澄清阶段:1400到1500摄氏度玻璃粘度降低、气泡大量排出到完全排除e玻璃液的均化阶段:由于对流、扩散熔解等作用,玻璃液中条纹逐渐消除化学组成和温度逐渐趋向均一,此阶段结束时温度略低于澄清温度f玻璃液冷却阶段:将澄清和均化了的玻璃均匀降温使玻璃液成型所需要的黏度。 5什么是熔制制度?简述不同的温度制度各有什么特点? A山形曲线:热点突出,热点与1#小炉及末对小炉间的温差大,泡界线清晰稳定。 B 桥形曲线:有一个热点热点前后两对小炉的温度与最高温度相差不大,温度曲线似拱桥形,其特点是融化高温带较长,有利于提高玻璃配合料熔化速率和玻璃液的澄清。 C 双高曲线:a配合料较多的1、2#小炉投入较多燃料使配合料在此基本熔化b适当减少处在泡沫稠密区的3#,4#小炉的燃烧量以降低此处耐火材料热负荷c增加5#小炉燃料量,以利于强化玻璃液的澄清和均化作用d6#小炉半开或开小,以适应成型需要。 6泡界线的含义是什么?在生产中有什么作用? 泡界线是指泡沫稠密区与清净玻璃之间形成的一条整齐明晰的分界线,在线的里面玻璃形成反应激烈的进行,液面有很多的泡沫而在线外,液面像镜子一样明亮。作用:通过泡界线位置、形状、澄清度来判断熔化作业正常与否。 7如何保证锡槽气密性? A使锡槽内气体保持微正压b锡槽的材料不能有连通性气孔且内衬耐火材料外包钢罩c锡槽端部和操作孔处要有气封装置。D在出口端设置一道或多到耐火挡帘 8什么是二次气泡? 由于物理或化学的原因,是溶于玻璃液中的气体重新析出而形成的气泡。原因:硫酸盐和其他盐类的继续分解;溶解气体的析出;耐火材料气泡;玻璃液流股间的化学反应;电化学反应。 9简述窑压波动的原因 烟囱的抽力:烟囱抽力大,窑压小;烟囱抽力小窑压大。 气体沿程阻力:如蓄热格子砖倒塌严重,格子体堵塞和漏气 10窑炉气氛的设定,芒硝应如何应用 为保证芒硝的高温分解,必须添加煤粉做还原剂:a1#2#小炉需要还原焰、不使碳粉烧掉b3、4#小炉是热点区需要中性焰,否则液面会产生致密的泡沫层,使澄清困难;c5# 6#小炉是澄清均化区,为烧去多余的碳粉不使玻璃着色需用氧化焰。 11什么叫做平板玻璃池窑前脸墙?常用的玻璃池投料机有几种类型?

如何合理选择齿轮材料

如何合理选择齿轮材料 齿轮是现代机械中应用最广泛的一种机械传动零件。齿轮传动通过轮齿互相啮合来传递空间任意两轴间的运动和动力,并可以改变运动的形式和速度。齿轮传动使用范围广,传动比恒定,效率较高,使用寿命长。在机械零件产品的设计与制造过程中,不仅要考虑材料的性能能够适应零件的工作条件,使零件经久耐用,而且要求材料有较好的加工工艺性能和经济性,以便提高零件的生产率,降低成本,减少消耗。如果齿轮材料选择不当,则会出现零件的过早损伤,甚至失效。因此如何合理地选择和使用金属材料是一项十分重要的工作。一、满足材料的机械性能 材料的机械性能包括强度、硬度、塑性及韧性等,反映材料在使用过程中所表现出来的特性。齿轮在啮合时齿面接触处有接触应力,齿根部有最大弯曲应力,可能产生齿面或齿体强度失效。齿面各点都有相对滑动,会产生磨损。齿轮主要的失效形式有齿面点蚀、齿面胶合、齿面塑性变形和轮齿折断等。因此要求齿轮材料有高的弯曲疲劳强度和接触疲劳强度,齿面要有足够的硬度和耐磨性,芯部要有一定的强度和韧性。 例如,在确定大、小齿轮硬度时应注意使小齿轮的齿面硬度比大齿轮的齿面硬度高30-50HBS,这是因为小齿轮受载荷次数比大齿轮多,且小齿轮齿根较薄,强度低于大齿轮。为使两齿轮的轮齿接近等强度,小齿轮的齿面要比大齿轮的齿面硬一些。 另一方面,根据材料的使用性能确定了材料牌号后。要明确材料的机械性能或材料硬度,然后我们可以通过不同的热处理工艺达到所要求的硬度范围,从而赋予材料不同的机械性能。如材料为40Cr合金钢的齿轮,当840-860℃油淬,540-620℃回火时,调质硬度可达28-32HRC,可改善组织、提高综合机械性能;当860-880℃油淬,240—280℃回火时,硬度可达46-51HRC,则钢的表面耐磨性能好,芯部韧性好,变形小;当500-560℃氮化处理,氮化层0.15-0.6mm时,硬度可达52-54HRC,则钢具有高的表面硬度、高的耐磨性、高的疲劳强度,较高的抗蚀性和抗胶合性能且变形极小;当通过电镀或表面合金化处里后,则可改善齿轮工作表面摩擦性能,提高抗腐蚀性能。 二、满足材料的工艺性能 材料的工艺性能是指材料本身能够适应各种加工工艺要求的能力。齿轮的制造要经过锻造、切削加工和热处理等几种加工,因此选材时要对材料的工艺性能加以注意。一般来说,碳钢的锻造、切削加工等工艺性能较好,其机械性能可以满足一般工作条件的要求。但强度不够高,淬透性较差。而合金钢淬透性好、强度高,但锻造、切削加工性能较差。我们可以

食品包装材料的选用和设计

食品包装材料的选用和设计 2005-8-9 现代食品包装的设计原则是:根据被包装食品的保护性要求,科学地选用保护功能好的包装材料,进行合理的结构设计和包装装潢设计,配套使用精密可靠的包装机械设备;采用先进的包装技术方法,从而达到保护食品,延长保质期的目的。 一、必须了解食品对防护性的要求 不同食品的化学成分,理化性质等各不相同,因此不同食品对包装的防护性要求也不同。例如,蛋糕是含油脂较多的、松软的,有一定最佳含水量的要求,因此最起码应符合下面要求:防油高阻氧性(防止渗油及油脂被氧化)、高阻湿性(防止蛋糕失去水分变干变硬)。再如,茶叶的包装应是高阻氧性(防止有效成份被氧化)、高阻湿性(茶叶受潮发霉变质)、高阻光性(茶叶中的叶绿素受日光作用会发生变化)、高阻香气性(茶叶分子香气成分极易散发,而失去茶味。另外,茶叶也极易吸收外界异味),且当前市面上相当部分的茶叶是普通的PE、PP等透明塑料袋包装,大大浪费了茶叶有效成份,茶叶的品质得不到保证。与上述食品相反,果品,蔬菜等采摘后有呼吸作用选择,即要求包装对不同气体有不同的透过率。例如炒咖啡豆包装后还缓慢放出二氧化碳,奶酪在包装后也会产生二氧化碳,因此它们的包装应是高阻氧和高二氧化碳透过性的。果品和蔬菜的包装常常要求是防霉型的,因包装袋内壁上的小雾滴会对果蔬产生一系列不利的生化使用,导致果蔬易褐变,易腐烂。不同品种的果蔬及不同成熟度的同种果蔬对包装材料的透气及选择性要求也不同。生肉、肉加工食品、饮料、小食品、烘烤食品等对包装的保护性要求也有很大差别。例如,肉罐头的涂料应耐硫、水果罐头的涂料应耐酸、充气饮料的容器应能耐一定的压力,酒类的包装容器应耐醇并阻隔香气等等。所以,应根据食品本身的不同性质和水同的保护性要求科学地设计包装。 二、选择保护功能适宜的包装材料 传统的包装材料主要是玻璃瓶,金属罐、纸盒、纸箱。现代食品包装材料主要有塑料类,纸类,复合材料类(塑/塑、塑/纸,塑/铝,箔/纸/塑等各种类型的多层复合材料),玻璃瓶类,金属罐等。 1、复合材料复合材料是种类最多,应用最广的一种软包装材料。目前用于食品包装的塑料有30多种,而含塑料的多层复合材料有上百种。复合材料一般用2-6层,但特殊需要的可达10层甚至更多层。将塑料,纸或薄纸机,铝箔等基材,科学合理的复合或层合配伍使用,几乎可以满足各种不同食品对包装的要求。例如,用塑料/纸板/铝塑/塑料等多层材料制成的利乐包装牛奶的保质期可长达半年到一年。有的高阻隔软包装肉罐头的保质期可长达3年,有的发达国家的复合材料包装蛋糕保质期可达一年以上,一年后蛋糕的营养、色、香、味、形及微生物含量仍符合要求。设计复合材料包装应特别注意各层基材的选择,搭配必须科学合理,各层组合的综合性能必须满足食品对包装的全面要求。 2、塑料我国用于食品包装的塑料也多达十五、六种,如PE、PP、PS 、PET、PA、PVDC、EV A、PV A、EVOH、PVC、离子键树脂等。其中高阻氧的有PV A、EVOH、PVDC、PET、

齿轮材料热处理规范及其质量要求

齿轮材料热处理规范及其质量要求 正确选择齿轮固然很重要,但如果没有选择好适宜的热处理,那将是前功尽弃,可以说材料选择是前提,热处理方法得当是关键。 一、齿轮热处理方式与其性能特性 1、调质处理: 调质处理使材料获得优良的综合性能,这种热处理常常用于中碳钢和中碳合金钢,如45#、40Cr或40MnB材料,如果齿轮受到的冲击应力和齿面接触应力不是很大的情况下,这种热处理是适宜的,这种材料强韧性使得齿轮齿根抗弯曲能力强,抗疲劳能力也是优良的。但是调质处理齿轮齿面硬度不够,耐磨性偏差。 2、调质处理+表面淬火: 这种热处理方式补充单一调质处理的不足,使齿轮齿面硬度得到提高,耐磨性也随之增强,但是另一个问题仍未解决,就是中碳钢和中碳合金钢材料经过处理后,其冲击韧性尚不能令人满意,在高冲击应力的场合下仍不宜使用。 表面淬火有两种工艺:火焰淬火和高频淬火。 3、正火+渗碳淬火回火 这种热处理是针对低碳合金渗碳钢(如20CrMnTi、20CrNiMo等)而使用的,正火是用以改善原材料组织,便于齿轮粗加工;渗碳使齿面含碳量提高,在其后淬火回火中获得高硬度的回火马氏体组织,以提高齿轮的耐磨性。同时齿轮心部在淬火回火中获得低碳回火马氏体,强度高、韧性好,不仅可以承受高的载荷、大的冲击应力,而且抗疲劳性能也十分优异。 这种热处理也不是没有缺点,首先齿轮在渗碳淬火回火还要精加工,硬度过高会给精加工带来了困难;其次,渗碳淬火回火为了得到回火马氏体,回火温度低(200-300℃),热处理应力未能完全消除,在以后的使用中会逐渐释放造成齿轮微小变形,所以不能用于精密传动的齿轮。 这里的渗碳淬火回火,也包含碳氮共渗淬火回火。 4、调质+渗氮

常用齿轮材料的选择及其热处理工艺分析

齿轮材料的选择及其热处理工艺 1、齿轮材料的选择原则 齿轮材料的种类很多,在选择时应考虑的因素也很多,下述几点可供选择材料时参考: 1)齿轮材料必须满足工作条件的要求。例如,用于飞行器上的齿轮,要满足质量小、传递功率大和可靠性高的要求,因此必须选择机械性能高的合金银;矿山机械中的齿轮传动,一般功率很大、工作速度较低、周围环境中粉尘含量极高,因此往往选择铸钢或铸铁等材料;家用及办公用机械的功率很小,但要求传动平稳、低噪声或无噪声、以及能在少润滑或无润滑状态下正常工作,因此常选用工程塑料作为齿轮材料。总之,工作条件的要求是选择齿轮材料时首先应考虑的因素。 2)应考虑齿轮尺寸的大小、毛坯成型方法及热处理和制造工艺。大尺寸的齿轮一般采用铸造毛坯,可选用铸钢或铸铁作为齿轮材料。中等或中等以下尺寸要求较高的齿轮常选用锻造毛坯,可选择锻钢制作。尺寸较小而又要求不高时,可选用圆钢作毛坯。 齿轮表面硬化的方法有:渗碳、氨化和表面淬火。采用渗碳上艺时,应选用低碳钢或低碳含金钢作齿轮材料;氨化钢和调质钢能采用氮化工艺;采用表面淬火时,对材料没有特别的要求。 3)正火碳钢,不论毛坯的制作方法如何,只能用于制作在载荷平稳或轻度冲击下工作的齿轮,不能承受大的冲击载荷;调质碳钢可用于制作在中等冲击载荷下工作的齿轮。 4)合金钢常用于制作高速、重载并在冲击载荷下工作的齿轮。 5)飞行器中的齿轮传动,要求齿轮尺寸尽可能小,应采用表面硬化处理的高强度合金钢。 6)金属制的软齿面齿轮,配对两轮齿面的硬度差应保持为30~50HBS或更多。当小齿轮与大齿轮的齿面具有较大的硬度差(如小齿轮齿面为淬火并磨制,大齿轮齿面为常化或调质);且速度又较高时,较硬的小齿轮齿面对较软的大齿轮齿面会起较显著的冷作硬化效应,从而提高了大齿轮齿面的疲劳极限。因此,当配对的两齿轮齿面具有较大的硬度差时,大齿轮的接触疲劳许用应力可提高约20%,但应注意硬度高的齿面,粗糙度值也要相应地减小。 2、齿轮材料的选择 齿轮齿条是现代机械中应用最广泛的一种机械传动零件。齿轮传动通过轮齿互相啮合来传递空间任意两轴间的运动和动力,并可以改变运动的形式和速度。齿轮传动使用范围广,传动比恒定,效率较高,使用寿命。在机械零件产品的设计与制造过程中,不仅要考虑材料的性能能够适应零件的工作条件,使零件经久耐用,而且要求材料有较好的加工工艺性能和经济性,以便提高零件的生产率,降低成本,减少消耗。如果齿轮材料选择不当,则会出现零件的过早损伤,甚至失效。因此如何合理地选择和使用金属材料是一项十分重要的工作。 满足材料的机械性能,材料的机械性能包括强度、硬度、塑性及韧性等,反映材料在使用过程中所表现出来的特性。齿轮在啮合时齿面接触处有接触应力,齿根部有最大弯曲应力,可能产生齿面或齿体强度失效。齿面各点都有相对滑动,会产生磨损。齿轮主要的失效形式有齿面点蚀、齿面胶合、齿面塑性变形和轮齿折断等。因此要求齿轮材料有高的弯曲疲劳强度和接触疲劳强度,齿面要有足够的硬度和耐磨性,芯部要有一定的强度和韧性。 例如,在确定大、小齿轮硬度时应注意使小齿轮的齿面硬度比大齿轮的齿面硬度高30-50HBS,是因为小齿轮受载荷次数比大齿轮多,且小齿轮齿根较薄,强度低于大齿轮。为使两齿轮的轮齿接近等强度,小齿轮的齿面要比大齿轮的齿面硬一些。 另一方面,根据材料的使用性能确定了材料牌号后。要明确材料的机械性能或材料硬度,然后我们可以通过不同的热处理工艺达到所要求的硬度范围,从而赋予材料不同的机械性能。如材料为40Cr合金钢的齿轮,当840-860℃油淬,540-620℃回火时,调质硬度可达28-32HRC,可改善组织、提高综合机械性能;当860-880℃油淬,240—280℃回火时,硬度可达46-51HRC,则钢的表面耐磨性能好,芯部韧性好,变形小;当500-560℃氮化处理,氮化层0.15 -0.6mm时,硬度可达52-54HRC,则钢具有高的表面硬度、高的耐磨性、高的疲劳强度,较高的抗蚀性和抗胶合性能且变形极小;当通过电镀或表面合金化处里后,则可改善齿轮工作表面摩擦性能,提高抗腐蚀性能 3、齿轮常用材料 齿轮常用材料摘要:齿轮依靠结构尺寸材料强度承受载荷要求材料具有强度韧性耐磨性齿轮形状复杂齿轮精度要求要求材料工艺常用材料锻钢铸钢铸铁锻钢硬度分为大类HB称为软齿称为硬度HB工艺过程锻造毛坯正火粗车调质加工常用材料SiMnCr 液体动静压轴承常用轴壳配轴承轴承的密封类型精密轴承工序间防锈新工艺轴承寿命强化

机械设计的材料选择和应用

机械设计的材料选择和应用 发表时间:2019-07-23T11:59:22.437Z 来源:《知识-力量》2019年9月33期作者:李勇王雅君李焜 [导读] 改革开放以来,我国的国民经济迅速发展,为科学技术的进步营造了一个较为稳定的外部环境,作为工业发展的中坚力量,机械设计不仅是工业发展中的重要技术,同时也是经济建设过程中的重要组成,材料的选择与应用是机械设计的两个重要环节,能为机械行业的后期生产指明方向。本文立足于机械设计中的材料,通过分析和探讨机械设计中材料选择与应用的重大意义、材料的选择原则、材料的应用原则,认为搞好机械材料选择及其应用工作对于实 (大连工业大学,辽宁省大连市) 摘要:改革开放以来,我国的国民经济迅速发展,为科学技术的进步营造了一个较为稳定的外部环境,作为工业发展的中坚力量,机械设计不仅是工业发展中的重要技术,同时也是经济建设过程中的重要组成,材料的选择与应用是机械设计的两个重要环节,能为机械行业的后期生产指明方向。本文立足于机械设计中的材料,通过分析和探讨机械设计中材料选择与应用的重大意义、材料的选择原则、材料的应用原则,认为搞好机械材料选择及其应用工作对于实现社会的节能减排,创造更多的经济效益,促进整个机械行业快速发展有着重要作用。 关键词:机械设计;材料选择;应用探究 随着我国工业的快速发展,机械设计技术的应用越来越广泛,机械设计的技术水平是工业化水平中的重要组成,对工业行业能发挥很重要的导向作用,所以在各行各业中的应用都比较广泛,通过优化机械设计的材料选择和应用工作,一方面能降低工业的生产成本,同时也能提高工业的资源使用效率和经济效益,但是结合我国机械设计的实际情况来看,在材料选择和相关应用上还有很大的提升空间,这对于相关行业来说不仅是挑战,也是机遇。 一、完善机械设计中材料选择和应用的必要性 机械设计工作与寻常的工业设计有很大的差异,不仅设计成本比较高,而且设计的过程也比较复杂,对于行业工作来说是一个工作重点,也是一个工作难点,当今时代,机械设计与经济发展之间的联系越来越密切,机械设计在影响工业生产效率的同时也会影响到工业产品的质量,由此可以看出机械设计工作的重要性,材料选择和应用就更是机械设计工作中的重点,一直以来都是机械设计中的难点,可以说是整个机械设计的基础,因为只有采用优质的原材料,才能生产出质量上乘的工业产品。社会的进步使得对机械设计的市场需求也在进一步的增加,这就导致了材料的短缺,而机械设计中的材料是零件生产的基本要素,只有将材料的供应及选择得到妥善的处理才能促进机械设计的可持续发展。机械设计中的一些材料在当前发展中已经成了稀缺资源,社会发展需求和机械设计间的矛盾日益突出,在这一过程中机械设计中的材料选择应用的空间也被挤压,所以在有限的发展空间下对机械设计的材料选择应用就更加的重要。 二、我国机械设计中的材料选择和应用的问题 (一)机械设计材料成本过高 机械产品是由多个机械部件构成的,而一个机械部件的组成已经比较复杂,机械产品就更是如此了,再加上工业对于机械产品的质量要求还比较高,不仅要有较强的硬度,也要符合很多其他的指标,这就加大了机械设计材料选择工作的难度,同时也使得机械设计的材料成本变高,特别是金属材料的选择(如下图所示),不仅对机械设计行业的发展造成了负面影响,同时也不利于我国工业的长远发展,这也是机械设计过程中的一个主要问题。 (二)机械设计应用不合理 机械设计所生产的工业产品针对性都比较强,所以在具体应用的过程中也要注意对机械设计关键点的把握,但是在我国的大多数工业行业中,对于机械设计的应用还不尽完善,主要是因为工作人员对机械设计的应用要点没有进行充分的把握,再加上在机械设计的应用过程中没有充分考虑问题的全面性,自然也就会降低机械设计的工作效率,对于优化行业的资源合理配置也非常不利,这也是机械设计工作中比较严重的一个弊端,为了机械设计行业的长远发展,工作人员要强化对机械设计关键点的认识。 三、机械设计中材料的应用原则 材料的应用是材料选择的延伸,对整个机械设计工作至关重要。因此,在做好选材工作的同时,还要体现材料应用的实用性和经济性。对机械设计过程中的载荷型材料选择应用比较重要,由于实际的机械设计过程中,会存在着材料不能使用或者是作用得不到发挥这样的情况。出现这一问题的重要因素就是其外在的负荷水平相对比较差,另外就是有些材料在功能的正常发挥中以及运行良好的情况下会出现抑制失效的问题,这些也是由于选择的材料载荷存在的一些问题。多以对这一问题的解决主要是对材料选择应用过程中要对材料的载荷能力加以充分的估算,这样才能最大化的保证材料的作用能得到充分发挥。对于机械材料的加工,有很多种加工技术可供选择,如车工工艺、锻造工艺以及热处理工艺等,不同的加工工艺对材料的应用要求是不同的。车工工艺是以车床进行加工的工序方法,它可用于加工各种回转成型面。 机械设计中的材料选择应用要选择能耗低污染少的材料,要能在热处理程序相对较少材料方面进行选择,当不能有效的避免热处理只有在热处理少的层面得以保障,通过低淬透性钢对齿轮加以制造,保障其穿透性加热,并在材料冷却之后就能够使得材料淬硬。还有就是要对热反应材料处理加以避免,材料要能够在热轧状况下及冷拔状况下将其性能得到充分发挥。 在保证各个零部件的材料都能满足各种加工工艺要求的基础上,还要根据企业的发展状况,对机械材料的加工成本实施有效的控制,以体现材料应用的经济性。以日本的汽车制造为例,从一个小小的零件到整个车身,日本汽车的整个设计过程都十分重视机械材料的加工成本,为了降低成本,日本的汽车企业不断更新设计理念和制造技术。最终以低成本的价格,高性能的汽车迅速占领国际市场。由此可见控制机械材料的加工成本对企业的经济效益有着深远影响。 四、结语 从上述叙述中可以看出,机械设计中的材料选择和应用是一项比较复杂的工作,事关我国工业的长远发展,但是在实际的工作过程中不仅是机遇,也有挑战,为了更好地推进和完善机械设计工作,因此,在机械设计中在材料选择和应用上要对各方面因素加以考虑。在材料的选用上不仅需要满足设计要求,同时要确保材料具有较强的经济性、实用性、环保性,为机械设计行业发展打下良好基础。

齿轮材料选择及其热处理

齿轮材料选择及其热处理 摘要:齿轮是轮缘上有齿能连续啮合传递运动和动力的机械元件,是能互相啮合的有齿的机械零件,是机械传动中应用最广泛的零件之一。在齿轮的制造过程中,合理选择材料与热处理工艺,是提高承载能力和延长使用寿命的必要保证。常用齿轮材料锻钢、铸钢、铸铁、有色金属、非金属材料等的选择及热处理工艺进行了分析。 关键词:齿轮材料热处理工艺 一、齿轮结构: 二、齿轮的分类: 按其外形分为:圆柱齿轮、锥齿轮、非圆齿轮、齿条、蜗杆蜗轮

按齿线形状分为:直齿轮、斜齿轮、人字齿轮、曲线齿轮 按轮齿所在的表面分为:外齿轮、内齿轮 按制造方法可分为:铸造齿轮、切制齿轮、轧制齿轮、烧结齿轮 三、常用齿轮材料及热处理工艺的选择: 1)高承载能力的重要齿轮,如汽车、拖拉机、矿山机械及航空 发动机等齿轮 汽车、拖拉机等齿轮主要分装在变速箱和差速器中,推动汽车、拖拉机运行,所以传递功率、冲击力及摩擦压力都很大, 工作条件比较差。因此在耐磨性、疲劳强度、心部强度和冲击韧性等方面的要求均比较高,因此选用渗碳钢经渗碳、淬火及低温回火后使用最为合适。小模数齿轮一般采用20Cr和20CrMnTi,而较大模数齿轮采用

30CrMnTi 钢。 工艺路线一般为:备料——锻造——正火——机械粗加工、半精加工——渗碳+ 淬火+ 低温回火——喷丸——校正——精加工 2)中等承载能力的齿轮,主要用于切削机床齿轮 机床齿轮大多用于齿轮箱,传递动力,改变运动速度和方向,工作条件相对较好,载荷不大,工作平稳无强烈冲击,转速也不高,属工作条件较好的齿轮。因此,要求综合力学性能好,一般选用调质钢制造, 如40 钢、45 钢、40Cr、40SiMn 等。 工艺路线一般为:备料——锻造——正火——机械粗加工——调质——机械半精加工——高频感应淬火+ 低温回火——磨削 3)较低承载能力的齿轮 较低承载能力的齿轮一般选用中碳钢(40、45)或低合金中碳钢(40Cr、40Mn、40MnB等)制造,进行调质处理,调质后硬度约为200~300HB。相互配对使用的小齿轮硬度稍高(相差大约在70~120HB),对齿轮的使用寿命有利。 工艺路线一般为:备料——锻造——正火——机械粗加工——调质——机械精加工 四、齿轮在热处理后应满足下列性能要求: 1)高的弯曲疲劳强度和接触疲劳强度(抗疲劳点蚀)。 2)齿面具有较高的硬度和耐磨性。

机械零件材料的选用原则

机械零件材料的选用原则 及典型零件的选材与热处理 一、机械零件选材原则 ①使用性能原则 ②工艺性能原则 a.铸造性能 b.压力加工性能 c.焊接性能 d.切削加工性能 ③经济性原则 二、典型零件的选材及热处理 1、齿轮 齿轮的选材及工艺分析: ①机床齿轮 材料:调质钢如45、40Cr、40MnB等,合金钢的淬透性更好。 工艺路线:备料→锻造→正火→机械粗加工→调质→机械精加工→齿部高频表面淬火+低温回火→精磨该工艺路线中热处理工序的作用是: 正火:可消除锻造应力,使同批毛坯具有相同的硬度(便于切削加工),并使组织细化、均匀; 调质:提高齿轮心部的综合力学性能,以承受交变弯曲应力和冲击载荷,还可减少高频淬火变形; 齿部高频表面淬火:提高齿面硬度、耐磨性和抗疲劳点蚀的能力; 低温回火:消除淬火应力,提高抗冲击能力,并可防止产生磨削裂纹。 ②汽车、拖拉机齿轮 材料:一般用合金渗碳钢,如20Cr、20CrMnTi、20MnVB等。 工艺路线:下料→锻造→正火→机械粗加工→渗碳+淬火+低温回火→磨削加工 该工艺路线中热处理工序的作用是: 正火:细化均匀组织,消除锻造应力,改善切削加工性; 渗碳:提高齿轮表面含碳量(0.8%~1.05%); 淬火:获得一定深度的淬硬层(0.8~1.3mm),提高齿面耐磨性和接触疲劳强度; 低温回火:消除淬火应力,防止磨削裂纹,提高冲击抗力。 2、轴类零件 ①机床主轴 材料:载荷和转速不高时选45钢;承受较大载荷的车床主轴选40Cr;等。 工艺路线:备料→锻造→正火→机械粗加工→调质→机械精加工→轴颈部位表面淬火+低温回火→磨削该工艺路线中热处理工序的作用是: 正火:消除锻造应力,调整硬度便于切削加工,改善锻造组织,为调质做准备。 调质:获得高的综合力学性能,提高疲劳强度和抗冲击能力。 轴颈部位表面淬火+低温回火:使轴颈部位获得高硬度和高耐磨性。

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