10机械零件选材

第十章.机械零件选材10.1机械零件选材的一般原则1、满足使用性能要求零件名称受力状况主要失效形式主要性能指标重要螺栓拉应力或交变拉应力、冲击载荷过量塑性变形、疲劳断裂σ0.2、σ–1、HB重要传动齿轮交变弯曲应力、冲击载荷、齿面摩擦齿折断、过度磨损、疲劳麻点HRC、σ–1接触疲劳强度轴类交变弯曲应力、扭转应力、冲击载荷、摩擦疲劳断裂、过度磨损σ0.2、σ–1、HRC2、材料工艺性能良好•铸造•压力加工•焊接•切削加工•热处理3、充分考虑经济性•材料价格•国家资源情况•零件的总成本10.3典型零件选材及工艺流程1、齿轮类零件高的弯曲疲劳强度及接触疲劳强度齿面具有高的硬度和耐磨性心部具有足够强度和韧性机床齿轮转速中等、载荷不大工作平稳无强烈冲击一般选调质钢4540Cr下料--锻造--正火--粗加工--调质--精加工--轮齿高频淬火及回火--精磨。汽车、拖拉机、摩托车齿轮工作条件恶劣一般选用渗碳钢20Cr20CrMnTi下料--锻造--正火--切削加工--渗碳、淬火及低温回火--喷丸--磨削加工航空发动机齿轮高速、高载，比汽车拖拉机条件更恶劣高的疲劳强度、心部高的强度和韧性多采用12CrNi3A12Cr2Ni4A18Cr2Ni4WA备料—模锻—正火—机械加工—渗碳—淬火+高温回火—淬火＋低温回火—机械精加工—检验２、轴类零件主要失效形式交变载荷引起疲劳断裂过载、冲击载荷引起的断裂局部过度磨损（轴颈、花键部位）轴类零件常用材料4535CrMo40Cr40MnB38CrMoAl40CrNiMo机床主轴主要承受交变扭转应力，载荷转速不很高时可选45钢备料—锻造—正火—机械粗加工—调质—机械半精加工—局部淬火—（椎体、轴颈）+回火—粗磨—花键高频淬火+回火—精磨调质硬度220~250HBS表面淬火部位50HRC受较大载荷的车床主轴可选用40Cr受冲击载荷和交变载荷较大时20CrMnTi航空发动机蜗轮轴高温、高载、高速，截面大、淬透性高40CrNiMoA备料—模锻—正火—机械粗加工—调质—机械精加工—磁力探伤—尺寸检验—发蓝3、箱体类零件抗压、减震一般选铸造毛坯HT150HT200载荷较大，承受较大载荷的箱体，可选焊接结构Q2352016Mn重型机械（轧钢机、大型锻压机）中碳铸钢合金铸钢特大型铸钢—焊接单级齿轮减速器选材实例窥视孔盖箱盖箱体螺栓螺母垫片调整环端盖齿轮轴轴齿轮轴承挡油盘零件序号零件名称受力状况和使用要求毛坯类别和制造方法材料及热处理单件、小批大批1窥视孔盖观察箱内情况及加油钢板下料或铸铁件冲压件或铸铁件钢板：Q235A铸铁件：HT150冲压件：08零件序号零件名称受力状况和使用要求毛坯类别和制造方法材料及热处理单件、小批大批26箱盖箱体支撑和包容传动零件，结构复杂，承受压力、震动。刚性减震性密封性铸铁件（手工造型）焊接件（手工电弧焊）铸铁件（机器造型）铸铁件：HT150HT200去应力退火焊接件：Q235A零件序号零件名称受力状况和使用要求毛坯类别和制造方法材料及热处理单件、小批大批34螺栓螺母固定箱体和箱盖轴向拉应力横向剪应力镦、挤（标准件）Q235A零件序号零件名称受力状况和使用要求毛坯类别和制造方法材料及热处理单件、小批大批5弹簧垫圈防止螺栓松动冲压件（标准件）60Mn淬火+中温回火零件序号零件名称受力状况和使用要求毛坯类别和制造方法材料及热处理单件、小批大批7调整环调整轴和齿轮轴的轴向位置圆钢车制冲压件圆钢：Q235A冲压件：08零件序号零件名称受力状况和使用要求毛坯类别和制造方法材料及热处理单件、小批大批8端盖防止轴承窜动铸铁件（手工造型）圆钢车制铸铁件（机器造型）铸铁件：HT150圆钢：Q235A零件序号零件名称受力状况和使用要求毛坯类别和制造方法材料及热处理单件、小批大批9齿轮轴重要的传动件轴杆受弯距、扭距轮齿弯曲应力和接触应力大综合性能、耐磨性、强度锻件（自由锻或胎膜锻）圆钢车制模锻件45调质处理零件序号零件名称受力状况和使用要求毛坯类别和制造方法材料及热处理单件、小批大批12轴重要的传动件受弯距、扭距综合性能锻件（自由锻或胎膜锻）圆钢车制模锻件45调质处理零件序号零件名称受力状况和使用要求毛坯类别和制造方法材料及热处理单件、小批大批13齿轮重要的传动件轮齿弯曲应力和接触应力大综合性能、耐磨性、强度锻件（自由锻或胎膜锻）圆钢车制模锻件45调质处理零件序号零件名称受力状况和使用要求毛坯类别和制造方法材料及热处理单件、小批大批10挡油盘防止箱内机油进入轴承圆钢车制冲压件圆钢：Q235A冲压件：08零件序号零件名称受力状况和使用要求毛坯类别和制造方法材料及热处理单件、小批大批11滚动轴承受径向和轴向压应力，要求较高的强度和耐磨性（标准件）内外环用扩孔锻造滚珠用螺旋斜轧保持器为冲压件内外环及滚珠：GCr15（淬火+低温回火）保持器：08