PPT《《机械制造基础》教学案卷》

载荷的性质有静载、冲击、交变等;

受力状态有拉、压、弯、扭等;

介质是指与零件接触的润滑剂、海水、酸、碱、盐等;

工作温度分为低温、室温、高温、交变温度等. 7-2 材料的选择 在设计选材时,主要从三方面考虑:a 零件的承载和工况;

b 对零件尺寸和重量的限制;

c 零件的重要程度. 7-2 材料的选择 若零件主要满足强度要求,且尺寸和重量又有所限制时,则选用强度较高的材料;

若零件尺寸主要满足刚度要求,则应选择E值大的材料;

若零件的接触应力较高,如齿轮和滚动轴承,则应选用可进行表面强化的材料;

高温下工作的零件,应选用耐热材料;

在腐蚀介质中的零件,则选用耐腐蚀的材料;

在强烈摩擦和冲击下工作零件,应选用耐磨材料. 7-2 材料的选择 需注意的是:材料的各项性能指标中,若只有屈服强度或疲劳强度等一个指标作为选材的依据,在某种情况下不很合理,当 减轻重量 也是机械设计主要要求时,则需采用综合性能指标对零件重量评定.如从减轻重量出发,σs/ρ值(比强度)越大越好. 7-2 材料的选择 对于有加速运动的零件,由于惯性力与材料的密度成反比,它的重量指标是密度的倒数.铝合金的重量指标约为钢的2倍,当有加速度时,铝合金、一些非金属材料和复合材料则是最合适的材料.活塞和高速带轮等常用铝合金等材料制造. 7-2 材料的选择 设计时,根据零件的工作条件,分析计算或测定出力学性能指标值后,即可借助手册选材.但还应注意以下问题,并在设计时必须考虑一定的安全系数.①注意手册中数据的测定条件 材料的性能不仅与化学成分有关,也与加工、热处理后的状态有关,还要考虑到零件的结构和工作条件与试验条件的差异. 7-2 材料的选择 ②材料的尺寸效应 手册中数据还与试样的尺寸有关,应注意零件尺寸与手册中试样尺寸的差别,注意淬透性与有效淬透层深度的要求,并作适当的修正.③材料成分的波动 某种材料成分是在一定范围内波动的,而不同炉次生产的材料成分不可能相同.所以,用同一牌号的材料制造同一种零件,热处理后的性能会有一定差异. 7-2 材料的选择 (2)选材的工艺性原则 材料的工艺性能是指材料适应某种加工的能力. 材料工艺性能的好坏,对零件加工的难易程度、质量、生产效率、生产成本等方面有着十分重要的影响,是选材时必须同时考虑的重要因素.有些材料如仅从零件使用性能要求来看是完全合适的,但无法加工制造或加工制造很困难,成本很高,就属于工艺性不好. 7-2 材料的选择 一般情况下,材料的工艺性能相对于使用性能处于从属地位. 但某些产品中,在满足使用性能的前提下,特别是在大批量生产时,材料的工艺性能可能成为选材的主要依据. 如大批量自动化生产时,选择易切材料;

复杂形状的零件选择铸造材料等. 7-2 材料的选择 (3)选材的经济性原则 在满足零件性能要求的前提下,选材应使零件的生产和使用的总成本降至最低,经济效最高. 总成本包括材料价格、零件成品率、加工费用、零件加工过程中材料的利用率、回收率、零件寿命以及材料的货源、供应、储运综合因素. 7-2 材料的选择 选材的经济性主要从以下几个方面考虑:A 选择材料时,应在满足使用性能前提下,尽可能选用价廉材料;