典型結(jié)構(gòu)選材與結(jié)構(gòu)分析課件

1、 10.3 典型結(jié)構(gòu)件選材及工藝分析 一、齒輪類零件齒輪是機(jī)械制造中最常見的傳動件之一。1齒輪的工作條件、失效形式及性能要求 齒輪的工作條件是： 傳遞扭矩時，齒根部承受較大的交變彎曲應(yīng)力； 換檔、啟動或嚙合不均勻時承受沖擊力； 齒嚙合時齒面承受滾動、滑動造成的強(qiáng)烈摩擦和交變 接觸應(yīng)力。 齒輪的主要失效形式有：齒根疲勞斷裂、齒面局部剝 落和過度磨損。一般要求齒輪材料應(yīng)具有以下性能： 高的彎曲疲勞強(qiáng)度和接觸疲勞強(qiáng)度； 高的齒面硬度和耐磨性； 良好的心部強(qiáng)度和韌性； 較好的工藝性能。2齒輪的選材及工藝分析 1）機(jī)床齒輪 機(jī)床齒輪轉(zhuǎn)速中等，載荷不大，工作平穩(wěn)無強(qiáng)烈 沖擊。一般選用中碳鋼。如C616車床

2、齒輪，可選用45號鋼。其工藝路線如下：下料鍛造正火粗加工調(diào)質(zhì)精加工高頻淬火及回火精磨分析： 正火處理可使組織均勻化，消除鍛造應(yīng)力，調(diào)整硬度， 改善切削加工性能。 調(diào)質(zhì)處理可使齒輪具有較高的綜合力學(xué)性能。 高頻感應(yīng)加熱淬火可提高齒輪表面硬度和耐磨性。 回火可采用低溫回火或自行回火，以消除淬火應(yīng)力。2）汽車、拖拉機(jī)齒輪 汽車、拖拉機(jī)的工作條件比機(jī)床齒輪較惡劣，受力較大，超載荷和受沖擊頻繁。一般選用滲碳鋼（20CrMnTi、20CrMnMo等）制造。 如JN150型載重汽車變速箱中的某一齒輪，可選用20CrMnTi。二、軸類零件1軸的工作條件、失效形式及性能要求 軸的工作條件是： 承受交變扭矩及拉壓

3、載荷； 軸頸、花鍵等部位承受較大的摩擦和磨損； 承受一定的過載和沖擊載荷。軸的失效形式有：斷裂、局部過度磨損。對軸的性能要求有： 足夠的強(qiáng)度、剛度和一定的韌性； 高的疲勞強(qiáng)度； 良好的切削加工性； 良好的耐磨性。2軸的選材及工藝分析 1） 機(jī)床主軸如C616車床主軸，工作時承受扭轉(zhuǎn)和彎曲應(yīng)力，載荷不大，轉(zhuǎn)速中等?？蛇x用45號鋼。具體加工工藝路線：下料鍛造正火粗加工調(diào)質(zhì)半精車外圓、鉆中心孔、銑鍵槽局部淬火（錐孔及外錐體）車各空刀槽、粗磨外圓、滾銑花鍵花鍵高頻淬火、回火精磨（外圓、外錐體及內(nèi)錐孔）2）內(nèi)燃機(jī)曲軸 內(nèi)燃機(jī)曲軸工作時承受扭轉(zhuǎn)和彎曲及沖擊力。要求曲軸具有高的強(qiáng)度，一定的沖擊韌性和彎曲、扭轉(zhuǎn)疲勞強(qiáng)度，在軸頸處要有高的硬度和耐磨性。 中小功率內(nèi)燃機(jī)曲軸最常用的材料是45鋼和球墨鑄鐵。高速大功率內(nèi)燃機(jī)曲軸一般采用合金鋼，如35CrMo、42CrMo等。用45鋼制造曲軸的工藝路線：下料鍛造正火粗加工調(diào)質(zhì)精加工軸頸表面淬火、低溫回火精磨用QT700-2制造曲軸的工藝路線：熔煉鑄造高溫正火