94332

Вимоги до вибору матеріалів

Доклад

Производство и промышленные технологии

Конструктивні вимоги визначаються: 1 призначенням та умовами роботи окремих деталей вузлів агрегатів і машин; 2 розмірами деталей та їх конструктивною формою; 3 особливими умовами роботи деталей агресивні середовища висока температура абразивне середовище. Із збільшенням статичних навантажень для виготовлення деталей...

Украинкский

2015-09-11

18.89 KB

0 чел.

Вимоги до вибору матеріалів

При виборі матеріалів для виготовлення деталей агрегатів та машин в цілому керуються конструктивними, технологічними й економічними вимогами.

Конструктивні вимоги визначаються: 1) призначенням та умовами роботи окремих деталей, вузлів, агрегатів і машин; 2) розмірами деталей та їх конструктивною формою; 3) особливими умовами роботи деталей (агресивні середовища, висока температура, абразивне середовище).

Залежно від призначення машини та умов роботи деталі, її розмірів і конструктивної форми матеріал повинен забезпечити розрахункову міцність і довговічність.

Деталі, які працюють в умовах невеликих статичних навантажень виготовляються з вуглецевих сталей звичайної якості, або якісних низьковуглецевих сталей. Із збільшенням статичних навантажень для виготовлення деталей використовують середньовуглецеві якісні та леговані сталі.

Для деталей, які працюють в умовах значних динамічних і знакозмінних навантажень (балансири, торсіони, шатуни, колінчасті вали) використовують сталі із складним легуванням, які після відповідної термічної обробки набувають структуру, яка забезпечує необхідну міцність та в'язкість.

Матеріали для таких деталей, як торсіони, колінчасті вали, пружини, повинні забезпечити високу циклічну міцність. Для відповідальних деталей використовуються сталі, покращенні електрошлаковим переплавом.

В умовах інтенсивного зносу працюють гільзи циліндрів і плунжерні пари паливних насосів, конуси синхронізаторів коробок передач, металеве обіддя опорних і підтримуючих роликів. Ці деталі виготовляється з легованих сталей, які можуть забезпечити високу твердість поверхні після відповідної обробки.

Ударним навантаженням, високим контактним напругам та зносу піддаються траки і пальці в гусеничних стрічках з відкритим шарніром, зубчаті колеса, зірочки ведучих коліс та інші. Для цих деталей вибрані леговані сталі з різним вмістом вуглецю. Спеціальними технологічними процесами (гартуванням ТВЧ, цементацією, поверхневою деформацією) в цих деталях досягається висока поверхнева твердість і зберігається в'язка серцевина.

Для підшипників ковзання, призначених для двигунів внутрішнього згорання, установки балансирів та інших валів застосовуються різні антифрикційні матеріали: спеціальні підшипникові сплави, бронзи, чавуни, пластмаси. Вибір матеріалу визначається розрахунковими навантаженнями і умовами тертя.

Для деталей, що працюють в умовах агресивних середовищ, охолоджуючих рідин, в морській воді, застосовуються антикорозійні (нержавіючі) сталі, латунь, бронза, алюмінієві сплави та пластмаси.

Жаростійкі і жароміцні сталі та сплави використовуються для виготовлення клапанів двигунів внутрішнього згорання, лопаток газотурбінних двигунів та інших деталей.

З метою зменшення маси конструкцій та з технологічних міркуваннь для виготовлення картерів різних агрегатів використовуються ливарні алюмінієві сплави, а для виготовлення перегородок, баків — алюмінієві сплави, що деформуються.

Вирішуючи питання про вибір матеріалів для того, або іншого виробу, необхідно знати властивості різних матеріалів і завжди враховувати здатність більшості сталей змінювати свої властивості за допомогою термічної обробки. Такий підхід при призначенні матеріалів може забезпечити заміну легованої сталі менш легованою і навіть вуглецевою, або використання менш дефіцитних матеріалів.

Технологічні вимоги визначаються: 1)способом виготовлення заготівки (штампуванням, литтям); 2)способом термообробки; 3)розмірами деталі з погляду забезпечення прогартованості і отримання заданих механічних властивостей по всьому перетину; 4)конфігурацією деталі (забезпечення мінімальних напружень); 5)оброблюваністю ріжучим інструментом; 6) зварюванням.

При виготовленні заготівок та виробів методом холодного штампування використовують матеріали з низькою твердістю і високою пластичністю: ма-ловуглецеві сталі марок 05кп, 08кп, 10, 15, 20; латуні з великим вмістом міді; алюмінієві сплави, що деформуються.

Для заготівок, що одержуються методом лиття, використовуються матеріали, які мають низьку температуру плавлення і хорошу рідинотекучість. Це, як правило, евтектоїдні сплави різних елементів. Для отримання корпусів багатьох агрегатів використовують ливарні алюмінієві сплави, а для автомобілів можуть застосовуватися і чавуни.

Для деталей, що піддаються гартуванню і низькому відпуску, а також поверхневому гартуванню, використовуються середньо- і високовуглецеві сталі, для деталей, що піддаються цементації, — низьковуглецеві сталі, а азотуванню — середньовуглецеві сталі, леговані хромом, молібденом, вольфрамом та алюмінієм.

Оскільки не всі сталі мають однакову прогартованість то для деталей перетином до 20 мм можна застосовувати вуглецеві сталі, а для деталей з великим перетином леговані сталі. Для зубчатих коліс з підвищеним навантаженням використовуються сталі з великим вмістом вуглецю 20Х2Н4А, 18Х2Н4А, щоб виключити продавлювання цементованого шару.

Складні форми деталей вимагають застосування легованих сталей, оскільки подальша їх термічна обробка (гартування) може бути проведена з меншими швидкостями охолоджування.

Обробка різанням, як технологічний фактор, пов'язана із стійкістю інструменту, який протягом часу при обробці тих або інших матеріалів зношується до певної величини. Оброблюваність матеріалів залежить від їх хімічного складу та структури, які визначають механічні і теплофізичні властивості, тобто міцність, пластичність, в'язкість і теплопровідність, а також від виду обробки (точіння, фрезерування, свердлення).

Для сталей на феритній основі також погіршують оброблюваність різанням в порядку зменшення ступеня впливу, кремній, хром, вольфрам, молібден. Для сталей, які мають аустенітну основу, погіршують оброблюваність алюміній, титан, кремній, молібден, кобальт, марганець, хром, вольфрам.

Найгіршу оброблюваність мають антикорозійні, жаростійкі, жароміцні сталі і сплави, особливо на аустенітній та нікелевій основах.

 Економічні вимоги визначаються: 1) вартістю матеріалу та його дефіцитністю; 2) призначенням матеріалу (для автомобілів або для виготовлення технологічного оснащення і паркового устаткування); 3) собівартістю переробки матеріалів при отриманні заготівок з урахуванням оснащеності виробництва необхідним устаткуванням;

Економічні вимоги при виборі матеріалів враховуються як при конструюванні і виробництві, так і при організації ремонту і експлуатації техніки.



 

А также другие работы, которые могут Вас заинтересовать

16312. Определение деформации при косом изгибе 5.06 MB
  ОПРЕДЕЛЕНИЕ ПРОГИБОВ ПРИ КОСОМ ИЗГИБЕ Цель работы Ознакомление с косым изгибом консольного бруса и сравнение опытных значений прогиба с теоретическим. Содержание работы Если плоскость действия изгибающего момента возникающего в поперечном сечении бруса не сов...
16313. Определение модуля сдвига при кручении 97 KB
  ОПРЕДЕЛЕНИЕ МОДУЛЯ СДВИГА ПРИ КРУЧЕНИИ Цель работы Экспериментальная проверка закона Гука при сдвиге и определение модуля сдвига материала вала.
16314. Определение прогибов балки на двух опрах 95 KB
  ОПРЕДЕЛЕНИЕ ПРОГИБОВ БАЛКИ НА ДВУХ ОПОРАХ Цель работы Приобретение практических навыков по измерению прогибов балки. Содержание работы. Балка это стержень нагруженный силами действующими в направлении перпендикулярном его оси. В инженерной практике часто воз
16315. ИЗУЧЕНИЕ ЗАКОНОВ ГЕОМЕТРИЧЕСКОЙ ОПТИКИ 321.5 KB
  ИЗУЧЕНИЕ ЗАКОНОВ ГЕОМЕТРИЧЕСКОЙ ОПТИКИ Теоретические основы эксперимента Геометрическая лучевая оптика Согласно электромагнитной теории диапазон видимого света представляет собой электромагнитные волны определенной длины : от 40105 см до 7...
16316. ОПРЕДЕЛЕНИЕ НЕИЗВЕСТНОЙ КОНЦЕНТРАЦИИ ОКРАШЕННОГО РАСТВОРА ПРИ ПОМОЩИ КОЛОРИМЕТРА КФО 290.5 KB
  Лабораторная работа ОПРЕДЕЛЕНИЕ НЕИЗВЕСТНОЙ КОНЦЕНТРАЦИИ ОКРАШЕННОГО РАСТВОРА ПРИ ПОМОЩИ КОЛОРИМЕТРА КФО Теоретические основы эксперимента Физика взаимодействия света с веществом Взаимодействие света и среды в общих чертах можно представить следующим
16317. ИССЛЕДОВАНИЕ СОСТОЯНИЯ ПОЛЯРИЗАЦИИ ЛАЗЕРНОГО ИЗЛУЧЕНИЯ 66.5 KB
  Лабораторная работа ИССЛЕДОВАНИЕ СОСТОЯНИЯ ПОЛЯРИЗАЦИИ ЛАЗЕРНОГО ИЗЛУЧЕНИЯ Практическая часть Упражнение №1. Изучение состояния поляризации лазерного излучения Оптическая схема лаб
16318. ИЗУЧЕНИЕ ЗАКОНОВ ФОТОМЕТРИИ 194 KB
  ИЗУЧЕНИЕ ЗАКОНОВ ФОТОМЕТРИИ Теоретическая часть Разнообразные действия света обусловлены наличием определенной энергии излучения световой энергии. Непосредственное восприятие света обусловлено действием световой энергии на любой приемник способный реагиро...
16319. Дифракция Фраунгофера 231.5 KB
  Лабораторная работа № 7 Дифракция Фраунгофера Теоретические основы эксперимента Многие явления наблюдаемые в обыденной жизни говорят о том что свет распространяется прямолинейно. Солнечный свет луч прожектора луч лазера ассоциируются в нашем сознании с п...
16320. Дифракция Френеля 292 KB
  Лабораторная работа № 8 Дифракция Френеля Теоретические основы эксперимента Многие явления наблюдаемые в обыденной жизни говорят о том что свет распространяется прямолинейно. Солнечный свет луч прожектора луч лазера ассоциируются в нашем сознании с прямы...