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

12468. Проектирование металлического моста под железную дорогу 627.76 KB
  Полная длина моста определяется по заданному отверстию моста с учетом количества пролетов в схеме моста и конструктивных параметров опор (тип устоя, толщина промежуточной опоры и т.д.).
12469. Розв’язання функціональних рівнянь з однією змінною 372.82 KB
  Лабораторна робота №3 Розвязання функціональних рівнянь з однією змінною Мета роботи: ознайомитися з методами розв‘язання рівнянь з однією змінною розглянути реалізацію цих методів у середовищі MatLab. Задачі лабораторної роботи: реалізувати один з методів у ві
12470. Розв‘язання систем нелінійних рівнянь. Метод Ньютона 87.49 KB
  Лабораторна робота №4 Чисельні методи Лабораторна робота №4 Розв‘язання систем нелінійних рівнянь. Метод Ньютона. Мета роботи: познайомитися з методами розв‘язання
12471. Інтерполяційні поліноми Лагранжа. Сплайн-інтерполяція 86.49 KB
  Лабораторна робота №5 Інтерполяційні поліноми Лагранжа. Сплайнінтерполяція. Мета роботи: познайомитися з методами інтерполяції складних функцій реалізувати заданий за варіантом метод інтерполяції у середовищі МatLAB. Завдання до виконання роботи: Доповнити сис...
12472. Чисельне інтегрування. Формули Ньютона-Котеса 508.05 KB
  Лабораторна робота №6 Чисельне інтегрування. Формули НьютонаКотеса. Мета роботи: познайомитися з методами чисельного інтегрування реалізувати заданий за варіантом метод інтегрування у середовищі МatLAB. Завдання до виконання роботи: Доповнити систему МatLAB файл
12473. Борьба за Ленинград 49 KB
  Борьба за Ленинград. В планах гитлеровского вермахта Ленинграду отводилось особое место. Ленинградское направление согласно плану Барбаросса являлось одним из трёх главных направлений на котором наряду с Московским и Киевским началось вторжение немецкофашис...
12474. Блокада Ленинграда 519.44 KB
  Реферат Блокада Ленинграда. ВВЕДЕНИЕ Самая страшная осада города в военной истории человечества длилась 871 день Враг снова вокруг Ленинграда Замкнул огневое кольцо. Узнали мы страшное слово блокада И смерти взглянули в лицо [1] Война грянула как г
12475. Блокада Ленинграда (8 сентября 1941 г. – 1 марта 1944 г.) 58.5 KB
  Реферат Блокада Ленинграда ОГЛАВЛЕНИЕ 1. Введение 2. Блокада Ленинграда 8 сентября 1941 г. 1 марта 1944 г. 3. Дорога жизни сентябрь 1941 г. март 1943 г 4. Борьба Ленинграда в кольце блокады 5. Факторы стойкости 6. Прорыв блокады и боевые действия советски
12476. Блокада Ленинграда 872 дня 834.11 KB
  Блокада Ленинграда. Цифры: 332 059 убитых 24 324 небоевых потерь 111 142 пропавших без вести Гражданские потери: 16 747 убито при артобстрелах и бомбардировках 632 253 погибли от голода Блокада Ленинграда длилась с 8