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机件材料选用规则与原则

更新时间:2025-01-09 工作计划 版权反馈
【摘要】:选择机件合适的材料是一个较复杂的技术经济问题,通常应周密考虑下述三个方面要求。如承受拉伸为主的机件宜选钢材,受压机件宜选铸铁,承受冲击载荷的机件应选韧性好的材料。如受力大的机件,因尺寸取决于强度,一般而言,尺寸也相应增大,但如果在机件尺寸和重量又有限制的条件下,就应选用高强度的材料;载荷一般但要求重量很轻的机件,设计时可采用轻合金或塑料。

选择机件合适的材料是一个较复杂的技术经济问题,通常应周密考虑下述三个方面要求。

1.使用要求

一般包括如下几点。

(1)机件所受载荷大小、性质及其应力状况。如承受拉伸为主的机件宜选钢材,受压机件宜选铸铁,承受冲击载荷的机件应选韧性好的材料。

(2)机件的工作条件。如高温下工作的应选耐热材料,在腐蚀介质中工作的应选耐蚀材料,表面处于摩擦状态下工作的应选耐磨性较好的材料。

(3)机件尺寸和重量的限制。如受力大的机件,因尺寸取决于强度,一般而言,尺寸也相应增大,但如果在机件尺寸和重量又有限制的条件下,就应选用高强度的材料;载荷一般但要求重量很轻的机件,设计时可采用轻合金或塑料。

(4)机件的重要程度。(www.xing528.com)

(5)绿色、环保、可再生循环以及个性化、智能化等需求。

2.工艺要求

所选材料应与机件结构复杂程度、尺寸大小以及毛坯的制造方法相适应。如外形复杂、尺寸较大的机件,若考虑用铸造毛坯,则应选用适合铸造的材料;若考虑用焊接毛坯,则应选用焊接性能较好的材料;尺寸小、外形简单、批量大的机件,适于冲压或模锻,所选材料就应具有较好的塑性。

3.经济要求

选择材料不仅要考虑材料本身的相对价格,还要考虑材料加工成机件的费用。例如,铸铁虽比钢材价廉,但对一些单件生产的机座,采用钢板型材焊接往往比用铸铁铸造快而成本低。在满足使用要求的前提下,采取以球墨铸铁代钢,以廉价材料代替贵重材料,以焊接代替铸、锻以及合理选择热处理方法,提高材料性能等,这些都是发挥材料潜力的有效措施。在很多情况下,机件在其不同部位对材料有不同要求,则可分别选择材料进行局部镶嵌,如轴承衬嵌轴承合金、蜗轮在铸铁轮芯上套上青铜齿圈,也可采用局部热处理、表面涂镀、表面强化(喷丸、滚压)等办法,来提高机件局部品质。

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