機(jī)械零件設(shè)計(jì)概論(2)-文庫吧資料
2025-01-13 20:16本頁面
【正文】 用要求的特性。 為了材料供應(yīng)和生產(chǎn)管理上的方便，應(yīng)盡量縮減材料的品種。 用途、 工作條件 、 物理 、 化學(xué) 、 機(jī)械工藝性能 、 經(jīng)濟(jì) 性。 ： 皮革、木材、紙板、棉、絲等。硬橡膠可用于制造用水潤滑的軸承襯。 種類 青銅 黃銅 軸承合金（巴氏合金） 含錫青銅、不含錫青銅 二、非金屬材料 1. 橡膠 橡膠富于彈性，能吸收較多的沖擊能量。 零件毛坯獲取方法：輾壓、鑄造。 表 92 常用材料的相對價(jià)格 材 料 種 類 規(guī) 格 相對價(jià)格 熱軋圓 鋼 碳素結(jié)構(gòu)鋼 Q235 （ υ 33~42） 1 鑄 件 優(yōu)質(zhì)碳素鋼 （ υ 29~50） ~ 合金結(jié)構(gòu)鋼（ υ 29~50） ~ 滾動(dòng)軸承鋼（ υ 29~50） 3 合金工具鋼（ υ 29~50） 3~20 4Cr9Si2耐熱鋼（ υ 29~50） 5 灰鑄鐵鑄件 碳素鋼鑄件 銅合金、鋁合金鑄件 8~10 價(jià)格便宜且供應(yīng)充分 我國資源豐 富 銅鋅合金，并含有少量的 錳、 鋁 、 鎳 特點(diǎn)： 具有良好的塑性和液態(tài)流動(dòng)性。 零件毛坯獲取方法： 鍛造、沖壓、焊接、鑄造等。 特點(diǎn)： 與鑄鐵相比，鋼具有高的強(qiáng)度、韌性和塑性。其中灰鑄鐵最廣、球墨鑄鐵次之。 較好的減震性、耐磨性、切削性（指灰鑄鐵）、成本低廉。 ： 結(jié)構(gòu)鋼、工具鋼、特殊鋼 (不銹鋼、耐熱鋼、耐酸鋼等 )、碳素結(jié)構(gòu)鋼、合金結(jié)構(gòu)鋼、鑄鋼等。非金屬材料如塑料、橡膠等 。即 : p v ≤ [p v ] 167。 3） 疲勞磨損 (疲勞點(diǎn)蝕 ) 4） 腐蝕磨損 實(shí)用耐磨計(jì)算是限制運(yùn)動(dòng)副的壓強(qiáng) p，即 : p ≤ [p] [p]由實(shí)驗(yàn)或同類機(jī)器使用經(jīng)驗(yàn)確定 相對運(yùn)動(dòng)速度較高時(shí)，還應(yīng)考慮運(yùn)動(dòng)副單位時(shí)間單位接觸面積的發(fā)熱量 f p v 。若接觸處發(fā)生粘著，滑動(dòng)時(shí)會(huì)使接觸表面材料由一個(gè)表面轉(zhuǎn)移到另一個(gè)表面，這種現(xiàn)象稱為粘著磨損 (膠合磨損 )。 加工后的零件表面總有一定的粗糙度。硬質(zhì)顆粒可能是零件本身磨損造成的金屬微粒，也可能是外來的塵土雜質(zhì)等。 當(dāng)載荷重復(fù)作用時(shí) ， 常會(huì)出現(xiàn)表層金屬呈小片狀剝落 ， 而在零件表面形成小坑 ， 這種現(xiàn)象稱為疲勞磨損或疲勞點(diǎn)蝕 。 磨損 ↑ →間隙 ↑、 精度 ↓、 效率 ↓、 振動(dòng) ↑、 沖擊 ↑、 噪音 ↑ 據(jù)統(tǒng)計(jì) ， 約有 80%的損壞零件是因磨損而報(bào)廢的 。磨損會(huì)逐漸改變零件尺寸和摩擦表面形狀 。 接觸疲勞強(qiáng)度的判定條件為： HHHHH Slim][],[ ???? ?? 而b Fn 167。 綜合彈性模量 。 Fn 作用在圓柱體上的載荷 。 ρ2 ρ1 Fn σ H σ H ρ1 Fn b ρ2 σ H σ H ??bEF nH ?σ H 最大接觸應(yīng)力或 赫茲應(yīng)力 。 上述公式稱為 赫茲 (H 裂紋的擴(kuò)展與斷裂 油 失效形式常表現(xiàn)為： 疲勞點(diǎn)蝕 金屬剝落出現(xiàn)小坑 后果： 減少了接觸面積 、 損壞了零件的光滑表面 、降低了承載能力 、 引起振動(dòng)和噪音 。 機(jī)械零件的接觸應(yīng)力通常是隨時(shí)間作周期性變化的 ，在載荷重復(fù)作用下 ， 首先在表層內(nèi)約 20μm處產(chǎn)生初始疲勞裂紋 ， 然后裂紋逐漸擴(kuò)展 (潤滑油被擠迸裂紋中將產(chǎn)生高壓 ， 使裂紋加快擴(kuò)展 ， 終于使表層金屬呈小片狀剝落下來 ， 而在零件表面形成一些小坑 ， 這種現(xiàn)象稱為渡勞點(diǎn)蝕 。這時(shí)零件強(qiáng)度稱為 接觸強(qiáng)度 。 9－ 3 機(jī)械零件的接觸強(qiáng)度 若兩個(gè)零件在受載前是 點(diǎn) 接觸或 線 接觸 。 S↓ → 可能不安全。 以上所述為 “ 無限壽命 ” ， mNNSk011 ][?? ???? ?? ?有限壽命時(shí)，用 σ 1N代入得： 四、安全系數(shù) 安全系數(shù)定得正確與否對零件尺寸有很大影響 1） 靜應(yīng)力下，塑性材料 的零件： S =～１ .5 鑄鋼件： S =～２ .5 S↑ 典型機(jī)械的 S 可通過查表求得。 Sk ?? ???? 11 ][?? ?當(dāng)應(yīng)力是 對稱循環(huán) 變化時(shí)，許用應(yīng)力為： 當(dāng)應(yīng)力是 脈動(dòng)循環(huán) 變化時(shí)，許用應(yīng)力為： Sk ?? ???? 00 ][ ?σ 0 為材料的 脈動(dòng)循環(huán)疲勞極限， S為安全系數(shù)。 mNNN 011 ?? ? ??許用應(yīng)力 在變應(yīng)力，應(yīng)取材料的 疲勞極限 作為 極限應(yīng)力 。 應(yīng)力 σ 與應(yīng)力循環(huán)次數(shù) N 之間的關(guān)系曲線稱為： 疲勞曲線 當(dāng) NN0 時(shí) , 試件將不會(huì)斷裂。 不管脆性材料或塑性材料， 疲勞曲線 N O σ σ 1 N0 σ 1N N 由圖可知：應(yīng)力越小，試件能經(jīng)受的循環(huán)次數(shù)就越多。 疲勞斷裂不同于一般靜力斷裂 ， 它是損傷到一定程度后 ， 即裂紋擴(kuò)展到一定程度后 ， 才發(fā)生的突然斷裂 。 3) 疲勞斷裂是微觀損傷積累到一定程度的結(jié)果 。疲勞斷裂具有以下特征： 1) 疲勞斷裂的最大應(yīng)力遠(yuǎn)比靜應(yīng)力下材料的強(qiáng)度極限 低 ， 甚至比屈服極限低 。 強(qiáng)度判 定條件： 其中?????][][????σ、
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