二、典型零部件选材及工艺分析金属材料、高分子材料、陶瓷材料及复合材料是目前的主要工程材料
高分子材料的强度、刚度较低、易老化,一般不能用于制作承受载荷较大的机械零件
但其减振性好,耐磨性较好,适于制作受力小、减振、耐磨、密封零件,如轻载齿轮、轮胎等
陶瓷材料硬而脆,一般也不能用于制作重要的受力零部件
但其具有高熔点、高硬度、耐蚀性好、红硬性高等特点,可用于制作高温下工作的零部件、耐磨耐蚀零部件及切削刀具等
复合材料克服了高分子材料和陶瓷材料的不足,具有高比强度、高减振性、高抗疲劳能力、高耐磨性等优异性能,是一种很有发展前途的工程材料
与以上三类工程材料相比,金属材料具有优良的使用性能和工艺性能,储藏量大,生产成本比较低、广泛用于制作各种重要的机械零件和工程构件,是机械工业中最主要、应用最广泛的一类工程结构材料
下面介绍几种钢制零部件的选材及热处理工艺分析
㈠齿轮类零件的选材齿轮是机械工业中应用广泛的重要零件之一,主要用于传递动力、调节速度或方向
1、齿轮的工作条件、主要失效形式及对性能的要求
⑴齿轮的工作条件:①啮合齿表面承受较大的既有滚动又有滑动的强烈磨擦和接触疲劳压应力
②传递动力时,轮齿类似于悬臂梁,轮齿根部承受较大的弯曲疲劳应力
③换挡、启动、制动或啮合不均匀时,承受冲击载荷
⑵齿轮的主要失效形式:①断齿:除因过载(主要是冲击载荷过大)产生断齿外,大多数情况下的断齿,是由于传递动力时,在齿根部产生的弯曲疲劳应力造成的
②齿面磨损:由于齿面接触区的磨擦,使齿厚变小、齿隙加大
③接触疲劳;在交变接触应力作用下,齿面产生微裂纹,遂渐剥落,形成麻点
⑶对齿轮材料的性能要求:①高的弯曲疲劳强度;②高的耐磨性和接触疲劳强度;③轮齿心部要有足够的强度和韧性
2、典型齿轮的选材⑴机床齿轮机床齿轮的选材是依其工作条件(园周速度、载荷性质与大小、精度要求等)而定的