机器设计中的质料的选择和使用

公布>###:58 ### 字号:

机器设计中的质料

随着产业开展的高速行进,人们对机器设计质料的选择和使用的要求也越来越高,做好机器设计的质料的选择非常紧张,这也成为了机器设计行业的难点和重点,在包管呆板正常的刚度强度下,浪费质料,环保节能,进步机器的经济性,实用性成为了本行业研讨的重点。本文简述了关于机器设计的质料选择和使用的紧张意义,对机器设计质料的特点和选择举行了剖析。

一、机器设计中的质料的选择和使用的剖析

随着经济的高速开展,情况、资源等诸多题目也渐渐随之浮出水面,在少量开辟之后一些机器设计中紧张的资源曾经变得越来越少,只管我国地大物博,但生齿浩繁招致了人均占据量居天下末端,同时一些竞争引发了资源的不波动性,使得机器制造的质料本钱增高,进一步紧缩了使用空间,因而米乐应该在机器设计的质料选择方面做更多的研讨,以便于加重机器制造的包袱,增长机器服从,进步机器寿命,同时也做到节能减排,掩护情况,为可继续开展做出奉献。

二、机器设计常用的质料

1、金属质料

在各种工程质料中,以金属质料(尤其是钢铁)利用最广。据统计,在机器制造产品中,钢铁质料占90%以上。钢铁之以是被少量接纳,除了由于它们具有较好的力学功能(如强度、塑性、韧性)外,还由于代价绝对廉价和容易取得,并且能满意多种功能和用处的要求。在各种钢材中,由于合金钢的功能优秀,因而每每用来制造种种零件。

除钢铁以外的金属质料均为有色金属。在有色金属中,铝同及各合金的使用最多。此中有的质量最小,有的导热性和导电功能好等好处,通常还可以用于减摩及耐腐化要求的场所。

2、高分子质料

高分子质料通常包括三大类,即塑料、橡胶及分解纤维。高分子质料有很多好处,如质料丰厚,可以从煤油自然气和煤中提取,或地域是所需的能耗低;密度小,均匀只要钢的1/6;在得当的温度范畴内有很好的弹性;耐腐化性好等。比方,有“塑料王”之称的聚四氟乙烯有很强的耐腐化性,其化学波动性也极强,在极低的温度下不会变脆,在滚水中也不会变软。因而,聚四氟乙烯在化工设置装备摆设和冷冻设置装备摆设中有普遍使用,但高分子质料也有分明缺陷,如:容易老化,此中不少质料阻燃性差,总体上讲,耐热性差。

3、陶瓷质料

作为工程布局陶瓷质料,有以氮化硅,碳化硅为次要身分的低温布局陶瓷,有以氧化铝为次要身分的刀具布局陶瓷。陶瓷质料的次要特点是:硬度高、耐磨、耐腐化、熔点高、刚度大以及密度比钢铁高等,。陶瓷质料常被称为:“像钢一样强,像金刚石一样硬,像铝一样轻”的质料。现在,陶东西料已使用于密封件、转动轴承和切削刀具等布局中,但陶瓷质料的次要不敷是比力脆,断裂韧度低,代价昂贵加工工艺功能差。

4、复合质料

复合质料是由两种或两种以上具有分明差别的物理和力学功能的质料复合而成,差别的质料可辨别作为质料的根本相和加强相。加强相起着进步根本想的强度和刚度的作用,而根本相起着使加强相定型的作用,从而取得单一质料难以到达的优秀功能。

三、机器设计质料的选择准绳

(一)载荷应力巨细和性子

这方面的要素次要是从强度看法来思索,用在充实理解质料的力学功能的条件上去举行选择。脆性质料准绳上只实用于只在静载荷下事情的零件。在几多有些打击的状况下,应以塑性质料作为次要利用的质料,。金属质料的功能一样平常可经过热处置加以进步和改进,因而,要充实使用热处置手腕来发扬质料的潜力。关于最常用的调质钢,由于其回火温度的差别,可失掉力学功能差别的毛坯。

(二)机器的事情状况

事情温度对质料选择的影响,一方面要思索相互共同的两零件的质料的线收缩系数不克不及相差过大,以免在温度变革时发生过大的应力,大概是共同松动;另一方面也要思索质料的力学功能随温度而改动的状况。机器在事情中有大概产生磨损之处,要进步其外表硬度,以加强耐磨性。因而,应选择符合于举行外表处置的淬火钢、渗碳钢、氮化钢等种类。

(三)零件的庞大水平及质料加工大概性

布局庞大的零件宜选用铸造毛坯,或用板材冲压出元件后再经焊接而成。布局复杂的零件可用铸造法制取毛坯。

(四)机器的经济性

1、质料自己的绝对代价。当用代价昂贵的质料能满意利用要求时,就不该该选择代价高的质料。这关于大批量制造的零件尤为紧张。

2、质料的加工用度。比方制造某些箱体类零件,固然铸铁比钢板便宜,但在批量小时,选用钢板焊接比力有利,因而可以免却铸铁的消费用度。

3、质料的使用率。比方接纳无切削大概少切削毛坯(如精铸,模锻,冷拉毛坯等),可以进步质料的使用率。

4、接纳组合布局。比方火车车轮是一样平常质料的轮芯内部热套上一个硬度而耐磨损的轮毂。

5、浪费有数质料。比方铝青铜取代锡青铜制造轴瓦,用锰硼系合金钢取代镍系合金钢。

6、质料的供给情况。关于小批量的零件应只管即便增加统一部呆板上利用的质料种类和规格。

结语:机器设计质料选择在工程上的使用非常紧张,米乐要从质料的品种和质料的使用准绳两方面举行对对质料的选择,才干愈加环保,高效的完成设计。

接待征询机加工、机器设计商业
微信二维码