Выбор материала и его термообработка

Целью курса является изучение основ расчета и конструирования деталей и узлов общего назначения с учетом режима работы и срока службы машин. При этом рассматриваются выбор материала и его термообработка, рациональные формы деталей, их технологичность и точность изготовления. [c.6]

Рациональный выбор материала и его термообработки. [c.59]

ВЫБОР МАТЕРИАЛА И ЕГО ТЕРМООБРАБОТКА [c.68]

Проектирование и расчет зубчатых передач начинается с выбора материала и его термообработки. Для изготовления зубчатых колес используются сталь, чугун и некоторые неметаллические материалы наибольшее распространение в Силовых передачах получили термообработанные стали. Благодаря их высоким механическим характеристикам, передачи со стальными колесами обладают высокой надежностью и долговечностью, а также малыми габаритами и массой. [c.118]

Одной из наиболее ответственных деталей станка, определяющей точность обработки, является шпиндель. Поэтому к шпинделю предъявляют следующие требования достаточная жесткость, точность движения, износостойкость трущихся поверхностей, виброустойчивость и др. Эти требования обеспечиваются соответствующим выбором материала и его термообработки, конструкцией, размерами и компоновкой шпинделя, качеством изготовления, сборки и регулировки. [c.23]

При выборе допускаемых напряжений [15] для пружин и рессор необходимо учитывать а) качество материала и его термообработку б) характер нагружения упругого элемента (статический, динамический) в) условия работы упругого эле.мента (коррозионную активность и температуру окружающей среды, истирание, повреждение поверхности витков или листов в процессе работы и т. д.) г) степень ответственности упругого элемента и возможность быстрой замены при повреждении д) желательный срок службы упругого элемента. [c.867]

При выборе допускаемых напряжений [15 для пружин и рессор необходимо учитывать а) качество материала и его термообработку б) характер нагружения упругого элемента (статический, динамический) в) условия работы упругого элемента (коррозионную активность и температуру окружающей среды, истирание, повреждение поверхности витков или листов в процессе работы и т. д.) [c.617]

Несоблюдение требований к выбору материала и к термообработке деталей на практике приводит к быстрому их износу и выходу из строя. На фиг. 8 показана микрофотография изношенной поверхности крестовины дифференциала автомобиля ЗИС-150, восстановленной способом постановки дополнительной детали (напрессовкой втулки). Несоответствие твердости втулки условиям работы сопряжения в непродолжительный период работы привело к большому износу детали вследствие резкой пластической деформации металла, его смятию и наволакиванию на рабочую поверхность. [c.17]

Важными условиями обеспечения высокого качества прессования изделий являются правильный выбор материала пресс-формы и его термообработка. В процессе эксплуатации необходимо осуществлять Периодический и тщательный контроль за состоянием пресс-формы. Износ деталей пресс-формы может привести к изменению геометрических размеров, образованию поверхностных повреждений (царапин, сколов, трещин и т. д.), нарушению взаимного положения формирующих элементов пресс-формы. В результате этого происходит неравномерное распреде [c.10]

При эскизной разработке проекта проверяют рациональность предварительно принятых решений, а также размеров сборочных единиц и деталей с точки зрения обш,ей компоновки механизма. Может быть выявлено, например, что размеры редуктора или муфты слишком велики по сравнению с размерами двигателя и барабана. Это нарушает пропорциональность конструкции или усложняет конструкцию связанных с ними деталей. Например, различная высота центров у двигателя и редуктора вынуждает конструировать сравнительно сложную ступенчатую раму. При одинаковой высоте центров (см. рис. 14.3) рама будет значительно Проше. Конструктор должен обратить на это внимание уже на стадии эскизной разработки проекта. Практически далеко не всегда можно получить желаемое простое решение (например, простую раму), но стремиться к этому надо. При этом может быть выявлена необходимость исправления первоначальных расчетов и намеченных конструктивных решений, например, распределение обш,его передаточного числа, выбор материала и термообработки для зубчатых колес, расположение осей валов в передаче, выбор быстроходности электродвигателя и т. п. Следует помнить, что любые исправления конструкции значительно проще вводить на первом этапе проектирования, чем на последующих. [c.474]

Лопатки компрессоров. На лопатки как осевых, так и центробежных компрессоров обычно действуют значительные вибрационные нагрузки. В связи с этим основными требованиями являются высокая усталостная прочность материала и его способность к демпфированию колебаний. Поскольку в компрессорах конструкционное демпфирование играет сравнительно меньшую роль по сравнению с аэродинамическим, а иногда и демпфированием в материале, то выбор материала лопаток и режима его термообработки проводят с учетом требования получения декремента затухания максимально возможного значения. Следует иметь в виду, что логарифмический декремент затухания колебаний у широко применяемых для лопаток хромистых сталей с повышением температуры, уровня вибрационных и растягивающих напряжений увеличивается. Тем не менее вибрационные напряжения в рабочих лопатках иногда достигают 200 МПа. Так, повреждения от ударов посторонним предметом или коррозионные повреждения (коррозионное растрескивание) являются концентраторами, резко снижающими усталостную прочность лопаток. Поэтому используются все меры, позволяющие повысить предел усталости, в частности соответствующая обработка поверхности. Требования коррозионной стойкости материала и его сопротивления коррозионной усталости являются особенно важными для компрессоров газовых турбин, работающих в морских условиях. Материал компрессорных лопаток, работающих на загрязненном воздухе, должен противостоять эрозии. В противном случае сопротивление эрозии должно обеспечиваться применением специальных покрытий. Под действием центробежных сил в лопатках возникают растягивающие напряжения, поэтому материал должен также обладать определенным уровнем прочностных свойств при рабочих температурах. Особенно существенным становится это требование для высокооборотных компрессоров. В компрессорах с большими степенями сжатия температура лопаток может достигать уровня, при котором необходимо учитывать изменение характеристик материала во времени, в частности сопротивление ползучести. [c.40]

Однако в ряде случаев для правильного выбора материала аппаратуры этих характеристик недостаточно, особенно когда компоненты среды, насыщая объем или поверхность металла, оказывают значительное влияние на его механические свойства (пластичность, способность к хрупкому разрушению и др.). Например, в средах, содержащих водород, скорость коррозии часто близка к нулю, но прочность металла может резко снизиться вследствие внедрения водорода в кристаллическую решетку. Растворимость водорода в металле, а соответственно и прочность последнего, зависит от многих факторов — таких, как уровень и концентрация напряжений, режим термообработки, парциальное давление водорода, температура и др. [c.81]

Установив предполагаемые размеры и форму сечения заготовки и приступая к выбору марки стали, следует учесть технологические свойства намечаемого материала в отношении возможности изготовления пружины и её термообработки (закалки), которая должна оказывать влияние на материал по всей его толщине (полноценная прокаливаемость). [c.649]

В выборе материала, термообработки его, стойкости, прочности. Отсутствие или недостаточное наличие технических требований, предъявляемых к точности изготовления и сборки. Ошибки в выборе допустимых отклонений размеров сопряжений поверхностей в выборе шероховатости поверхностей трущихся частей или сопряжений эргономического характера органы управления не приспособлены к физиологическим и антропометрическим данным человека-оператора эстетического характера (снижение достоинства конструкции) изделие имеет некрасивый внешний вид форма его не соответствует функциональному назначению [c.165]

Несоответствие изделия назначению и требованиям технического задания. Ошибки в выборе определенного механизма, его принципа работы или физического процесса, лежащего в основе работы. Ошибка, являющаяся причиной невыполнения намеченных функций отдельными механизмами или всем изделием в соблюдении условий сборки (изделие не собирается) в размерах н в размерных цепях в расчетах в выборе материала, термообработки и т. п. [c.166]

Выбор материала для рабочих лопаток, способ его получения и термообработка определяются большим количеством требований. Материал должен обладать высокими статической прочностью, пластичностью, ударной вязкостью, сопротивлением эрозии, технологичностью и т.д. Требование высокой усталостной прочности является только одним из них. К тому же многие из требований являются противоречивыми например, повышение статической прочности приводит к снижению пластичности мелкозернистая структура приводит к повышению статической прочности, но снижает сопротивление воздействиям при высокой температуре. Поэтому на практике при разработке материалов для рабочих лопаток приходится идти на компромисс. Именно этим объясняется ограниченное количество марок сталей для рабочих лопаток и медленный прогресс в их улучшении. Само собой разумеется, что при ремонтах недопустима замена материала рабочих лопаток. [c.440]

Установив предполагаемые размеры и форму сечения заготовки и приступая к выбору марки стали, следует учесть технологические свойства материала в отношении возможности изготовления пружины и ее термообработки (закалки), которая должна оказывать влияние на материал но всей его толщине (полноценная прокаливаемость). Наиболее часто для самых разнообразных пружин применяют углеродистые пружинные стали. В этом случае качественная термообработка пружин возможна при следующих предельных размерах поперечных сечений заготовок для полосового материала — толщина 12—15 мм, для круглого — диаметр 15 мм [18]. [c.5]

Шлицевые соединения различают также по способу центрирования втулки относительно вала. При центрировании по наружному диаметру О (рис. 417, а) или по внутреннему (рис. 417, б) обеспечивается высокая степень соосности вала и втулки, которые применяют в механизмах, где требуется высокая кинематическая точность (самолеты, автомобили, станки и пр.). Выбор наружного или внутреннего диаметр в качестве центрирующего определяется требуемой твердостью поверхности соединения и его размерами. Так если отверстие термически обрабатывается или твердость материала допускает калибровку протяжкой после термообработки, то применяют центрирование по наружному диаметру О, как более экономичное. [c.397]

Таким образом, надлежащая работоспособность смазываемых деталей не может быть обеспечена в отрыве от рассмотрения условий их смазки, ибо она зависит от поведения всей триады металл— смазочный материал—металл . Следовательно, смазочное масло должно рассматриваться как материал, применение которого не может и не должно носить случайного характера. Выбор качества и количества смазочного материала, а также условий его подвода к смазываемым поверхностям должен производиться конструктором столь же продуманно, как и выбор материала, термообработки, микрогеометрии и других конструктивных и технологических параметров поверхностей трения проектируемых деталей. Короче говоря, смазочный материал должен рассматриваться как конструкционный материал. [c.224]

Очевидно, что при хорошей обрабатываемости режущий инструмент может длительное время работать без переточки и с минимальным износом. В обычных условиях это не должно служить основанием для ориентировки на относительно мягкие материалы и большие габариты зубчатых колес. Подсчеты показали, что потери из-за меньшей долговечности инструмента меньше, чем увеличение стоимости материала из-за роста габаритов передачи. В специальных случаях обрабатываемость материала может играть важную роль при выборе его марки и назначении термообработки. Так, например, хорошая обрабатываемость материала необходима для крупногабаритных колес турбинного типа, нарезаемых с высокой точностью. Для таких колес переточка и значительный износ инструмента в процессе нарезания зубьев недопустимы. Поэтому для крупных зубчатых колес турбинных редукторов, процесс нарезания которых длится до 500 ч и более, твердость материала обычно выбирается в пределах, обеспечивающих необходимую длительность работы инструмента без переточки. [c.66]

Выбор материала, наиболее подходящего технически и экономически для изготовления колеса при заданных условиях его работы (окружное усилие, окружная скорость, периодичность, длительность рабочих периодов и пауз, работа с ударами пли без них), определяется требованиями прочности, а особенно износостойкости колеса, которые зависят в сильной степени также от термообработки материала. [c.247]

Корпус компрессора. Выбор материала для корпуса также определяется его рабочей температурой. Корпус может быть литым из алюминиевых сплавов АЛ4 и АЛ5, упрочненных термообработкой, или сварным из листового титанового сплава и стали. [c.125]

Повреждения эксплуатационного характера возникают, как правило, в результате изнашивания деталей или нарушений требований технического обслуживания тепловоза. Повреждения производственного характера — результат нарушений, допущенных в процессе изготовления самого тепловоза или при его ремонте. Повреждения конструкционного характера возникают вследствие ошибок, допущенных конструкторами при проектировании тепловоза неточностей при выборе размеров, допусков на сопряженные детали, материала, способа термообработки деталей и т. п. Повреждения аварийного характера являются следствием несвоевременного обнаружения дефектов изготовления или нарушения технологии ремонта, результатом усталости металла, которой подвержены в основном детали, работающие со знакопеременной или цикличной нагрузкой (коленчатые валы, оси колесных пар, валы якорей тяговых электродвигателей и др.), ненормального изнашивания, а также грубого нарушения нагрузочных режимов работы оборудования и столкновения подвижного состава. [c.49]

Технология наплавки должна обеспечивать заданные свойства наплавленного металла, отсутствие в нем недопустимых дефектов и работоспособность упрочняемого изделия в целом. Это достигается выбором присадочного материала, способа, режима, техники наплавки и термообработки. При решении технологических вопросов учитывают материал наплавляемого изделия, его массу, форму и условия работы. [c.22]

Целью курса является изучение основ расчета и конструирования деталей и узлов общего назначения с учетом режил а работы и срока службы машин. При этом рассматриваются выбор материала и его термообработка, рациональные формы деталей, их технологичность и точность изготовления. Детали машин зачастую имеют сложную конфигурацию, они работают в разнообразных условиях и далеко не всегда можно получить точную формулу для их расчета на прочность или жесткость. При расчетах деталей машин широко применяют различные приближенные и эмпирические формулы, в которые вводят поправочные коэффициенты, устанавливаемые опытным путем и подтверлсдаемые практикой конструирования и эксплуатации машин. [c.6]

Можно было бы привести еще множество примеров, которые локазывают, что основное требование, предъявляемое ко всякой детали, — долговечность в работе — может быть выполнено при условии правильного выбора материала и его термообработки. [c.10]

Формулу (5.1) можно использовать как для нахождения коэффициента Ка и последующего расчета зубчатых колес, так и для выбора размеров торсионного вала по заданному /( . В первом случае размеры вала выбирают из условия прочности по моменту Л1 а д, во втором — выбранный из условия жесткости вал обязательно должен быть проверен на прочность, причем на основании поверочного расчета нужно Еыбрать материал вала и его термообработку. [c.125]

Постепенное изменение сложившихся взглядов на содержание стандартов на детали машин можно показать на примере стандартов на часто сменяемые детали тракторов и автомобилей и их двигателей. Психологический фактор здесь проявлялся следующим образом. Можно ли, например, установить стандарт размеров на поршневой палец, являющийся массовой деталью многоотраслевого применения Казалось бы, можно построить размерный ряд поршневых пальцев с двумя главными размерами — диаметр и длина — и несколькими дополнительными размерами. Однрко практика подсказывает, что такая размерная стандартизация еще не будет жизненной, ибо условия выбора конструкции и размеров поршневых пальцев зависят от многих факторов. К числу их относятся особенности рабочего цикла двигателя или компрессора, число оборотов, степень сжатия, рабочая температура, заданная долговечность шатунно-поршневой группы, материал и термообработка, посадка пальца, конструкция-пальца и его крепление, режим работы двигателя или компрессора и т. д. Поэтому стандартизованный размерный ряд поршневых пальцев будет носить только формальный характер. [c.174]

Скорость развития процесса релаксации термонапряжений в осевом направлении зависит от внутреннего давления и показателя ползучести т, характеризующего выбор конструкционного материала и режим его термообработки [32], т. е. [c.74]

Выбор схемы технологического процесса изготовления червяков и червячных колес производится с учетом а) конструкции детали (принадлежности ее к определенному типовому классу) геометрии боковых поверхностй витков червяка, материала червяка, вида термообработки, степени точности б) объема производства и его специализации. [c.421]

Рабочие термических цехов знают, как хорошо и надежно в течение длительного времени работают муфели, поддоны и другое оборудование термических печей, если они изготовлены из окалин остойкой стали. Основное требование к муфелю — это герметичность. Если его изготовить из обычной стали, он быстро прогорит. Это не только вызовет брак при термообработке, но и сможет вывести оборудование из строя. И в этом случае правильный выбор материала решает успех дела. [c.10]

Однако суш ественное значение имеет выбор режима термообработки, поскольку треш,ины могут образоваться под действием температурных напряжений, являюш ихся результатом быстрого нагрева, либо под действием напряжений, обусловленных релаксационными деформациями при высоких температурах (Дебарба-дильо и др.) При длительной или высокотемпературной термообработке может снижаться предел текучести основного материала или ухудшаться его вязкость. Вследствие этого при выборе режимов термообработки необходимо учитывать не только данные о релаксации напряжений, но все эти аспекты. [c.249]

Долговечность и нллежность любой цепной передачи или цепргого устройства в значительной мере зависят от правильного выбора конструктивной схемы зубчатого венца, оптимального профиля зуба во всех его сечениях, а также от материала, термообработки, технологии и точности изготовления, особенно по шагу и диаметру окруж-ности впадин звездочек (табл. 1). [c.169]

Жаростойкость и ростоустойчивость являются необходимыми свойствами материала для деталей, работающих при повышенной температуре или повторяющихся нагревах. Кремний повышает жаростойкость железных сплавов. Данные о его влиянии на рост противоречивы [1—4]. Помимо окисления, одной из основных причин увеличения объема графитизированных сплавов при многократных нагревах и охлаждениях является растворение и повторное выделение графита. Один и тот же материал может иметь различную ростоустойчивость в зависимости от режима обработки [3, 6]. В зависимости от режима термообработки можно ожидать и различное влияние кремния на эти процессы 15]. Эта неопределенность затрудняет рациональный выбор сплавов, наиболее стойких при определенных условиях эксплуатации. [c.159]

Механическая обработка покрытий. Она выполняется в случаях, когда надо обеспечить заданные геометрические размеры и определенный класс шероховатости поверхности, что особенно важно при восстановлении прецизионных деталей. Основными видами механической обработки никель-фосфорных покрытий являются шлифование, полирование и притирка. Этим видам механической обработки можно подвергать только те никелированные детали, покрытия на которых прошли термообработку при температуре не ниже 200° С и выдержке не менее 1 ч. Шлифовать нетермообработанные детали нельзя, так как тогда покрытие отслаивается от основного материала. Шлифование с недостаточным охлаждением или затупленным кругом вызывает отслаивание даже термообработанных покрытий. При правильном выборе режимов шлифования термообработанных никель-фосфорных покрытий можно обеспечить высокий класс шероховатости поверхности. Приведенные в табл. 105 данные показывают, что класс шероховатости поверхности определяется главным образом характеристикой шлифовального круга и величиной его поперечной подачи (глубиной резания). Так, при шлифовании злектрокорундовым кругом зернистостью 46 и твердостью С1 увеличение поперечной подачи круга с 0,005—0,01 до 0,03 мм приводит к снижению чистоты поверхности на 1 —2 класса. Соответствующие рекомендации для наружного шлифования никелированных из- делий из алюминиевых сплавов АК-4 и АЛ-ЗА приведены в табл. 106. Шлифование кругом зернистостью 25 й твердостью СМ2 позволяет получить чистоту поверхности на [c.209]

Энциклопедия по машиностроению XXL

Оборудование, материаловедение, механика и ...