《機械設計基礎》課件－第7章+機械零件設計概論(文件)

　

【正文】 散熱 （三）提高表面磨損強度的主要措施 42 向承載的兩摩擦表面間引入潤滑劑，形成潤滑膜，這種方法稱為潤滑 。 潤滑油的主要質量指標： 粘 度 、油性、閃點和燃點 、凝點等 。 有抗氧化添加劑（抑制潤滑油氧化變質）、降凝添加劑（降低油的凝點）、油性添加劑（提高油性）、極壓添加劑（在金屬表面形成一層保護膜，以減輕磨損）等。 44 一、 金屬材料 1． 鋼 2． 鑄鐵 3. 有色金屬 45 （ 含碳量 ≤ 2%的鐵、碳合金 ） 與鑄鐵相比，鋼具有高的強度、韌性和塑性，并可用熱處理方法改善其力學性能和加工性能。 合金結構鋼 如 35SiMn 低合金結構鋼 如 12Mn 彈簧鋼 如 65Mn 中碳鋼 % ＜ C＜ % 如 45 高碳鋼 % ＜ C＜ % 如 60 鋼 選用原則： 優選碳素鋼 價格便宜且供應充分 ，其次是 硅、錳、硼、釩類合金鋼。 其特點如下： 48 （ 含碳量大于 2%的鐵、碳合金 ） （ 1）灰鑄鐵 如 HT150、 HT250,良好的鑄造性、切削加工性、 耐磨性，消振性，但抗拉強度低。 49 （ 1）銅合金 黃銅 銅與鋅的合金，含少量錳、鋁等元素，如 ZCuZn38等。 （ 2）鋁及鋁合金 鋁合金具有良好的導熱、導電性能，其導電性 能大約為銅的 60%， 但由于重量輕，在遠距離輸送 的電纜中常代替銅線 。 （ 3）聚甲苯 在工程塑料中彈性模量最高，并有高硬度，低摩擦系數和較好的耐疲勞性能，適用于制造小齒輪及軸套等。用 ABS制成的泡沫夾層板，可作小轎車的車身。常見的復合材料有： （ 1）玻璃鋼 玻璃和塑料結合而成。 （ 3） 硼鋁復合材料 硼與鋁合金結合而成。 圖 2 1 鋼的熱處理退火正火臨 界 溫 度保 溫加熱淬火回火調質度溫時間1. 退火 2. 正火 3. 淬火 4. 回火 5. 調質 6. 時效 7. 表面處理 退火： 放在空氣中緩慢降溫。 為了實現互換性，零件的尺寸、幾何形狀和表面粗糙度等需一致。 以孔與軸為例，介紹相配圓柱表面公差與配合： 基本尺寸 —— 設計給定的尺寸，零線代表其位置。見下圖示。 過盈配合 —— 孔比軸小，用于靜連接，如火車輪與軸。 配合制： 基孔制 —— 孔為基準孔 ， 其下偏差為 0， 代號為 H,各種配合特性靠改變軸的公差帶來實現 。 62 二、 表面粗糙度 二、 表面粗糙度 表面粗糙度 —— 零件表面的微觀幾何形狀誤差。 表示： 等。 66 二、 標準化 二 、 標準化 包括：●產品品種規格的系列化（制成系列化產品）； ●零部件的通用化（如螺栓、聯軸器、減速器等） ● 產品質量標準化 我國標準分四級： 1）國家標準，又分強制性（ GB） 和推薦性（ GB/T） 2）行業標準 3）地方標準 4）企業標準 67 本章總結 般步 驟； ； 、失效形式、計算準則以及強度、耐磨性等基本概念。 好的零件 （ 設計 ） ， 需要具有良好的工藝性（ 便于加工 ， 加工費用又很低 ） 。評定參數之一是輪廓算術平均偏差 Ra。 基軸制 —— 軸為基準軸 ， 其上偏差為 0， 代號為 h,各種配合特性靠改變孔的公差帶來實現 。 ● 20個公差等級 （ 尺寸精度等級 ） ， 用阿拉伯數字表示 ， 如 H7表示孔的公差帶為 H,7級公差等級 (50H7)； f8表示軸的公差帶為 f,8級公差等級(50f8)。 過渡配合 —— 可能有間隙，也可能有過盈。 配合 —— 同一基本尺寸的孔與軸的結合。 兩個極限尺寸之差稱為公差 。 淬火 : 放在水中或油中冷卻。美國現在使用的航天飛機的整個桁架支柱，均用硼鋁復合材料的管材制造，比原先采用鋁合金時，減輕重量 44%。 （ 2）硬質合金 陶瓷與金屬粉末燒結在一起而成 。 4．其他 工業上，經常使用的非金屬材料還有陶瓷、皮革、木材、紙板等 。 （ 5） ABS（ 改性聚苯乙烯，以丙烯晴 (A)、 丁二烯 (B) 和苯乙烯 (S)為基礎的三組分所組成） 具有良好的綜合性能。但易吸收水分而影響尺寸的穩定性。 青銅比黃銅有更高的強度、硬度、 耐磨性和耐腐蝕性。 （ 3）可鍛鑄鐵 如 KTH30006 ,強度、塑性、韌性、耐磨性均 較高，能承受沖擊振動 , 但生產周期長，成 本較高。 機械制造中應用很廣。 鋼的分類，見下表。流體潤滑按潤滑膜形成的方法不同，還可分為 流體動壓潤滑 和 流體靜壓潤滑 兩種。 2．潤滑劑中的添加劑 潤滑劑中加入的微量，但可大大改善其使用性能的物質稱為添加劑。此外還有冷卻、吸振、防銹等作用。 若 v大時，此項很重要。 計算內容： （ 1）限制壓強 （摩擦副之間的壓強） p≤【 p】 （ [p]由實驗或同類機器使用經驗確定） 避免摩擦表面發生過度的磨損。目前，只能用一些條件性的計算方法。 4．腐蝕磨損 摩擦表面在磨損過程中物體表面和周圍介質發生化學和電化學作用，造成表面材料的損失稱為腐蝕磨損。 嚴重的粘著磨損，稱“膠合”，它是高溫高壓（或高速重載）摩擦副常見的失效形式。大約 = ～ 。邊界膜極薄，不能避免金屬間的直