黄科院金属材料及热处理教案项目20 典型零件材料及热处理工艺选择_第1页
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文档简介

项目二十典型零件材料及热处理工艺选择【内容简介】本项目主要介绍轴类、齿轮类、弹簧类、箱体类选材及热处理工艺。【学习目标】(1)熟悉轴类零件、齿轮类零件、弹簧类零件、箱体类零件的技术要求、失效形式；(2)掌握轴类零件、齿轮类零件、弹簧类零件、箱体类零件的选材及热处理工艺。§20.1轴类零件的选材及热处理工艺安排轴主要用于支撑传动零件并传递运动和动力。工作条件和失效形式为：受横向力并传递扭矩，承受交变弯曲应力和扭转，易导致疲劳断裂。承受过载和冲击载荷，导致扭断、弯曲变形和折断。轴颈和花键部位承受较大的摩擦，导致过量磨损。性能要求：良好的综合力学性能，防止过载和冲击载荷；高的疲劳强度，防止疲劳断裂；高的表面硬度和耐磨性，防止轴颈磨损。1.机床主轴机床主轴主要承受交变弯曲应力和扭转应力，有时也受到冲击载荷作用、轴颈和锥孔表面受摩擦。要求主轴具有良好的综合性能，花键、轴颈和锥孔表面应具有较高的硬度和耐磨性。当载荷和转速不很高时可选用45钢，承受较大载荷时可选用40Cr钢，受冲击和交变载荷较大时，可选用20CrMnTi渗碳钢。工艺路线为：备料—锻造—正火—机械粗加工—调质—机械半精加工—局部淬火+回火—粗磨——花键高频淬火+回火—精磨2.航空发动机涡轮轴这类轴在高温、高速和重载下工作，常用40CrNiMoA、18CrNiW钢等。工艺路线为：备料—模锻—正火+高温回火—机械粗加工—调质—机械精加工—磁力探伤—检验—发蓝§20.2齿轮类零件的选材及热处理工艺安排受力情况：由于传递扭矩，齿根部受交变弯曲应力；齿面相互接触滚动、滑动，承受大的接触应力并产生强烈的摩擦。在换挡、启动和啮合不良时，轮齿承受一定的冲击载荷。齿轮应满足的要求：高的弯曲疲劳强度和接触疲劳强度；齿面具有较高的硬度和耐磨性；齿轮心部具有足够的强度和韧性。1.机床齿轮机床齿轮大多用于齿轮箱，主要用于传递动力、改变运动速度和方向，工作条件较好，载荷不大，工作平稳无强烈冲击，转速也不高。因此，一般选用调质钢制造，如：40钢、45钢、40Cr、42SiMn等。工艺路线一般为：备料—锻造—正火—机械粗加工—调质—机械半精加工—高频淬火+回火—磨削2.汽车、拖拉机、摩托车齿轮功能主要是将发动机发出的动力传递到主动轮上，推动机器运动。工作条件恶劣，受力较大，频繁受冲击。一般常用渗碳钢。如20Cr、20CrMnTi等。工艺路线一般为：备料—锻造—正火—机械粗加工—渗碳+高温回火—机械半精加工—淬火+低温回火—机械精加工3.航空发动机齿轮航空发动机齿轮承受高速和重载，工作条件更恶劣，除要求高的耐疲劳性外，还要求齿轮心部具有高的强度和韧性，一般多采用12CrNi3A、12Cr2Ni4A或18Cr2Ni4WQ

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