工程材料与热加工基础教学课件作者高美兰白树全主编第10章机械零件材料及毛坯的选择课件.ppt

 主编：高美兰 白树全 ①完全破坏不能工作； ②虽然能工作但达不到设计的规定功能； ③零件损坏严重，继续工作不能保证安全性和可靠性。 当齿轮受力超过材料的弯曲疲劳极限时， 齿根处产生疲劳裂纹，并不断扩展使轮齿断裂。 突然过载、严重磨损及安装制造误差等也会造 成轮齿折断。 轮齿工作面某一固定点受到近似脉动的交变应力作用，由于 疲劳而产生的麻点状剥蚀损伤的现象。 点蚀是闭式传动常见的失效形式。 高速重载传动中，齿面间压力大，瞬时温度高，润滑油模被破坏，齿面 间会发生粘接在一起的现象，在轮齿表面沿滑动方向出现条状伤痕，称 为胶合。 重载且摩擦力很大时，齿面较软的轮齿表面就会沿摩擦力方向产生 塑性变形。 汽车齿轮主要安装在变速器和差速器中： 变速器齿轮用以改变发动机、曲轴和主轴齿轮的速比，改变速度； 差速器中的齿轮用以调节左右轮的转速，改变方向。 发动机的全部动力均通过齿轮传给主轴，推动汽车运行。 所以，汽车齿轮受力较大，受冲击频繁，对其耐磨性、疲劳强度、 心部强度以及冲击韧性要求均比一般机床齿轮高。 汽车齿轮选材：20Cr或20CrMnTi，并经渗碳+淬火+低回等热处理 强化后使用。 工艺路线：下料→锻造→正火→切削加工→渗碳、淬火、低回 →喷丸→磨削加工 正火：消除锻造应力，提高硬度，改善切削加工性。 渗碳：提高表面碳含量，保证淬火后得到高硬度、高耐磨性 和接触疲劳强度。 淬火：心部获得高强韧性，表面获得高强度、硬度、耐磨性 低回：消除淬火应力，，降低脆性保持淬火后的高硬度、耐磨性。 喷丸：增大表面压应力，提高疲劳强度，并清除氧化皮。 轴是机器上的最重要零件之一，主要用于支撑传动零件（如齿轮、凸轮等）传递运动和动力。 对轴类零件的性能要求为： （1）良好的综合力学性能； （2）高的疲劳强度，以防疲劳断裂； （3）足够的淬透性，保证其淬火变形小； （4）良好的切削加工性能，价格便宜。 中碳钢：综合力学性能较高，对应力集中敏感性小，价格便宜， 中小型轴类零件使用较多。 如：40、45 合金钢——比碳钢具有更好的综合力学性能和热处理工艺性， 但对应力集中较敏感，价格较高， 所以，当载荷较大、截面尺寸较大时，采用合金钢。 如：40Cr、40CrNi、20CrMnTi等，采用相应的热处理 才能充分发挥其作用。 曲轴是汽车发动机中的重要零件之一。 工作条件——工作中受到弯曲、扭转、剪切、拉压、冲击及交变 应力。 曲轴的形状极不规则，其上的应力分布极不均匀， 轴颈与轴承还发生滑动摩擦。 失效形式——疲劳断裂和轴颈严重磨损两种。 性能要求——（1）足够高的强度和一定的韧性； （2）轴颈表面有高的硬度和耐磨性。 一、填空题 1.零件的失效可归纳为 、 和 三种类型。 2.失效的原因主要有 、 、 和安装使用四个方面。 3.选择材料和毛坯的一般原则是在满足 的前提下，再考虑 和 。 4.汽车、拖拉机中的变速齿轮受力较大，冲击频繁，对耐磨性、疲劳强度、心部强度和韧性等要求较高，选用 钢制造。 5.机床齿轮运行平稳，载荷不大，转速中等，无强烈冲击，工作条件较好，常选 钢制造。 二、选择题 1.受冲击载荷的齿轮选用（ ）制造。 A．KTH300-06 B．GCr15 C．20CrMnTi 2.C6132卧式车床主轴选（ ），中、小型内燃机曲轴（ ）制造。 A．45 B．QT600—3 C．Q235 3.高速切削刀具选用（ ）制造。 A．T8A B．GCr15 C．W18Cr4V 4.机床床身选用（