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选择的步骤 选材的一般步骤如图 11.3.1 所示。 自动控制网www.eadianqi.com版权所有
l ）分析零件的工作条件及其失效形式，根据具体情况或用户要求确定零件的性能要求（包括使用性能和工艺性能）和最关键的性能指标。主要考虑力学性能，还应考虑物理、化学性能。 本文来自www.eadianqi.com
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自动控制网www.eadianqi.com版权所有 3 ）通过查找有关设计手册，结合力学计算或试验，确定零件应具有的力学性能指标或其它性能指标。 本文来自www.eadianqi.com
4 ）初步选择出具体的材料牌号，并决定其热处理方法或其它强化方法。 本文来自www.eadianqi.com 5 ）审核所选材料的经济性，确认是否能适应高效加工和组织现代化生产。 本文来自www.eadianqi.com
6 ）对于关键性零件，投产前应先在实验室对所选材料进行试验，初步检验所选材料与成形工艺能否达到各项性能指标的要求。对试验结果基本满意后，便可批量投产。 自动控制网www.eadianqi.com版权所有 上述选材步骤只是一般过程，并非一成不变。如对于某些不重要零件，如果有同类产品可供参考，则可不必试制而直接投产；对于某些配件或小批量生产的非标准零件，若对材料选择与热处理方法有成熟的经验和资料，则可不进行试验和试制。 自动控制网www.eadianqi.com版权所有
典型零件的选材 自动控制网www.eadianqi.com版权所有
轴类零件是机械设备中最主要零件之一，也是影响机械设备的精度和寿命的关键零件。其作用是支承回转零件并传递运动和转矩，是影响运行精度和寿命的关键件。轴（如车床主轴、带轮的轴等），心轴（如火车轴轮、自行车、汽车的前轴等）和传动轴（如车床上的光杠等） 3 类。各种轴的尺寸相差悬殊，如手表中摆动轴最小处只有φ 0.085mm ，而汽轮机转子轴可达φ 1000mm 以上。主要用来承受各种载荷和传递动力。一般轴的工作条件为： 自动控制网www.eadianqi.com版权所有 一、轴类零件的选材： 本文来自www.eadianqi.com 1. 轴类零件的工作条件：重要件，作用是支承回转件并传递运动和动力。影响精度和寿命。 本文来自www.eadianqi.com 2. 轴类零件的失效形式：疲劳、过载断裂、过量变形和轴颈过度磨损。 本文来自www.eadianqi.com 3. 轴类零件的性能要求：选材有足够的抗拉强度和刚度，适当的冲击韧性和高的疲劳强度，对轴颈处受磨擦部要高硬度和耐磨性。工艺上切削加工性和淬透性。 自动控制网www.eadianqi.com版权所有 4. 轴类零件的使用特点：经锻造或轧制的低碳、中碳钢或合金钢。 本文来自www.eadianqi.com 5. 轴类零件的选材（机床主轴 CA6140 ）： 本文来自www.eadianqi.com 中速中等载荷，选用 45 钢。锻后正火、调质、局部淬火、回火。 本文来自www.eadianqi.com 二、齿轮类零件的选材： 本文来自www.eadianqi.com 1. 工作条件：通过齿面接触传递动力，两齿面相互啮合。即有滚动，又有滑动。 本文来自www.eadianqi.com
在齿表面：受到交变接触压应力及摩擦力的作用。 自动控制网www.eadianqi.com版权所有 在齿根部：受到交变变曲应力的作用。 自动控制网www.eadianqi.com版权所有 换挡：受到冲击。 自动控制网www.eadianqi.com版权所有
安装不良：齿面接触不良。 本文来自www.eadianqi.com
2. 失效形式：轮齿折断、齿面损伤（主要）过程塑变，齿端磨损。 自动控制网www.eadianqi.com版权所有 3. 性能要求：高的疲劳强度（接触）和抗拉强度、高的表面硬度和耐磨性适当的心部强度和足够的韧性。小的淬火变形，良好的加工性。 自动控制网www.eadianqi.com版权所有 4. 用材特点： 自动控制网www.eadianqi.com版权所有
对硬度和耐磨性要求不很高，对冲击韧度要求一般的中，低速和载荷不在的中，小型传动齿轮。 自动控制网www.eadianqi.com版权所有 A ：调质钢：如车床、钻床等变速齿轮、排轮、 45 、 40g40MnB 。 本文来自www.eadianqi.com
HT 工艺：调质（或正火）再进行表面淬火 + 低温回火。 本文来自www.eadianqi.com 要求高的运动速度的用渗氮钢、调质后渗氮。 自动控制网www.eadianqi.com版权所有 B ： 渗碳钢：主要制高速、重载、冲击较大的重要齿轮。如汔车、拖拉机变速箱齿轮。驱动桥齿轮，立式车床等。 本文来自www.eadianqi.com 材料：20CrMnTi、20Cr、20CrMo、20CrMnMo等。 自动控制网www.eadianqi.com版权所有 HT：渗碳，淬火+低温回火或喷丸。 自动控制网www.eadianqi.com版权所有 C： 铸钢和铸铁齿轮： 本文来自www.eadianqi.com 铸钢：制力学性能要求较高。形状复杂、难以锻的大型齿轮、如起重机齿轮。 本文来自www.eadianqi.com 材料： ZG270-150 、 ZG310-570 、 ZG340-640 、 ZG40Cr 本文来自www.eadianqi.com ①：对耐磨性、疲劳强度较高，但冲击载荷较小的齿轮，选用球墨铸铁，如 QT500-07 、 QT600-03 本文来自www.eadianqi.com ②：冲击载荷小的低精度、低速齿轮、可选用铸铁 如 HT200 、 HT250 、 HT300 本文来自www.eadianqi.com D ：非铁金属齿轮： 本文来自www.eadianqi.com
仪器、仪表及在腐蚀性介质中工作的轻载齿轮。选用黄铜、铝青铜、锡青铜等。 自动控制网www.eadianqi.com版权所有
E ：塑料齿轮：尼龙、 ABS 、 聚甲醛等。 自动控制网www.eadianqi.com版权所有 3. 箱体类零件的选材： 自动控制网www.eadianqi.com版权所有 常见零件：机床上的主轴箱、变速箱、进给箱和溜板箱、内燃机缸体和缸盖、泵壳、床身、变速机箱体。 自动控制网www.eadianqi.com版权所有
性能要求：主要受应力，也受一定的弯曲应力和冲击力。因此具有足够的刚度、抗拉强度和良好的减震性。 自动控制网www.eadianqi.com版权所有 1 ．对受力较大，要求高的抗拉强度，高韧性（或在高温高压下工作）的选铸钢。 自动控制网www.eadianqi.com版权所有 2 ．对受力不大，且受静压力，不受冲击的选用灰铸铁 HT150 、 HT200 。 本文来自www.eadianqi.com
3 ．相对运动件（存摩擦、磨损）应选用抗拉强度较高的灰铸铁如 HT250 或孕育铸铁， HT300 HT350 。 自动控制网www.eadianqi.com版权所有 4 ．受力不大，要求轻且热导性好的小型箱体件，可选用铝合金铸造如 ZALSi5Cu1Mg(ZL105);ZALCu5Mn(ZL201) 。 本文来自www.eadianqi.com
5 ．受力小，耐蚀以轻件，选工程塑料， ABS 有机玻璃、尼龙。 本文来自www.eadianqi.com 6 ．受力较大，形状简单件或单件，选用型钢焊接如 Q235 或 45 钢。 本文来自www.eadianqi.com
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