《机械工程材料》课程教学资源（PPT课件）第9章 机械零件材料及成型方法选用

第9章机械零件材料及成型方法选 用 9.1选材的一般原则 92典型零件的选材及改性方法示例 9.3毛坯成型方法选用原则 94典型机械零件毛坯成型方法选用示例(轴 杆类、盘套类、箱体类

第9章 机械零件材料及成型方法选 用 • 9.1选材的一般原则 • 9.2典型零件的选材及改性方法示例 • 9.3毛坯成型方法选用原则 • 9.4典型机械零件毛坯成型方法选用示例(轴 杆类、盘套类、箱体类)

91选材的一般原则 9.1.1零件失效的类型、原因及分析方法 9.1.2材料的选用 ·9.1、3选材的一般程序

9.1选材的一般原则 • 9.1.1 零件失效的类型、原因及分析方法 • 9.1.2材料的选用 • 9.1.3选材的一般程序

9.1.1零件失效的类型、原因及分 析方法 ·1.零件失效的类型、原因 各种机械零件都具有一定的功能,当它不能按要 求的效率完成预定的功能时,则称该零件已失效。 零件失效具体表现为:零件完全破坏,不能继续 作;严重损伤不能再安全工作;虽仍能安全工 作,但不能完成规定的功能 根据零件损坏的特点、所受载荷的类型及外在条 件,零件的失效可归纳为下列三种类型:①变形 失效;②断裂失效;③表面损伤失效。 引起失效的具体原因大体可以分为①设计;②材 料;③加工:④安裝使用

9.1.1 零件失效的类型、原因及分 析方法 • 1. 零件失效的类型、原因 • 各种机械零件都具有一定的功能，当它不能按要 求的效率完成预定的功能时，则称该零件已失效。 零件失效具体表现为：零件完全破坏，不能继续 工作；严重损伤不能再安全工作；虽仍能安全工 作，但不能完成规定的功能。 • 根据零件损坏的特点、所受载荷的类型及外在条 件，零件的失效可归纳为下列三种类型：①变形 失效；②断裂失效；③表面损伤失效。 • 引起失效的具体原因大体可以分为①设计；②材 料；③加工；④安装使用

·2零件失效分析方法 ①应尽可能仔细地收集失效零件的残体,拍照留 据,确定重点分析的对象和部位。并在零件失效 的发源部位切取样品 ②应详细整理失效零件的有关资料,如设计资料 加工工艺文件及使用记录等。 ·③将所选样品进行宏观及微观的断口分析,以及 必要的金相剖面分析,确定失效的发源地及失效 的方式。 ④测定样品的必要数据,包括设计所依据的性能 指标及与失效有关的性能数据,材料的组织及化 学成分是否符合要求,分析在失效零件上收集到 的腐蚀产物的成分、磨屑的成分等。必要时还要 进行无损探伤、断裂力学分析等,考查有无裂纹 或其他缺陷

• 2.零件失效分析方法 • ①应尽可能仔细地收集失效零件的残体，拍照留 据，确定重点分析的对象和部位。并在零件失效 的发源部位切取样品。 • ②应详细整理失效零件的有关资料，如设计资料、 加工工艺文件及使用记录等。 • ③将所选样品进行宏观及微观的断口分析，以及 必要的金相剖面分析，确定失效的发源地及失效 的方式。 • ④测定样品的必要数据，包括设计所依据的性能 指标及与失效有关的性能数据，材料的组织及化 学成分是否符合要求，分析在失效零件上收集到 的腐蚀产物的成分、磨屑的成分等。必要时还要 进行无损探伤、断裂力学分析等，考查有无裂纹 或其他缺陷

9.1.2材料的选用 1.使用性能与选材 2.工艺性能与选材 3经济性与选材

9.1.2材料的选用 • 1. 使用性能与选材 • 2.工艺性能与选材 • 3.经济性与选材

一些零件的工作条件、主要损坏形 式及主要机械性能指标 零件名称 工作条件 失效形式 主要性能指标 钢丝绳静拉应力,偶有冲击 脆性断裂,磨损 抗拉强度、HRC 连杆螺栓交变拉应力 塑性变形,疲劳断裂 屈服极限、疲劳强度 传动轴交变弯、扭应力,轴颈摩擦 疲劳断裂、磨损 疲劳强度、HRC 齿轮 交变弯曲应力、交变接触应轮齿折断,接触疲劳、齿面磨抗弯强度、疲劳强度、 力、冲击载荷、齿面摩擦 损、塑性变形 HRC 弹簧交变应力、振动 弹性极限、疲劳强度、 塑性变形、疲劳断裂 屈强比 抗压强度、疲劳强度、 滚动轴承交变压应力、滚动摩擦 磨损、接触疲劳 HRC 机座压应力、复杂应力、振动过量弹性变形、疲劳断裂弹性模量、疲劳强度

一些零件的工作条件、主要损坏形 式及主要机械性能指标

9.1.3选材的一般程序 1分析零件工作条件 2.材料预选择 3材料终选择 4.验证选材的可靠性

9.1.3选材的一般程序 • 1.分析零件工作条件 • 2.材料预选择 • 3.材料终选择 • 4.验证选材的可靠性

工作条件分析 ☆A蝨淼工器4 材料工艺性 毒 材料经济性 技术条件制定 材料的预选择 结构尺寸合理性 材料最终选择 实验室试 台架试验 艺性

92典型零件的选材及改性方法示例 92.1.齿轮类零件的选材及改性方法 ·922轴类零件的选材及改性方法

9.2典型零件的选材及改性方法示例 • 9.2.1.齿轮类零件的选材及改性方法 • 9.2.2轴类零件的选材及改性方法

9.2.1.齿轮类零件的选材及改性方法 1.齿轮的工作条件及性能要求 2.齿轮零件的选材 3.典型齿轮选材举例

9.2.1.齿轮类零件的选材及改性方法 • 1.齿轮的工作条件及性能要求 • 2.齿轮零件的选材 • 3.典型齿轮选材举例