机械设计中有关材料、加工工艺、材料力学等6个方面的总结

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2.加工工艺

铣床(铣刀)镗孔,绞孔;钻床(钻头);手电钻 车床(车刀);刨床;切割机

磨床 线切割(慢走丝),火花机 精雕加工;数控加工 铸造(支架) 滚板机;冲床;焊接

表面处理:砂,擦,抛,磨

铁(钢):高频淬火,调质处理,热处理(HRC55-58 度),冷处理,自然时效,人工时效, 表面黑

色,镀铬,电泳,烤漆(亮白,光滑电脑白漆,皱纹白,暖灰色,黑色)

铝:氧化黑(白)色,电硬黑(白),喷砂氧化,茶色氧化

自然时效:放在露天半年到一年或更长时间,消除内应力,减小变形,稳定尺寸,保持精度。

人工时效:将工件加热(钢 100-150℃,铸铁 500-600℃)8-15H 保温,然后缓慢冷却到室 温。

冷处理:淬火后,置于 0℃以下的低温介质(-30℃-150℃),冷却,使奥氏体变为马氏体, 提高硬度

和耐磨性,稳定尺寸,提高钢的铁磁性。

3.材料力学

拉伸压缩强度计算:

塑性材料:[б]= бs/ns (拉伸=压缩)

脆性材料:[б]== бb/nb 压缩=(4-5)x 拉伸

  • 安全系数:

ns=1.2-2.0

nb=2.0-3.5

бp-比例极限;бe-弹性极限;бs-屈服极限;бb-强度极限

  • 强度条件:бmax=FN/A≦[б](校核强度,设计截面,确定许可载荷)
  • 虎克定律:

1.[б]=E * ε(许用应力=弹性模量 x 应变)

2.[б]=Fn/A ε=△L/L

3. △L=Fn*L/E*A(绝对变形=轴力*杆长/弹性模量*横截面积)

ε’=-u*ε(横向线应变=-泊松比*弹性模量)

ε’=△d/d (横向线应变=横向绝对变形*杆径) ε=△L/L

  • 伸长率:δ=(L1-L)/L
  • 断面收缩率:(A1-A)/A

δ>5%为塑性材料;δ<5%为脆性材料

剪切强度:

  • 强度条件:τmax=Fn/A≦[τ](校核强度,设计截面,确定许可载荷)
  • 塑性材料[τ]=(0.6-0.8)[б1](许用拉应力) 脆性材料[τ]=(0.8-1.0)[б1] (许用拉应力)
  • 挤压强度:τ1max=FN/A≦[τ1]
  • 塑性材料[τ1]=(1.5-2.5)[б1](许用拉应力)
  • 脆性材料[τ1]=(0.9-1.5)[б1](许用拉应力)
  • 扭转强度:M=9550P/nM(外力偶矩)

P:功率(KW) n:转数(r/min) τmax=Mmax/Wp≦[τ]

  • 塑性材料[τ]=(0.5-0.6)[б1](许用拉应力)
  • 脆性材料[τ]=(0.8-1.0)[б1] (许用拉应力)
  • Wp(扭转截面模量)=pi*D 三次方/16 (实心)
  • Wp(扭转截面模量)=pi*D 三次方/16*(1-α 四次方) (空心)
  • Ip(极惯性矩)=pi*D 四次方/32 (实心)
  • Ip(极惯性矩)=pi*D 四次方/32*(1-α 四次方) (空心)

α= d/D

弯曲强度:

  • 强度条件:τmax=Mmax/Wz(抗弯截面模量)≦[τ](校核强度,设计截面,确定许可载荷)

Wz:抗弯截面模量;Iz:轴惯性距

机械设计中有关材料、加工工艺、材料力学等6个方面的总结

  • 弯曲决定因素:强度,扭度,转角
  • 材料力学对设备影响:安全性,稳定性,材料是否节省
  • 设备不稳定因素:

1.加工尺寸错误

2.装配有误

3.材料内力变化

4.强度大于许用应力

 
  • 本文由 smellycat Published on 2015年9月17日