ВУЗ:
Составители:
Теплостойкость. Для нормального функционирования многих машин и приборов необходимо обеспечить
определенный температурный режим, так как обильное тепловыделение и плохой отвод тепла могут привести к различным
неполадкам и неисправностям. Так, при повышении температуры стальных деталей свыше 300…400 °С, а деталей из легких
сплавов и пластмасс – 100…150 °С наблюдается понижение их нагрузочной способности.
Выделяемое тепло ухудшает свойства применяемых смазок (понижается вязкость), что может привести к повышенному
износу или заеданию сопряженных поверхностей
Даже небольшое изменение температуры деталей механизма вызывает температурные деформации, изменяющие
размеры деталей и характер сопряжения в подвижных соединениях. Большая температурная погрешность возникает в
приборах с упругими элементами, модуль упругости материала которых зависит от температуры.
Виброустойчивость. Под виброустойчивостью понимают способность механизма работать при воздействии вибраций.
Вибрации влияют на силы трения, могут привести к усталостному разрушению детали. Особенно опасно явление резонанса,
которое наступает в случае совпадения частот собственных колебаний детали и периодически действующих сил,
вызывающих вибрации.
Л и т е р а т у р а : [5, гл. 1]; [7, гл. 1]; [9, гл. 1].
2. МАТЕРИАЛЫ
При выборе материалов необходимо учитывать механические, технологические и физико-химические свойства, а также
стоимость и дефицитность их. Для изготовления деталей в машиностроении и приборостроении широко применяются
чугуны и стали, а также сплавы цветных металлов, особенно на основе меди и алюминия.
Чугуны. Чугунами называются железоуглеродистые сплавы, содержащие больше 2 % углерода. Они обладают хорошими
литейными свойствами и худшими, по сравнению со сталями, пластическими свойствами. В зависимости от структуры чугуны
делятся на белые, ковкие и серые. Белые чугуны обладают высокой твердостью и хрупкостью, плохо обрабатываются резанием.
Ковкие чугуны (ГОСТ 1215–79 в ред. 1993 г.) высоко пластичны, хорошо обрабатываются, имеют большую плотность.
Стоимость изготовления деталей из этих чугунов на 30…100 % превышает стоимость изготовления деталей из серого чугуна.
Серые чугуны (ГОСТ 1412–85) обладают средней прочностью, малой ударной вязкостью, наилучшими литейными
свойствами, хорошо обрабатываются резанием, хорошо демпфируют колебания и поэтому широко применяются.
Стали. В зависимости от содержания углерода стали делятся на низкоуглеродистые (С < 0,25 %), среднеуглеродистые
(С = 0,25...0,60 %) и высокоуглеродистые (С > 0,6 %). При малом содержании углерода стали обладают высокой
пластичностью и свариваемостью. С увеличением содержания углерода повышается прочность, уменьшается пластичность и
ухудшается свариваемость.
Для улучшения механических свойств сталей применяют легирующие присадки: никель, хром, молибден, вольфрам,
титан, марганец, кремний и пр. Введение легирующих примесей увеличивает стоимость стали.
По способу производства различают стали обыкновенного качества, качественные и высококачественные; по
применению – стали строительные, конструкционные, инструментальные и с особыми свойствами.
Углеродистые стали обыкновенного качества (группа Б по ГОСТ 380–94) применяются для изготовления корпусных
деталей методом штамповки или сварки, а также для изготовления крепежных деталей. Качественные (ГОСТ 1050–88 в ред.
1992 г.) и легированные стали (ГОСТ 4543–71 в ред. 1990 г.) применяют для изготовления различных деталей машин: валов,
осей, зубчатых колес, червяков, фрикционных катков и т.п.
Латуни. Применяются двойные сплавы, состоящие из меди и цинка, и многокомпонентные (ГОСТ 17711–93), имеющие
в своем составе также алюминий, железо, марганец, свинец, никель и другие добавки, которые повышают механические и
физические свойства. Латуни обладают хорошими механическими свойствами, коррозионной стойкостью. Стоимость латуни
превышает стоимость качественной стали 45 примерно в 5–6 раз.
Бронзы. Различают бронзы оловянные (ГОСТ 613–79 медные сплавы, в которых основным легирующим компонентом
является олово) и безоловянные (ГОСТ 493–79 двойные или многокомпонентные медные сплавы, содержащие в качестве
легирующих элементов алюминий, никель, кремний и пр.). Оловянные бронзы обладают высокими антифрикционными и
литейными свойствами, а также высокой коррозионной стойкостью. Применяют их в качестве антифрикционных
материалов, для изготовления арматуры и т.п. Оловянные бронзы, обрабатываемые давлением, (ГОСТ 5017–74) применяют
для вкладышей подшипников скольжения, венцов червячных колес, упругих элементов приборов, токопроводящих деталей.
Стоимость бронзы превышает стоимость стали 45 в среднем в 10 раз.
Алюминиевые сплавы. Эти сплавы делятся на литейные, имеющие хорошие литейные свойства, и деформируемые,
хорошо обрабатывающиеся давлением (ГОСТ 1583–93). Алюминий-магниевые и алюминий-медные сплавы (дуралюмины)
применяются для изготовления нагруженных деталей (корпусов, оснований, шасси, заклепок, трубопроводов, емкостей и
т.д.), алюминий-кремнистые литейные сплавы (силумины) – для изготовления средненагруженных корпусных деталей и
деталей сложной конфигурации. Стоимость алюминиевых сплавов превышает стоимость стали в среднем в четыре раза.
Баббиты. Для заливки вкладышей подшипников применяются легкоплавкие антифрикционные сплавы (баббиты) на
оловянной или свинцовой основе (ГОСТ 1320–74 в ред. 1996 г.). Они имеют по сравнению с другими антифрикционными
материалами самый малый коэффициент трения, хорошо прирабатываются, дают возможность работать при высоких
скоростях и давлениях. Стоимость баббитов, в несколько раз превышающая стоимость бронз, ограничивает их применение.
Биметаллы. Кроме перечисленных металлов и сплавов распространение получили биметаллы и полиметаллы,
состоящие соответственно из двух или нескольких различных по химическому составу металлов или сплавов, не
образующих между собой сплава или химического соединения. Биметаллы – соединения из черных металлов с
дефицитными металлами и сплавами – получают различными технологическими способами: отливкой, пайкой, сваркой,
металлическим покрытием, плакированием, прокаткой и пр. Применение таких биметаллов существенно снижает стоимость
деталей.
Страницы
- « первая
- ‹ предыдущая
- …
- 4
- 5
- 6
- 7
- 8
- …
- следующая ›
- последняя »
