Механика. Часть I. Осипов А.А - 10 стр.

UptoLike

Рубрика: 

разрабатываемого изделия, принципе его действия, габаритах и основных параметрах. Сюда входит пояснительная записка с
необходимыми расчётами.
Четвёртая стадия разработка технического проекта совокупности конструкторских документов, содержащих
окончательное решение и дающих полное представление об устройстве изделия. Чертежи проекта состоят из общих видов и
сборочных чертежей узлов, полученных с учётом достижений науки и техники на уровне работы узлов. На этой стадии
рассматриваются вопросы надёжности узлов, соответствие требованиям техники безопасности, условиям хранения и
транспортирования и т.д.
Пятая стадия разработка рабочей документации совокупности документов, содержащих чертежи общих видов,
узлов и деталей, оформленных так, чтобы по ним можно было изготовлять изделия и контролировать их производство и
эксплуатацию. На этой стадии разрабатываются конструкции деталей, оптимальные по показателям надёжности,
технологичности и экономичности.
Широкое использование ЭВМ на всех стадиях проектирования необходимо, чтобы избавить конструктора от
выполнения трудоёмких расчётов, многофакторного анализа и большого объёма графических работ.
Вопросы для самоконтроля
1. Назовите стадии конструирования машин.
1.6. МАШИНОСТРОИТЕЛЬНЫЕ МАТЕРИАЛЫ
Выбор материала и термообработки деталей машин определяется конструктивными соображениями (обеспечение
надёжности), технологическими (единичное, серийное, массовое производство) и экономическими.
Для изготовления деталей машин широко применяют стали и чугуны, а также алюминиевые, магниевые, титановые и
медные сплавы.
Стали
. Сталями называют железоуглеродистые сплавы с содержанием углерода до 2%. По сравнению с другими
материалами стали имеют высокую прочность, пластичность, хорошо обрабатываются термически, химико-термически и
механически.
Общая характеристика
. В зависимости от содержания углерода стали подразделяют на низкоуглеродистые (
25,0С
%),
среднеуглеродистые (
6,0...25,0С
=
%) и высокоуглеродистые (
6,0С
>
%). С увеличением содержания углерода возрастает
прочность и снижается пластичность. В обозначении марки стали среднее содержание углерода в сотых долях процента
показывают первые две цифры (например, сталь 45 содержит 0,45% углерода).
Для улучшения свойств (механических, коррозионных, тепловых и др.) сталей применяют легирующие присадки (в
скобках указаны буквенные обозначения присадок в марке стали): вольфрам (В), марганец (Г), медь (Д), молибден (М),
никель (Н), бор (Р), кремний (С), титан (Т), хром (X), ванадий (Ф), алюминий (Ю). Процентное содержание в стали
легирующих присадок указывают цифрами после буквы (например, сталь 12Х2Н4А содержит в среднем 0,12% углерода, 2%
хрома и 4% никеля). По способу производства углеродистые стали подразделяют на стали обыкновенного качества и стали
качественные конструкционные, а легированные стали на качественные, высококачественные (в конце обозначения марки
стали содержится буква А, например, 30ХГСА) и особо высококачественные.
Из углеродистых сталей обыкновенного качества для изготовления неответственных деталей (корпусов, крепежа и др.)
наиболее часто используют мартеновские стали, обозначаемые буквами Ст и номерами в порядке возрастания прочности (от
Ст0 до Ст7, начиная со стали Ст4 номер соответствует
minв
1,0 σ
;
minв
σ
минимальное значение предела прочности стали).
Легированные стали дороже углеродистых. Они, а также качественные углеродистые стали имеют высокую прочность
(
1400...800
в
=σ
МПа) при массовой плотности
8,7
=
ρ
г/см
3
и являются основными материалами для изготовления
различных ответственных деталей машин (зубчатых колёс, валов и т.п.).
Термическая обработка
. Для придания стали определённых свойств (высокой прочности, пластичности и т.д.)
выполняют термическую обработку заготовок или готовых деталей, которая состоит из трёх последовательных стадий:
нагрева до требуемой температуры с определённой скоростью, выдержки при этой температуре в течение требуемого
времени и охлаждения с заданной скоростью.
Наиболее распространены четыре процесса термической обработки: отжиг, нормализация, закалка и отпуск.
Отжиг, характеризуемый медленным охлаждением (вместе с печью или на воздухе) после нагрева и выдержки при
некоторой температуре деталей и заготовок, проводят для снижения твёрдости и улучшения обрабатываемости резанием
отливок, проката и поковок из углеродистых легированных сталей, а также для снятия остаточных напряжений в
конструкциях после сварки или предварительной (черновой) обработки резанием. Для углеродистых и углеродистых
легированных сталей проводят полный отжиг нагрев до температуры, превышающей на 30…50°С температуру
превращения объёмноцентрированной решётки железа в гранецентрированную кубическую решётку (обычно 800…900°С),
выдержку при этой температуре, медленное охлаждение до 400…600°С вместе с печью и далее на воздухе. Для
низкоуглеродистых высоколегированных сталей 12Х2Н4А, 20Х2Н4А и др., используемых для изготовления зубчатых колёс,
применяют низкотемпературный (высокий) отжиг при температуре 650…670°С и медленное охлаждение (чаще всего на
воздухе). Используют и другие виды отжига, которые отличаются от высокого отжига температурой нагрева и скоростью
охлаждения.