零件疲劳强度是什么直播_金属材料的疲劳强度极限(2024年12月全新视觉)
超声旋转加工,为何值得选? 传统的超声加工主要依靠磨粒对工件的冲击来实现加工。然而,随着加工深度的增加,磨料悬浮液难以进入工具与工件之间,导致加工效率下降。同时,磨料悬浮液的流动还会使孔径变大,降低加工精度。(图一展示了传统超声波加工的原理) 超声旋转加工的独特之处 超声旋转加工是在传统超声加工的基础上改进而来。它不仅保留了超声振动,还添加了旋转运动。工具由金属粉末和人造金刚石或立方氮化硼磨料按一定比例烧结而成,冷却水代替磨料悬浮液输入工具和工件之间。 蠥 工速度的飞跃 超声旋转加工继承了传统超声加工的优点,能够快速加工导电和非导电材料,即使是复杂的三维轮廓也能迅速完成。 砥 工的便捷性 由于超声振动减小了工具与加工表面的摩擦,切削力小,排屑顺畅。钻孔时无需退刀排屑,一次进刀即可完成,易于实现机械化。 优质的加工表面 加工过程中不会产生有害热量区域,不会在工件表面引起化学或电学变化。此外,工件表面的残余压应力可以提高零件的疲劳强度。 广泛的材料适应性 超声旋转加工适用于脆性材料(如玻璃、石英、陶瓷、YAG激光晶体、碳纤维复合材料等)的钻孔、套料、端铣、内外圆密削及螺纹加工等,特别适合深小孔加工和细长棒套料。其应用范围近年来逐渐扩大。 頥𗥥 𗧣覍的减少 由于工具的特殊设计,磨损较小,使用寿命更长,进一步降低了加工成本。
非标设计中常用的金属与非金属材料指南 在非标设计中,选择合适的材料至关重要。以下是几种常用的金属材料和非金属材料,帮助你更好地进行设计。 金属材料 튑235-A钢:含碳量0.2%的低碳钢,屈服强度235MPa,塑性较好,焊接性能优异。常用于焊接结构件,如焊接机架、钣金、角钢等。表面处理通常采用喷漆或烤漆。 45#钢:含碳量为0.42~0.50%的中碳钢,机械性能和切削性能优良,焊接性能一般。用于机架大板、结构连接件和强度要求不高的轴。调质硬度在HRC20~HRC30之间,淬火硬度一般要求HRC45。 45Cr合金钢:属于合金结构钢,调质处理后具有良好的力学性能,但焊接性不好、易出现裂纹。可用于制作齿轮、连杆、轴等,淬火后表面硬度可达HRC55。 65Mn锰钢:焊接性差、高耐磨、加工硬化严重,不宜加工。热处理HRC50-60,常用于弹簧钢、弹片零件、卡簧、发条、板弹簧等。 S136不锈钢:具有好的防锈能力和抛光性,耐磨损,抛光后能长时间保持光洁度。用于产品载具、流道、耐磨件、压头等,防腐蚀及需镜面抛光的场合。硬度和防锈能力比SUS440略差,热处理硬度HRC54。 38CrmoAL氮化专用钢:氮化处理后表面具有高硬度、高耐磨性、高疲劳强度,耐CL腐蚀性好。适合做高耐磨、高疲劳强度的零件,如凸轮、精密齿轮等。表面硬度可达到HRC67-73。 SKD11冷作模具钢:热处理变形小,适合有精度要求的零件,高硬度、高耐磨、高强度、韧性较好。用于燕尾槽结构、各种刀具冲裁、重负荷冲压模等。热处理硬度HRC60左右,或淬火+深冷处理+回火(HRC62)。 非金属材料 POM(塞钢):表面润滑,硬度较高,加工尺寸稳定。可在-40Ⱘ0℃中持续使用,加工精度可保证在0.03mm以内。 PTEE(铁氟龙):耐高低温,可达-180℃至260℃,摩擦系数极低,是世界上最耐腐蚀材料之一。 尼龙:耐磨自润滑,可高温拍打润滑油,使其摩擦系数极低。几何精度较高,可加工齿轮轴承等零件。耐高温可达160℃,但在水中浸泡容易吸水膨胀,影响精度。 PVC:价格便宜,使用广泛。PVC分为防静电与不防静电的材料,也有硬料与软料的区别。承受载荷的基本是硬料,比如工装板。熔点是75-90Ⱟ똦𘩤放致癌物质。 PU(聚氨酯):具有良好的耐油性、韧性、耐磨性和耐老化性。既有塑料的刚性,又有橡胶的弹性。工业专用轮、铲车轮、滑板轮等常用。 ABS塑料:是3D打印的主要材料之一,适合做减磨耐磨零件、传动零件等,是稳定的材料之一。 橡胺:一种高弹性聚合物材料,用于机械中滚筒的表面增加摩擦系数。具有高耐磨和良好的密封性能,油封、O型圈等采用橡胶。 酚醛塑料(电木):化学名称酚醛塑料,具有较高的机械强度和良好的耐磨性。选择中有防静电与不防静电,可以用于工装板的使用、夹具垫板等。但机械性能较差,加工后的精度并不高。 通过以上材料的介绍,希望能帮助你在非标设计中做出更明智的选择。
热处理和真空热处理的应用指南 犧理是一种通过加热和冷却过程来改变金属材料内部结构,从而获得期望的力学性能(如硬度、强度、韧性、耐磨性等)的工艺方法。选择合适的热处理工艺可以显著提高零件的使用寿命和可靠性。以下是一些常见的需要热处理的材质以及通过热处理后起到的作用: 不锈钢 銩鬦𝓤𘍩钢(如1Cr13、2Cr13等):通过热处理可以获得较高的硬度和耐磨性,适用于制造刀具、医疗器械等。 奥氏体不锈钢(如0Cr18Ni9、1Cr18Ni9Ti等):通常通过固溶处理来改善其塑性和韧性,适用于制造化工设备、医疗器械等。 碳钢和合金钢 튤⳩⯼如45号钢):通常用于制造要求不高的零件,如螺栓、螺母等。热处理工艺包括正火、退火等,以提高其塑性和韧性。 中碳钢(如40Cr、35CrMo等):用于制造承受中等载荷的零件,如齿轮、轴类等。热处理工艺包括调质、淬火和回火,以获得良好的综合力学性能。 高碳钢和高合金钢(如20CrMnTi、12CrNi3等):用于制造承受重载和高速运转的零件,如轴承、齿轮等。热处理工艺包括渗碳、淬火和低温回火,以提高其耐磨性和疲劳强度。 耐磨钢 ️ 高锰钢(如ZGMn13):通过水韧处理获得良好的韧性和抗磨性,适用于制造挖掘机斗齿、铁道道岔等。 高铬耐磨钢(如55CrSiMnMo等):通过热处理可以获得较高的硬度和耐磨性,适用于制造矿山机械、磨煤机等。 铸铁 ️♂️ 灰铸铁(如HT200、HT300等):通过退火或表面淬火处理,提高其耐磨性和抗冲击性,适用于制造机床导轨、汽车零部件等。 球墨铸铁(如QT400-17、QT800-02等):通过热处理可以提高其强度和韧性,适用于制造汽车、拖拉机的齿轮、曲轴等。 非铁金属 铜合金(如H62、H65等):通过固溶处理和时效处理,提高其强度和导电性,适用于制造电气元件、热交换器等。 铝合金(如6061-T6、7075-T6等):通过热处理可以提高其强度和硬度,适用于制造航空航天零件、汽车零部件等。 特殊合金 高温合金(如Inconel 718、Cr20Ni44MoW等):通过热处理可以获得优异的高温强度和抗氧化性,适用于制造航空发动机、燃气轮机等高温零件。 真空热处理作为一种高效、环保的金属热处理技术,广泛应用于各种材料的热处理过程中,以提高材料的性能和延长使用寿命。
35CrMo精密钢管介绍 35CrMo精密钢管是一种高性能的合金结构钢管,它结合了35CrMo钢的优越材料特性与精密制造工艺。35CrMo钢具有较高的静力强度、冲击韧性及疲劳极限,同时还具备优异的淬透性和高温下的蠕变强度。这些特性使得35CrMo精密钢管能够承受高负荷和高强度要求的工作环境。 该钢管在制造过程中,通过严格的冷拔或冷轧工艺,确保了极高的尺寸精度和表面光洁度。其表面光洁如镜,不仅降低了流体在管道中的阻力,还提高了整体系统的运行效率。此外,它还具有良好的耐腐蚀性能,能够在潮湿、酸碱或高温环境中保持稳定。 35CrMo精密钢管广泛应用于机械制造、汽车工业、航空航天以及液压系统等领域,特别适用于制造精密轴类零件、高压油管、活塞杆等部件。它的卓越性能和广泛的应用范围,使其成为现代工业制造中不可或缺的重要材料。
机械设计基础知识:从零开始到专家 砦𖤻𖧚失效形式:零件可能会因为各种原因失效,包括整体断裂、过大的残余变形、表面破坏(如腐蚀、磨损和接触疲劳),以及因为工作条件破坏而失效。 零件设计的要求:零件设计需要满足一系列要求,包括强度、刚度、寿命、结构工艺性、经济性、质量小和可靠性。 零件的设计准则:设计时需要遵循几个关键准则,如强度准则、刚度准则、寿命准则、振动稳定性准则和可靠性准则。 零件的设计方法:设计方法可以分为理论设计、经验设计和模型试验设计。 零件的材料:机械零件常用的材料包括金属材料、高分子材料、陶瓷材料和复合材料。 零件的强度分类:零件的强度可以分为静应力强度和变应力强度。 应力比的概念:应力比r=-1表示对称循环应力,r=0表示脉动循环应力。 疲劳强度的提高:通过降低应力集中、选用高疲劳强度的材料和使用热处理等方法,可以提高零件的疲劳强度。 滑动摩擦的类型:滑动摩擦可以分为干摩擦、边界摩擦、流体摩擦和混合摩擦。 零件的磨损过程:零件的磨损过程包括磨合阶段、稳定磨损阶段和剧烈磨损阶段。 磨损的分类:磨损可以分为粘附磨损、磨粒磨损、疲劳磨损、冲蚀磨损、腐蚀磨损和微动磨损。 润滑剂的类型:润滑剂可以分为气体、液体、固体和半固体四种。 頨接的类型:普通连接螺纹牙型为等边三角形,自锁性较好;矩形传动螺纹传动效率高;梯形传动螺纹最常用。 頨连接的分类:普通螺栓连接、双头螺柱连接、螺钉连接和紧定螺钉连接。 頨接的预紧与放松:预紧的目的是增强连接的可靠性和紧密性,防止受载后被连接件间出现缝隙或相对滑动;放松的根本问题是防止螺旋副在受载时发生相对转动。 頦高螺纹连接强度的措施:降低影响螺栓疲劳强度的应力幅,改善螺纹牙上载荷分布不均的现象,减小应力集中,采用合理的制造工艺。 頩接的类型:平键连接、半圆键连接、楔键连接和切向键连接。 頥𘦤觚类型:带传动分为摩擦型和啮合型。 頩𞤼 动的张紧装置:定期张紧装置、自动张紧装置和采用张紧轮的张紧装置。 頩失效形式:轮齿折断、齿面磨损(开式齿轮)、齿面点蚀(闭式齿轮)、齿面胶合和塑性变形(从动轮出现脊棱、主动轮出现沟槽)。 頩硬度分类:齿轮工作面的硬度大于350HBS或38HRS的称为硬面齿,反之为软齿面齿轮。 頦高齿轮制造精度的措施:减小齿轮直径以降低圆周速度,齿顶修缘,将齿轮的轮齿做成鼓形以改善齿向载荷分布。 頨杆传动的失效形式:点蚀、齿根折断、齿面胶合及过度磨损,失效经常发生在蜗轮上。
扬州大学机械考研836链传动知识全解析 链传动是机械设计中的重要部分,以下是关于链传动的详细笔记: 1️⃣ 节距p的影响:节距越大,零件尺寸越大,传递的功率和承载能力也越大,但传动的不稳定性和冲击振动及噪声会加剧。 2️⃣ 链偶齿奇:奇数链节会受到附加的弯曲载荷。 3️⃣ 排数n的影响:排数越多,承载能力越大,但各排链受力不均匀现象严重,排数不宜过多,通常不超过4排。 4️⃣ 链轮结构:根据链轮直径尺寸确定链轮结构。 5️⃣ 材料要求:链条材料应具有足够好的强度和耐磨性,取决于链条线速度。 6️⃣ 传动比:传动比不能等于直径之比。 7️⃣ 瞬时传动比公式:i=w1/w2=R2cosy/R1cosp。 8️⃣ 多边形效应:影响因素包括节距、转速和齿数。 9️⃣ 改善多边形效应措施:小节距、低转速、多齿数;必要时采用张紧轮;设置在低速级。 张紧目的:保持合适的垂度。 1️⃣1️⃣ 失效形式:疲劳破坏、磨损、胶合和静力破坏;润滑良好中速时,承载能力取决于链板疲劳强度;转速增大时,传动能力取决于滚子和套筒的冲击疲劳强度;转速很高时,传动承载能力取决于胶合。 1️⃣2️⃣ 参数选择: z1(小链轮齿数):过少会导致运动不均匀性和动载荷加剧,加速磨损;过多则总体尺寸增大,易跳齿脱链。 传动比:过大时,包角减小,参与啮合的齿数减少,每个轮齿上的载荷增大,加剧磨损,易发生跳齿脱链。 中心距:过小会导致包角减小,单位时间内链条绕转次数增多,应力循环次数增加,加剧链的磨损和疲劳破坏;过大则松边垂度过大,传动时造成松边颤动。 节距p和排数:节距越大,承载能力越大,但多边形效应越明显;排数越大,承载能力越大,但各排链受力不均匀现象严重,不宜过多,小于等于4。 1️⃣3️⃣ 链传动布置:应避免布置在水平或倾斜平面内,最好布置在铅垂平面内。 希望这些笔记能帮助你更好地备考机械设计836!✨
金属标牌材料性能要求详解 金属标牌在现代社会中应用广泛,尤其在电子产品、家电、机械和民用产品等领域。这主要得益于金属标牌材料对强度、硬度、塑性、疲劳强度和冲击韧度等性能的严格要求。以下是这些性能的详细解释: 强度 ꊩ属标牌材料在载荷作用下抵抗塑性变形或断裂的能力称为强度。 符号表示: 屈服强度 —— 材料产生屈服时的最小应力,单位为Mpa。 抗拉强度 —— 材料拉断前所承受的最大应力,单位为Mpa。 应用条件和范围: 设计机械零件和选材的主要依据。 硬度 芩属标牌材料表面局部体积内抵抗另一物体压入时变形的能力称为硬度。 符号表示: 布氏硬度 HB 洛氏硬度 HR 应用条件和范围: 布氏硬度主要用于测量灰铸铁、有色金属标牌以及经过退火、正火和调质的钢材等材料。HBS适于测量硬度值小于450的材料,HBW适于测量硬度值小于650的材料。洛氏硬度计可测定软的金属材料,也可测定硬的金属材料。HRA主要用于测量硬质合金、表面淬火钢;HRB主要用于测量软钢、退火钢、铜合金等;HRC主要用于测量一般淬火钢。 塑性 銩属标牌材料在载荷作用下产生塑性变形而不断裂的能力称为塑性。 符号表示: 断后伸长率 —— 试样拉断后,标距长度的相对伸长率。 断面收缩率 —— 试样拉断后,试样截面积的相对收缩率。 应用条件和范围: 材料进行压力加工时选材的主要依据。 疲劳强度 ⚙️ 金属标牌材料在多次重复交变载荷作用下而不发生断裂的最大应力称为疲劳强度。 符号表示: 疲劳强度 1 应用条件和范围: 黑色金属循环周次10的7次方,有色金属标牌和某些高强钢循环周次10的8次方。 冲击韧度 助属标牌材料抵抗冲击载荷作用而不破坏的能力称为冲击韧度。 符号表示: 冲击吸收功 Ak 冲击韧度 ak 应用条件和范围: 冲击韧度值一般只作为选材时的参考,不能作为计算依据。材料的多次冲击抗力主要取决于塑性;冲击能量地时,主要取决于强度。 总结 金属标牌制作主要以铜、铁、铝、锌合金、钛金、不锈钢等原材料为基础,通过冲压、压铸、蚀刻、印刷、珐琅、仿珐琅、烤漆、滴塑、电镀等工艺制作而成。
机械设计评审表:20个关键点全解析 1. 环境适应性:是否考虑了机械在不同环境条件下的表现?如高温、低温、沙尘、腐蚀等。 2. 尺寸稳定性:伴随温度变化,机械长度变化和间隙减少是否得到妥善处理。 3. 滑动与调整:大气条件下的滑动部和调整螺旋部是否容易生锈。 4. 冻结风险:是否存在积水而产生冻结破裂的危险。 5. 振动与噪音:机械的振动和噪音是否对周围环境造成影响。 6. 设备利用:所利用的设备(水、空气、电力)是否能够及时满足需求。 7. 安全与防灾:是否对安全性和防灾措施进行了周密的考虑。 8. 功能与简洁:机械设计是否满足功能要求,同时尽可能简单。 9. 可加工性:零件形状、孔形状、凹部形状是否合乎规范,便于组装和拆卸。 10. 强度与刚度:是否保证了静力学强度和疲劳强度,弯曲变形是否有问题。 11. 材料选择:材料是否合适,能否满足强度要求,热膨胀问题是否得到妥善处理。 12. 加工性能:材料的切削性、焊接性、延伸性是否良好。 13. 热处理与表面处理:是否有足够的耐腐蚀性,有相应的表面处理或局部处理。 14. 材料符合性:材料是否符合客户的规定,如禁铜、禁镍、禁锌等。 15. 电镀与焊接:电镀零部件是否有在两个地方打孔,考虑到流出来的位置。 16. 加工方法:机械设计是否可以弯曲、焊接,焊接有无遗漏,焊缝处是否对连接螺钉等有干涉现象。 17. 钣金与焊接:是否考虑焊接变形,钣金公差是否合理,防止应力集中问题是否得到妥善处理。 18. 切削加工:机械加工是否可能,考虑了用什么样的机械加工问题(设备),刀具的形状和尺寸是否合适,凹处是否设置圆弧,凸处是否设置为倒角,精加工是否过严,形位公差可否完善,可否降低,对滑动面、油密封及垫圈部位是否采用了合适的粗糙度,考虑了加工顺序,加工是否可从同一方向进行,尺寸的指示方法从加工方法、加工顺序的角度看是否合理,考虑了加工基准面的问题。 19. 热处理与表面处理:材质是否合理,对淬火的深度、硬度做了指示,指示是否合理,是否指定了淬火的范围。 20. 表面处理:是否有必要电镀或涂覆,对电镀、涂覆的指定是否合适,是否注意到了生锈的问题,采取了哪些防锈措施。
机械零件失效的四大类型及其原因 机械零件的失效主要分为四种类型:整体断裂、过大的残余变形、表面破坏以及破坏正常工作条件引起的失效。以下是详细的解释: 整体断裂 零件在受到拉力、压力、弯曲力、剪切力或扭转力等外载荷作用时,如果某一危险截面上的应力超过零件的强度极限,就会发生断裂。例如,螺栓的断裂或齿轮轮齿根部的折断都属于这种情况。此外,零件在受变应力作用时,危险截面上发生的疲劳断裂也属于此类失效。 过大的残余变形 当作用于零件上的应力超过材料的屈服极限时,零件会产生残余变形。例如,机床上夹持定位零件的过大残余变形会降低加工精度;高速转子轴的残余挠曲变形会增大不平衡度,并进一步引起零件的变形。 零件的表面破坏 篸 零件的表面破坏主要来自腐蚀、磨损和接触疲劳。腐蚀是金属表面的一种电化学或化学侵蚀现象,会导致金属表面锈蚀,从而破坏零件表面。对于承受变应力的零件,腐蚀疲劳也会引起失效。 破坏正常工作条件引起的失效 늨🙧獥䱦通常是由于零件的设计、制造或使用不当,导致零件无法正常工作。例如,零件的尺寸不合适、材料选择不当或者使用环境过于恶劣等,都可能导致零件失效。 了解这些常见的失效模式可以帮助我们更好地设计和维护机械零件,从而提高设备的可靠性和安全性。
F60不锈钢圆钢是一种高性能的钢材,具有出色的耐腐蚀性和高强度,主要由铬、镍、钼等元素组成。以下是对F60不锈钢圆钢的详细介绍: F60不锈钢圆钢中的铬含量通常在16%到18%之间,镍含量在8%到10%之间,这使得它能够在氯化物、硫化物和酸性环境下保持优异的耐腐蚀性。此外,它还含有适量的碳、锰、硅等元素,以保证其综合性能。F60不锈钢圆钢具有双相结构,结合了奥氏体的高强度和硬度以及铁素体的良好韧性和可加工性,使其在复杂工况下表现出色。 在物理性能方面,F60不锈钢圆钢具有密度低、热膨胀系数小、热导率高等特点。在机械性能方面,它具有良好的强度、韧性和抗疲劳性,抗拉强度可达500MPa以上,屈服强度超过300MPa,满足各种工程的要求。 F60不锈钢圆钢广泛应用于化工、石油天然气、海洋工程、航空航天、医药及食品加工等领域,如制造反应器、管道、储存罐、飞机零件、外科器械及食品处理设备等。在加工过程中,F60不锈钢圆钢可通过冷加工和热处理来提高其强度和硬度,以满足不同的应用需求。 总之,F60不锈钢圆钢是一种高品质、高性能的工程材料,具有广泛的应用前景。#热点创作者看美国大选#
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02第二章机械零件的疲劳强度设计共23页
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何谓钢材的疲劳强度
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