选用机械零件材料的一般原则是什么?

2022-12-21 20:54

3个回答
1、使用性能原则
2、工艺性能原则: a.铸造性能 b.压力加工性能 c.焊接性能 d.切削加工性能 
3、经济性原则 
选用机械零件的材料,一般为原则为:容易买到,容易切削,不易变形!
选材的一般原则
选择材料的基本原则是在首先保证材料满足使用性能的前提下,再考虑使材料的工艺性能尽可能良好和材料的经济性尽量合理。零件的使用价值、安全可靠性和工作寿命一般主要取决于材料的使用性能,所以选材通常以材料制成零件后是否具有足够的使用性能为基本出发点。
一、满足使用性能
所谓使用性能,是指材料能保证零件正常工作所必须具备的性能。它包括力学性能、物理性能和化学性能。零件的使用性能主要是指材料的力学性能,一般选材时,首要任务是正确地分析零件的工作条件和主要的失效形式,以准确地判断零件所要求的主要力学性能指标。
1、分析零件的工作条件
在分析零件工作条件的基础上,提出对所用材料的性能要求。工作条件是指受力形式(拉伸、压缩、弯曲、扭转或弯扭复合等)、载荷性质(静载、动载、冲击、载荷分布等)、受摩擦磨损情况;工作环境条件(如环境介质、工作温度等);以及导电、导热等特殊要求。
2、判断主要失效形式
零件的失效形式与其特定的工作条件是分不开的。要深入现场,收集整理有关资料,进行相关的实验分析,判断失效的主要形式及原因,找出原设计的缺陷,提出改进措施,确定所选材料应满足的主要力学性能指标,为正确选材提供具有实用意义的信息,确保零件的使用效能和提高零件抵抗失效的能力。
3、合理选用材料的力学性能指标
(1) 正确运用材料的强度、塑性、韧性等指标
一般情况下,材料的强度越高,其塑性、韧性越低。片面地追求高强度以提高零件的承载能力不一定就是安全的,因为材料塑性的过多降低,遇有短时过载等因素,应力集中的敏感性增强,有可能造成零件的脆性断裂。所以在提高屈服强度的同时,还应考虑材料的塑性指标。塑性和韧性指标一般不直接用于设计计算,而较高的δ和ψ值能削减零件应力集中处(如台阶、键槽、螺纹、油孔、内部夹杂等处)的应力峰值,提高零件的承载能力和抗脆断能力。
以低应力脆断为主要失效形式的零件,如汽轮机、电动机转子这类大锻件以及在低温下工作的石油化工容器、管道等,不应再以传统力学方法用塑性指标粗略估算,而应运用断裂力学方法进行断裂韧度KIC和断裂指标KI≥KIC方面的定量设计计算,以保证零件的使用寿命
(2) 巧用硬度与强度等力学指标间的关系
实际零件的力学性能(如σs、σ-1、δ、ψ、AK)数值是很难测得的。由于硬度的测定方法简单,又不损坏零件,且材料硬度与强度以及强度与其他力学性能之间存在着一定关系
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