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轴材料的选用及力学性能分析

时间:2023-06-21 理论教育 版权反馈
【摘要】:收集到窑监河段2002年4月、9—11月和2007年8—11月资料,进行年内河床冲淤分析。三峡水库蓄水运用后,2007年汛期仅收集到8月11日—9月19日的资料,比2002年历时短了很多,该时段内右汊进口段淤积泥沙量为80.5万m3。图11.6预先未知安装尺寸的传动转轴(示意图)碳素钢强度虽然较合金钢低,但价格低廉,对应力集中的敏感性低,故应用较广。表11.2中列出了轴的常用材料及其主要力学性能。

轴材料的选用及力学性能分析

轴的材料种类很多,设计时主要根据对轴的强度、刚度和其他机械性能等的要求,采用相应的热处理方式,同时考虑制造加工工艺性来选择轴的材料,力求经济合理。

轴的材料主要是碳素钢和合金钢。

图11.6 预先未知安装尺寸的传动转轴示意图)(www.xing528.com)

碳素钢强度虽然较合金钢低,但价格低廉,对应力集中的敏感性低,故应用较广。常用的碳素钢有35、45和50钢,其中以45钢最为常用。为保证其力学性能,应进行调质或正火等热处理。对于载荷不大或不重要的轴,也可用Q235、Q275等普通碳素钢,无须热处理。

合金钢比碳素钢具有更高的力学性能和更好的淬火性能,但对应力集中比较敏感,价格较贵。对于受载大并要求尺寸紧凑、质量轻或耐磨性要求较高的重要轴,或处于非常温或腐蚀条件下工作的轴,常采用合金钢。常用的合金钢有20Cr、40Cr、20CrMnTi、35CrMo、40MnB等。由于在一般工作温度下(低于200 °C),合金钢与碳素钢的弹性模量相差无几,所以当其他条件相同时,用合金钢代替碳素钢并不能提高轴的刚度。

轴一般由轧制圆钢锻件经切削加工制造。锻件的内部组织比较均匀强度较高,因此重要的轴以及大尺寸或阶梯尺寸变化较大的轴,应采用锻件毛坯。对于外形复杂的轴(如凸轮轴曲轴)可采用高强度铸铁和球墨铸铁铸造。铸铁具有流动性好,易于铸造成形以获得形状复杂的零件,价格低廉,有良好的吸振性和耐磨性,以及对应力集中不敏感等优点。

表11.2中列出了轴的常用材料及其主要力学性能。

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