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,机械制造基础,目录,单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,模块六,机械零件材料及毛坯的选择,学习情境一,零部件的失效,学习情境二,选择材料的原则,学习情境三,典型零件的选材,学习情境四,毛坯成形方法的选用,学习情境五,常见机械零件的毛坯成形方法,知识目标,1,掌握机械零件常见的失效形式、失效原因及各种毛坯生产方法的特点,；,2,熟悉零件材料选择的原则、方法和步骤，毛坯成形方法的选择原则,。,机械零件材料及毛坯的选择,技能目标,1.根据齿轮、轴类零件的使用条件，选择合适的材料并安排工艺路线；,2.对不同的轴杆类、盘套类、箱体类零件进行毛坯成形方法的选择,。,机械零件材料及毛坯的选择,学习情境一 零部件的失效,一、零部件失效的概念及形式,1,.,过量变形,（2）,过量塑性变形,（3）,蠕变,（,1,）,过量弹性变形,学习情境一 零部件的失效,一、零部件失效的概念及形式,3,.,表面损伤,1,),磨损失效,2,）,腐蚀失效,3,）,接触疲劳失效,学习情境一 零部件的失效,实际上零件的失效,形式往往不是单一的，随着,外界条件的变化，失效可以,从一种形式转变为另一种,形式。,小提示：,学习情境一 零部件的失效,二、零部件失效的原因,1,.,设计不合理,2,.,选材不当,3,.,加工工艺,不当,4,.,装配使用,不当,学习情境二 选择材料的原则,二、工艺性能原则,2.,1.,3.,高分子材料的工艺性能,金属材料的工艺性能,陶瓷材料的工艺性能,学习情境二 选择材料的原则,三、经济性原则,1.,尽量降低材料成本及其加工成本,2.,使用非金属材料代替金属材料,3.,零件的总成本,学习情境二 选择材料的原则,四、选材步骤,（3）,确定零件的力学性能指标。从确定的零件性能要求中找出最关键的性能要求，然后通过力学计算或试验等方法，确定零件应具有的力学性能指标或物理、化学性能指标,。,（4）,合理选择材料。所选材料除应满足零件的使用性能和工艺性能要求外，还应适应高效加工和组织现代化生产的要求,。,学习情境三 典型零件的选材,一、齿轮类零件的选材,1,.,齿轮的工作条件,（,1,）,（,2,）,（,3,）,由于传递扭矩，齿根承受较大的交变弯曲应力,。,齿面相互滑动和滚动，承受较大的接触应力，并发生强烈的摩擦。,由于换挡、启动或啮合不良，齿部承受一定的冲击。,学习情境三 典型零件的选材,一、齿轮类零件的选材,2,.,齿轮的失效形式,疲劳断裂,齿面磨损,A,B,过载断裂,D,齿面接触疲劳,破坏,C,学习情境三 典型零件的选材,一、齿轮类零件的选材,4,.,齿轮类零件的常用材料,3）,1,）,2）,非铁金属及非金属材料,低、中碳钢或低、中碳合金钢,铸铁材料,学习情境三 典型零件的选材,二、轴类零件的选材,1,.,轴的工作条件,轴在工作时主要承受交变、弯曲和扭转应力的复合作用，有时也承受拉、压应力；轴与轴上的零件有相对运动，相互间存在摩擦和磨损；轴在高速运转过程中会产生振动，使轴承受冲击载荷。多数轴在工作过程中常常要承受一定的过载载荷,。,学习情境三 典型零件的选材,二、轴类零件的选材,2,.,轴的失效形式,（,3,）,过量变形,（,2,）,磨损,（,1,）,断裂,学习情境三 典型零件的选材,二、轴类零件的选材,3,.,轴的性能要求,在特殊条件下，轴还应具有较高的抗蠕变能力和耐蚀性,。,（1）,（2）,（3）,（4）,当弯曲载荷很大、转速又很高时，轴要承受很高的疲劳应力,轴表面要具有高硬度和耐磨性，特,别是与滑动轴承接触的轴颈部位，耐,磨性要求高。,轴应具有优良的综合力学性能,学习情境三 典型零件的选材,二、轴类零件的选材,4,.,轴类零件的常用材料,（2）铸钢,（3）铸铁,（1）,锻钢,学习情境四 毛坯成形方法的选用,二、毛坯成形方法的选择原则,1.,2.,3.,4.,5.,经济性原则,可行性原则,环保性原则,适应成形加工工艺性的原则,满足使用要求的原则,学习情境五 常见机械零件的毛坯成形方法,一、轴杆类零件,轴杆类零件是回转体零件，其轴向（纵向）尺寸远大于径向（横向）尺寸。这类零件包括各类传动轴、机床主轴、丝杠、光,杠、曲轴、偏心轴、凸轮轴、连杆等。,在机械设备中，这类零件主要用来支承,传动零件和传递转矩，受力较大，要求具,有较高的强度、疲劳极限、塑性和韧性以及良好的综合力学性能。,学习情境五 常见机械零件的毛坯成形方法,二、盘套类零件,盘套类零件（如各种齿轮、带轮、飞轮、轴承环等）是具有同一轴线内外回转的零件，其轴向（纵向）尺寸一般小于径向（横向）,尺寸，或者两个方向的尺,寸相差不大，它们主要起,支承或导向作用，在工作,中承受径向力和摩擦力。,机械零件材料及毛坯的选择,
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