Термическая обработка оси
Курсовой проект - Разное
Другие курсовые по предмету Разное
Введение
Осью называют деталь, предназначенную только для поддержания установленных на ней деталей.
Наиболее широко распространены в машиностроении прямые оси. Для обеспечения необходимого вращения деталей вместе с осью или валом применяют шпонки, шлицы, штифты, профильные участки валов и посадки с натягом. Участки осей, которыми они опираются на подшипники при восприятии осевых нагрузок, называют пятами. Опорами для пят служат подпятники. Посадочные поверхности осей под ступицы насаживаемых деталей называют цапфами и выполняют цилиндрическими, коническими или шаровыми. При этом принято называть промежуточные цапфы шейками, концевые - шипами. Основными критериями работоспособности валов и осей являются жесткость, объемная прочность и износостойкость при относительных микроперемещениях, которые вызывают коррозию.
В качестве материала для осей чаще всего применяют углеродистые и легированные стали (прокат, поковка и реже стальные отливки), так как они обладают высокой прочностью, способностью к поверхностному и объемному упрочнению, легко получаются прокаткой цилиндрические заготовки и хорошо обрабатываются на станках, а также высокопрочный модифицированный чугун и сплавы цветных металлов (в приборостроении).
1. Постановка задачи
Таблица 1.1. Исходные данные
Детальd?в?т?Твердость поверхности?Т50КСUМарки сталейммМПаМПа%НВ%0СДж/мм2-Ось4080065050255-30216-806040Г2 35Г2 40Хтермический сталь прокаливаемость ось
- Обосновать выбор марки стали из предложенных с учетом прокаливаемости по заданным механическим свойствам, технологичности, экономичности;
- Обосновать метод и среду для нагрева, выбор технологического процесса упрочнения после сравнения нескольких процессов, при выполнении которых можно получить близкие результаты;
- Обосновать выбор основного оборудования или агрегата. Габаритные
- размеры детали задать произвольно;
- Определить выбор охлаждающей среды;
- Определить и рассчитать параметры ТО: температуру нагрева, время
- нагрева, скорость нагрева, время выдержки;
- Обосновать применение и вид контролируемой атмосферы;
- Описать дополнительные операции: очистка от окалины и масла,
- правка, гальванические операции, зачистка для контроля твердости
- Назначить методы входного и окончательного контролей.
2. Выбор марки стали
При выборе стали, учитывали ее прокаливаемость, обрабатываемость резанием, механические свойства, экономичность. Были предложены стали 40Г2, 35Г2, 40Х. Чтобы выбрать одну из них, следует сравнить их химический состав и свойства.
2.1 Сталь 40Г2
Назначение стали 40Г2 представлено в таблице 2.1 [1]
Таблица 2.1 - Общая характеристика
Марка:Сталь 40Г2Классификация:Сталь конструкционная легированнаяПрименение:Для изготовления осей, коленчатых валов, поршневых стоков, рычагов, распределительных валиков, карданных валов, полуосей и других деталей; отливок деталей для авиастроения.
Химический состав стали 40Г2 представлен в таблице 2.2 [1]
Таблица 2.2 - Химический состав стали 40Г2, %
C Si Mn Ni S P Cr Cu 0.36 - 0.44 0.17 - 0.37 1.4 - 1.8 до 0.3 до 0.035 до 0.035 до 0.3 до 0.3
Критические точки стали 40Г2 представлены в таблице 2.3 [1]
Таблица 2.3 - Температура критических точек стали 40Г2
Ас1,0САс3 (Асm),0САr3 (Аrсm),0САr1,0СМн, 0С713780710627340
Таблица 2.4 - Механические свойства стали 40Г2: [1]
Механические свойства стали 40Г2 после закалки 8200С в воду и отпуска 6000С в водуПрокатРазмер, мм?в(МПа)?T (МПа)? (%)?%KCU (кДж / м2)HBПруток40770590185768220
Таблица 2.5 - Твердость для полос прокаливаемости HRC: [1]
Расстояние от торца, мм / HRC25101520253035404555-6252-61.539.5-57.532-53.527.5-48.525.5-43.524-40.523.5-37.522.5-36.522-35.5
Рисунок 1. Полоса прокаливаемости стали 40Г2. [1]
.2 Сталь 35Г2
Назначение стали 35Г2 представлено в таблице 2.6 [1]
Таблица 2.6 - Общая характеристика
Марка:35Г2Классификация:Сталь конструкционная легированнаяПрименение:Валы, полуоси, цапфы, рычаги сцепления, вилки, фланцы, коленчатые валы, шатуны, болты, кольца, кожухи, шестерни и другие детали, применяемые в различных отраслях машиностроения, к которым предъявляются требования повышенной износостойкости
Химический состав стали 35Г2 представлен в таблице 2.7 [1]
Таблица 2.7 - Химический состав стали 35Г2, %
CSiMnNiSPCrCu0.31 - 0.390.17 - 0.371.4 - 1.8до 0.3до 0.035до 0.035до 0.3до 0.3
Критические точки стали 35Г2 представлены в таблице 2.8 [1]
Таблица 2.8 - Температура критических точек стали 35Г2
Ас1, 0САс3(Асm), 0САr3(Аrсm), 0САr1, 0СМн, 0С718804727667340
Механические свойства стали 35Г2 после закалки с 8200С и отпуска 6000С с охлаждением в воду представлены в таблице 2.9 [1]
Таблица 2.9 Механические свойства стали 35Г2 [1]
Термообработка, состояние поставки Закалка 820С, вода. Отпуск 600С, вода.Сечение, мм?0,2, МПа?B, МПа?, %?, %KCU, Дж/м2HBМесто вырезки образца - центр40590700185768220
Таблица 2.10 Твердость для полос прокаливаемости HRC: [1]
Расстояние от торца, мм / HRC э25101520253035404551.5-5946.5-5734-52.528-46.525-4223-3923-39353332.5
2.3 Сталь 40Х
Назначение стали 40Х представлено в таблице 2.9 [1]
Таблица 2.11 - Общая характеристика
Марка:40ХКлассификация:Сталь конструкционная легированнаяПрименение:оси, валы, вал-шестерни, плунжеры, штоки, коленчатые и кулачковые валы, кольца, шпиндели, оправки, рейки, зубчатые