第3章 汽车典型零件材料的选择(课件）-高一《汽车机械基础》同步教学（人民邮电版）

第3章 汽车典型零件材料的选择 零件材料选择的基本原则及方法 3.1 汽车典型零件的选材 3.2 能力训练与拓展  思考题  3.1零件材料选择的基本原则及方法 机械零件材料的选择一般遵守以下几点。 （1）材料使用性能应满足零件的使用要求。 （2）材料的工艺性应满足加工要求。 （3）选材时还应考虑经济性。在保证产品使用性能的前提下，尽量采用生产和使用成本较低的材料。 （4）环境与资源原则。选材时，应该充分考虑对环境的影响。要减少材料使用量、延长零件寿命、材料再利用率高、环境污染小、废气排放少、材料回收及降解等对环境有益的原则进行选材 （5）积极推广应用新材料。 3.2 汽车典型零件的选材 3.2.1 发动机和变速器典型零件材料的选择 这里将介绍以下几个部件的主体选材 1、变速器齿轮 2、车辆螺旋弹簧 3、活塞销 4、发动机连杆 5、曲轴 6、凸轮轴 7、气门弹簧 8、汽车半轴 1、变速器齿轮的选材 工 作 条 件 小 齿 轮 大 齿 轮 速度 载荷 材料 热处理 硬度 材料 热处理 硬度 低速 中载 45 正火 200～250HBS 35 正火 150～180HBS ZG310-570 调质 200～250HBS ZG270-500 调质 190～230HBS 重载 45 整体淬火 38～48HRC 35、ZG270-500 整体淬火 35～40HRC 中速 中载 45 调质 220～250HBS 35、ZG270-500 调质 190～230HBS 45 整体淬火 38～48HRC 35 整体淬火 35～40HRC 40Cr 40MnB 调质 230～280HBS 45、50 调质 220～250HBS ZG270-500 180～230HBS 35、40 190～230HBS 重载 45 整体淬火 38～48HRC 35 整体淬火 35～40HRC 表面淬火 45～50HRC 45 调质 220～250HBS 40Cr 40MnB 整体淬火 53～42HRC 35、40 整体淬火 35～40HRC 表面淬火 52～56HRC 45、50 表面淬火 45～50HRC 高速 中载，无猛烈冲击 40Cr 40MnB 整体淬火 35～42HRC 35、40 整体淬火 35～40HRC 表面淬火 52～56HRC 45、50 表面淬火 45～50HRC 中载，有冲击 20Cr 20Mn2B 20MnVB 20CrMnTi 渗碳淬火 56～62HRC ZG310-570 正火 160～210HRC 35 调质 190～230HBS 20Cr 20MnVB 渗碳淬火 56～62HRC 3.2 汽车典型零件的选材 3.2.1 发动机和变速器典型零件材料的选择 2、车辆螺旋弹簧的选材 该类弹簧在长期冲击震动以及交变应力作用下，利用弹性变形 吸收冲击能量来起到缓和冲击力的效果，同时要求承受一定压 力，因此要求具有高的弹性极限，高的强度、足够的韧性等， 根据车辆载重的不同，选用不同的材料。轻型汽车常选用65Mn、60Si2Mn钢；中型或重型汽车，板簧选用50CrMn, 55SiMnVB钢；重型载重汽车大截面板簧选用55SiMnMoV，55SiMnMoVNb钢。 3.2 汽车典型零件的选材 3.2.1 发动机和变速器典型零件材料的选择 3、活塞销的选材 具有足够的强度、刚度和韧性，表面耐磨性好、高的抗疲劳强度，质量尽可能小，同时要求配合面有很高的光洁度、尺寸精度等。活塞销的主要失效形式为表面磨损和疲劳裂纹。常见的材料为20、15C、20Cr、20Mn2、20CrMnTi、20CrMnVB、20CrMnMo等低碳合金钢。 3.2 汽车典型零件的选材 3.2.1 发动机和变速器典型零件材料的选择 4、发动机连杆的选材 连杆的工作条件要求连杆既有较高的强度和抗疲劳性能；又有足够的刚性和韧性。此外还应尽量减小连杆自身的质量，以减小惯性力的作用。连杆的主要损坏形式是疲劳断裂和过量变形，因此要求连杆材料必须具备优良的综合力学性能及高的抗疲劳强度。 根据连杆的工作条件和失效形式，连杆通常采用中碳钢和合金钢模锻或辊锻而成，常用的材料有40、45、50、45Mn2、40Cr、35CrMo、42CrMo等 3.2 汽车典型零件的选材 3.2.1 发动机和变速器典型零件材料的选择 5.曲轴的选材 曲轴必须具有足够的强度、硬度、良好的耐磨性和高的抗疲劳性能、质量要小、各工作表面要求耐磨、润滑良好。曲轴的失效形式主要是疲劳断裂和轴颈处磨损，有时也发生冲击过载断裂，个别情况下发生塑性变形或腐蚀失效。 根据曲轴的工作条件和失效形式，对于中等吨位的汽车和轿车，曲轴常用的材料为球墨铸铁和钢。 3.2 汽车典