金属材料综合课程设计
(化学热处理)
汽车离合器齿轮的热处理工艺设计
学院：
学生学号：
专业班级：
学生姓名：
指导教师姓名：邵红红纪嘉明
2013年7月
汽车离合器齿轮的热处理工艺设计
指导老师姓名：邵红红纪嘉明
1 汽车离合器齿轮零件图
图 1 汽车离合器齿轮
2 服役条件及提出的性能要求和技术指标
2.1 服役条件
离合器齿轮是离合器中重要的零件之一,用于接通或断开主轴的反转传动路线，与其他零件一起组成摩擦片正反转离合器。它主要作用是传递动力、改变运动方向。传递动力时，齿根部位受到大的交变弯曲应力，而齿面有很大的接触疲劳应力，强烈的摩擦，并且有时还受到一定的冲击力。
2.2性能要求
齿轮是现代机械中应用最广泛的一种机械传动零件，合理地选择和使用金属材料尤为重要。大致上讲，应主要满足齿轮材料所需的机械性能、工艺性能和经济性要求三个方面：
（1）满足齿轮材料的机械性能
材料的机械性能包括强度、硬度、塑性及韧性等，反映材料在使用过程中所表现出来的特性。齿轮在啮合时齿面接触处有接触应力，齿根部有最大弯曲应力，可能产生齿面或齿体强度失效。齿面各点都有相对滑动，会产生磨损。齿轮主要的失效形式有齿面点蚀、齿面胶合、齿面塑性变形和轮齿折断等。因此要求齿轮材料有高的弯曲疲劳强度和接触疲劳强度，齿面要有足够的硬度和耐磨性，芯部要有一定的强度和韧性。
（2）满足齿轮材料的工艺性能
材料的工艺性能是指材料本身能够适应各种加工工艺要求的能力。齿轮的制造要经过锻造、切削加工和热处理等几种加工，因此选材时要对材料的工艺性能加以注意。一般来说，碳钢的锻造、切削加工等工艺性能较好，其机械性能可以满足一般工作条件的要求。但强度不够高，淬透性较差。而合金钢淬透性好、强度高，但锻造、切削加工性能较差。我们可以通过改变工艺规程、热处理方法等途经来改善材料的工艺性能。
（3）满足齿轮材料的经济性要求
所谓经济性是指最小的耗费取得最大的经济效益。在满足使用性能的前提下，选用齿轮材料还应注意尽量降低零件的总成本。从材料本身价格来考虑：碳钢和
铸铁的价格是比较低廉的，因此在满足零件机械性能的前提下选用碳钢和铸铁，不仅具有较好的加工工艺性能，而且可降低成本。从金属资源和供应情况来看，应尽可能减少材料的进口量及价格昂贵材料的使用量。从齿轮生产过程的耗费来考虑：采用不同的热处理方法相对加工费用也不一样；通过改进热处理工艺也可以降低成本；所选钢种应尽量少而集中，以便采购和管理；我们还可以通过改进工艺来提高经济效益。
2.3 技术指标
（1）渗碳层表面含碳量：0.8—1.0% ；
（2）渗碳层厚度：0.8—1.2mm；
（3）齿轮表面硬度要求为：58～62HRC；
（4）齿轮心部硬度要求为：30～45HRC；
（5）其余力学性能要求为：σ
S ≥850MPa ,σ
-1
≥440MPa ,A
KV
≥65J 。
3 选材
3.1 常用材料比较分析
离合器齿轮属于重载荷齿轮，受力较大，且频繁受冲击，因此在耐磨性、疲劳强度、抗冲击能力等方面要求较高，为满足表面耐磨性和整体强韧性的要求，一般选用渗碳钢，目前国内离合器齿轮用材大致有20Cr、20CrMo 、20CrMnTi 等。选用热处理为：渗碳。
（1）20Cr
20Cr是典型的低淬透性钢，但比相同含碳量的碳素钢的强度和淬透性都有明显提高，油淬后可得马氏体淬硬层为Φ20～23，常用于制造截面尺寸小于30㎜，形状简单，受力不大，变速档较高，负载不大的而耐磨渗碳零件。
20Cr正火后硬度为HB179～217，显微组织为均匀分布的片状珠光体和铁素体，经渗碳后淬火、回火，表面硬度达56～62HRC，心部硬度达35～45HRC。σ
b
≥835MPa，σ
S ≥540MPa, δ
S
≥10﹪, ψ≥40﹪, A
k
≥47J。
（2）20CrMo
20CrMo材料属于低碳合金结构钢,适合渗碳淬火处理;淬透性较高，无回火脆性，焊接性相当好，形成冷裂的倾向很小，可切削性及冷应变塑性良好。一般在调质或渗碳淬火状态下使用，用于制造在非腐蚀性介质及工作温度低于250℃、含有氮氢混合物的介质中工作的高压管及各种紧固件、较高级的渗碳零件，如齿轮、轴等。
(3)20CrMnTi
20CrMnTi是典型的中淬透性钢，该钢由于Cr、Mn多元复合合金化的作用，淬透性好，油淬临界直径为40mm左右。渗碳后淬火回火具有较高耐磨性和抗弯强度以及高的强韧性，特别是良好的低温冲击韧性，钢的渗碳工艺性较好，晶粒长大倾向小，热处理工艺简单，但高温回火时有回火脆性倾向，渗碳后可直接淬火，变形比较小。
20CrMnTi的热加工和冷加工性能较好，正火后硬度为HB180～230，相对切削性能好，并可获得光洁的表面。一般可用于制造截面在30mm以下的承受高速、中速及重载荷以及冲击和摩擦的重要渗碳零件，如齿轮、齿轮圈、离合器轴、液压马达转子等。
由以上分析，综合汽车离合器齿轮的服役条件、失效形式、性能要求考虑，选择20CrMnTi钢作为汽车离合器齿轮的材料。
3.2合金元素的作用
（1）C的作用
C%＝0.17～0.23% 是为了渗碳时保证碳元素的正常渗入。淬火热处理后保证心部得到低碳马氏体，具有足够的强韧性，抵抗冲击载荷。
（2）Cr、Mn、Si的作用
Cr、Mn完全固溶于奥氏体中，主要是提高钢的淬透性；固溶强化基体组织，并改善基体组织的回火稳定性。部分Cr、Mn元素从基体组织中扩散到析出的渗碳体Fe
C中，形成合金渗碳体（Cr、Mn、Fe）3C，改善其硬度。合金渗碳体（Cr、
3
Mn、Fe）3C与碳化物TiC同基体组织一起共同作用，使钢产生较高的强度、硬度与耐磨性，同时保持良好的韧性。
（3）Ti的作用
以碳化TiC形式钉扎于奥氏体晶界，阻止奥氏体晶粒的长大，细化晶粒；提高钢的回火稳定性，同时还可形成合金碳化物渗层耐磨性。
3.3 材料成分表及临界温度
20CrMnTi成分及含量质量分数如表1 所示。
表1 20CrMnTi成分及含量（质量百分数）
20CrMnTi的临界温度如表2 所示：
表2 20CrMnTi的临界温度
4 离合器齿轮热处理工艺设计
4.1 工艺路线
下料→锻造→正火→机加工→清洗→渗碳→预冷直接淬火→低温回火→精加工→清洗→检验→包装
4.2 正火处理工艺 （1）正火目的
为了消除锻造应力及其不良组织，改善切削加工性，因该钢是低碳合金钢，碳含量低，韧性大，切削时“粘刀”严重，为改善切削加工性能，采用高温正火。20CrMnTi 的粗大晶粒的非平衡组织在渗碳淬火加热时会发生组织遗传，重新又获得粗大晶粒。高温正火可以消除某些钢材粗大晶粒非平衡组织的遗传性，细化晶粒，以获得珠光体+少量铁素体组织，减少了碳和其他合金元素的成分偏析，使奥氏体晶粒细化和碳化物的弥散分布，以便在随后的热处理中增加碳化物的溶解量。并使加工硬度适中，有利于切削。 （2）正火设备
选用RX3箱式电炉参数见表 3
表3 RX3-60-9箱式电炉
（4）正火温度 选定为930℃；
理论上正火温度为A c3 +（30～50）℃，但高温正火的温度A c3 +（100～150）℃，由于齿轮工件表面工件尺寸截面变化大，易变形开裂，所以经过综合考虑选取T=930℃。 （5）加热方法
采用到温加热的方法，是指当炉温加热到指定的温度时，再将工件装进热处
理炉进行加热。这样做的原因是避免金属组织出现不需要的相转变，加热速度快，节约时间，便于小批量生产。加热介质为空气。
（6）保温时间
保温时间：230min；
加热时间可按公式进行计算：t=a×K×D，式中t为加热时间（min），K为反映装炉时的修正系数，查《热处理手册》可得K取1.4， a为加热系数取
1.0min/mm ，D为工件有效厚度（mm）。由公式可知，工件厚度=（工件最厚处直径+工件最薄处直径）/2，可得D=163mm ；
可得t=a×K×D=1.4×1.0×163≈230min。
（7）冷却介质
空气。
（8）正火工艺曲线
图 2 正火处理工艺曲线
4.3 渗碳处理工艺
（1）渗碳目的
20CrMnTi 的含碳量为0.20％属于低碳钢,渗碳时保证了碳元素的正常渗入。
淬火热处理后心部获得低碳马氏体, 以保证心部具有足够的塑性和韧性,抵抗冲击载荷。20CrMnTi齿轮根据使用性能要求表面耐磨,心部又要求有良好的强韧性,所以要对20CrMnTi钢进行表面渗碳处理,渗碳淬火后表面得到高碳马氏体, 具有较高的硬度和耐磨性。
渗碳淬火工艺过程中, 要防止齿轮变形, 要严格控制渗碳齿轮的表面碳浓度和渗层深度。因它们会对渗层组织的膨胀系数产生影响, 渗碳后若表面形成不良碳化物分布, 将增加齿形、齿向及花键孔的变形,因此必须控制渗碳时的碳势,以防止表面碳浓度过高和碳量不均匀。渗碳层深度越厚,也将使畸变加大。表面含碳量影响渗碳淬火齿轮的淬透性, 而材料的淬透性对组织、性能、畸变有直接的影响。因此应使渗碳层深度及其表面含碳量控制在合理适宜的范围内。
（2）渗碳设备
选用RQ3-60-9D型井式气体渗炭炉炉参数见表4 。
表4 RQ3-60-9D型井式气体渗炭炉
说明：炉温均匀，介质流动性好，加热速度，温度均匀，工件变形小，加热质量好，利于提高产品质量，炉膛容积有效利用率高，产量大，耗电量少，可节省电能与筑炉材料，电极寿命长，减小停炉时间。适用于中，小型工件成批量生产。
（3）渗碳温度
选定为920℃；
以上，考虑碳在钢中的扩散速度等因素，目前在生产上广泛渗碳温度在A
c3
采用的温度为910～930℃。随着渗碳层度的升高，碳在钢中的扩散系数呈指数上升，渗碳速度加快，但渗碳温度过高会造成晶粒粗大，工件畸变增大，设备寿命降低等负面效应，渗层厚度为0.8～1.2mm，可以选取T=920℃。
（4）加热方法
采用到温加热的方法，是指当炉温加热到指定的温度时，再将工件装进热处理炉进行加热。原因是加热速度快，节约时间，便于批量生产。
（5）渗碳时间
选择为5 h；
按照公式t= (k/d)2；式中d——渗碳深度，为0.8～1.2mm，k——渗碳速度因子，920℃渗碳时取k为0.633；故t=(1.2/0.633)2≈4.8，取t＝5h。
（6）渗碳方法
甲醇-煤油滴注式渗碳法（甲醇为稀释剂，煤油为渗碳剂）。甲醇-煤油滴注
剂中煤油的含量一般在15%—30%范围内，高温下甲醇的裂解产物H
2O,CO
2
和CH
4
和C氧化，可使炉气成分和碳势保持在一定范围内，可以采用红外仪进行控制。渗碳时煤油的分解成分见表5 所示。
表5 气体渗碳时煤油分解成分
依据：采用滴注式可控气氛渗碳，以甲醇作为稀释气体，煤油作为富化气体。通过改变两种气体的比例，可使工件表面含碳量控制在所需要的范围里。
（7）装炉方法
筐装；10/次；垂直放入渗碳炉中，齿轮一个一个叠放，要注意每垛之间齿轮的轮齿不要接触，避免齿渗不上碳。
（8）渗碳工艺
装炉后排气，滴油量35～65滴/分钟，保温时间160～180滴/分钟，一小时后查看式样，渗层厚度达到1.0mm时滴油量为140～160滴/分钟，渗层达到要求后降温到870±10℃预冷120分钟，为淬火做准备。
（9）冷却方式
随炉降温或将工件移至等温槽中预冷，然后直接淬火。
（10）渗碳工艺曲线
温度/℃
图 3 渗碳工艺曲线图
4.4 淬火
（1）淬火目的
使过冷奥氏体进行马氏体（或贝氏体）转变，得到马氏体（或贝氏体）组织。然后配合以不同温度的回火，以提高工件的硬度、强韧性、弹性、耐蚀性和耐磨性等，获得所需的力学性能。由于20CrMnTi钢的过热倾向小，比较适合采取直接淬火，这样可以大大减小齿轮的热处理变形及氧化脱碳并提高经济效益。所以，20CrMnTi钢齿轮在井式炉中气体渗碳后一般是采用直接淬火，为避免心部出现大量游离铁素体保证心部强度，故选择齿轮经渗碳后，先预冷再直接油冷淬火。
（2）淬火温度
选定为870℃；
渗碳后可预冷到860～880℃并保温一段时间，预冷过程中渗碳层析出二次渗碳体，深层中残余奥氏体量减少，预冷温度不应过低，以免心部游离铁素体增多，降低心部硬度，预冷应在炉内进行，并应防止表面脱碳，选择870±10℃。
（3）淬火设备
渗碳后的零件采用从渗碳温度随炉降温到适宜的淬火温度，经一段保温均热后直接淬火（水或油）的热处理工艺。因此淬火设备与渗碳炉相同为RQ3-75-9T。
（4）淬火介质
选择10﹟机械油；
≤40mm油淬后可减少渗碳层中残因为20CrMnTi淬透性好，油淬临界直径D
O
余奥氏体，提高耐磨性和接触疲劳强度而心部有较高强度和韧性。
4.4 低温回火处理工艺
（1）回火目的
低碳钢采取回火时可以使马氏体分解，析出￡/η碳化物转变成回火马氏体，淬火内应力得到部分消除，淬火时产生的微裂纹也大部分得到愈合，因此低温回火可以在很少降低硬度的情况下使钢的韧性得到显著的提高，并提高钢的强度，耐磨性，使轴和齿轮部分得到优异的机械性能。并且可以稳定组织，使工件在使用过程中不发生组织转变，降低或消除淬火内应力，以减少工件的变形并防止开裂，从而保证工件的尺寸、形状不变。
（2）回火温度
选定为190℃；
由于渗碳钢零件要求表面具有很高的硬度，耐磨性，同时要求心部具有较好的塑性和韧性。但由于渗碳后的20CrMnTi钢是表面高碳钢和心部低碳钢组成的一种复合材料，因此低温回火可以满足性能要求，故选择低温回火，且工件适中，低温回火温度T一般在180～200℃，渗碳件选择下限，所以T取190±10℃。
（3）加热方式
用空气电阻炉采取到温加热方式，可以减少工件加热时间，回火后硬度下降较小，即加热到190℃后将工件放入电阻炉中。加热介质为空气。 （4）回火设备
为了防止工件回火时氧化采用井式回火电阻炉RJ2-75-6。
表6 井式回火电阻炉RJ2-75-6
（5）保温时间 保温时间：120min ；
为保证其硬度在56～63HRC 范围内，查 《热处理手册》 得保温时间为120 min 。 （6）冷却方式 出炉空冷。 （7）回火工艺曲线
温度/℃ 图 4 回火工艺曲线
4.5 总的热处理工艺曲线
图 5 热处理总工艺曲线
4.6夹具的选择与设计
齿轮的热处理选择挂具操作相对简单，采用筐装。
说明：筐装,16/次；垂直放入渗碳炉中，齿轮一个一个叠放，要注意每垛之间齿轮的轮齿不要接触，避免齿渗不上碳。
5热处理卡片
6 车间平面图
图 6 汽车离合器齿轮的热处理车间平面示意图
热处理工艺课程设计 Document number【980KGB-6898YT-769T8CB-246UT-18GG08】
热处理工艺课程设计高速高载齿轮的热处理工艺 姓名：成** 学号：******* 学院：扬州大学机械工程学院 专业：材料成型及控制工程 设计指导老师：黄新
前言 热处理工艺是金属材料工程的重要组成部分。通过热处理可以改变材料的加工工艺性能，充分发挥材料的潜力，提高工件的使用寿命。本课程设计是在《材料科学基础》﹑《金属热处理工艺学》﹑《失效分析》﹑《金属力学性能》等课程学习的基础上开设的，是理论与实践相结合的重要教学环节。通过该课程设计，可使学生在综合运用所学专业基础理论和专业知识能力方面得到训练，学会独立分析问题和解决问题的方法，提高工程意识和工程设计能力。 热处理工艺是整个机械加工过程种的一个重要环节，它与工件设计及其它加工工艺之间存在密切关系。如何实现工件设计时提出的几何形状和加工精度，满足设计时所要求的多种性能指标，热处理工艺制定的合理与否，有着至关重要的作用。 现代工业的飞速发展对机械零部件﹑工模具等提出的要求愈来愈高。热处理不仅对锻造机械加工的顺利进行和保证加工效果起着重要作用，而且在改善或消除加工后缺陷，提高工件的使用寿命等方面起着重要作用。为获得理想的组织与性能，保证零件在生产过程中的质量稳定性和使用寿命，就必须从工件的特点﹑要求和技术条件，认真分析产品在使用过程中的受力状况和可能失效形式，正确选择材料；再根据生产规模﹑现场条件﹑热处理设备提出几种可行的热处理方案，最后根据其经济性﹑方便性﹑质量稳定性和便于管理﹑降低成本等因素，确定出一种最佳方案。
江 苏 大 学 试 题 （2007 -2008 学年第 2 学期） 课程名称 机械原理及设计 I 开课学院 机械工程学院 使用班级 J 车辆06 考试日期 2008.7.4 题 号 一 二 三 四 五 六 七 八 九 总分 核查人签名 得 分 阅卷教师 一、填空题（每空1分，共20分） 1、平面运动副中，通过 接触形成的运动副称为平面低副，通过 接触形成的运动副称为平面高副。 每个平面副最多提供 个约束。 2、作平面运动的三个构件，共有 个瞬心，所有瞬心位于 上，称为三心定理。 3、在铰链四杆机构ABCD 中，已知AB=40mm ，BC=50mm ，CD=AD=60mm ，且AD 为机架，该机构是 。 4、常用的间歇运动机构有 、 、 等。 5、凸轮设计从动件运动规律中，等速运动规律具有 冲击，余弦加速度运动规律具有 冲击。 6、一对平行轴外啮合斜齿圆柱齿轮的正确啮合条件是： 、 ，且两轮的螺旋角 。 7、周转轮系中，自由度为1的轮系称为 ，自由度为2的称为 。 8、机械的周期性速度波动一般用 调节，非周期性波动用 调节。 9、对于刚性转子而言，一般径宽比 的转子平衡称为动平衡，径宽比 的转子平衡称为静平衡。 二、（10分）计算图示机构的自由度，若存在复合铰链、虚约束、局部自由度，则指出在图中的相应位置，若有平面高副，请在原图上画出高副低代后的机构简图。 命题教师： 学生所在学院 专业、班级 学号 姓名 A 卷
江 苏 大 学 试 题 第2页 三、（10分）图示曲柄滑块机构，已知原动件1以角速度ω1匀速转动，转动方向如图。 （1）请在原图上标出该机构所有瞬心的位置。 （2）计算构件3在该位置时的速度v 3（写出表达式），判断其方向。 四、（10分）已知摇杆摆角0 90ψ=，摇杆长mm l CD 420=，摇杆在两极限位置时与机架所夹夹角分别为0 30及0 60，机构行程速比系数 1.4K =，设计此四杆机构。（图为示意图，准确尺寸图请自己画！）
化学与材料工程学院 材料热处理课程设计说明书 学生姓名： 专业：金属材料工程 学号： 班级：材料金属 指导老师：刘
目录 一、设计任务书 (3) 二、工艺设计 (3) 1.型的选择 (3) 2.炉膛尺寸的确定 (3) 3.炉子砌砖设计 (4) 4.中温箱式电阻炉功率的计算 (4) 5.电热元件 (5) 6.电热元件的设计计算 (5) 三、工艺流程图和设备装置图 (7) 四、进度安排 (9) 五、总结与体会 (9)
一、设计任务书 为某厂设计一台热处理电阻炉，其技术条件如下： 1)用途:中碳钢、低合金钢毛坯或零件的淬火、正火及退火处理，处理对象为 中小型零件，无定型产品，处理批量为多种，小批量。 2)生产率：160 kg/h 3)工作温度：最高使用温度950℃ 4)生产特点：周期式成批装料，长时间连续生产。 二、工艺设计 1.炉型的选择 根据设计的具体要求和生产特点，进行综合技术经济分析。决定选用箱式电阻炉，不通保护气体，炉子最高温度为950℃。属中温箱式电阻炉。 2.炉膛尺寸的确定 （1）查表，箱式电阻炉单位炉底面积生产率P 0 ,取P =100[kg/(m2·h)] （2）炉底面积采用加热能力指标法计算，F 效= P P0 =125 100 =1.25 m2 炉底有效面积炉底总面积=F 有效 F 总 = 0.75 - 0.85，取上限，0.85，炉底总面积： 1.25 F 总 = 0.85 F 总 = 1.5625 m2 炉底板宽度 B =1 2F 总 =1 2 ?1.5625 =0.88 m 炉底板长度 L =2F 总 =2?1.5625 =1.77 m （3）.炉膛高度的确定炉膛高度H与宽度B之比H B =0.52– 0.9，取0.7 高度H = 0.628 m （4）.炉膛有效尺寸（可装工件） L 效×B 效 ×H 效 =1.77m × 0.88m × 0.628m （5）.炉膛尺寸 宽 B =B 效 +2×（0.1-0.15）取0.1 B=0.88+2×0.1=1.08 m
单片机课程实验报告 班级J计算机1302 学号4131110037 姓名杨岚 指导老师余景华 2016.07.09
一、多功能数字钟的设计要求： 1.能在LED显示器上实现正常的时分秒计时 2.能通过键盘输入当前时间，并从该时间开始计时 3.有校时、校分功能 4.有报时功能，通过指示灯表示 5.有闹时功能，闹时时间可以设定，通过指示灯表示 二、课程设计电路图： 图1 设计电路图 ?HD7279A的片选引脚CS连在P5.7； ·通过C8051F020的P1.6、P1.7连接7279A的CLK和DATA实现串行数据编程； ?KEY连在比较器1的同相输入端CP1P
三、设计思路： 根据课程设计要求，我们要设计一个多功能数字电子时钟，随着人类科技文明的发展，高精度、多功能、小体积、低功耗，是现代时钟发展的趋势。在这种趋势下，时钟的数字化、多功能化已经成为现代时钟生产研究的主导设计方向。本实验正是基于这种设计方向，以单片机（C8051F020）为控制核心，设计制作一个多功能的数字时钟。在这些当中，必须要求要有时钟功能、校时校分功能、整点报时和闹钟功能等。 1.1首先要实现数码管的正常时分秒计时必须初始化系统时钟，初始化I/O端口以及定时器和使能比较器等，为系统的运行做必要的准备。 1.2其次通过键盘输入当前时间并从当前时间开始计时，这个过程中搞清楚，通过键盘输入的数据送到了哪里，是通过什么样的方式送进去的，同时对时间的计时有一个严密的算法来控制。 1.3在时间通过键盘输入并正常显示后，可以通过按键来进行校时、校分的功能。并显示出校正后的时间 1.4通过按键实现闹钟功能，在设置闹钟的同时，原时间能确保正确行走。 7279指令说明：88H,闪烁控制指令,d1-d8对应8个数码管,0表示闪烁,1表示不闪烁。 开始 输入按键(ABCD) 输入按键(F) 当达到整点时， A (校时的高位) F（输入闹钟）数码管闪烁3秒 B（校时的低位）当当前时间与闹钟时间相等时， C（校分的高位）数码管闪烁2秒。 D（校分的低位） 图2 功能模块图 ?输入按键A使得时钟的时高位加1，若时高位值超过2则返回0值。 ?输入按键B使得时钟的时低位加1，若时低位值超过9则返回0值同时时高位加1，最后判断时高位>1且时低位>3则时高位=0，时低位0。 ?输入按键C使得时钟的分高位加1，若分高位值超过5，则时低位加1，分高位至0。 ?输入按键D使得时钟的分低位加1，若分低位值超过9，则分高位加1，分低位至0。 ?输入按键E使得时钟的秒高位加1，若秒高位值超过5，则分低位加1，秒高位至0。 ?按键F进入闹钟模块。
《金属学与热处理》课程教学大纲 课程名称：金属学与热处理课程代码: 05224040 课程类型：专业必修课程 学分：3 总学时：48 理论学时：32 实验学时：16 先修课程：高等数学材料力学适用专业：材料成型与控制技术、模具设计与制造 一、课程性质、目的和任务 本课程是“材料成型与控制技术、模具设计与制造”专业的专业必修课，是学习材料专业课的技术基础课。它在基础课和专业课之间起桥梁作用。只有在修完本课程之后，才能进入其他专业课的学习。开设该课程的目的主要是向学生阐述金属学与热处理的基础知识，任务是使学生通过该课程的学习，掌握金属材料的成份、组织结构、热处理工艺与性能之间的相互关系及其变化规律，熟悉热处理基本工艺和常用工程材料的种类、成份、组织、性能特点，为后续专业课的学习奠定基础。 二、教学基本要求 1、知识、能力、素质的基本要求 通过本课程的学习，应使学生掌握金属学与热处理的基础知识，即金属及合金的成分、组织、结构与性能之间的相互关系及其变化规律；初步学会使用金相显微镜对金属及合金的组织进行观察及相应的实验能力；具备能用所学理论对金属材料热处理的一些实际工程问题进行分析的素质。 2、教学模式基本要求（课程主要教学环节要求，教学方法及手段要求） 本课程的特点是理论抽象，空间结构多且复杂，理论性叙述多，计算内容少。针对这些特点，在教学时应尽量结合工程实例来加深对基础理论的理解；有关金属组织的认识和识别对初学者来说是难度很大的内容，必须配合实验来加深认识。 三、教学内容及要求 第一章金属的晶体结构 要求学生掌握三种常见金属的晶体结构、晶体学基本概念、实际金属中三类晶体缺陷、合金中的两类基本相。 第二章纯金属金属的结晶 要求学生掌握结晶的规律，结晶基本过程以及结晶后获得细晶粒的方法，了解晶核长大机理、铸锭组织形成过程、铸锭组织结构与性能特点。 第三章二元合金相图 要求学生掌握二元合金相图的建立方法，熟悉匀晶相图．共晶相图、包晶相图的结构，正确地分析相应合金的结晶过程，画出示意图，并能熟练地运用杠杆定律计算相组成物的相
目录 第一章金属热处理课程设计简介 (1) 一、课程设计的任务与性质 (1) 二、课程设计的目的 (1) 三、设计内容与基本要求 (1) 四、设计步骤 (2) 第二章材料16Mn基本参数 (2) 一、16Mn材料简介 (2) 二、16Mn材料的性能及用途 (3) 三、16Mn材料化学成分 (3) 四、16Mn物理力学性能 (3) 第三章热处理工艺设计 (4) 一、16Mn热处理概述 (4) 二、16Mn热处理 (4) 三、基本参数确定 (9) 第四章 16Mn钢热处理分析 (10) 一、16Mn钢热处理后组织分析 (10) 二、16Mn钢热处理后材料性能检测 (13) 第五章设计与心得体会 (17) 参考文献 (19)
第一章金属热处理课程设计简介 一、课程设计的任务与性质 《金属热处理原理与工艺》课程是一门重要的专业课程，金属材料热处理工艺设计及实验操作是一种重要的教学环节，通过金属材料热处理工艺金相组织分析、性能检测等实验，可以培养学生掌握热处理实验方法、原理及相关设备，运用热处理的基本原理和一般规律对实验结果进行分析讨论，有助于强化学生解决问题、分析问题的能力。 二、课程设计的目的 1、课程设计属于《金属热处理原理与工艺》课程的延续，通过设计实践，进一步学习掌握金属热处理工艺设计的一般规律和方法。 2、培养综合运用金属学、材料性能学、金属工艺学、金属材料热处理及结构工艺等相关知识，进行工程设计的能力。 3.培养使用手册、图册、有关资料及设计标准规范的能力。 4.提高技术总结及编制技术文件的能力。 5.是金属材料工程专业毕业设计教学环节实施的技术准备。 三、设计内容与基本要求 设计内容：完成合金结构钢（16Mn）的热处理工艺设计，包括工艺方法、路线、参数的确定，热处理设备及操作，金相组织分析，材料性能检测等。 基本要求： 1.课程设计必须独立的进行，每人必须完成不同的某一种钢材热处理工艺设计，能够较清楚地表达所采用热处理工艺的基本原理和一般规律。 2.合理地确定工艺方法、路线、参数，合理选择热处理设备并正确操作。 3.正确利用TTT、CCT图等设计工具，认真进行方案分析。 4.正确运用现代材料性能检测手段，进行金相组织分析和材料性能检测等。 5.课程设计说明书力求用工程术语，文字通顺简练，字迹工整，图表清晰。 四、设计步骤 方案确定： 1.根据零件服役条件合理选择材料及提出技术要求。
汽车发动机活塞销的选材与热处理工艺课 程设计
1 汽车发动机活塞销的零件图如下 图1 汽车发动机活塞销零件尺寸图
2 服役条件与性能分析 活塞销（英文名称：Piston Pin），是装在活塞裙部的圆柱形销子，它的中部穿过连杆小头孔，用来连接活塞和连杆，把活塞承受的气体作用力传给连杆。为了减轻重量，活塞销一般用优质合金钢制造，并作成空心。塞销的结构形状很简单，基本上是一个厚壁空心圆柱。其内孔形状有圆柱形、两段截锥形和组合形。圆柱形孔加工容易，但活塞销的质量较大；两段截锥形孔的活塞销质量较小，且因为活塞销所受的弯矩在其中部最大，所以接近于等强度梁，但锥孔加工较难。本次设计选用内孔为原形的活塞销。 服役条件：(1)高温条件下承受周期性强烈冲击和弯曲、剪切作用 (2)销表面承受较大的摩擦磨损。 失效形式：由于承受周期性的应力，使其发生疲劳断裂和表面严重磨损。 性能要求：（1）活塞销在高温条件下承受很大的周期性冲击负荷，且由于活塞销在销孔内摆动角度不大，难以形成润滑油膜，因此润滑条件较差。为此活塞销必须有足够的刚度、强度和耐磨性，质量尽可能小，销与销孔应该有适当的配合间隙和良好的表面质量。在一般情况下，活塞销的刚度尤为重要，如果活塞销发生弯曲变形，可能使活塞销座损坏；（2）具有足够的冲击韧性；（3）具有较高的疲劳强度。 3 技术要求 活塞销技术要求: ①活塞销全部表面渗碳，渗碳层深度为0.8 ～ 1．2mm，渗碳层至心部组织应均匀过渡，不得有骤然转变。 ②表面硬度58 ～ 64 HRC，同一个活塞销上的硬度差应≤3 HRC。 ③活塞销心部硬度为24 ～ 40 HRC。
江苏大学 《电气工程工具软件培训》课程设计报告 设计题目：MATLAB工具软件 专业班级：电气1201 学生姓名：蔡婷 学生学号：3120501004 指导老师：黄永红 完成日期：2013.7.3 江苏大学·电气信息工程学院 (a组指导老师:黄永红; b组指导老师: 刘辉;c组指导老师:王博)
一MATLAB课程设计的目的和要求 1.MA TLAB软件功能简介 MA TLAB的名称源自Matrix Laboratory，1984年由美国Mathworks公司推向市场。它是一种科学计算软件，专门以矩阵的形式处理数据。MA TLAB将高性能的数值计算和可视化集成在一起，并提供了大量的内置函数，从而被广泛的应用于科学计算、控制系统和信息处理等领域的分析、仿真和设计工作。MA TLAB软件包括五大通用功能，数值计算功能（Nemeric）、符号运算功能（Symbolic）、数据可视化功能（Graphic）、数字图形文字统一处理功能（Notebook）和建模仿真可视化功能（Simulink）。其中，符号运算功能的实现是通过请求MAPLE内核计算并将结果返回到MA TLAB命令窗口。该软件有三大特点，一是功能强大；二是界面友善、语言自然；三是开放性强。目前，Mathworks公司已推出30多个应用工具箱。MA TLAB 在线性代数、矩阵分析、数值及优化、数值统计和随机信号分析、电路与系统、系统动力学、次那好和图像处理、控制理论分析和系统设计、过程控制、建模和仿真、通信系统以及财政金融等众多领域的理论研究和工程设计中得到了广泛应用。 2.MA TLAB课程设计的目的 本次课程设计主要是为了使学生了解MA TLAB软件的基本知识，熟悉MA TLAB的上机环境，掌握MA TLAB数值运算、程序设计、二维/三维绘图、符号运算、Simulink仿真等相关知识，并初步
攀枝花学院 学生课程设计（论文） 题目：滚动轴承的热处理工艺设计 学生姓名： 学号： 所在院(系)：材料工程学院 专业：级材料成型及控制工程 班级：材料成型及控制工程一班 指导教师：职称：讲师 2013年12月15日 攀枝花学院教务处制
攀枝花学院本科学生课程设计任务书 题目滚动轴承的热处理工艺设计 1、课程设计的目的 使学生了解、设计滚动轴承的热处理工艺，融会贯通相关专业课程理论知识，培养学生综合运用所学知识、分析问题和解决问题的能力。 2、课程设计的内容和要求（包括原始数据、技术要求、工作要求等） 内容： （1）明确设计任务（包括设计的技术要求） （2）绘出热处理件零件图 （3）给出设计方案 （4）写出设计说明 （5）设计质量检验项目 （6）设计热处理工艺卡片 （7）滚动轴承的热处理缺陷及预防或补救措施 要求： （1）通过查找资料充实、完善各项给定的设计内容。 （2）分析热处理过程中可能出现的缺陷，针对这些缺陷提出预防措施或补救措施。 （3）提交设计说明书（报告），2千字以上。报告格式请参照“毕业论文（设计）”格式。 3、主要参考文献 [1] 夏立芳主编. 金属热处理工艺学. 哈尔滨: 哈尔滨工业大学出版社, 2005 [2] 中国机械工程学会热处理分会．热处理工程师手册［Ｍ］．机械工业出版社．2003．第一版. [3] 张玉庭主编．热处理技师手册［Ｍ］．机械工业出版社．2006．第一版 [4] 中国机械工程学会热处理学会．热处理手册［Ｍ］．机械工业出版社．2003．第三版. 4、课程设计工作进度计划 第十六周：对给定的题目进行认真分析，查阅相关文献资料，做好原始记录。 第十七周：撰写课程设计说明书，并进行修改、完善，提交设计说明书。 指导教师（签字）日期年月日 教研室意见： 年月日 学生（签字）： 接受任务时间：年月日 注：任务书由指导教师填写。
* * 大学 热处理原理与工艺课程设计 题目： 50Si2Mn弹簧钢的热处理工艺设计 院（系）：机械工程学院 专业班级：** 学号：******* 学生姓名：** 指导教师：** 起止时间：2014-12-15至2014-12-19
课程设计任务及评语 院（系）：机械工程学院教研室：材料教研室 学号******* 学生姓名** 专业班级*** 课程设计题目50Si 2 Mn弹簧钢的热处理工艺设计 课程设计要求与任务一、课设要求 熟悉设计题目，查阅相关文献资料，概述50Si 2 Mn弹簧钢的热处理工艺，制 定出热处理工艺路线，完成工艺设计；分析50Si 2 Mn弹簧钢的成分特性；阐述 50Si 2 Mn弹簧钢淬火、回火热处理工艺理论基础；阐述各热处理工序中材料的组织和性能；阐明弹簧钢的热处理处理常见缺陷的预防及补救方法；选择设备；给出所用参考文献。 二、课设任务 1.选定相应的热处理方法； 2.制定热处理工艺参数； 3.画出热处理工艺曲线图； 4分析各热处理工序中材料的组织和性能； 5.选择热处理设备 三、设计说明书要求 设计说明书包括三部分：1）概述；2）设计内容；3）参考文献。 工作计划 集中学习0.5天，资料查阅与学习，讨论0.5天，设计6天：1）概述0.5天，2）服役条件与性能要求0.5天，3）失效形式、材料的选择0.5天，4）结构形状与热处理工艺性0.5天，5）冷热加工工序安排0.5天，6）工艺流程图0.5天，7）热处理工艺设计1.5天，8）工艺的理论基础、原则0.5天， 09）可能出现的问题分析及防止措施0.5天，10）热处理质量分析0.5天，设计验收1天。 指 导 教 师 评 语 及 成 绩成绩：学生签字：指导教师签字： 年月日
JIANGSU UNIVERSITY 本科生课程设计DSP课程设计实验报告 基于ICETEK5509实验箱和基2FFT 算法的频谱分析 学院名称：计算机科学与通信工程学院 专业班级：通信工程 学生姓名： 指导教师姓名： 指导教师职称： 年月
一、设计目的与意义 1、本课程设计与理论课、实验课一起构成《DSP芯片原理与应用》完整课程 体系； 2、针对理论课、实验课中无时间和不方便提及内容和需强调重点进行补充与 完善； 3、以原理算法的实现与验证体会DSP技术的系统性，并加深基本原理的体会。 二、设计要求 1、系统设计要求： ⑴.设计一个以ICETEK5509为硬件主体，FFT为核心算法的频谱分析系统 方案； ⑵.用C语言编写系统软件的核心部分，熟悉CCS调试环境的使用方法， 在CCS IDE中仿真实现方案功能； ⑶.在实验箱上由硬件实现频谱分析。 2、具体要求： ⑴.FFT算法C语言实现与验证 1) 参考教材14.3节FFT核心算法在CCS软件仿真环境中建立FFT工 程：添加main()函数，更改教材中个别语法错误，添加相应的库文 件，建立正确的FFT工程； 2) 设计检测信号，验证FFT算法的正确性及FFT的部分性质； 3) 运用FFT完成IFFT的计算。 ⑵.单路、多路数模转换（A/D） 1) 回顾CCS的基本操作流程，尤其是开发环境的使用； 2) 参考实验指导和示例工程掌握5509芯片A/D的C语言基本控制流 程； 3) 仔细阅读工程的源程序，做好注释，为后期开发做好系统采集前端 设计的准备。 ⑶.系统集成，实现硬件频谱分析 1) 整合前两个工程，实现连续信号的频谱分析工程的构建；
目录 第一章 热处理工设计目的 (1) 第二章 课程设计任务 (1) 第三章 热处理工艺设计方法 (1) 3.1 设计任务 (1) 3.2 设计方案 (2) 3.2.1 12CrNi3叶片泵轴的设计的分析 (2) 3.2.2 钢种材料 (2) 3.3设计说明 (3) 3.3.1 加工工艺流程 (3)
3.3.2 具体热处理工艺 (4) 3.4分析讨论 (11) 第四章 结束语 (13) 参考文献 (14)
12CrNi3叶片泵轴的热处理工艺设计 一. 热处理工艺课程设计的目的 热处理工艺课程设计是高等工业学校金属材料工程专业一次专业课设计练习，是热处理原理与工艺课程的最后一个教学环节。其目的是： （1）培养学生综合运用所学的热处理课程的知识去解决工程问题的能力，并使其所学知识得到巩固和发展。 （2）学习热处理工艺设计的一般方法、热处理设备选用和装夹具设计等。 （3）进行热处理设计的基本技能训练，如计算、工艺图绘制和学习使用设计资料、手册、标准和规范。 二. 课程设计的任务 进行零件的加工路线中有关热处理工序和热处理辅助工序的设计。根据零件的技术要求，选定能实现技术要求的热处理方法，制定工艺参数，画出热处理工艺曲线图，选择热处理设备，设计或选定装夹具，作出热处理工艺卡。最后，写出设计说明书，说明书中要求对各热处理工序的工艺参数的选择依据和各热处理后的显微组织作出说明。 三. 热处理工艺设计的方法 1. 设计任务 12CrNi3叶片泵轴零件图如图3.1
图3.1 12CrNi3叶片泵轴 2、设计方案 2.1.工作条件 叶片泵是由转子、定子、叶片和配油盘相互形成封闭容积的体积变化来实现泵的吸油和压油。叶片泵的结构紧凑，零件加工精度要求高。叶片泵转子旋转时，叶片在离心力和压力油的作用下，尖部紧贴在定子内表面上。这样两个叶片与转子和定子内表面所构成的工作容积，先由小到大吸油再由大到小排油，叶片旋转一周时，完成两次吸油与排油。泵轴在工作时承受扭转和弯曲疲劳，在花键和颈轴处收磨损。因此，要求轴有高的强度，良好的韧性及耐磨性。 2.1.1失效形式 叶片泵轴的主要失效形式是疲劳断裂，在花键和轴颈处可能发生工作面的磨损、咬伤，甚至是咬裂。 2.1.2性能要求 根据泵轴的受力情况和失效分析可知 ,叶片泵轴主要是要求轴具有高的强度，良好的韧性及耐磨性，以保证轴在良好的服役条件下长时间的工作。 2.2钢种材料 12CrNi3A钢属于合金渗碳钢，比12CrNi2A钢有更高的淬透性，因此，可以用于制造比12CrNi2A钢截面稍大的零件。该钢淬火低温回火或高温回火后都具有良好的综合力学性能，钢的低温韧性好，缺口敏感性小，切削加工性能良好，当硬度为HB260～320时，相对切削加工性为60%～70%。另外，钢退火后硬度低、塑性好，因此，既可以采用切削加工方法制造模具，也可以采用冷挤压成型方法制造模具。为提高模具型腔的耐磨性，模具成型后需要进行渗碳处理，然后再进行淬火和低温回火，从而保证模具表面具有高硬度、高耐磨性而心部具有很好的韧性，该钢适宜制造大、中型塑料模具。12CrNi3高级渗碳钢的淬透性较高 ,退火困难。由于不渗碳表面未经镀铜防渗 ,因此渗碳后进行低温回火 , 降低硬度 , 便于切去不渗碳表
北华航天工业学院 《热处理工艺设计》 课程设计报告 报告题目：CA8480轧辊车床主轴 和淬火量块 热处理工艺的设计 作者所在系部：材料工程系 作者所在专业：金属材料工程 作者所在班级：B10821 作者学号：20104082104 作者姓名：倪新光 指导教师姓名：翟红雁 完成时间：2013.06.27
课程设计任务书 课题名称 CA8480轧辊车床主轴和淬火量块 热处理工艺的设计 完成时间06.27 指导教师翟红雁职称教授学生姓名倪新光班级B10821 总体设计要求 一、设计要求 1.要求学生在教师指导下独立完成零件的选材； 2.要求学生弄清零件的工作环境。 3.要求学生通过对比、讨论选择出最合理的预先热处理工艺和最终热处理工艺方法； 4.要求学生分别制定出预先热处理和最终热处理工艺的正确工艺参数，包括加热方式、加热温度、保温时间以及冷却方式； 5.要求学生写出热处理目的、热处理后组织以及性能。 工作内容及时间进度安排 内容要求时间备注 讲解并自学《金属热处理工艺》课本第六章；收集资料, 分析所给零件的工作环境、性能要求, 了解热处理工艺设计的方法、内容和步骤； 通过对零件的分析，选择合适的材料以及技术要 求 0.5天 热处理工艺方法选择和工艺路线的制定 确定出几种（两种以上）工艺 线及热处理 方案，然后进行讨论对比优缺点, 确定最佳工艺 路线及热处理工艺方案 1.5天 热处理工艺参数的确定及热处理后组织、性能 查阅资料，确定出每种热处理工艺的参数, 包括加热方式、温度和时间，冷却方式等，并绘 出相应的热处理工艺曲线 1.5天 编写设计说明书按所提供的模板 0.5天 答辩1天 课程设计说明书内容要求 一. 分析零件的工作环境，确定出该零件的性能要求，结合技术要求，选出合适的材料，并阐述原因。 二. 工艺路线和热处理方案的讨论。要求两种以上方案进行讨论，条理清晰，优缺点明确。 三. 每种热处理工艺参数的确定（工序中涉及到的所有热处理工艺）。写出确定参数的理由和根据，（尽可能写出所使用的设备）要求每一种热处理工艺都要画出热处理工艺曲线; 四. 写出每个工序的目的以及该零件热处理后常见缺陷。
江苏大学2010硕士研究生入学统一考试机械设计 一．填空题 1．在基本额定动载荷C下，滚动轴承工作转而不发生点蚀失效，其可靠度为90%。2．在圆柱齿轮传动中，齿轮直径不变而减小模数m，使轮齿的弯曲强度、接触强度及传动的工作平稳性。 3．有一普通圆柱蜗杆传动，已知蜗杆头数Z1＝1，蜗杆轮齿螺旋线方向为右旋，其分度圆柱上导程角γ＝5042＇38＇＇，蜗轮齿数Ｚ2＝45，模数m＝8mm，压力角αt＝200，传动中心距a＝220mm，则传动比i＝，蜗杆直径系数q为，蜗杆分度圆柱直径d1＝mm，蜗轮螺旋角β＝。 4．普通v带传动中，已知预紧力F0＝2500N，传递圆周力F e=800N，若不计带的离心力，则工作时的紧边拉力F1为，松边拉力F2为。 5．链轮的转速，节距，齿数越少，则链传动的动载荷就越大。 6．当轴上零件需在轴上作距离较短的相对滑动，且传递转矩不大时，应用键联接，当轴上零件需在轴上作距离较长的相对滑动，应用键联接。 7．某受预紧力F0 和轴向工作拉力F的紧螺栓联接，如果螺栓和被联接件刚度相等，预紧力F0＝8000N，在保证接合面不产生缝隙的条件下，允许的最大工作拉力F＝N。二．选择题 1．在绘制零件极限应力的简化线图时，所必需的已知数据有。 A．σ-1σ0KσψσB．σ-1σS Kσψσ C．σ-1 σS KσD．σ-1σSσ0ψσ 2．采用普通螺栓连接的凸缘联轴器，在传递转矩时，。 A. 螺栓的横截面受剪切 B. 螺栓与螺栓孔配合面受挤压 C. 螺栓同时受剪切与挤压 D. 螺栓受拉伸与扭转作用 3．由试验知，有效应力集中、绝对尺寸和表面状态只影响零件的。 A．应力幅σa B．平均应力σm； C．应力幅和平均应力D．最小应力σmin 4．蜗轮轮齿常用材料是。 A. 40Cr B．GCrl5
钢的热处理工艺课程设计 一、目的 1、深入理解热处理课程的基本理论。 2、初步学会制定零部件的热处理工艺。 3、了解与本设计有关的新技术、新工艺。 4、设计尽量采用最新技术成就，并注意和具体实践相结合。使设计 具有一定的先进性和实践性。 二、设计任务 1、编写设计说明书。 2、编制工序施工卡片。 3、绘制必要的工装图。 三、设计内容和步骤 （一）零部件简图、钢种和技术要求。 技术要求： 钢种：柄部45#钢刃部W6Mo5Cr4V2高速钢 要求：扁尾硬度为HRC25～45 刃部的3/4硬度为HRC63～65 （二）零部件的工作条件、破坏方式和性能要求分析。 1、高速钢锥柄麻花钻的工作条件： 工具的工作条件比较复杂，各种工具的工作条件又有较大的差异，加工时往往以摩擦为主，常有较大的冲击。机用工具切削速度较高，会产生大量的切削热，有时会发生切削刃软化现象。 作为机床上使用的金属切削工具，其主要工作部分是刀刃或刀尖,刀具在进行切削时，刀尖与工件之间，刀尖与切除的切削之间要产生强烈的
摩擦，刀尖要承受挤压应力，弯曲应力，还要承受不同程度的冲击力。同时伴随摩擦会产生高温。 金属切削工具首先应具备高的硬度和耐磨性。在一定条件下，工具的硬度越高，其耐磨性也越高。同时切削工具还具备足够的韧性，否则可能因为脆性过大，在外力作用下产生蹦刃，折断，破碎等现象。红硬性也是切削工具的重要性能，特别是高速切削工具，红硬性特别重要。 2、高速钢锥柄麻花钻的失效形式 由于工具种类的不同以及使用条件的差异，起失效形式也有所不同。切削工具失效主要由于磨损、横刃、外缘点磨损、崩刃、剥落、折断或加工的工件打不到技术要求等原因造成的 （1）磨损 磨损时切削工具在正常使用情况下最常见的失效形式。当切削工具发生严重磨损时，工具与被加工工件之间摩擦力增大，表现为切削时发出尖叫声或严重的震动，甚至无法切削。 磨损的产生大都是由于工具的切削刃与被切削工件之间的摩擦所产生的。有时也可能是由于在工具表面形成积痟瘤，形成粘合磨损所造成的。（2）崩刃 崩刃也是常见的失效形式，其中包括大的崩刃，小的崩刃，掉牙，掉齿等现象，很多的崩刃产生是由于切削时切削刃长期受循环应力所造成的一种疲劳断裂现象。 对间断切削的工具或切削时承受较大的载荷的工具如何提高韧性，减少崩刃非常重要。这类工具要求材料组织均匀，不应有严重的碳化物偏析，热处理硬度不宜过高，不能产生淬火，过热及回火不足等增加工具脆性的现象。 （3）断裂，破碎
金属学课程设计——45号钢车床主轴热处理工艺设计《金属学与热处理》课程设计 45号钢车床主轴热处理工艺设计 学生姓名:X X X 学生学号:xxxxxxxxxxxxx 院(系):xxxxxxxx学院年级专业:xxxxxxxxxxxxxxx 指导教师:xxxxxxxxxxx 二〇一一年十二月 课程设计任务书 题目 45号钢车床主轴热处理工艺设计 1、课程设计的目的 使学生了解、设计45号钢车床主轴热处理生产工艺，主要目的:(1)培养学生 综合运用所学的热处理课程的知识去解决工程问题的能力，并使其所学知识得到巩固和发展。(2)学习热处理工艺设计的一般方法、热处理设备选用和装夹具设计等。(3)进行热处理设计的基本技能训练，如计算、工艺图绘制和学习使用设计资料、手册、标准和规范。 2、课程设计的内容和要求(包括原始数据、技术要求、工作要求等) (1)零件使用工况及对零件性能的要求分析; (2)45号钢材料成分特点及性能特点分析; (3)车床主轴热处理工艺参数; (4)表面淬火方式确定; (5)设计说明书撰写，不低于3000字。 3、主要参考文献
[1] 崔明择主编.工程材料及其热处理[M]. 北京:机械工业出版社，2009.7. [2]崔忠析主编.金属学与热处理(第二版)[M]. 北京:机械工业出版社，2007.5 [3]王建安. 金属学与热处理[M]. 北京:机械工业出版社，1980 [4] 中国机械工程学会.热处理手册[M]. 北京:机械工业出版社，2006.7 [5] 范逸明.简明金属热处理工手册[M].北京:国防工业出版社，2006.3 4、课程设计工作进度计划 第18周:对给定题目进行认真分析，查阅相关文献资料，做好原始记录。 第19周:撰写课程设计说明书，并进行修改、完善，提交设计说明书。指导教师 日期年月日 (签字) 教研室意见: 年月日学生(签字): 接受任务时间: 年月日 课程设计(论文)指导教师成绩评定表题目名称 45号钢车床主轴热处理工艺设计 分得评分项目评价内涵值分 遵守各项纪律，工作刻苦努力，具有良好的科学01 学习态度 6 工作态度。 工作 表现通过实验、试验、查阅文献、深入生产实践等渠02 科学实践、调研 7 道获取与课程设计有关的材料。 20% 03 课题工作量 7 按期圆满完成规定的任务，工作量饱满。 能运用所学知识和技能去发现与解决实际问题， 04 综合运用知识的能力 10 能正确处理实验数据，能对课题进行理论分析， 得出有价值的结论。
沈阳理工大学热处理工艺课程设计 目录 第一章 热处理工设计目的 (1) 第二章 课程设计任务 (1) 第三章 热处理工艺设计方法 (1) 3.1 设计任务 (1) 3.2 设计方案 (2) 3.2.1 12CrNi3叶片泵轴的设计的分析 (2) 3.2.2 钢种材料 (2) 3.3设计说明 (3) 3.3.1 加工工艺流程 (3) 3.3.2 具体热处理工艺 (4) 3.4分析讨论 (11) 第四章 结束语 (13) 参考文献 (14)
沈阳理工大学热处理工艺课程设计 12CrNi3叶片泵轴的热处理工艺设计 一. 热处理工艺课程设计的目的 热处理工艺课程设计是高等工业学校金属材料工程专业一次专业课设计练习，是热处理原理与工艺课程的最后一个教学环节。其目的是： （1）培养学生综合运用所学的热处理课程的知识去解决工程问题的能力，并使其所学知识得到巩固和发展。 （2）学习热处理工艺设计的一般方法、热处理设备选用和装夹具设计等。 （3）进行热处理设计的基本技能训练，如计算、工艺图绘制和学习使用设计资料、手册、标准和规范。 二. 课程设计的任务 进行零件的加工路线中有关热处理工序和热处理辅助工序的设计。根据零件的技术要求，选定能实现技术要求的热处理方法，制定工艺参数，画出热处理工艺曲线图，选择热处理设备，设计或选定装夹具，作出热处理工艺卡。最后，写出设计说明书，说明书中要求对各热处理工序的工艺参数的选择依据和各热处理后的显微组织作出说明。 三. 热处理工艺设计的方法 1. 设计任务 12CrNi3叶片泵轴零件图如图3.1 图3.1 12CrNi3叶片泵轴
2、设计方案 2.1.工作条件 叶片泵是由转子、定子、叶片和配油盘相互形成封闭容积的体积变化来实现泵的吸油和压油。叶片泵的结构紧凑，零件加工精度要求高。叶片泵转子旋转时，叶片在离心力和压力油的作用下，尖部紧贴在定子内表面上。这样两个叶片与转子和定子内表面所构成的工作容积，先由小到大吸油再由大到小排油，叶片旋转一周时，完成两次吸油与排油。泵轴在工作时承受扭转和弯曲疲劳，在花键和颈轴处收磨损。因此，要求轴有高的强度，良好的韧性及耐磨性。 2.1.1失效形式 叶片泵轴的主要失效形式是疲劳断裂，在花键和轴颈处可能发生工作面的磨损、咬伤，甚至是咬裂。 2.1.2性能要求 根据泵轴的受力情况和失效分析可知 ,叶片泵轴主要是要求轴具有高的强度，良好的韧性及耐磨性，以保证轴在良好的服役条件下长时间的工作。 2.2钢种材料 12CrNi3A钢属于合金渗碳钢，比12CrNi2A钢有更高的淬透性，因此，可以用于制造比12CrNi2A钢截面稍大的零件。该钢淬火低温回火或高温回火后都具有良好的综合力学性能，钢的低温韧性好，缺口敏感性小，切削加工性能良好，当硬度为HB260～320时，相对切削加工性为60%～70%。另外，钢退火后硬度低、塑性好，因此，既可以采用切削加工方法制造模具，也可以采用冷挤压成型方法制造模具。为提高模具型腔的耐磨性，模具成型后需要进行渗碳处理，然后再进行淬火和低温回火，从而保证模具表面具有高硬度、高耐磨性而心部具有很好的韧性，该钢适宜制造大、中型塑料模具。12CrNi3高级渗碳钢的淬透性较高 ,退火困难。由于不渗碳表面未经镀铜防渗 ,因此渗碳后进行低温回火 , 降低硬度 , 便于切去不渗碳表面的渗碳层。材料加工成叶片泵轴需进行复杂的化学热处理，使心部硬度为 HRC31～HRC41，表面硬度不低于HRC60，从而使泵轴表面有较高硬度，心部呈现
机械设计复习题一 一、填空及选择填空：把答案写在题中的空格里( 每空2分, 共26分) 1、工程上常用的螺纹联接的防松方法有___________、____________和_______________。 2、滚动轴承的基本额定寿命L h10是指_______________。 3、阿基米德蜗杆传动的正确啮合条件是______________、______________和_______________。 4、带传动中，带每转一周受____________应力、_________应力和________应力作用，最大应力发生在 ________________。 5、在闭式软齿面齿轮传动中（无冲击载荷），按________设计，按________校核 A.齿根弯曲疲劳强度 B.齿根弯曲静强度 C.齿面接触疲劳强度 D.齿面接触静强度 二、说明下列滚动轴承代号的意义 (本大题共4小题，每小题4分，总计16分) 1、6209 2、7311AC/P4/DF 3、30420/P2/DB 4、N220/P5 三、计算题（共30分） 1、.图示托架受铅垂力F （N ），托架与托体之间的摩擦系数为μs,,可靠系数K f =1,螺栓与被联 接件的相对刚度为0.2，螺栓材料的许用应力为[σ]，按步骤列出螺栓根径d 1的计算式。（14分） 2、一轴上有一对30204圆锥滚子轴承，轴承受载荷N F R 5400=，N F A 2700=n=1250r/min ，运转时有轻微冲击 1.1=p f ，试计算这对轴承当量动载荷p 和寿命L 10h 。轴承参数：d=20mm ； N C r 305000=； N C r 28200=；35.0=e ；Fa/Fr ≤e ，x=1，y=0；Fa/Fr>e ，x=0.4，y=1.7，[注： )2/(Y F F r s =] (本题16分) F F 1 2 四、分析题（18分） 图示蜗杆-斜齿轮传动，已知蜗杆为左旋，转向如图示，蜗杆m =8mm ，d 1=64mm(q =8)，z 1=2，z 2=42，蜗杆输入转矩T 1=38000N .mm ，蜗杆传动效率h ＝0.75。
PLC原理课程设计 一、车辆出入库管理PLC梯形图控制程序设计与调试 二、带数显的温度控制 班级： 姓名： 学号：31105010 指导老师：刁小燕黄永红
目录 一、车辆出入库管理PLC梯形图控制程序设计与调试 1、设计任务 2、程序流程图 3、I/O分配表 4、I/O接线图 5、梯形图 二、带数显的温度控制 1、设计任务 2、程序流程图 3、I/O分配表 4、I/O接线图 5、梯形图
三、PLC课程设计心得 车库车辆出入库管理PLC梯形图控制程序设计与调试 一、设计任务 1.控制要求： （1）入库车辆前进时，经过1#传感器→2#传感器后，计数器A 加1，后退时经过2#传感器→1#传感器后，计数器B减1；（计数器B 的初始值由计数器A送来）只经过一个传感器则计数器不动作（2）出库车辆前进时，经过2#传感器→1#传感器后，计数器B 减1，后退时经过1#传感器→2#传感器后，计数器A加1；只经过一个传感器则计数器不动作 （3）车辆入库或出库时，均应有警铃报警（可分别设置），定时3s （4）可从两个七段数码管上显示目前仓库中有几部车 （5）仓库启用时，先对所有用到的存储单元清零，并应有仓库空显示
（6）若设仓库容量为12辆车，则仓库满时应报警并显示。 2、设计背景 随着生产力和科学技术的不断发展，人们的日常生活和生产活动大量的使用自动化控制，不仅节约了人力资源，而且很大程度的提高了生产效率，又进一步的促进了生产力快速发展，并不断的丰富着人们的生活。 目前，可编程控制器PLC主要是朝着小型化、廉价化、标准化、高速化、智能化、大容量化、网络化的方向发展，与计算机技术相结合，形成工业控制机系统、分布式控制系统DCS(Distributed Control System)、现场总线控制系统FCS(Field bus Control System)，这将使PLC的功能更强，可靠性更高，使用更方便，适用范围更广。 本设计是基于PLC的车辆出入库管理系统，采用两位LED来显示车库内车辆的实际数量。使用两个光传感器来监控车辆的进出并完成计数工作，车辆进入时经过两个传感器使显示数字加一，车辆外出时经过两个传感器使显示数字减一，但当车辆只经过一个传感器时不计数。 为了防止意外计数错误，本系统采用反复程序校验，来提高系统的可靠性。 首先，注意控制两个传感器之间的距离，用程序验证进出车库的是否是车辆，当人通过传感器时不计数；其次，采用逻辑互锁方式，启动加计数则要锁定减计数，产生加计数脉冲时则要锁定减计数脉冲，如此以保证可靠性；最后，及时的进行复位处理，以免车辆在传感器附近作往返运动时错误计数。 本设计用于停车场可以使得车主轻松地判断出某停车场内是否还有空车位，还有多少空车位，以便选择是否在此停车场停车，大大方便了车主的寻找车位问题。因此该设计具有一定的经济和推广价值。 二、程序流程图