机械工程材料课件_PPT_幻灯片.ppt

● 波浪式铲土法：铲土开始时，
铲刀以最大深度切入土中，随着负荷增 加、车速降低，相应减小切土深度，依 次反复进行，直至铲斗装满为止，适用 于较硬土层。
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卡特彼勒 657G 铲运机
657G铲运机斗 容量达85t，是07年的新品， 铲斗可上下，内部推板可 动，铰链式转向，可前后 拖挂 。
两个铲斗进行双联铲运。对坚硬土层，可先铲满一个斗，再铲另一个斗，即 “双联单铲”；对松软土层，可两个斗同时铲土，即“双联双铲”。
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● 跨铲法：在较坚
硬的地段挖土时可采取预留土埂、 间隔铲土的方法。可缩短铲土时 间和减少向外撒土,提高效率。
1.2 铲运机施工
● 挂大斗铲运：在土质
松软地区，可改挂大型土斗，充分利用 拖拉机的牵引力提高工效。
2.3 填土压实的检验
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2.4 填方施工注意事项 ①填土应从场地最低部分开始，由一端向另一端自下而 上分层铺筑，逐层压实。
分层铺土
逐层压实
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②斜坡上的土方回填应将斜坡改成 阶梯形，以防填方滑动；
③填方区如有积水、杂物和软弱土
层等，必须进行换土回填，换土
回填亦分层进行；
pp汽t精选车版停宽在后面装土。
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度较小、
1.3.2 反铲挖掘机
反铲适用于开挖一至三类的砂土或粘土。 主要用于开挖停机面以下的土方，一般反铲的 最大挖土深度为4～6m，经济合理的挖土深度 为3～5m。反铲也需要配备运土汽车进行运输。
1.3 挖掘机施工
带加长臂的反铲挖掘机 ppt精选版
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反铲的开挖方式
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开行路线

二、学习本门课程的方法
• 1.主线： • 材料的成分---加工工艺---组织结构与性能 • 2.理论联系实际 • 3.创新
材料的结构、组织与性能含义
结构
构成材料的基本质点(离子、原 子或分子等)是如何结合与排列 的，它表明材料的构成方式。
组织
指借助于显微镜所观察到的材 料微观组成与形貌---通常称为 显微组织。
• 王晓敏，工程材料学，哈尔滨工业大学， 2002
第一章 机械工程对材料性能的 要求
1.1 工程构件与机器零件所受 各种负荷概述
• 零件或构件在工作中所受三种负荷： 力学负荷---引起变形、断裂 热负荷---造成尺寸或体积改变，并
产生热应力 环境介质---对零件表面造成化学腐
蚀、电化腐蚀、摩擦磨损等
1.1.1力学负荷
静载荷
载荷
动载荷
拉伸/压缩
剪切 扭转 弯曲
交变载荷
冲击载荷
(a)拉伸 （b)压缩 （c)弯曲 （d)剪切 （e)扭转 静载荷的形式
1.1.2热负荷
• 高温下,温度↑ 强度↓ • 高温下,加载时间↑ 材料的强度↓ • 金属材料在长时间恒温、恒应力作用下，即使
应力低于屈服点也会缓慢产生塑性变形，这种 现象称为蠕变 • 引起热应力 • 交变的热应力引起材料的热疲劳
牢固建立材料的性能决定于材料 的组织、结构这一概念
要
求 掌握金属材料主要热加工工艺原
理, 并能制定常规热处理工艺。
考 平时30％＋实验10％＋＋期末60 核％
参考资料：
• 潘金生，仝健民，田民波.材料科学基础， 清华大学出版社，1998
• 刘国勋，金属学原理，冶金工业出版社， 1980
• 储凯，许斌，李先民等，机械工程材料， 重庆大学出版社，1998

硬度是在外力作用下材料抵抗局部塑性变形 的能力。常用的硬度有布氏硬度、洛氏硬度和维 氏硬度。
布氏硬度原理
洛氏硬度原理
维氏硬度原理
硬度指标
符号
压头类型 单位
应用特点
HB 淬火钢球、 MPa 测量结果准确、但压痕大，不适合
粉末冶金球
成品检验
HR 淬火钢球、 无量纲 测量操作简便，压痕小，适合成品
金刚石圆锥
智能CAD系统
CAD系统的三层 结构
成形加工------获得零件初步外形的毛坯。基本工艺有： （1）铸造成形，如曲轴、箱体、床身等 （2）压力加工成形（锻造、冲压等） ，锻造如齿轮、轴等，冲压如车 身、仪器壳体等 （3）焊接成形，船体、桥梁等
热处理
预备热处理：赋予 毛坯良好的加工 性能，如锻件、 铸件的退火
3.含碳量对钢组织和性能的影响
随着含碳量的 增加，钢的硬 度、强度呈直 线上升，而塑 性则相应降低。
当含碳量超过 1.0% 时 ， 钢 变 得硬而脆，且 强度下降。
4.钢和铸铁
(1)钢中常存杂质
常存杂质 Mn
Si
对钢的影响
是有利元素。产生固溶强化；与硫化合成 MnS，减轻热脆现象。
是有利元素。能产生固溶强化。
第三讲 常用工程材料
金属材料：黑色金属（钢和铸铁等）、有色金属（铝、铜、钛等及合金）等 有机高分子材料：塑料、橡胶等 陶瓷材料：传统和现代陶瓷材料 复合材料：塑料基、 金属基、陶瓷基等
一、钢和铸铁（铁碳合金）
1.钢和铸铁的相结构与性能 2.Fe-Fe C相图
3
3.含碳量对钢和铸铁组织和性能 的影响
1. 电性能 （1）导电性能 （2）介电性能(材料在电场中的极化；介电常 数和介电强度；压电现象和电致伸缩现象；电铁 效应） 2. 磁性能（磁导率、磁化强度；抗磁性、顺磁 性、铁磁性、反铁磁性、亚铁磁性；磁畴结构）

视图方案二:
A－A
将方案一的主视 图和左视图位置对调。
俯视图选用B－B 剖视表达底板与支撑 板断面及肋板断面的 形状。
C向局部视图表达 上面凸台的形状。
B
B
B－B
俯视图前后方向
较长，图纸幅面安排 欠佳。
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C
A
A C
轴承座16
视图方案三:
C A
主视图
A－A
俯视图采用B
－B剖视图，其 B
零件工作图
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组成机器的最 小单元称为零件。
根据零件的作 用及其结构, 通常 分为以下几类：
★ 轴类 ★ 盘类 ★ 箱体类 ★ 标准件
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螺栓
箱盖 端盖
齿
轮
齿 轮
箱体
轴
滚动轴承
齿轮减速箱 2
轴类
其他类
盘类
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叉架类
箱体类 3
零件图的作用与内容
一、零件图的作用
注意：
1）所选择的表达方法要恰当，每个视图都有明确的表 达目的。
2）在完整、清晰地表达零件内、外结构形状的前提下， 尽量减少图形个数，以方便画图和看图。
3）对于表达同一内容的视图，应拟出几种方案进行比 较。
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三、零件表达方案的选择
择优原则： ① 在零件的结构形状表达清楚的基础上，视
➢ 特征原则——能充分反映零件的结构形状特征。 ➢ 工作位置原则——反映零件在机器或部件中工作时的位置。 ➢ 加工位置原则——零件在主要工序中加工时的位置。
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选择主视图：遵循形状特征原则和加工位置原则或 工作位置原则

一、强度和塑性 （1）强度：材料抵抗变形和断裂的能力
比例极限 p
弹性极限 e 屈服点 s 抗拉强度 b
（2）塑性 材料断裂前塑性变形的能力
•伸长率(延伸率) d
l1l10% 0
l
•断面收缩率ψ
AA110% 0
A
δ < 2 ~ 5% 属脆性材科
δ ≈ 5 ~ 10% 属韧性材料
δ > 10%
（1）回火的目的 回火的目的是减少内应力；稳定 组织，使工件形状、尺寸稳定；调整组织，消除脆性，以 获得工件所需要的使用性能。
（2）回火的方法及应用 1）低温回火（150℃～250℃） 回火后的硬度一般为 58～64HRC。低温回火一般用于表面要求高硬度、高耐磨 的工件，如刀具、量具、冷作模具、滚动轴承、渗碳件、 表面淬火件等。 2）中温回火（350℃～500℃） 中温回火后的硬度为 35～50HRC。中温回火一般用于要求弹性高、有足够韧性 的工件，如弹簧、弹性元件及热锻模具等。 3）高温回火（500℃～650℃）（调质） 高温回火后 的硬度一般为220～330HBS。通常将淬火加高温回火相结 合的热处理称为调质处理，调质处理广泛用于汽车、拖拉 机、机床等重要的结构零件，如连杆、螺栓、齿轮及轴类 。
（2）淬火方法及其应用 为了保证钢淬火后得到马氏体， 同时又防止产生变形和开裂，应选择合适的淬火方法。常 用淬火方法如图3-13所示，图中MS是指马氏体开始转变温 度（约为230oC）。
①单液淬火 ②双液淬火 ③分级淬火 ④等温淬火
3．钢的回火 将淬火钢重新加热到A1以下某一温度 ，保温一定时间，然后冷却到室温的热处理工艺，称为回 火。它是紧接淬火的热处理工序。
2．钢的淬火 淬火是将钢件加热到相变点Ac3或Ac1以 上30～50℃,保温一定时间，然后快速冷却，获得马氏体 （或贝氏体）组织的热处理工艺。淬火是强化钢铁零件最 重要的热处理方法。

4．齿轮的结构及材料
（1）齿轮的结构
按齿轮外径分：
.
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7-3 齿轮传动
齿轮轴 如图7－29所示。齿根圆到键槽底部距离小于 (2～2.5)m。 实体齿轮 如图7－30所示。d小于200mm 。 腹板式齿轮 如图7－31所示。d＝200～500mm 。 轮幅式齿轮 如图7－32所示。d大于500mm 。
不能断开调整长度，国家已制定
标准的基准长度系列，使用中应
按标准进行选择。
.
6
§7-1 带传动
2．带轮材料、结构 （1）带轮材料
工业上常用带轮材料为HT150铸铁。具有强度足够、 易于加工、价格便宜的特点；在低速或轻载中常用工程 塑料或铝合金，如洗衣机的大带轮选用工程塑料，小带 轮用铝合金、铁板冲压制成。 （2）带轮结构 如图7－6、7所示。
（2）V带传动 如图7－2所示。见实物。 （3）同步带传动 如图7－3所示。见实物。
.
3
§7-1 带传动
3.带传动的特点和应用 （1）特点
优点 传动平稳，能吸收振动、无噪声，过载 能打滑起保护作用。
缺点 不能保证准确的传动比。 （2）应用
一般安装在与电机直接相连接的传动轴上。 相同条件下V带传递功率是平皮带的3倍左右，因 此V带应用最广。如汽车发动机、数控车床的进
用寿命，让每个齿都有机会去承担不同的载荷，不会使 载荷总是集中在少数固定的单一齿对中。
.
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7-3 齿轮传动
例7－2 已知某个旧齿轮需要更换，已测得齿轮的外圆直 径为102mm,齿数Z1＝18，两轮中心矩a=121mm，请计 算除齿轮的主要参数和几何尺寸。
解：依尺寸计算公式， 得
6．圆柱齿轮的正确啮合传动的条件 m1 = m 2= m

工艺系统刚性差—大主偏角
合理副偏角值的选择
添加标题
一般较小
添加标题
—5°~10°
添加标题
精加工
添加标题
—小，0°
添加标题
加工高强高硬材料或断续切削
添加标题
—小，4°～6°
添加标题
切断刀、锯片、槽铣刀
添加标题
—小，1°～2°
过渡刃的型式
①直线刃
—粗车、强力车 κrε=κr/2
②圆弧刃
—粗糙度值小
冷却作用 清洗与防锈作用
常用切削液及其选用 =乳化油+水 切削油 = 矿物油、+动植物油 极压切削油 =切削油+硫、氯和磷极压添加剂 难加工材料的精加工
=水+防锈剂、清洗剂、油性添加剂 磨削、粗加工
①水溶液
01
车削、钻削、攻螺纹 滚齿、插齿、车螺纹、一般精加工
②乳化液
02
刀具磨损与刀具耐用度
4
磨屑形态
带状切屑
直线刃、折线刃、圆弧刃、波形刃
刀具合理几何参数选择应考虑的因素
—化学成分、制造方法、热处理状态 性能，表层情况等
①工件材料
壹
—化学成分、性能，刀具结构形式
②刀具材料及结构
—机床、夹具，系统刚性，功率 切削用量和切削液
③加工条件
叁
贰
各参数间的联系 —综合考虑相互作用与影响
刀具角度的选择
大后角→减小摩擦、提高寿命、改善表面质量 强度降低、散热差、磨损加快
后角的选择原则
工艺系统刚性 刚性差—振动 → 小后角 精度要求高 —重磨 → 小后角
切削层厚度hD小 → 大后角 切削层厚度hD大 → 小后角
强度、硬度高 → 小后角 塑性大 → 大后角

对机械坐标系的完整支持需要机床有相应的回机械参考点 功能，否则，机械坐标系的概念只在软件中体现。
▪ 工件坐标系：
在使用机床加工各种工件时，更多地使用工件坐标系。通 常，在工件加工时，我们描述某个加工位置总是相对于工件 上的某个点的，而工件在机床上的夹装位置相对于机械原点 常常是改变的，因此由必要引入一套在工件加工时更为方便 的坐标系统，这就是工件坐标系。工件坐标系也是一套右手 坐标系，它的原点是相对于工件上的某个点确定的，相对于 机械坐标原点则是可以浮动的。
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操作状态：
▪ 空闲状态
▪ 这是最常见的状态，在此状态下，机床当前没有动作输出，同时随时准 备接受新的任务，开始新的动作。
▪ 锁定状态
▪ 锁定状态是一种内部状态，一般指出现在状态切换时。所以一般情况下 用户接触不到。
▪ 紧停状态
▪ 这是一种非正常态。机床存在硬件故障或者用户按下“紧停”按钮时， 系统进入此状态，并且执行事先规定的保护动作，例如关闭主轴电机、 冷却泵等，在此状态下，机床同样被锁定，不能执行任何新的动作。在 用户排除硬件故障或者解除紧停开关后，系统自动执行“复位”操作把 机床恢复到“空闲”状态。
▪ 增量模式 ▪ 手动操作模式的一种。在增量模式下，用户同样是通过手动操作设备，
如计算机键盘、手持盒、手摇脉冲发生器等控制机床。与点动控制不 同的是，用户一次按键动作，也就是从按下到松开，机床只运动确定 的距离。也就是说，通过增量方式，用户可以精确地控制机床的位移 量。
▪ MDI模式
▪ 也是一种手动操作模式。在这种模式下，用户可以直接通过输入G指 令控制机床。系统在某些情况下执行一些内定的程序操作（如回工件 原点）时，也会自动把状态切换到MDI模式。但这不会影响用户使用。

推土机、履带式挖坑机、履带式自动布雷车、履带式机械爆破成壕系统等；在轮式军
用工程机械方面主要有轮式推土机、轮式装载机、轮式挖壕机、轮式自动布雷车等；
在保障机械方面主要有架桥作业车、金木工作业车、野战工事作业车、水源侦察车、
风水冷两用电动凿岩机等装备。从而，形成了较为齐全的军用工程机械装备体系，较
好地解决了部队的装备配给问题，使我军综合工程保障能力得到了大幅度的提升和加
73式拖式布雷车
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我军军用工程机械发展历程
• 自行研制阶段 • 从20世纪70年代中期至90年代初，随着国家经济发展和工业生产能力、科技力量、
科研条件等逐步增强与提高，以及为满足国防建设和部队作战工程保障任务的需要，
同时经过参照仿制阶段积累的科研经验和建立的科研技术基础，我国军用工程机械的
研制工作逐步转入自行研制阶段。在履带式军用工程机械方面先后研制成功了履带式
• ②建筑机械。主要有推土机、平地机、挖掘机、装载机、铲运机、压 路机、空气压缩机、凿岩机、装岩机和钢筋混凝土作业机械、石料加 工机械、木材加工机械等。用于构筑永备工事、军用道路、军港、军 用机场、导弹技术阵地、导弹发射阵地和军用仓库等工程设施。
• ③保障机械。主要有移动式电站、工程起重机和修理工程车等。用于 配合野战工程机械和建筑机械作业及工程装备、武器装备和车辆的保 养维修。
缺配套装备，如机械化部队伴随保障装备、两栖
类装备、山地构工作业装备等；另一方面则在已
装备的第二代军用工程机械的基础上，尽可能地
采用新原理、新技术、新材料、新工艺，发展性
能稳定、质量可靠、技术水平先进、功能多样的
新一代军用工程机械，以满足部队装备现代化建
设的需要。
ppt课件

作票退出检修。工作票安措布置完毕余压泄尽之后，依次拆
下轴承，机封等，解体检查发现轴承保持架松脱，机封动静
环结合面有磨损，更换一件新机封（LTJ—100），更换两
件新轴承（7319BECBM），调整非驱动端轴承外圆膨胀间
隙合格，押票试运启泵后非驱动端机封漏水大，重新布置安
措后拆下机封发现静环破损，更换一套新机封后按要求回装，
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七、机封失效形式
4.机械密封振动偏大。机械密封振动偏大， 最终导致失去密封效果。但机械密封振动 偏大的原因往往不仅仅是机械密封本身的 原因，泵的其它零部件也是产生振动的根 源，如泵轴设计不合理、加工的原因、轴 承精度不够、联轴器的平行度差、径向力 大等原因。
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八、机械密封维护
• （1）在没有介质通过时禁止启动设备。避 免端面干摩。
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七、机封失效形式
1.静压试验时泄漏。机械密封在安装时由于 不细心，往往会使密封端面被碰伤、变形、 损坏，清理不净、夹有颗粒状杂质，或是 由于定位螺钉松动、压盖没有压紧，机器、 设备精度不够，使密封面没有完全贴合， 都会造成介质泄漏。如果是轴套漏，则是 轴套密封圈装配时未被压紧或压缩量不够 或损坏。
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十、机械密封检修案例
2、#1月19日22:50检修完毕试运，机封漏水，退
泵后更换新机封试运仍然漏水，从两次机封损坏
的情况看出，破损的位置均处于静环最上方，第
二次更换的机封动环内圈有明显高温发黑痕迹，
破损的原因是局部接触动静环碰摩产生高温损坏
所致。#6机#1前置泵大修之后存在设备缺陷，前
置泵非驱动端轴承座垂立面进行了加工车削处理，
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七、机封失效形式
2.周期性或阵发性泄漏。机械密封的转子组件 周期性振动、轴向窜动量太大，都会造成泄漏。 机械密封的密封面要有一定的比压，这样才能 起到密封作用，这就要求机械密封的弹簧要有 一定的压缩量，给密封端面一个推力，旋转起 来使密封面产生密封所要求的比压。为了保证 这一个比压，机械密封要求泵轴不能有太大的 窜量，一般要保证在0.25mm以内。但在实际 设计当中，由于设计的不合理，往往泵轴产生 很大的窜量，对机械密封的使用是非常不利的。