Реферат: Композиционные материалы 2

1. Введение

В настоящее время широкое распространение в производстве автодеталей по­лучили порошковые материалы, армированные дискретными хаотично ориенти­рованными волокнами. Многие отрасли современной техники своими успехами в значительной мере обязаны развитию порошковой металлургии ставшей во второй половине ХХ века одним из важнейших направлений научно - технического прогресса.

Практически в любой из отраслей промышленности применяют те или иные материалы и изделия, полученные методом порошковой металлургии. В частно­сти, при изготовлении шестерен редукторов навесных узлов используются по­рошковые материалы на основе железного порошка, как правило, полученного распылением расплава. По химическому составу такие порошки принадлежат к низколегированным конструкционным сталям. Кроме распыленных порошков применяют порошки, полученные методом совместного восстановления, обычно это ПЖВС (Белоруссия) или «ULTRAPAK» (Швеция). Специфика химического состава таких дисперсных материалов проявляется при охлаждении от температу­ры спекания.

В настоящей работе предлагается армировать дискретными волокнами матри­цу, что приводит к повышению прочностных свойств и увеличению коэффициента использования материала. Основной результат, достигнутый при проектировании, состоит в предложенном приспособлении, оснастке, технологии, элементе оборудования для прессования.

2.Техническое задание

2.1. Габариты и обозначения.

Диаметр зубьев df ₁ = 91.00(мм)

Диаметр впадин зубьев шестерни df ₂ – 88.70 (мм)

Делительный диаметр d = 90.00 (мм)

Диаметр ступицы Dc = 28.00 (мм)

Диаметр впадины Db = 50.00(мм)

Диаметр вала Dv = 12.00 (мм)

Ширина венца В = 10.00 (мм)

Глубина впадины h ₃ =3,00 (мм)

Высота зуба h = 3.00 (мм)

Неуказанные предельные отклонения по 1Т 14/2.

2.2. Масса изделия.

М = 450гр.

2.3. Температурные характеристики

Рабочая температура до 25^о С

2.4. Окружающая среда.

Атмосферный воздух.

2.5. Характеристики долговечности.

Срок эксплуатации 300000 ч. Угловая скорость n = 150.00 (об/мин)

3. Обзор технической литературы.

Из данных технического задания известно, что для изготовления шестерён редукторов требуется разработать легкий и износостойкий композиционный материал с плотностью меньше сталей. В качестве матричного материала можно взять порошок на металлической основе. В композитах с металлической матрицей сочетаются достоинства конструкционных металлических материалов с достоинствами композитов вообще [3].

Для них характерны высокие значения прочностных характеристик, модулей упругости, вязкости разрушения, ударной вязкости, обладают малой чувствитель­ностью к тепловым ударам и поверхностным дефектам. В таблице 1 приведены физико-химические свойства матричного материала на различных основах. Для улучшения прочностных свойств проектируемого изделия из КМ возникает необ­ходимость армирования порошкового изделия. Для армирования железных матриц широко применяются металлические, керамические, углеродные и полимерные волокна. Физико-механические свойства этих волокон приведены в таблице 2

Волокна, кроме того, что повышают прочность при изгибе, ещё и снижают плотность шестерён. Повышение Пн необходимо для повышения долговечности изделий, увеличения прочности при растяжении. Всё это приводит к увеличению реального базового числа нагружений зубьев шестерён. Некоторые металлические волокна имеют большую плотность (титановые), а некоторые большую стоимость (бериллиевые), алюминиевые и кремниевые имеют недостаточные механические

свойства. У карбидокремниевых и керамических волокон большая себестоимость. Поэтому за базовый вариант примем углеродные волокна.

--> ЧИТАТЬ ПОЛНОСТЬЮ <--