Черчение

При выборе материалов для конкретных деталей необходимо учиты­вать целый ряд условий: 1 — их свойства; 2 — условия работы деталей; 3 — характер нагрузок; 4 — вид и характер напряжений; 5 — стоимость и доступность.

1.  Свойства материалов. Физико-химические свойства опреде­ляются химическим составом (наличием входящих элементов и их количест­венным соотношением), способом изготовления (для металлов — их метал­лургия) и обработкой (для металлов — термическая и химико-термическая).

Масса (плотность) материала представляет интерес при оценке общего веса конструкции и ее отдельных сборочных единиц, а также для составле­ния сводных материальных спецификаций.

Теплоемкость, теплопроводность, жаростойкость, линейное и объемное расширение при нагревании — свойства, имеющие большое значение при конструировании деталей, работающих при высоких температурах.

Коррозийная стойкость материала очень важна для деталей, подвержен­ных действию различных кислот, морской воды, газов, влажного воздуха, атмосферных осадков и т. д.

Электропроводность, магнитная проницаемость и другие электрические и магнитные свойства материалов имеют значение для деталей, работаю­щих в электротехнических изделиях и электронных блоках.

Прозрачность — оптическое свойство, характеризующее стекло, целлу­лоид, слюду и некоторые пластики.

Механические свойства определяют твердость материала, прочность, уп­ругость, пластичность, вязкость и т. д.

Технологические свойства характеризуют свариваемость, штампуемость, обрабатываемость (механическая, термическая и химико-термичес­кая) и литейные свойства (для деталей, изготовляемых литьем).

2.  Условия работы деталей. Детали могут работать в услови­ях высоких температур, корродирующего воздействия различных сред, при­водящих к быстрому механическому износу, обеспечивающих минималь­ные потери энергии на трение, обеспечивающих герметичность соединений и изоляцию соединяемых деталей (термическую, электрическую и т. п.).

3.  Характер нагрузок. Нагрузки, воспринимаемые деталями, по характеру действия могут быть постоянными (статическими) и перемен­ными (динамическими). Выбор материалов для деталей, подверженных воздействию динамических нагрузок, — ответственное дело. Материалы в этом случае, кроме повышенной статической прочности, должны иметь не­которые особые механические качества.

Таблица 9

Выбор материала для изготовления деталей фасонного профиля

Примечание. Условные знаки: + — наиболее часто используемые материалы; О — матери­алы, которые начинают применяться в настоящее время.

4.  Вид и характер напряжений. Под влиянием приложен­ных нагрузок в работающих деталях возникают напряжения. Основные ви­ды напряжений: растяжение, сжатие, сдвиг.(срез), изгиб и кручение. Ино­гда на детали воздействуют одновременно несколько видов напряжений, например: сжатие или растяжение с изгибом и т. д. В некоторых случаях вид напряжения оказывает влияние на выбор материала. Например, чугун используют там, где деталь работает только на сжатие, так как известно, что он хорошо работает на сжатие, но плохо на растяжение.

5.  Стоимость и доступность материала. Оптималь­ным решением будет назначение такого материала, который, обеспечивая необходимую прочность, жесткость, износоустойчивость, обрабатывае­мость и т. д., одновременно недорог и доступен.

Кроме указанных свойств, конструктор при выборе материала учитыва­ет и его способность принимать требуемую форму. В табл. 9 приведены ре­комендации по выбору материалов в зависимости от некоторых видов тех­нологических способов изготовления деталей.