機械零件的選材原則包括哪些方面

Ⅰ 機械零件選材的原則是什麼

可靠性，使用性，外觀，成本及生產加工市場

Ⅱ 簡述零件選材的一般原則是什麼

1 使用要求（或稱使用性能原則，首要考慮因素）

1.1
零件的工況：包括受力狀況、工作介質和工作環境。其中，腐蝕介質、震動，沖擊，高溫，低溫，高速，高載尤其應當慎重對待；此外，使用要求還可能包括一些特殊項目，如導電性、熱膨脹性、磁性、密度、美感、手感等。

1.2 對零件尺寸和質量的限制：有些尺寸是不允許變更的，有些則是不宜變更的，而多數質量要求與材料表面狀態有關。

1.3 零件的重要程度：通常是對於整機可靠性的相對重要性，有時則與零件本身的價值以及是否便於更換有關。

顯然，後兩方面又直接與設計和製造（即下面的工藝性能原則）密切相關。

意而齋教案

2 工藝要求（也稱工藝性能原則，決定成本利潤的關鍵）

2.1 毛坯製造（鑄造，鍛壓，切割，沖裁......少廢料或無廢料）。

2.2 機械加工（機加工工藝線路優化：質量+效率）。

2.3 熱處理工藝（使用性能需要，選用材料勝任）。

2.4 表面處理（不僅僅是漂亮，而且可以多方面改善使用性能，降低製造成本）

意而齋教案

3、經濟性要求（也稱經濟性原則，不是越便宜越好）

3.1 材料價格（注意普通圓鋼與冷拉型材，精密鑄造、精密鍛造的毛坯成本與加工成本的對比......）。

3.2 加工批量和加工費用（很多時候，片面的機械化與自動化，既不能保質也無法保量，而且很不經濟）。

3.3 材料的利用率（如根據板材、棒料、型材的規格，合理的搭配、套裁，充分利用）。

3.4
替代（盡量用廉價材料來代替價格相對昂貴的稀有材料，如在一些耐磨部位的套用球鐵替代銅套，用含油軸承替代車削加工的一些套，速度負載不大的情況下，用尼龍替代鋼件齒輪或者銅蝸輪等等。但是，在異金屬機械連接時，無論鉚釘螺釘鉸鏈，請盡量使用好材料，否則這些地方會因點偶腐蝕導致整體結構突然破壞）。

3.5 另外，還要考慮國家資源政策、國際市場動態和當地材料的供應情況等等。

Ⅲ 機械零件的選材原則

選材的最主要依據
指的是零件在使用時所應具備的材料性能，包括機械性能、物理性能和化學性能。對大多數零件而言，機械性能是主要的必能指標，表徵機械性能的參數主要有強度極限σb、彈性極限σe、屈服強度σs或σ0.2、伸長率δ、斷面收縮率ψ、沖擊韌性ak及硬度HRC或HBS等。這些參數中強度是機械性能的主要性能指標，只有在強度滿足要求的情況下，才能保證零件正常工作，且經久耐用。在材料力學的學習中，已經發現，在設計計算零件的危險截面尺寸或校核安全程度時所用的許用應力，都要根據材料強度數據推出。 材料的加工工藝性能主要有：鑄造、壓力加工、切削加工、熱處理和焊接等性能。其加工工藝性能的好壞直影響到零件的質量、生產效率及成本。所以，材料的工藝性能也是選材的重要依據之一。
（1）鑄造性能：一般是指熔點低、結晶溫度范圍小的合金才具有良好的鑄造性能。如：合金中共晶成分鑄造性最好。
（2）壓力加工性能：是指鋼材承受冷熱變形的能力。冷變形性能好的標志是成型性良好、加工表面質量高，不易產生裂紋；而熱變形性能好的標志是接受熱變形的能力 好，抗氧化性高，可變形的溫度范圍大及熱脆傾向小等。
（3）切削加工性能：刀具的磨損、動力消耗及零件表面光潔度等是評定金屬材料切削加工性能好壞的標志，也是合理選擇材料的重要依據之一。
（4）可焊性：衡量材料焊接性能的優劣是以焊縫區強度不低於基體金屬和不產生裂紋為標志。
（5）熱處理：是指鋼材在熱處理過程中所表現的行為。
如過熱傾向、淬透性、回火脆性、氧化脫碳傾向以及變形開裂傾向等來衡量熱處理工藝性能的優劣。
總之，良好的加工工藝性可以大減少加工過程的動力、材料消耗、縮短加工周期及降廢品率等。優良的加工工藝性能是降低產品成本的重要途徑。 1、鑄鐵
鑄鐵和鋼都是鐵碳合金，它們的區別主要在於含碳量的不同。含碳量小於2%的鐵碳合金稱為鋼，含碳量大於2%的稱為鑄鐵。鑄鐵具有適當的易熔性，良好的液態流動性，因而可鑄成形狀復雜的零件。此外，它的減震性、耐磨性、切削性（指灰鑄鐵）均較好且成本低廉，因此在機械製造中應用甚廣。常用的鑄鐵有：灰鑄鐵、球墨鑄鐵、可鍛鑄鐵、合金鑄鐵等。其中灰鑄鐵和球墨鑄鐵是脆性材料，不能進行輾壓和鍛造。在上述鑄鐵中，以灰鑄鐵應用最廣，球墨鑄鐵次之。
2、鋼
與鑄鐵相比，鋼具有高的強度、韌性和塑性，並可用熱處理方法改善其力學性能和加工性能。鋼制零件的毛坯可用鍛造、沖壓、焊接或鑄造等方法取得，因此其應用極為廣泛。
按照用途，鋼可分為結構鋼、工具鋼和特殊鋼。結構鋼用於製造各種機械零件和工程結構的構件；工具鋼主要用於製造各種刃具、模具和量具；特殊鋼（如不銹鋼、耐熱鋼、耐酸鋼等）用於製造在特殊環境下工作的零件。按照化學成分，鋼又可分為碳素鋼和合金鋼。碳素鋼的性質主要取決於含碳量，含碳量越高則鋼的強度越高，但塑性越低。為了改善鋼的性能，特意加入了一些合金元素的鋼稱為合金鋼。
1）碳素結構鋼
這類鋼的含碳量一般不超過0.7%。含碳量低於0.25%的低碳鋼，它的強度極限和屈服極限較低，塑性很高，且具有良好的焊接性，適於沖壓、焊接，常用來製作螺釘、螺母、墊圈、軸、氣門導桿和焊接構件等。含碳量在0．l%～0.2%的低碳鋼還用以製作滲碳的零件，如齒輪、活塞銷、鏈輪等。通過滲碳淬火可使零件表面硬而耐磨，心部韌而耐沖擊。如果要求有更高強度和耐沖擊性能時，可採用低碳含金鋼。含碳量在 0．3%～0．5%的中碳鋼，它的綜合力學性能較好，既有較高的強度，又有一定的塑性和韌性，常用作受力較大的螺栓、螺母、鍵、齒輪和軸等零件。含碳量在0.55%一0.7%的高碳鋼，具有高的強度和彈性，多用來製作普通的板彈簧、螺旋彈簧或鋼絲繩等。
2）合金結構鋼
鋼中添加合金元素的作用在於改善鋼的性能。例如：鎳能提高強度而不降低鋼的韌性；鉻能提高硬度、高溫強度、耐腐蝕性和提高高碳鋼的耐磨性；錳能提高鋼的耐磨性、強度和韌性；鋁的作用類似於錳，其影響更大些；釩能提高韌性及強度；硅可提高彈性極限和耐磨性，但會降低韌性。合金元素對鋼的影響是很復雜的，特別是當為了改善鋼的性能需要同時加入幾種合金元素時。應當注意，合金鋼的優良性能不僅取決於化學成分，而且在更大程度上取決於適當的熱處理。
3）鑄鋼
鑄鋼的液態流動性比鑄鐵差，所以用普通砂型鑄造時，壁厚常不小於10mm。鑄鋼件的收縮率比鑄鐵件大，故鑄鋼件的圓角和不同壁厚的過渡部分均應比鑄鐵件大些。
選擇鋼材時，應在滿足使用要求的條件下，盡量採用價格便宜供應充分的碳素鋼，必須採用合金鋼時也應優先選用硅、錳、硼、釩類合金鋼。
3、銅合金
銅合金有青銅與黃銅之分。黃銅是銅和鋅的合金，並含有少量的錳、鋁、鎳等，它具有很好的塑性及流動性，故可進行碾壓和鑄造。青銅可分為含錫青銅和不含錫青銅兩類，它們的減摩性和抗腐蝕性均較好，也可輾壓和鑄造。此外，還有軸承合金（或稱巴氏合金），主要用於製作滑動軸承的軸承襯。 1、橡膠
橡膠富於彈性，能吸收較多的沖擊能量，常用作聯軸器或減震器的彈性元件、帶傳動的膠帶等。硬橡膠可用於製造用水潤滑的軸承襯。
2、塑料
塑料的比重小，易於製成形狀復雜的零件，而且各種不同塑料具有不同的特點，如耐蝕性、絕熱性、絕緣性、減摩性、摩擦系數大等，所以近年來在機械製造中其應用日益廣泛。以木屑、石棉纖維等作填充物，用熱固性樹脂壓結而成的塑料稱為結合塑料，可用來製作儀表支架、手柄等受力不大的零件。以布、石棉、薄木板等層狀填充物為基體，用熱固性樹脂壓結而成的塑料稱為層壓塑料，可用來製作無聲齒輪、軸承村和摩擦片等。
設計機械零件時，選擇合適的材料是一項復雜的技術經濟問題。設計者應根據零件的用途、工作條件和材料的物理、化學、機械和工藝性能以及經濟因素等進行全面考慮。這就要求設計者在材料和工藝等方面具有廣泛的知識和實踐經驗。前面所述，僅是一些概略的說明。
各種材料的化學成分和力學性能可在有關的國家標准、行業標准和機械設計手冊中查得。

Ⅳ 機械零件選材必須遵循的三項原則是什麼

使用要求、工藝性、標准化。

設計機械零件時，不僅應使其滿足使用要求，即具備所要求的工作能力，同時還應當滿足生產要求，否則就可能製造不出來，或雖能製造但費工費料很不經濟。在具體生產條件下，如所設計的機械零件便於加工而加工費用很低，則這樣的零件就稱為具有良好的工藝性。

標准化的研究領域十分寬廣，就工業產品標准化而言，它是指對產品的品種、規格、質量、檢驗或安全、衛生要求等制訂標准並加以實施。產品標准化本身包括三個方面的含義：產品品種規格的系列化、零部件的通用化、產品質量標准化。

(4)機械零件的選材原則包括哪些方面擴展閱讀

零件基本要求

1、強度要求

零件在工作時不發生斷裂或者不產生超過容許限度的塑性變形的能力，這是機器正常運轉和安全生產的最基本要求。

2、剛度要求

零件工作時不產生超過規定的彈性變形的能力。這個要求只是對那些由於彈性形變過大就要降低機器工作性能的零件提出的。

3、壽命要求

要求零件在預期的工作期間保持正常工作而不致報廢。這個要求主要是對那些在變應力下工作和工作時受到磨損或腐蝕的零件提出的。

4、工藝性要求

在給定的工藝條件和生產水平下，能用較少的成本和勞動量把零件製造出來，並便於進行裝配。要從生產批量，材料，毛坯製作，加工方法，裝配過程，使用要求等各方面來考慮，合理設計零件結構。

5、經濟性要求

要用較低的成本和較少的工時製造出滿足技術要求的零件這與零件的工藝性有著密切的關系，並在很大程度上影響著機械的經濟性。

可以採取降低材料消耗，採用少餘量或無餘量的毛坯，以廉價材料代替昂貴材料，只在零件的關鍵部位採用優質貴重的材料，盡量採用標准零件等措施來提高零件的經濟性。

6、其他要求

隨著零件的容許空間、質量限制、重要程度、工作情況等的不同，還會提出體積、質量、可靠性、振動穩定性、雜訊等各種不同的要求，設計者應結合具體情況予以區別對待。

Ⅳ 機械工程材料選材應遵循哪些原則

實現性，實用性，經濟性

Ⅵ 機械零件的選材一般應根據哪些原則來考慮

選擇材料原則：材料應用場合、承受的載荷、價格因素，或者根據零件數量多少，庫存材料來確定。

Ⅶ 機械零件的材料都有哪些選擇原則

機械零件是指組成機器的不可拆分的基本單元，如螺栓、螺釘、鍵、帶、齒輪、軸、彈簧、銷等。機械零件分為通用零件和專用零件。通用零件是指能在各種機器中廣泛使用的零件，專用零件是指只能在某一類特定的機器中使用的零件。
一、機械零件常用材料
機械零件的材料有金屬材料、非金屬材料和復合材料。
金屬材料分為黑色金屬材料和有色金屬材料。黑色金屬材料包括各種鋼、鑄鋼和鑄鐵，具有較好的力學性能(如強度、塑性、韌性等)，價格相對便宜且容易獲得，而且能滿足多種性能和用途的要求。在各類黑色金屬中，由於合金鋼的性能優良，因而常常用來製造重要的零件。有色金屬材料包括銅合金、鋁合金、軸承合金等，具有密度小、導熱和導電性能好等優點，通常還可用於有減摩、耐磨及耐腐蝕要求的場合。
非金屬材料指塑料、橡膠、合成纖維等高分子材料及陶瓷等。高分子材料有許多優點，如原料豐富、密度小，在適當的溫度范圍內有很好的彈性，耐腐蝕性好等。其主要缺點是容易老化，其中不少材料阻燃性差，總體上講，耐熱性不好。陶瓷材料的主要特點是硬度極高、耐磨、耐腐蝕、熔點高、剛度大以及密度比鋼鐵小等。目前，陶瓷材料已應用於密封件、滾動軸承和切削刀具等結構中。其主要缺點是比較脆，斷裂韌度低，價格昂貴，加工工藝性差等。
復合材料是指用兩種或兩種以上具有明顯不同的物理和力學性能的材料經復合工藝處理而得到所需性能的一種新型材料。例如用玻璃、石墨(碳)、硼、塑料等非金屬材料可以復合成各種纖維增強復合材料。在普通碳素鋼板表面貼附塑料，可以獲得強度高而又耐腐蝕的塑料復合鋼板，主要優點是有較高的強度和彈性模量，而質量又特別小，但也有耐熱性差、導熱和導電性能較差的缺點。此外，復合材料的價格比較貴。所以目前復合材料主要用於航空、航天等高科技領域，在民用產品中，復合材料也有一些應用。
二、機械零件材料選擇原則
從各種各樣的材料中選擇出適用的材料，是一項受多方面因素所制約的工作。在以後的有關章節中，將分別介紹各種零件適用的材料和牌號。下面就金屬材料(主要是鋼鐵)的一般選用原則作一簡介。
選擇機械零件材料的原則是：所需材料應滿足零件的使用要求，有良好的工藝性和經濟性等。
1、使用要求
機械零件的使用要求表現為以下幾點：
(1)零件的工作狀況和受載情況，以及為避免相應的失效形式而提出的要求工作狀況是指零件所處的環境特點、工作溫度、摩擦和磨損的程度等。在濕熱環境或腐蝕介質中工作的零件，其材料應有良好的緩蝕和耐腐蝕的能力，例如選用不銹鋼、銅合金等。工作溫度對材料選擇的影響，一方面要考慮互相配合的兩零件的材料的線脹系數不能相差過大，以免在溫度變化時產生過大的熱應力或者使配合松動；另一方面也要考慮材料的力學性能隨溫度而改變的情況。在滑動摩擦下工作的零件，要提高其表面硬度，以增強耐磨性，應選擇適於進行表面處理的淬火鋼、滲碳鋼、氮化鋼等品種或選用減摩和耐磨性能好的材料。
受載情況是指載荷、應力的大小和性質。脆性材料原則上只適用於製造在靜載荷下工作的零件；在多少有些沖擊的情況下，應以塑性材料作為主要使用的材料；對於表面受較大接觸應力的零件，應選擇可以進行表面處理的材料，如表面硬化鋼；對於受變應力的零件，應選擇耐疲勞的材料；對於受沖擊載荷的零件，應選擇沖擊韌度較高的材料；對於尺寸取決於強度，且尺寸和質量又受限的零件，應選擇強度較高的材料；對於尺寸取決於剛度的零件，應選用彈性模量較大的材料。
金屬材料的性能一般可通過熱處理加以提高和改善，因此，要充分利用熱處理的手段來發揮材料的潛力。對於最常用的調質鋼，由於其回火溫度的不同，可得到力學性能不同的毛坯。回火溫度越高，材料的硬度和強度將越低，而塑性越好。所以在選擇材料的品種時。應同時規定其熱處理規范，並在圖樣上加以註明。
(2)對零件尺寸和質量的限制零件尺寸及質量的大小與材料的品種及毛坯製取方法有關。用鑄造材料製造毛坯時，一般可以不受尺寸及質量大小的限制；而用鍛造材料製造毛坯時，則需注意鍛壓機械及設備的生產能力。此外，零件尺寸和質量的大小還和材料的強重比有關，應盡可能選用強重比大的材料，以便減小零件的尺寸和質量。
(3)零件在整機或部件中的重要程度。
2、工藝要求
要考慮所用的材料從毛坯到成品都能方便地製造出來。例如，結構復雜、尺寸較大的零件難以鍛造，可以採用鑄造或焊接，其材料必須具有良好的鑄造性能或焊接性能。
根據所選的工藝，要考慮材料對該工藝的加工可能性。對於鑄造，要考慮材料的液態流動性、產生縮孔和偏析的可能性等；對於焊接，要考慮材料的焊接性和產生裂紋的傾向等；對於鍛造，要考慮材料的延伸性、熱脆性和變形能力等；對於需要熱處理的零件，要考慮材料的淬透性、淬火變形的傾向性等；對於需經切削加工的零件，要考慮材料的硬度、易切削性、冷作硬化程度和切削後能達到的表面粗糙度等。
3、經濟要求
(1)材料本身的相對價格在滿足使用要求的前提下，應盡量選用價格低廉的材料。這一點對於大批量製造的零件尤其重要。
(2)材料的加工費用當零件質量不大而加工量很大時，加工費用在零件總成本中要佔很大比例。盡管鑄鐵比鋼板價廉，但對於某些單件或小批量生產的箱體類零件來說，採用鑄鐵反而比採用鋼板焊接的成本更高，因為後者可以省掉模具的製造費用。
(3)材料的利用率採用無屑或少切屑加工，如模鍛、精鑄、沖壓等，可以提高材料的利用率。
(4)局部品質原則在很多情況下，零件在其不同的部位上對材料有不同的要求。要想選用一種材料滿足不同的要求，事實上是不可能的，即使可能，價格也非常昂貴。這時，可根據局部品質原則，在不同的部位上採用不同的材料或採用不同的熱處理工藝，使各局部的要求分別得到滿足。例如蝸輪的輪齒必須具有優良的耐磨性和較高的抗膠合能力，其他部分只需具有一般的強度即可，故在鑄鐵輪芯外套用青銅齒圈，以滿足這些要求。又如滑動軸承只在其和軸頸接觸的表面處要求有減摩性，所以只需用減摩材料製成軸瓦，而不必把整個軸承都用減摩材料製造。
局部品質也可以用滲碳、表面淬火、表面噴鍍、表面輾壓等方法獲得。
(5)材料代用以節約貴重、稀有材料由於供應上的原因或經濟性的要求，可以對所選材料用其他材料代用。例如，當強度為主要要求時，可選用強度較高而價格較貴的材料，也可用強度較差而價廉的材料代替，而將結構尺寸適當加大；當耐磨或耐腐蝕為主要要求時，可以不選用耐磨性或防腐性好的材料而選用較差的材料進行各種表面硬化處理或防腐處理；對於稀有材料，也可以用普通材料代替，例如用鋁青銅代替錫青銅製造軸瓦。
(6)材料供應情況從簡化材料品種的供應和儲存出發，對於小批量生產的零件，應盡可能減少同一台機器上使用材料的品種和規格。

Ⅷ 工程材料正確選材的基本原則是什麼

原則：

1、材料的使用性能——選材的最主要依據；在設計機械零件和選材時，應根據零件的工作條件，損壞形式，找出對材料機械性能的要求。

2、材料的工藝性能；材料的加工工藝性能主要有：鑄造、壓力加工、切削加工、熱處理和焊接等性能。其加工工藝性能的好壞直影響到零件的質量、生產效率及成本。

3、材料的經濟性能；每台機器產品成本的高低是勞動生產率和重要標志。

材料總是和一定的使用場合相聯系，可由一種或若干種物質構成。同一種物質，由於制備方法或加工方法不同，可成為用途迥異的不同類型和性質的材料。

(8)機械零件的選材原則包括哪些方面擴展閱讀：

按材料在空間的使用部位來將材料分類，如內牆材料、外牆材料、頂棚材料地面材料等。但這種分法確立之後，我們遇到一種材料既可以用到室內，也可以用到室外。

在室內，一種材料既可以用在地面、牆面，又可以用到頂棚上去，如石材、塗料等。如果一塊石片貼到頂棚、牆面、地面上，人們就會對有些材料的分類歸屬產生疑問。由此看來，要想把材料分清楚，只有從材料的本質來分及化學組成上來分。

新型材料(先進材料)是指那些正在發展，且具有優異性能和應用前景的一類材料。新型材料與傳統材料之間並沒有明顯的界限，傳統材料通過採用新技術，提高技術含量，提高性能，大幅度增加附加值而成為新型材料。

新材料在經過長期生產與應用之後也就成為傳統材料。傳統材料是發展新材料和高技術的基礎，而新型材料又往往能推動傳統材料的進一步發展。