機械設計如何選擇剛材

『壹』 起重機械主體部分選用什麼鋼材Q235和Q345哪種好些謝謝！

起重機主體部分材質主要是普通碳素鋼Q235，起重機金屬結構的重要承載構件規定採用Q235B.Q235C,Q235D，對於一般起重機械金屬結構，當設計溫度不低於-25度時，允許採用沸騰鋼Q235F,工作界別為A7和A8的起重機，應採用平爐鎮靜鋼Q235C或者D，需要減輕結構自重時可採用16MN或15MNTI

『貳』 齒輪設計中，材料如何選擇

製造齒輪常用的鋼有調質鋼、淬火鋼、滲碳淬火鋼和滲氮鋼。鑄鋼的強度比鍛鋼稍低，常用於尺寸較大的齒輪；灰鑄鐵的機械性能較差，可用於輕載的開式齒輪傳動中；球墨鑄鐵可部分地代替鋼製造齒輪 ；塑料齒輪多用於輕載和要求雜訊低的地方，與其配對的齒輪一般用導熱性好的鋼齒輪。

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齒輪型號

按規格或尺寸大小分類，齒輪型號分為標准和非標准兩種；按國內外計量單位不同，齒輪型號分為公制和英制兩種。

1、公制齒輪型號

國內主要採用公制/模數（M/m），齒輪模數=分度圓直徑÷齒數=齒輪外徑÷（齒數+2）。

公制齒輪主要型號有：M0.4 M0.5 M0.6 M0.7
M0.75 M0.8 M0.9 M1 M1.25 M1.5 M1.75 M2 M2.25 M2.5 M2.75 M3 M3.5 M4 M4.5。

2、英制齒輪型號

DP齒輪是歐美等國採用的英制齒輪（徑節齒輪），是指每一英寸分度圓直徑上的齒數，該值越大齒越小。徑節
DP=z/D (z —齒數，D—分度圓直徑，英寸)，以徑節DP單位為 (1/in)。它與公制的換算關系為
m=25.4/DP，也就是說它和我們常用的模數是一樣的。

英制齒輪主要型號有：DP1 DP1.25 DP1.5 DP1.75 DP2 DP2.25 DP2.5 DP2.75 DP3 DP4 DP4.5 DP5 DP6 DP7 DP8 DP9 DP10 DP12 DP14 DP16。

參考資料來源：網路—齒輪

『叄』 在機械設計中，選用材料的依據是什麼

我沒有實際生產設計經驗，不過我個人認為依據有幾個。
1. 根據設計任務的要專求，要求你設計的是什屬么，比如它的工作環境，外形要求。
2.根據設計的東西的用途，是支撐受力，還是傳遞動力，還是輔助元件等等。
3.根據你選用的加工過程，設計元件的實際受載荷情況，還有它熱處理情況等等。

反正機械設計是個精密活，需要你考慮很多東西，不能馬虎。

『肆』 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。

『伍』 在機械設計中我們是如何選擇材料的需要考慮些什麼問題

考慮你所設計的零件的工藝要求，性能要求，還要考慮成本以及公司內是否存在這樣的回材料，在滿足機械性能以答及使用性能的前提下，盡量選擇公司里常用的，成本低的材料！如果你所設計的零件是新產品的話，那麼暫時不必考慮這些，但是，批量生產之後就必須要考慮這些！