自行車飛輪綜合實(shí)驗(yàn)

1、LOGO自行車飛輪綜合實(shí)驗(yàn) 10級機(jī)械類創(chuàng)新班 陳曉濱編號：0042012.11.23總綱總綱零件分析與選材零件分析與選材1工藝路線制定與依據(jù)工藝路線制定與依據(jù)2實(shí)驗(yàn)結(jié)果與分析實(shí)驗(yàn)結(jié)果與分析3結(jié)束語結(jié)束語4飛輪工況分析飛輪工況分析v 結(jié)構(gòu)比較松散，受力較小結(jié)構(gòu)比較松散，受力較小v 工作時(shí)，既有滾動也有滑動工作時(shí)，既有滾動也有滑動v 承受接觸應(yīng)力和摩擦力，齒根承受彎曲應(yīng)承受接觸應(yīng)力和摩擦力，齒根承受彎曲應(yīng)力力v 起起動時(shí)，齒部動時(shí)，齒部 還承受沖擊應(yīng)力還承受沖擊應(yīng)力分析分析齒面磨損或接觸疲勞失效形式失效形式齒部變形或者齒根折斷基體有較高的強(qiáng)基體有較高的強(qiáng)度和抗沖擊能力度和抗沖擊能力齒面耐磨性好齒

2、面耐磨性好外硬內(nèi)韌外硬內(nèi)韌選材選材現(xiàn)階段可選材料主要有以下幾種：現(xiàn)階段可選材料主要有以下幾種：v 滲碳鋼滲碳鋼 20Cr ，20CrMnTi 等等 v 碳素結(jié)構(gòu)鋼碳素結(jié)構(gòu)鋼 20鋼，鋼，25鋼鋼 ，Q235 等等v 非金屬材料非金屬材料 尼龍，夾布膠木等尼龍，夾布膠木等綜合考慮自行車飛輪的性能要求，技術(shù)成熟程度以及綜合考慮自行車飛輪的性能要求，技術(shù)成熟程度以及經(jīng)濟(jì)性能，選用經(jīng)濟(jì)性能，選用進(jìn)一步考慮飛輪載荷性質(zhì)和大小，精度要求等，最終進(jìn)一步考慮飛輪載荷性質(zhì)和大小，精度要求等，最終選定選定材料分析材料分析20Cr相變點(diǎn)相變點(diǎn) Ac1Ac3Ar1Ar3溫度溫度/C 766 838 702 799 2

3、0Cr 20Cr材料經(jīng)過熱處理后，外部具有較強(qiáng)的硬度，心部材料經(jīng)過熱處理后，外部具有較強(qiáng)的硬度，心部具有一定的韌性，冷熱加工性能良好，價(jià)格便宜，故是制具有一定的韌性，冷熱加工性能良好，價(jià)格便宜，故是制造自行車飛輪的合適材料。造自行車飛輪的合適材料。表一表一 20Cr 20Cr 相變點(diǎn)參數(shù)表相變點(diǎn)參數(shù)表正火正火滲碳滲碳淬火淬火低溫回火低溫回火機(jī)加工機(jī)加工20Cr 熱處理工藝路線熱處理工藝路線預(yù)先熱處理預(yù)先熱處理v20Cr含碳量在0.17%0.24%之間，屬于亞共析鋼v對亞共析鋼而言，正火溫度Ac3線以上3050C(Ac3=838)v保溫溫度：保溫溫度：900920C2030min900920C熱

4、處理熱處理項(xiàng)目項(xiàng)目保溫溫度保溫溫度保溫時(shí)間保溫時(shí)間冷卻方式冷卻方式曲線圖曲線圖正正火火900920C2030min出爐出爐空冷空冷溫度溫度固體固體滲碳滲碳920C23h隨鐵罐一隨鐵罐一起出爐空起出爐空冷冷淬淬火火860880C1520min油淬油淬回回火火160200C23h出爐出爐空冷空冷2030min時(shí)間時(shí)間900920C23h920C1520min23h860880C160200C組織分析組織分析片狀珠光體片狀珠光體鐵素體鐵素體原材料金相圖原材料金相圖材料：材料：20Cr20Cr硬度：硬度：149HB149HB組織：片狀珠組織：片狀珠光體光體+ +鐵素體鐵素體正火正火亞共析鋼的亞共析鋼的

5、C曲線曲線正火正火材料：材料：20Cr組織：索氏體組織：索氏體+鐵素體鐵素體原材料原材料固體滲碳固體滲碳過共析層過共析層共析層共析層亞共析層亞共析層滲碳層厚度滲碳層厚度0.5mm表層組織：珠光體表層組織：珠光體+網(wǎng)狀網(wǎng)狀二次滲碳體二次滲碳體心部：鐵素體心部：鐵素體+珠光體珠光體最終熱處理最終熱處理最終熱處理最終熱處理過共析層過共析層 共析層共析層 亞共析層亞共析層 基體基體過共析層：回火馬氏體過共析層：回火馬氏體（針狀）（針狀）+碳化物碳化物+殘余殘余奧氏體奧氏體共析層：回火馬氏體共析層：回火馬氏體（針狀）（針狀）+殘余奧氏體殘余奧氏體亞共析層：回火馬氏體亞共析層：回火馬氏體（針狀、板條）（針狀