簡述設(shè)計石墨零部件應(yīng)注意的問題

簡述設(shè)計石墨零部件應(yīng)注意的問題 

碳石墨制品具有良好的機械加工性能，可以任意加工成任何形狀的制品。不過以相同形狀和一樣尺寸的石墨零件簡單的代替金屬零件，很多情況下不能保證機械零件的可靠性及使用性。
碳石墨制品具有良好的機械加工性能，可以任意加工成任何形狀的制品。不過以相同形狀和一樣尺寸的石墨零件簡單的代替金屬零件，很多情況下不能保證機械零件的可靠性及使用性。
對于碳石墨材料的使用，設(shè)計人員應(yīng)考慮石墨材料的特點，特別要注意它是脆性材料，其破壞之前基本沒有塑性變形。石墨材料的破壞變形是在彈性范圍之內(nèi)，不超過1%。和所有脆性材料一樣，石墨材料對于任何一個應(yīng)力集中點，比如對于表面上的易破損處、銳邊，突然改變的橫斷面，溝槽和孔眼，都是很敏感的。在零件的上述部位，其強度僅為材料的極限強度的幾分之一。
在設(shè)計時還應(yīng)該注意石墨材料的極限強度差異很大，應(yīng)力集中點，表面易破損處、材料內(nèi)部結(jié)構(gòu)的不均勻性，大氣孔以及微細(xì)裂紋等因素對制品強度的影響。所以碳石墨零部件只能在受壓及個別受彎曲負(fù)荷不大的條件下應(yīng)用。受拉力作用的情況下，不允許使用碳石墨零件，受剪切應(yīng)力和擠壓應(yīng)力很大時，也不推薦使用碳石墨材料制成的石墨零件。
在設(shè)計碳石墨材料零件時還要注意摩擦面上承受的計算單位壓力一定要低于碳石墨材料所容許的單位壓力，因為機器運轉(zhuǎn)的時候可能產(chǎn)生位移或歪斜，從而使零件的實際壓力高于計算的壓力。
碳石墨零件在外形設(shè)計上應(yīng)盡量簡化，而且不適宜帶有應(yīng)力集中點。必須對于棱角處的倒角及截面突變處的結(jié)構(gòu)形式進行研究。不應(yīng)將碳石墨零件設(shè)計成薄壁的，其壁厚和直徑的比例不應(yīng)過小。
碳石墨材料的線膨脹系數(shù)大大低于金屬的線膨脹系數(shù)，需要特別注意研究將碳石墨零件禁錮于金屬部件之內(nèi)的方法。任何裝開口銷、銷釘，固定螺釘?shù)目准奥菁y，鍵槽等，都可能使碳石墨零件在工作過程中受到破壞。由于金屬和碳石墨的線膨脹系數(shù)不同會造成箍緊力減弱，或者因為金屬軸熱膨脹過大，使轉(zhuǎn)軸與碳石墨軸承之間的間隙消失，或者由于套圈膨脹過大而使它與碳石墨之間產(chǎn)生間隙，結(jié)果造成滑動不在石墨軸承與轉(zhuǎn)軸之間進行，而是在石墨軸承與金屬外套之間進行。所以在高溫下工作的碳石墨軸承，采用加熱嵌裝法時，其預(yù)熱的溫度一定要高于軸承的可能工作溫度，即預(yù)箍緊力要大。
在工作中，為了防止因溫度改變而使組合件發(fā)生位移，完全可以用膠糊或者漆將石墨零件粘接于金屬部件上。為了保證碳石墨組合件的工作能力，一定注意正確選擇配合間隙。針對于不同用途的零件選擇合適的配合間隙。
摩擦面的質(zhì)量狀況對于保證組合件的工作效果也很重要。主要在于與石墨相接觸的金屬零件的材質(zhì)和表面加工質(zhì)量。摩擦副材料選擇得當(dāng)，組合件的結(jié)構(gòu)和摩擦面加工的正確，磨合情況也良好，才能保證碳石墨零件長期可靠的使用。
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