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简述设计石墨零部件应注意的问题

来源:青岛华泰石墨时间:2020-04-30 09:31打印打印 字号:T|T
碳石墨制品具有良好的机械加工性能,可以任意加工成任何形状的制品。不过以相同形状和一样尺寸的石墨零件简单的代替金属零件,很多情况下不能保证机械零件的可靠性及使用性。
       碳石墨制品具有良好的机械加工性能,可以任意加工成任何形状的制品。不过以相同形状和一样尺寸的石墨零件简单的代替金属零件,很多情况下不能保证机械零件的可靠性及使用性。
       对于碳石墨材料的使用,设计人员应考虑石墨材料的特点,特别要注意它是脆性材料,其破坏之前基本没有塑性变形。石墨材料的破坏变形是在弹性范围之内,不超过1%。和所有脆性材料一样,石墨材料对于任何一个应力集中点,比如对于表面上的易破损处、锐边,突然改变的横断面,沟槽和孔眼,都是很敏感的。在零件的上述部位,其强度仅为材料的极限强度的几分之一。
       在设计时还应该注意石墨材料的极限强度差异很大,应力集中点,表面易破损处、材料内部结构的不均匀性,大气孔以及微细裂纹等因素对制品强度的影响。所以碳石墨零部件只能在受压及个别受弯曲负荷不大的条件下应用。受拉力作用的情况下,不允许使用碳石墨零件,受剪切应力和挤压应力很大时,也不推荐使用碳石墨材料制成的石墨零件。
       在设计碳石墨材料零件时还要注意摩擦面上承受的计算单位压力一定要低于碳石墨材料所容许的单位压力,因为机器运转的时候可能产生位移或歪斜,从而使零件的实际压力高于计算的压力。
       碳石墨零件在外形设计上应尽量简化,而且不适宜带有应力集中点。必须对于棱角处的倒角及截面突变处的结构形式进行研究。不应将碳石墨零件设计成薄壁的,其壁厚和直径的比例不应过小。
       碳石墨材料的线膨胀系数大大低于金属的线膨胀系数,需要特别注意研究将碳石墨零件禁锢于金属部件之内的方法。任何装开口销、销钉,固定螺钉的孔及螺纹,键槽等,都可能使碳石墨零件在工作过程中受到破坏。由于金属和碳石墨的线膨胀系数不同会造成箍紧力减弱,或者因为金属轴热膨胀过大,使转轴与碳石墨轴承之间的间隙消失,或者由于套圈膨胀过大而使它与碳石墨之间产生间隙,结果造成滑动不在石墨轴承与转轴之间进行,而是在石墨轴承与金属外套之间进行。所以在高温下工作的碳石墨轴承,采用加热嵌装法时,其预热的温度一定要高于轴承的可能工作温度,即预箍紧力要大。
       在工作中,为了防止因温度改变而使组合件发生位移,完全可以用胶糊或者漆将石墨零件粘接于金属部件上。为了保证碳石墨组合件的工作能力,一定注意正确选择配合间隙。针对于不同用途的零件选择合适的配合间隙。
       摩擦面的质量状况对于保证组合件的工作效果也很重要。主要在于与石墨相接触的金属零件的材质和表面加工质量。摩擦副材料选择得当,组合件的结构和摩擦面加工的正确,磨合情况也良好,才能保证碳石墨零件长期可靠的使用。
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