材料膨胀系数不同引起的问题

zhme110 · 发表于 2008-2-29 21:58:42

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为减轻某产品重量，打算将原来的钢与铜（钢套、铜杆配合形式，铜杆可绕钢套旋转）材的结合方式改为铝与铜的结合形式，因为铝比铜轻许多可减重量。重量上是减轻了，可是听说，因为铝和钢的膨胀系数不同，容易引起卡死转不动的问题，不知道真的是不是低温时铝收缩的厉害，铜收缩的小些，这样铜杆容易被铝套抱紧转不动？那位有遇到这样的问题，是不是这样啊？如果是那么为了减轻重量有什么办法呢？

weishijie111 · 发表于 2008-3-1 07:44:19

转速高吗?铝的耐磨性不好,低温时塑性降低,不能只考虑减重量,可以用一些有机材料代替.

mideas · 发表于 2008-3-1 09:59:35

温度相差到底有多大，如果相差不大，没事的

gaoyns · 发表于 2008-3-1 11:19:45

楼主没说明温度变化范围，这很重要，因为收缩量与温度变化量成正比。
黄铜的线膨胀系数为17.8×10^-6；铝及其合金的线膨胀系数为22-24×10^-6；而碳钢的线膨胀系数为10.6-12.2×10^-6
铝的线膨胀系数比钢的大一倍，温差大时是会抱紧的。

czcxq0408 · 发表于 2008-3-1 11:24:06

如果工作温度不高，个人觉得没什么大问题，重要的是要考虑耐性。

zhme110 · 发表于 2008-3-1 13:16:39

原帖由 gaoyns 于 2008-3-1 11:19 发表 http://www.3dportal.cn/discuz/images/common/back.gif* f7 X8 K# U" J1 N# c" c
楼主没说明温度变化范围，这很重要，因为收缩量与温度变化量成正比。- p: d. K" P! X4 P6 Z
黄铜的线膨胀系数为17.8×10^-6；铝及其合金的线膨胀系数为22-24×10^-6；而碳钢的线膨胀系数为10.6-12.2×10^-6
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十分感谢朋友们的解答，我工作温度范围在-40°到70°之间，低转速。看来如身边一些师傅所言一样，铝铜结合方式是不行了。

zhme110 · 发表于 2008-3-1 13:18:20

原帖由 czcxq0408 于 2008-3-1 11:24 发表 http://www.3dportal.cn/discuz/images/common/back.gif
5 k+ L# }2 a: U: ]$ M; [& n* s, c如果工作温度不高，个人觉得没什么大问题，重要的是要考虑耐性。

请问所说的耐性是什么？

shangong · 发表于 2008-3-5 09:46:14

用聚四氟不行吗,重量轻耐磨性极好.

sangshulee · 发表于 2008-3-5 14:44:40

如果只考虑材料的膨胀系数的问题你可以在设计的时候公差设定的时候把膨胀系数考虑进去阿

linwei000 · 发表于 2008-3-5 15:47:15

铝的强度好象不能跟钢比把

LLLDK3 · 发表于 2008-3-5 20:59:23

估计在这个温度范围内通过调整公差来解决膨胀系数的问题不太容易，如果尺寸较小还好。采用有机材料估计强度无法满足。其实可以考虑一下铝基复合材料，铝合金中添加一些碳化硅颗粒的材料，尺寸稳定，强度高，密度轻耐磨性好，不过价钱高了一些。

hbh0606 · 发表于 2008-3-5 21:35:19

工作温差是多少呢？如果只是气温引起的变化，一般不考虑热胀冷缩量。

zhme110 · 发表于 2008-3-9 23:43:11

感谢楼上朋友的解答，学习了不少。
聚四氟似乎可以减轻重量，可是该种材料能否保证强度要求呢？设计的时候公差设定的时候把膨胀系数考虑进去，那么保证了低温工作正常的话,，那么常温下可能配合间隙会大些，影响精度；铝基复合材料应该是一种新型的材料吧，相信应该不错，但是这方面接触太少，不知道有没有此方面经验的朋友吗?可以交流下。

黑番 · 发表于 2008-3-10 09:22:10

车小点不就行了它热涨就不会卡住了

zhme110 · 发表于 2008-3-11 12:38:58

晕倒，车小了，常温下公差配合都不合理了，装出来的产品精度难保障了。

pxlqingliu · 发表于 2008-3-11 13:56:35

现在的功能梯度材料能解决这个问题

zhme110 · 发表于 2008-3-11 22:21:46

原帖由 pxlqingliu 于 2008-3-11 13:56 发表 http://www.3dportal.cn/discuz/images/common/back.gif
6 E9 m# }2 L" H& `现在的功能梯度材料能解决这个问题

具体讲讲什么意思啊？

LLLDK3 · 发表于 2008-3-12 18:20:54

呵呵，现在常用的铝基复合材料主要是在冶炼的时候加入碳化硅或者氮化硼颗粒，通过压铸的方式成型，比较适合做长杆状工件。由于碳化硅或者氮化硼的膨胀系数小，所以尺寸稳定，而且有硬质点的存在会提高耐磨性。现在已经有这种材料做的汽车轮毂。

lai33 · 发表于 2008-3-18 16:33:57

我觉得还是用一样的材料,膨胀系数、耐磨性系数也可能会好起来！

kevin8hu · 发表于 2008-3-30 09:13:54

原帖由 LLLDK3 于 2008-3-12 18:20 发表 http://www.3dportal.cn/discuz/images/common/back.gif
/ @" |* j6 m/ _6 V8 v: N8 U呵呵，现在常用的铝基复合材料主要是在冶炼的时候加入碳化硅或者氮化硼颗粒，通过压铸的方式成型，比较适合做长杆状工件。由于碳化硅或者氮化硼的膨胀系数小，所以尺寸稳定，而且有硬质点的存在会提高耐磨性。现在已 ...

就用这种铝基复合材料吧,膨胀系数小,尺寸还稳定,还有高的硬度和耐磨性,我看行!

kevin8hu · 发表于 2008-3-30 09:15:53

原帖由 zhme110 于 2008-3-11 12:38 发表 http://www.3dportal.cn/discuz/images/common/back.gif
/ C5 k! S' A, i5 {- W$ F晕倒，车小了，常温下公差配合都不合理了，装出来的产品精度难保障了。

如果是装配比较精密的东西,这种扩大加工余量的方法肯定不行,因为配合性能完全改变,还是要从材料的膨胀系数考虑!

WU581176 · 发表于 2008-4-2 15:29:53

在许多应用方面都要考虑材料的线膨胀系数不一致的问题。

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[已解决] 材料膨胀系数不同引起的问题

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