Детали, работающие при высоких температурах
малым износом сопряженной детали в условиях работы без смазочных или со смазочным материалом. Эти материалы используют для деталей тормозов, фрикционных муфт и фрикционных передач.
Детали, работающие при высоких температурах, выполняют из жаростойких или жаропрочных сплавов.
Большинство деталей машин испытывает напряжения, возрастающие от нейтральной оси или слоя к поверхности (изгиб, кручение). На поверхности деталей действуют концентраторы, резко увеличивающие напряжения. Известно, что повышение прочности материалов свыше некоторого предела, в частности прочности сталей свыше 1200 МПа, мало повышает предел выносливости деталей из- за роста влияния концентрации напряжений. Большинство деталей машин выходит из строя вследствие поверхностных разрушений. Поэтому одной из современных тенденций повышения прочности деталей является применение поверхностных упрочнений и покрытий.
Эффект поверхностных упрочнений складывается из собственно упрочнения поверхностного слоя и из создания в нем остаточных напряжений сжатия, которые вычитаются из опасных напряжений растяжения от полезной нагрузки.
Выбор материала в значительной степени определяется требованиями, предъявляемыми к габаритам и массе деталей и машин в целом. Масса большинства деталей, подчиненных критерию прочности, обратна пропорциональна допускаемому напряжению в первой степени (реже в степени 2/3), а масса деталей, рассчитываемых на контактную прочность, а также деталей, рассчитываемых на действие силы тяжести или силы инерции, и, наконец, пружин (как деталей с заданной жесткостью) обратно пропорциональна квадрату допускаемого напряжения. Поэтому детали этих групп (пружины, подшипники качения и др.) всегда делают из прочных закаленных материалов.
Для деталей, подверженных действию массовых сил (тяжести, инерции),— деталей транспортных машин, быстроходных деталей — нужны материалы с высокой удельной прочностью (отнесенной к единице массы). Наибольшей удельной прочностью обладают композиционные металлические материалы, пластмассы с основой из закаленной стеклянной ткани, титановые сплавы, высококачественные закаленные стали, высокопрочные легкие сплавы.
Если размеры деталей выбраны заранее, то материал назначают по расчету.