汽车机械基础
汽车机械基础
项目1 机械概述任务1 认识机械的有关名词1.答：（1）机器和机构总称为机械。
（2）机器是由许多构件组合而成；各个构件之间具有确定的相对运动；能实现能量转换或做有用的机械功。
（3）机构是具有确定相对运动构件的一种实体组合，且具有确定的相对运动。
（4）构件是机构中的运动单元，也就是相互之间能做相对运动的物体。
（5）零件是构件的组成部分。
2.答：（1）机器的特征是a 由许多构件组合而成。
b 各个构件之间具有确定的相对运动。
c 能实现能量转换或做有用的机械功。
(2)机构的特征是a 由许多构件组合而成。
b 各个构件之间具有确定的相对运动。
相同点是两者均是有许多构件组成且都具有确定的相对运动，不同点是机器能够进行能量的转换然而机构不能进行能量的转换。
任务2 认识机械运动1.答：运动副是指组成机构的各构件直接接触的可动连接。
低副的特点是运动副的接触表面为平面或圆柱面，承受载荷时单位面积上的压力较小，承载能力大，便于制造、维修，但其效率低且摩擦损失大，故在工作中要保证良好的润滑。
高副的特点是运动副的接触表面为点或线接触，能传递较复杂的运动，但接触处单位面积上的压力较高，易磨损，制造、维修较困难。
2.答：按传递力方式的不同，机械传动可分为摩擦传动和啮合传动。
摩擦传动可分为摩擦轮传动和带传动等，啮合传动可分为齿轮传动、蜗轮传动、螺旋传动、链传动、同步齿形带传动等。
按传动比的不同又可将机械传动分为定传动比传动和变传动比传动。
3. 常用构件的运动简图如下表。
项目2 构件与机构的力学知识任务1 构件的受力分析1.答：力的概念：力是物体间相互的机械作用。
力的作用效果：使物体的运动状态发生变化或使物体产生变形。
2.答：力的三要素是：作用点、大小、方向。
力的单位是牛顿，简写为N。
3.答：平面平行力系是指各力的作用线都在同一平面内且相互平行的力系。
例如：车轮对车桥的支撑力。
平面汇交力系是指各力的作用线在同一平面内汇交于一点的力系。
汽车机械基础
汽车机械基础1.机械：机器、机械设备和机械工具的统称。
2.机器：是执行机械运动，变换机械运动方式或传递能量的装置。
3.机构：由若干零件组成，可在机械中转变并传递特定的机械运动。
4.构件：由若干零件组成，能独立完成某种运动的单元5.零件：构成机械的最小单元，也是制造的最小单元。
6.标准件：是按国家标准(或部标准等) 大批量制造的常用零件。
7.自由构件的自由度数：自由构件在平面内运动，具有三个自由度。
8.约束：起限制作用的物体，称为约束物体，简称约束。
9.运动副：构件之间的接触和约束，称为运动副。
10.低副：两个构件之间为面接触形成的运动副。
11.高副：两个构件之间以点或线接触形成的运动副。
12.平衡：是指物体处于静止或作匀速直线运动的状态。
13.弹性变形：随着外力被撤消后而完全消失的变形。
14.塑性变形：外力被撤消后不能消失而残留下来的变形。
15.力矩：力与力臂的乘积称为力对点之矩，简称力矩。
16.力偶：大小相等，方向相反，作用线互相平行的一对力，称为力偶17.内力：杆件受外力后，构件内部所引起的此部分与彼部分之间的相互作用力。
18.强度：构件抵抗破坏的能力。
19.刚度：构件抵抗弹性变形的能力。
20.稳定性：受压细长直杆，在载荷作用下保持其原有直线平衡状态的能力。
21.硬度：是指材料抵抗其他物体在表面压出凹陷印痕的能力。
22.机械效率：是有用功率和输入功率之比。
23.凸轮基圆：凸轮轮廓曲线的最小半径所作的圆。
24.打滑：由于张紧不足，摩擦面有润滑油，过载而松弛等原因，使带在带轮上打滑而不能传递动力。
25.分度圆：直径等于齿数乘模数的圆，称为分度圆。
26.正确啮合条件：两齿轮的模数必须相等；两齿轮的压力角必须相等。
27.轮系：机械传动系统中一系列相互啮合齿轮组成的传动装置。
28.定轴轮系：轮系齿轮轴线均固定不动，称为定轴轮系。
29.周转轮系：至少有一个齿轮的轴线绕其他齿轮的轴线转动的轮系。
30.液压传动：是利用液体作为工作介质；利用液体压力传递运动和动力的一种传动方式。
汽车机械基础(教案)
汽车机械基础(教案)第一章：汽车概述1.1 课程介绍本章主要介绍汽车的基本概念、分类、性能和参数。
通过学习，使学生了解汽车的基本情况，为后续课程打下基础。
1.2 教学目标1. 了解汽车的基本概念和分类。
2. 掌握汽车的主要性能和参数。
1.3 教学内容1. 汽车的概念与分类2. 汽车的主要性能指标3. 汽车的主要参数1.4 教学方法采用讲授法，结合实例进行分析。
1.5 教学重点与难点1. 汽车的分类2. 汽车的主要性能指标和参数第二章：发动机原理与结构2.1 课程介绍本章主要介绍发动机的基本原理、分类和结构。
通过学习，使学生了解发动机的工作原理，掌握发动机的分类和结构。
2.2 教学目标1. 了解发动机的基本原理。
2. 掌握发动机的分类和结构。
2.3 教学内容1. 发动机的基本原理2. 发动机的分类3. 发动机的结构组成2.4 教学方法采用讲授法，结合实例进行分析。
2.5 教学重点与难点1. 发动机的基本原理2. 发动机的分类和结构组成第三章：汽车传动系统3.1 课程介绍本章主要介绍汽车传动系统的基本原理和主要部件。
通过学习，使学生了解汽车传动系统的作用，掌握传动系统的组成和原理。
3.2 教学目标1. 了解汽车传动系统的基本原理。
2. 掌握汽车传动系统的主要部件。
3.3 教学内容1. 汽车传动系统的原理2. 汽车传动系统的主要部件3.4 教学方法采用讲授法，结合实例进行分析。
3.5 教学重点与难点1. 汽车传动系统的原理2. 汽车传动系统的主要部件第四章：汽车制动系统4.1 课程介绍本章主要介绍汽车制动系统的基本原理和主要部件。
通过学习，使学生了解汽车制动系统的作用，掌握制动系统的组成和原理。
4.2 教学目标1. 了解汽车制动系统的基本原理。
2. 掌握汽车制动系统的主要部件。
4.3 教学内容1. 汽车制动系统的原理2. 汽车制动系统的主要部件4.4 教学方法采用讲授法，结合实例进行分析。
4.5 教学重点与难点1. 汽车制动系统的原理2. 汽车制动系统的主要部件第五章：汽车电气系统5.1 课程介绍本章主要介绍汽车电气系统的基本原理和主要部件。
汽车机械基础(教案)
汽车机械基础(教案)章节一：汽车概述教学目标：了解汽车的定义、发展历程和基本分类。
教学内容：汽车的定义、汽车的发明与发展、汽车的分类。
教学方法：采用讲解、图片展示和视频播放等方式进行教学。
章节二：发动机原理与结构教学目标：了解发动机的定义、工作原理和主要结构。
教学内容：发动机的定义、工作原理、主要结构、发动机的分类。
教学方法：采用讲解、图片展示和视频播放等方式进行教学。
章节三：汽车传动系统教学目标：了解汽车传动系统的定义、作用和主要结构。
教学内容：汽车传动系统的定义、作用、主要结构、传动系统的分类。
教学方法：采用讲解、图片展示和视频播放等方式进行教学。
章节四：汽车制动系统教学目标：了解汽车制动系统的定义、作用和主要结构。
教学内容：汽车制动系统的定义、作用、主要结构、制动系统的分类。
教学方法：采用讲解、图片展示和视频播放等方式进行教学。
章节五：汽车电气系统教学目标：了解汽车电气系统的定义、作用和主要结构。
教学内容：汽车电气系统的定义、作用、主要结构、电气系统的分类。
教学方法：采用讲解、图片展示和视频播放等方式进行教学。
章节六：汽车悬挂系统教学目标：理解汽车悬挂系统的功能、重要性以及常见类型。
教学内容：悬挂系统的功能、重要性、弹簧和减震器的类型、悬挂系统的调整和维护。
教学方法：结合实物展示、模拟图解和实际操作演示进行教学。
章节七：汽车轮胎与车轮教学目标：掌握轮胎的结构、功能和磨损规律，了解车轮的基本知识。
教学内容：轮胎的结构、功能、磨损规律、车轮的构造和轮胎的更换与维护。
教学方法：利用轮胎模型、视频和实操演练进行教学。
章节八：汽车冷却系统教学目标：了解汽车冷却系统的作用、结构和常见冷却液的性质。
教学内容：冷却系统的作用、主要组成部分（如水泵、散热器、冷却液）、冷却液的选择和使用注意事项。
教学方法：通过图解、视频和冷却系统模型进行教学。
章节九：汽车燃油系统教学目标：认识汽车燃油系统的基本组成部分和工作原理。
汽车机械基础
任务一 识读简单轴类零件图
2.分析视图 该零件选用了两个视图,主视图(结合尺寸)已将齿 轮轴的主要结构表达清楚了,观察可知,该零件由几段 不同直径的回转体组成,最大的圆柱上制有轮齿,最右 端圆柱上有一键槽,零件两端有倒角,最大直径处两端 面有砂轮越程槽。移出断面图用于表达键槽深度和进 行有关标注。
图3-12 汽车配气机构中气门的局部剖视图 a)气门实物 b)凹形顶局部剖视图 c)球面顶局部剖视图
你可能需要的帮助
3.认识断面图 假想用剖切平面将机件在某处切断,只画出切断面形状的投影并画上规定的剖面符 号的图形,称为断面图,简称断面,如图3-13所示。
图3-13 断面图
你可能需要的帮助
(1)断面图与剖视图的区别 断面图仅画出机件断面的图形,而剖视图则要画出剖 切平面以后的所有部分的投影,如图3-14所示。
你可能需要的帮助
(2)退刀槽或砂轮越程槽的标注 对零件进行切削加工时,为了进给、退刀方便或 保证被加工表面得到完全加工,常在轴肩和孔的台阶部位做出退刀槽或砂轮越程槽。 如图3-22所示,“2×0.5”表示槽宽×槽深。
图3-22 倒角与退刀槽的标注
你可能需要的帮助
三、技术要求及其表示方法 零件图中,常用一些规定的数字、字母、符号和文字注解,简明、标准地给出零件 在使用、制造和检验时应达到的一些技术要求(包括表面粗糙度、尺寸公差、形状和 位置公差、齿轮基本参数、表面处理、材料热处理和检验等方面的要求等),如图3-23 所示。
你可能需要的帮助
4.认识机件的其他表达方式 (1)局部放大图 将机件的部分结构用大于原图形所采用的比例画出的图形,称为
局部放大图,如图3-17中的Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ三处。
图3-17 局部放大图
《汽车机械基础》课程标准
《汽车机械基础》课程标准一、课程性质本课程是中等职业学校汽车修理类专业必修的一门专业类平台课程，是一门理论与实践相结合的专业课程，其任务是让学生掌握与汽车相关的机械基础知识和基本技能，为《汽车构造》《汽车使用和维护》等后续课程的学习奠定基础。
二、学时与学分72学时，4学分。
三、课程设计思路本课程按照立德树人的要求，突出职业能力培养，兼顾中高职课程衔接，高度融合汽车机械基础知识、基本技能的学习和职业精神的培养。
1.依据汽车修理专业类行业面向和职业面向，以及《中等职业学校汽车修理专业类课程指导方案》中确定的人才培养定位、综合素质、行业通用能力，按照知识与技能、过程与方法、情感态度与价值观三个维度，突出汽车识图及汽车常用机构、传动装置认知能力的培养，结合学生职业生涯发展需要，确定本课程目标。
2.根据课程目标，以及汽车维修工等岗位需求，对接国家职业技能标准（初级）、职业技能等级标准（初级）中涉及汽车机械基础的基础理论、基本技能和职业操守，兼顾职业道德、职业基础知识、安全知识、相关法律法规知识，反映技术进步和生产实际，体现科学性、前沿性、适用性原则，确定本课程内容。
3.设置机械识图、常用机构、机械零件、机械传动、液压传动等模块，将汽车机械基础知识、基本技能与职业素养有机融入。
根据学生认知规律和职业成长规律，按从单一到综合、从理论认知到实践训练的顺序，序化教学内容。
四、课程目标学生通过学习本课程，掌握汽车机械基础知识，具备汽车识图以及汽车常用机构、传动装置的认知能力，初步建立良好的职业意识，养成良好的职业习惯。
1.掌握机械识图及常用机构、机械零件、机械传动、液压传动等基础知识。
2.认识常用机构和机械零件，了解机械传动和液压传动，具备识读简单的汽车零件图的基本能力。
3.能识读简单基本体组合的三视图，能够知道机械传动及液压传动的工作过程。
4.能查阅国家标准、手册、图册等技术资料。
5.养成主动参与、积极进取的学习态度，具有良好的团结协作精神和职业道德。
《汽车机械基础》第二章 常用机构
（1）等速运动规律
（2）等加速等减速运动规律
（3）简谐运动规律
四、凸轮轮廓设计
1.反转法原理
凸轮机构工作时，通常凸轮是运动的。用图解法绘制凸轮 轮廓曲线时，却需要凸轮与图面相对静止。
一、 概述
凸轮机构主要由凸轮、从动件和机架三个基本构件组成。从动 件与凸轮轮廓为高副接触。
凸轮机构的优点为：只需设计适当的凸轮轮廓，便可使从动件 得到所需的运动规律，并且结构简单、紧凑、设计方便。
它的缺点是：凸轮轮廓与从动件之间为点接触或线接触，易于 磨损，高精度凸轮机构制造也比较困难。
二、 凸轮机构的分类
（1）按其用途可分为：
①传力螺旋 ②传动螺旋 ③调整螺旋
（2）按摩擦性质可分为
①滑动螺旋：螺旋副作相对运动时产生滑动摩擦的螺旋。 ②滚动螺旋：螺旋副作相对运动时产生滚动摩擦的螺旋。 ③静压螺旋：将静压原理应用于螺旋传动中。
二、滑动螺旋机构
滑动螺旋结构比较简单，螺母和螺杆的啮合是连续的，工 作平稳，易于自锁，这对起重设备，调节装置等很有意义。 但螺纹之间摩擦大、磨损大、效率低（一般在0.25～0.70之 间，自锁时效率小于50%）；
一、 棘轮机构
1．工作原理：
2．棘轮机构的分类：
3．棘轮机构的特点与应用
棘轮机构结构简单、易于制造、运动可靠，改变棘轮转 角方便(如改变摇杆的摆角)，可实现“超越运动’’(原动件 不动而从动件继续运动的现象叫超越运动)。但棘轮机构工作 时存在较大的冲击与噪声，运动精度不高，所以常用在传力 不大、转速不高的场合下以实现步进运动、分度、超越运动 和制动等要求。
汽车机械基础-1 机械概述
边界摩擦
• 定义：摩擦表面之间有一层极薄的润滑剂。 • 特点：
• ★边界膜的厚度很小，但仍可使摩擦系数大大降低。 • ★摩擦磨损特性不取决于润滑剂的粘度，而是取决于表面膜的特性。
液体摩擦
• 定义：摩擦表面被液体润滑膜完全隔开，摩擦性质取决于液体分子的内部 摩擦力。
• 特点：摩擦系数小，摩擦表面不直接接触，不会有磨损产生，理想摩擦状 态。
(1) 磨合阶段（初期磨损），Oa段 (2) 稳定磨损阶段（正常磨损），ab段 (3) 剧烈磨损阶段（激剧磨损），bc段
3、润滑
• 润滑是指在相对运动的两个摩擦表面之间加入润滑剂，使两摩擦表 面之间形成润滑膜，从而达到减小摩擦，降低磨损，延长机械设备 使用寿命目的一种技术措施。
1）润滑的作用
润滑在机械中有多种作用： • ★降低摩擦 • ★减少磨损 • ★密封作用 • ★防锈作用 • ★清洗作用 • ★冷却作用 • ★减震作用 • ★传递动力
• 一、摩擦
• 摩擦是指相互接触的两物体有相对运动或相对运动趋势时，在接 触处产生阻力的现象。
摩擦力分类
1、滑动摩擦：
一物体在另一物体表面上滑动时受到的摩擦阻碍作用。
2、滚动摩擦：
一物体在另一物体表面上滚动时受到的摩擦阻碍作用。
物体虽静止不动，但有运动趋势这时接触面阻碍物体运动的作用。
3、静摩擦：
2、零件：机器中最小的制造单元
任务二 认识摩擦、磨损和润滑
• 进行游戏感受摩擦：拖人游戏，摩拳擦掌。
问题一：汽车轮胎和鞋底都有花纹，这些 花纹的作用是什么？
问题二：鱼类身体表面分泌的粘液 对鱼自身有什么作用？
1.手压在桌面上，用力向前推，使手与桌面发生相对运动； 2.手压在桌面上，用力向前推，保持手与桌面未发生相对运动； 3.手平放在桌面上，保持手不动，也不用力推或拉。
汽车机械基础-常见机构(含动画)
第一节 机构常识
双副构件
注：点划线表示与其 联接的其他构件
第一节 机构常识
双副构件
第一节 机构常识
三副构件 (一个构件和 三个外副)
第一节 机构常识
三副构件 (一个构件和 三个外副)第一节 机构常识来自第一节 机构常识2
1
移动副
第一节 机构常识
2 1
转动副
第一节 机构常识
凸轮机构
滚子推杆
汽车机械基础
第二单元 常见机构
机器的组成
机器一般由4个部分组成：动力部分、执行部分、传动部 分及控制部分组成。 机器由机构组成，机器和机构统称为机械。
零件
加工制造的最小单元
机器的组成
1.构件 ——机器中每一个独立的运动单元。
组成—— 可由一个零件构成，也可由若干零件刚性联接而成。 构件
内 燃 机 连 杆
第一节 机构常识
机构
有一个构件作为机架，并可传递运动和力， 同时各构件间能够相对运动的连接方式组成的构 件称为机构。 机器由机构组成，机器和机构统称为机械。
机构分类
(1) 平面机构：各构件在同一平面或相互平 行的平面内运动的机构。
(2) 空间机构：不满足平面机构运动条件的 机构。
第一节 机构常识
1）低副：面接触的运动副。如 :
移动副
转动副
2）高副：点或线接触的运动副。
齿轮副
凸轮副
构件的相对运动形式
1）平面运动副： 组成运动副两 构件间作相对 平面运动
转动副 2）空间运动副： 组成运动副两 构件间作相对 空间运动。 螺旋副
齿轮副
球面副
第一节 机构常识
平面机构的运动副（低副、高副）
低副：两构件间呈面接触的运动副，可分为转动副和移动副。 转动副：组成运动副的两构件只能在一个平面内相对转动。 移动副：组成运动副的两构件只能沿某一轴线相对移动。
汽车机械基础
定义：是用来传递运动和力的构件系统 特征：传递或转变运动的形式
3、区别
机器的功用：利用机械能做功或实现能量的转换； 机构的功用：在于传递或转变运动的形式
4、机器的组成
图0-1单缸内燃机
组成：汽缸、活塞、连杆、 曲轴、轴承。
机器的组成
动力部分：动力的来源
如：电动机、内燃机、空气压缩机
工作部分：完成工作，处于传动装置的终端
图1-3
工作原理和传动比
定义：带传动是由带和带轮组成，传递运动和动力
的传动。
分类（图1-4）：摩擦传动（平带、V带、圆带） 和啮合传动（同步带） 工作原理：利用带（扰性件）与带轮之间的摩擦力
或啮合来传递运动和动力
传动比 ：i=n1成：平带、带轮 工作面：平带内侧面 1、平带传动形式 2、平带传动的主要参数 3、平带的类型：皮革平带、帆布芯 平带、编织平带、复合平带。 4、平带的接头方式（图1-9）：胶合、 缝合、铰链带扣。
§0-1引言
机械是人类劳动的主要工具，也是生产 力发展水平的重要标志。
§0-2性质、任务、内容
性质：专业基础课
任务：
1、熟悉和掌握基本知识、工作原理、应用特点 2、掌握分析机械工作原理的基本方法 3、能做简单的计算 4、会查资料、会选 标准件
• 内容：
• 1、常用机械传动：带、螺旋、链、齿轮、蜗杆、轮系 2、常用机构：平面连杆机构、凸轮机构、其他常用机构 3、轴系零件：常用连接、轴、轴承、联轴器、离合器、 制动器 4、液压传动：基本概念、液压元件、液压回路、液压系 统
2、带长L：带的内周长 3、传动比i：i=n1/n2=D2/D1
三、V带传动
工作面 ： V带的两侧面 1、V带的结构和类型 2、普通V带传动的主要参数 3、普通V带传动的选用要点 4、普通V带传动的正确使用
汽车机械基础
曲柄滑块机构有曲柄的条件：
B 1
A
a
B2
b
E
C1
C2
e
△AC1E：b-a>e △AC2E：a+b>e
即有曲柄的条件:b>a+e e=0, b>a
二、行程速度变化系数
1、机构的急回运动特性：
原动件作匀速转动，从动件作往复运动的 机构，从动件正行程和反行程的平均速度不 相等。
2、行程速度变化系数
K
从动件快行程平均速度 从动件慢行程平均速度
汽车机械基础
汽车机构分析
机电工程系
《汽车机械基础课程组》
第11章 机构的组成及汽车常用机构
研究内容：
(1) 研究机构的组成及其具有确定运动的条件； (2) 根据结构特点进行机构的结构分类； (3) 研究机构的组成原理。 研究目的： 在机构设计中，需要知道机构是怎样组合起来的， 而且在什么条件下才能实现确定的运动；对机构组成 原理的研究还可以为新机构的创造提供途径；通过对 机构的结构分析与分类，可以为举一反三地研究机构 的运动分析和动力分析提供方便。
颚式碎石机
a
1
6
A
F O
2 5
4 B
C
3
D
E
b
四、机构具有确定运动的条件
机构具有确定运动时所必须给定的独立运动 参数的数目，称为机构的自由度。
机构具有确定运动的条件：机构的自由度必 须大于或等于l，且机构原动件的数目应等于机构 的自由度的数目。
如图，只有在给构件4 确定运动规律后，此时系统 才成为机构。
4)在机构中，某些不影响机构运动传递的重复部 分所带入的约束亦为虚约束（轨迹重合）。
汽车机械基础(教案)
汽车机械基础(教案)第一章：汽车概述1.1 课程目标：了解汽车的定义和发展历程。
掌握汽车的基本组成和分类。
理解汽车行业的现状和未来发展趋势。
1.2 教学内容：汽车的定义和发展历程。
汽车的基本组成：发动机、底盘、车身、电气系统。
汽车的分类：乘用车、商用车、特种车辆。
汽车行业的现状和未来发展趋势。
1.3 教学活动：教师讲解汽车的定义和发展历程。
学生观看汽车的组成和分类的图片。
小组讨论汽车行业的现状和未来发展趋势。
1.4 作业：学生完成汽车的基本组成和分类的练习题。
第二章：发动机原理与结构2.1 课程目标：了解发动机的定义和作用。
掌握发动机的基本原理和结构。
理解发动机的分类和工作原理。
2.2 教学内容：发动机的定义和作用。
发动机的基本原理：内燃机和外燃机。
发动机的结构：气缸、活塞、曲轴、凸轮轴、气门、燃油系统等。
发动机的分类：汽油发动机、柴油发动机、混合动力发动机等。
2.3 教学活动：教师讲解发动机的定义和作用。
学生观看发动机的基本原理和结构的图片。
小组讨论发动机的分类和工作原理。
2.4 作业：学生完成发动机的基本原理和结构的练习题。
第三章：汽车传动系统3.1 课程目标：了解汽车传动系统的定义和作用。
掌握汽车传动系统的基本原理和结构。
理解汽车传动系统的分类和工作原理。
3.2 教学内容：汽车传动系统的定义和作用。
汽车传动系统的基本原理：摩擦传动、链传动、齿轮传动等。
汽车传动系统的结构：离合器、变速器、传动轴、差速器等。
汽车传动系统的分类：手动传动系统、自动传动系统、CVT传动系统等。
3.3 教学活动：教师讲解汽车传动系统的定义和作用。
学生观看汽车传动系统的基本原理和结构的图片。
小组讨论汽车传动系统的分类和工作原理。
3.4 作业：学生完成汽车传动系统的基本原理和结构的练习题。
第四章：汽车制动系统4.1 课程目标：了解汽车制动系统的定义和作用。
掌握汽车制动系统的基本原理和结构。
理解汽车制动系统的分类和工作原理。
汽车机械基础第一章
四、机器的组成
一部完整的机器由原动机构、工作机构、传动机构 和控制机构四部分组成。
1.原动机构(动力来源)
原动机构也称为原动机,是机器的动力来源,动力部 分可采用风力、液力、热力、磁力、压缩空气等作为动力 源。常用的原动机有电动机、内燃机、液压机等。汽车的 动力是由活塞、连杆和曲轴组成的发动机所提供的。因此, 汽车的原动机是发动机。
图1-5 轮子转动示意图 a)定轴构件 b)运动参数
第三节 机构运动简图
汽车机械是由若干机构所组成的,这些机构多为平面 机构,机构中构件上各点的运动轨迹都是平面轨迹,因此, 可用平面图形表达汽车机构的运动状态。汽车机构的平面 图形称为机构运动简图。机构运动简图是用国家标准规定 的线条和运动副绘制的。
图1-2所示为单缸发动机工作原理示意图。活塞在运 动过程中,由上止点(最高点)运动到下止点(最低点)再返 回到上止点,完成一个往复运动,半径为R的曲轴完成一个 周期循环。其中,上止点到下止点的距离称为活塞的行程, 用S表示。
图1-2 单缸发动机工作原理示意图 1—进气管 2—排气门 3—气缸 4—活 塞
2.工作机构(完成任务)
整个机械传动路线终端是完成工作任务的部分。例 如,汽车是由传动轴、差速器和轮胎组成的工作机构来完 成任务的。
3.传动机构(传递运动和动力)
传动机构介于原动机和工作机构之间,其作用是把原 动机的运动或动力传递给工作机构。例如,汽车的传动机 构是由一系列齿轮组成的变速器,并由传动轴将其运动和 动力传出。也有一些机器用原动机直接驱动工作机构。
2)齿轮机构。由气缸(机架)7、小齿轮和大齿轮组成, 其作用是改变转速的大小和转动方向,是机器的传动部分。
3)凸轮机构。由气缸(机架)7、推杆、凸轮(轴)组成, 其作用是将凸轮的连续转动转换为推杆的往复移动。
汽车机械基础-常用机构
图b所示为飞机起落架处于放下机轮的位置， 地面反力作用于机轮上使AB件为主动件，从 动件CD与连杆BC成一直线，机构处于止点， 只要用很小的锁紧力作用于CD杆即可有效
地保持着支撑状态。当飞机升空离地要收起 机轮时，只要用较小力量推动CD，因主动 件改为CD破坏了止点位置而轻易地收起机轮。
4.1 平面连杆机构
模块四常用机构
4.1
平面连杆机构
4.2
凸轮机构
4.1 平面连杆机构
平面连杆机构是由若干个刚性构件通过转动副或移动副连接而成 的机构，也称平面低副机构，组成平面连杆机构各构件的相对运动 均在同一平面或相互平行的平面内。
4.1 平面连杆机构
平面连杆机构的主要优点 ：
（1）各构件之间的运动副元素均为面接触，故这类运动中单位面积上的压力较 小，承受载荷大。 （2）润滑条件好，磨损较轻。 （3）结构简单、易于加工，能保证较高的制造精度。 （4）能方便地实现转动、摆动、移动等基本运动形式，以及相互之间的转换。 （5）能实现一些较复杂的平面规律，从而获得多种运动轨迹，以满足不同工作 的要求。
1—ห้องสมุดไป่ตู้轮 2—导筒 3—气门
4.2 凸轮机构
一、凸轮机构概述 1. 凸轮机构的组成与特点
凸轮机构主要由凸轮、从动杆、机架3个部分组成
凸轮为主动件，做定轴等速运动
从动件按一定规律做往复移动或摆动
特点：
（1）凸轮机构结构简单、紧凑，只需改变凸轮的外廓形状，就可改变从 动件的运动规律，容易实现复杂运动的要求。 （2）凸轮外廓与从动件是点接触或线接触，易磨损，多用在传递动力不 大的场合； （3）凸轮机构可以高速启动，动作准确可靠。
K=
4.1 平面连杆机构
三、平面四杆机构的性质 2.压力角和传动角
汽车机械基础(汽车常用材料)
一、材料科学简介 二、材料的性能 三、钢的热处理 四、常用的汽车材料
本章内容
学习目的： 通过本节的学习具备所必需的汽车所使用的金
属材料基本知识。 学习要求：
掌握金属的力学性能指标及常用数据。 掌握钢的热处理的基本知识及常用的热处理方 法、工艺特点和应用范围。 掌握常用的机械工程材料类型、牌号、力学性 能及用途。 初步具有选择工程材料的能力。
载荷的形式
拉伸试验的标准试件 ❖ 拉伸试验时采用标准试件（图1-1），规定圆截面标准试
件的工作长度l（也称标距）与其截面直径d的比例为： ❖ 长试件：l=10d； ❖ 短试件：l=5d。
图1-1 拉伸试验的标准试件
试验时，试件两端装卡在试验机卡头上，施加缓慢 增加的拉力，直到把试件拉断为止。
（一） 材料的力学性能
塑性材料：断裂前有明显的塑性变形，称为塑性 断裂，塑性断裂的断口呈“杯锥”状。如低碳钢。
脆性材料：在断裂前未发生明显的塑性变形，为 脆性断裂，断口是平整的。如铸铁、玻璃等。
不同类型的材料，其σ-ε曲线有很大差异。反映出 其所具有不同的抗拉性能特点。
3.硬度
硬度是指材料抵抗局部变形特别是塑性变形、压痕或划痕 的能力， 是金属材料重要的机械性能之一。硬度值可间接地 反映金属的强度及金属在化学成分和热处理工艺上的差异。
❖
主要包括力学性能、物理性能和化学性能。
❖ 工艺性能：是指材料在被制成各种零部件的过程 中，材料适应各种冷、热加工的性能。
❖
对于金属材料来讲，工艺性能主要包括了
铸造性能、锻造性能、焊接性能、切削加工性能
和热处理工艺性能。
一、材料的力学性能
材料的力学性能：是指材料在外加载荷（静载荷、 冲击载荷、交变载荷）作用下所表现出来的性能。 包括强度、塑性、硬度、韧性、疲劳及断裂等；
汽车机械基础
A、齿较多、工作面积大、承载能力较高
B、键均匀分布，各键齿受力较均匀 C、齿槽线、齿根应力集中小，对轴的强度削弱减少 D、轴上零件对中性好 E、导向性较好 F、加工需专用设备、制造成本高
5.2 轴的结构
(1)矩形花键 矩形花键联接定心精度高，定心稳定性好，配合面热处理 后引起的变形可用磨削的方法消除，齿侧面为两平行平面，加 工容易，应用广泛。
5.1 轴的分类与材料
5.1.2.2 轴的常用材料
碳素钢具有足够的强度，比合金钢价廉，对应力集中的敏感性 较低，并且可通过正火或调质处理获得较好的综合机械性能，故应用
广泛。常用的优质碳素钢有35、40、45、50钢，最常用的是45号钢，
并经过正火或调质处理。对于受力较小或不重要的轴，以及一般较长 的传动轴，可用A3、A4、A5、Q235、Q275等普通碳素钢。 合金钢具有较高的机械性能，但价格较贵，常用于制造有特殊要 求的轴。如高速重载轴；受力大而又要求尺寸小、重量轻的轴；处于高 温、低温或腐蚀性介质中的轴等。
整轴承与轴颈的间隙，间隙过大时，需更换轴瓦。通常只用于轻
载、低速及间歇性工作的机器设备中，如绞车、手动起重机等。 （2）整体式轴瓦的结构 又称轴套，可分为内孔表面光滑和纵向带油槽两种。轴瓦与轴承
采用过盈配合压紧，以实现永久性或半永久性的装配。
5.3 轴承
2.剖分式向心滑动轴承 （1）剖分式向心滑动轴承（又称对开式滑动轴承）
5.1 轴的分类与材料
轴的材料除了碳素钢和合金钢外，还有球墨铸铁和高强度铸 铁等。铸铁材料具有易于作成复杂的外形，且吸振性、耐磨性好， 对应力集中敏感性低、价格廉等优点，多用于制作外形复杂的曲 轴、凸轮轴等。
5.2 轴的结构
5.2.1 影响轴结构的因素
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• 式中：Te － 有效扭矩，单位为N·m； • n － 曲轴转速，单位为r/min。
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1）动力性能指标
• c. 转速：指发动机曲轴每分钟的转数
，单位为r/min。
• 发动机产品铭牌上标明的功率及相应转
速称为额定功率和额定转速。按照汽车 发动机可靠性试验方法的规定汽车发动 机应能在额定工况下连续运行300～ 1000小时。
水冷通用型
• 165F： 表示单缸，四行程，缸径65mm
，风冷通用型
• X4105： 表示四缸，直列式，四行程，
缸径105m机械基础
三、发动机的主要性能指标和特性
1.发动机的性能指标 发动机的性能指标是用来衡量发动
机性能好坏的标准。发动机的主要 性能指标有：动力性能指标，经济 性能指标和排放性能指标。
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(2) 经济性能指标
• 通常用燃油消耗率来评价内燃机的经济性能。燃油
消耗率是指单位有效功的燃油消耗量，也就是发动 机每发出1kW有效功率在1小时内所消耗的燃油质 量位(为以gg/k为W单·h位，)计，算燃公油式消如耗下率通常用ge表示，其单
• 式中：GT － 每小时的燃油消耗量，kg/h； • Pe － 有效功率，kW。
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2. 压缩行程
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• 压缩终了气体的压
力和温度主要随压 缩比的大小而定， 可燃混合气压力可 达0.6～1.2MPa， 温度可达600～ 700K（330-430℃ ）。 压缩比越大
，压缩终了时气缸 内的压力和温度越 高，则燃烧速度越 快，发动机功率也 越大。但压缩比太 高，容易引起爆燃 。
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(4) 排气行程
• 柴油机的排气行程和汽油机一样，
废气同样经排气管排入到大气中去 ，排气终了时，气缸内气体压力约 为0.105～0.125MPa，气体温度约 为800～1000K。
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四、汽油机于柴油机的比较
• 1.着火方式不同 • 2.所用燃料不同 • 3.混合气形成方式不同 • 4.压缩比高低不同
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• 而多缸发动机的作功行程是错开的，
按照工作顺序作功，即曲轴转两圈交 替作功，因此，运转平稳，振动小。 缸数越多，作功间隔角越小，同时参 与作功的气缸越多，发动机运转越平 稳。多缸机使用最多的有四缸发动机 ，六缸发动机和八缸发动机。
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第三节 二冲程发动机 工作原理
和缸径符号等组成。
• 后部：结构特征和用途特征符号，以字母表示。 • 尾部：区分符号。同一系列产品因改进等原因需要
区分时，由制造厂选用适当符号表示。
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2. 内燃机型号的排列顺序及符号所代表的意义
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3. 型号编制举例
• CA6102： • 六缸，直列式，四行程，缸径102mm，水冷通用型，CA表示系
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• 完成一个工作循环，曲轴转一圈
(360°)，活塞上下往复运动两次，称 为二行程发动机。
• 二行程汽油机的工作循环也是由进气、
压缩、作功、排气过程组成，但它是在 曲轴旋转一圈(360°)，活塞上下往复 运动的两个行程内完成的。因此，二行 程发动机与四行程发动机工作原理不同 ，结构也不一样。
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2020/11/23
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第二节 四冲程发动机工 作原理
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一、四行程汽油机的工作原理
• 把完成一个工作循环，曲轴转两圈
(720°)，活塞上下往复运动四次，称 为四行程发动机。
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• 发动机是一种能量转换机构，它将燃料燃烧
产生的热能转变成机械能。要完成这个能量
转换必须经过进气，把可燃混合气(或新鲜
空气)引入气缸；然后将进入气缸的可燃混
合气(或新鲜空气)压缩，压缩接近终点时点
燃可燃混合气(或将柴油高压喷入气缸内形
成可燃混合气并引燃)；可燃混合气着火燃
烧，膨胀推动活塞下行实现对外作功；最后
排出燃烧后的废气。即进气、压缩、作功、
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(1) 进气行程
• 四行程柴油机在进气行程中所不同的是
柴油机吸入气缸的是纯空气而不是可燃 混合气，在进气通道中没有化油器，进 气阻力小，进气终了时气体压力略高于 汽油机而气体温度略低于汽油机。进气 终了时气体压力约为0.078～0.093MPa ，气体温度约为300～370K。
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五、单缸与多缸发动机
• 多缸四行程发动机与单缸四行程发动机
的工作过程有什么区别呢 ？
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• 就能量转换过程，发动机的每一个
气缸和单缸机的工作过程是完全一 样的，都要经过四个行程。但是单 缸发动机的四个行程中只有一个行 程作功，其余三个行程不作功，即 曲轴转两圈，只有半圈作功，所以 运转平稳性较差，功率越大，平稳 性就越差。
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第四节 发动机总体构 造及型号编制规则
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二、内燃机的编号规则
• 为了便于内燃机的生产管理和使用，国
家标准(GB725－91)《内燃机产品名称 和型号编制规则》中对内燃机的名称和 型号作了统一规定。
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燃
• 4.发动机起动时要靠外力转动曲轴
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三、四行程柴油机的工作原理
• 四行程柴油机和四行程汽油机的工作过程相
同，每一个工作循环同样包括进气、压缩、 作功和排气四个行程，但由于柴油机使用的 燃料是柴油，柴油与汽油有较大的差别，柴 油粘度大，不易蒸发，自燃温度低，故可燃 混合气的形成，着火方式，燃烧过程以及气 体温度压力的变化都和汽油机不同，下面主 要分析一下柴油机和汽油机在工作过程中的 不同点。
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各行程对比
进气 压缩 做功 排气
活塞运动 由上向下 由下向上 由上向下 由下向上
进气门 开启 关闭 关闭 关闭
排气门 关闭 关闭 关闭 开启
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二、四冲程汽油机的工作特点
• 1.一个工作循环中，曲轴旋转两轴 • 2.四冲程中，只有做功冲程是有效冲程 • 3.可燃混合气在气缸外形成，电火花点
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1）动力性能指标
• b. 有效功率：指发动机通过曲轴或飞轮对外输出的
功率，通常用Pe表示，单位为kW。有效功率同样 是曲轴对外输出的净功率。它等于有效扭矩和曲轴 转速的乘积。发动机的有效功率可以在专用的试验 台上用测功器测定，测出有效扭矩和曲轴转速，然 后用下面公式计算出有效功率。
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1. 内燃机的名称和型号
• 内燃机名称均按所使用的主要燃料命名，例如汽油
机、柴油机、煤气机等。
• 内燃机型号由阿拉伯数字和汉语拼音字母组成。
• 内燃机型号由以下四部分组成：
• 首部：为产品系列符号和换代标志符号，由制造厂
根据需要自选相应字母表示，但需主管部门核准。
• 中部：由缸数符号、气缸排列形式符号、冲程符号
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3. 作功行程
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• 在这一行程中，可
燃混合气燃烧后放
出大量的热使气缸
内气体温度和压力
急剧升高，最高压 力可达3～5MPa， 最高温度可达2200 ～2800K（19302530℃） 。作功 行程结束时，气体 压力降低到0.3～ 0.5MPa，气体温 度降低到1300～ 1600K（10301330℃）。
• 发动机的主要性能指标有效扭矩Te，有效功率
Pe，有效耗油率随其运转工况(负荷、转速)变 化而变化的关系称为发动机的特性。其性能 指标随发动机曲轴转速变化的关系称为发动 机的速度特性，而性能指标随负荷变化的关 系称为发动机的负荷特性。用曲线来表示这 些关系，称为发动机的特性曲线。发动机特 性是对发动机性能进行全面评价和鉴定的依 据。在发动机特性中 ，其速度特性最为常用 ，下面仅介绍发动机的速度特性。
排气四个过程。把这四个过程叫做发动机的
一个工作循环。
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1. 进气行程
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• 在进气过程中，受
空气滤清器、化油 器、进气管道、进 气门等阻力影响， 进气终了时，气缸 内气体压力略低于 大气压，约为 0.075～0.09MPa ，同时受到残余废 气和高温机件加热 的影响，温度达到 370～400K （ 100-130℃）
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4. 排气行程
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• 由于燃烧室容积的
存在，不可能将废 气全部排出气缸。 受排气阻力的影响 ，排气终止时，气 体压力仍高于大气 压力，约为0.105～ 0.115MPa，温度约 为900～1200K（ 630-930℃）。曲 轴继续旋转，活塞 从上止点向下止点 运动，又开始了下 一个新的循环过程 。
• 很明显，有效燃油消耗率越小，表示发动机曲轴输
出净功率所消耗的燃油越少，其经济性越好。通常 发动机铭牌上给出的有效燃油消耗率ge是最小值。