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
绪论一、填空1．机器是各种实体的组合，它的各部分之间具有确定的相对运动，并能来代替人们的劳动，完成有用的机械功或转换机械能。
2．机构的主要功能是传递或转变运动的形式而机器的主要功能是利用机械能做功或进行能量转换，这是两者的本质区别。
3．两个构件之间直接接触又能产生一定相对运动的连接称为运动副4．运动副分为低副,和高副5．零件是机器中最小的制造单元。
二、判断（正确的打√，错误的打×）1．机构就是具有相对运动构件的组合。
( ×)2．轴和滑动轴承组成高副。
(√)3．齿轮机构组成低副。
(√)4．内燃机的活塞与气缸体组成移动副。
( √)5．构件就是零件。
( ×)6．组成机构的所有构件都应具有确定的相对运动。
(√)7．运动副是连接，连接也是运动副。
(×)8．机构都是可动的。
（√）9．机器是由机构组合而成的，机构的组合一定就是机器。
（×）10．内燃机连杆构件上的螺栓和螺母组成螺旋副。
(√)三、选择（将正确答案的代号填入括号内）I．各部分之间具有确定的相对运动的构件组合称为( C)。
A．机器B．机械C．机构D．机床2．下列运动副属于低副的有( C)。
A．齿轮接触B．凸轮接触C．螺旋面接触D．火车车轮与轨道的接触3．机器中的运动单元是( C)。
A．机构B．构件C．零件4．下列零件属于通用零件的有( A、C )。
A．螺栓B．曲轴C．轴承D．连杆四、名词解释1．零件2．构件3．机械4．运动副5．移动副五、简答1．举例说明机器和机构的本质区别。
2．运动副中的高副和低副是如何区别分开的？他们在使用中有何特点？六．分析1．参观汽车发动机并根据图0—2所示，分析汽车发动机由那些机构组成？并回答这些机构的作用是什么？第一章轴系一．填空1．轴的用途是和它是机器的重要零件。
2．根据轴所起的作用和承受载荷性质的不同，轴可分为、、和。
3．轴上零件轴向固定的目的和作用是为了保证零件防止零件并能一般采用的方式是利用、、、和等零件，作为轴上零件的轴向固定用。
汽车机械基础
TOYOTA
• 囊式空气弹簧由夹有帘线的
橡胶组成的气囊和密闭在其 中的压缩空气构成。气囊外 层由耐油橡胶制成单节或多 节，节数越多弹簧越软，节 与节之间围有钢质腰环，防 止两节之间摩擦。气囊上下 盖板将空气封于室内。 膜式空气弹簧，它由橡胶片 和金属压制件组成。它比囊 式空气弹簧的弹性曲线更为 理想，固有频率更低些，且 尺寸小，便于布置因而多用 于轿车上，但造价贵，寿命 较短。
4.空气弹簧
TOYOTA
• 气体弹簧主要有空气弹簧和油气弹簧两种。 • 气体弹簧是以空气做弹性介质，即在一个密闭
的容器内装入压缩空气（气压为0.5～1MPa） ，利用气体的可压缩性实现弹簧的作用。这种 弹性元件叫空气弹簧，它分为囊式和膜式空气 弹簧。这种弹簧随着载荷的增加，容器内压缩 空气压力升高，使其弹簧刚度也随之增加，载 荷减少，弹簧压力也随空气压力减少而下降， 因而这种弹簧有其理想的弹性特性。 • 空气弹簧在轿车上有采用尤其在主动悬架中被 采用。
TOYOTA
• 钢板弹簧在载荷作用下变形时，各片之间因
相对滑动而产生摩擦，可促使车架的振动衰 减。但各片间的干摩擦，将使车轮所受冲击 力在很大程度上传递给车架，即降低了悬架 缓和冲击的能力，且增大了各片的摩损。所 以在装合时，各片间涂上较稠的润滑剂（石 墨润滑脂），并应定期保养。 • 为了在使用期间内长期储存润滑脂和防止污 染，有时将钢板弹簧装在护套内。
2）独立悬架
TOYOTA
• 独立悬架是两侧车轮分别独立地与车架（或车身）
弹性地连接，当一侧车轮受冲击，其运动不直接影 响到另一侧车轮，独立悬架所采用的车桥是断开式 的。这样使得发动机可放低安装，有利于降低汽车 重心，并使结构紧凑。独立悬架允许前轮有大的跳 动空间，有利于转向，便于选择软的弹簧元件使平 顺性得到改善。同时独立悬架非簧载质量小，可提 高汽车车轮的附着性。
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
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-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
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
3）废气再循环
TOYOTA
TOYOTA
• 通常用EGR率表示 EGR的控制量。它用
进入气缸的混合气中废气的比例表示 。EGR率与发动机动力性、经济性和排 放性能有关。 • EGR率增加过大时，使燃烧速度太慢， 燃烧变得不稳定，失火率增加，使HC 也会增加；EGR率过小，NOx排放达不 到法规要求，易产生爆震，发动机过 热等现象。 因此EGR率必须根据发动 机工况要求进行控制。
TOYOTA
2）滚柱式电动汽油泵
TOYOTA
• 由壳体、圆柱形滚
柱和转子等组成。 五个滚柱在转子的 槽内可径向滑动， 转子与壳体存在一 定的偏心
TOYOTA
TOYOTA
2.燃油压力脉动减振器
TOYOTA
3.燃油压力调节器
TOYOTA
TOYOTA
• 油压力调节器的功能是调节喷油压力
。喷油器喷出的油量是用改变喷油信 号持续时间来进行控制的。由于进气 歧管内真空度是随发动机工况而变化 的，即使喷油信号的持续时间和喷油 压力保持不变，工况变化时喷油量也 会发生少量的变化，为了得到精确的 喷油量，必须使油压A和进气歧管真空 度B的总和保持不变。
输入信号，根据发动机工作的要求（ 喷油脉宽、点火提前角等），进行控 制决策的运算，并输出相应的控制信 号。当前电控发动机中除了控制喷油 外，还控制点火、EGR、怠速和增压发 动机的废气阀等，由于共用一个ECU对 发动机进行综合控制，所以也被称为 发动机管理系统。
TOYOTA
TOYOTA
1）控制喷油
安装在供油管路中和安装在汽油箱内。 但后者应用非常广泛，电动汽油泵通常 用固定在油箱上的油泵支架垂直地悬挂 在油箱内。其种类较多，有涡轮式电动 汽油泵、滚柱式电动汽油泵、齿轮式电 动汽油泵。
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
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性，平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益，请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间：9:00-18:30)。
部件：一套协同工作且完成共同任务的零 件组合。如:轴承
绪论
绪论
机器组成部件
连杆体
连杆盖
螺栓
螺母
图2内燃机的连杆
绪论
零件分类
通用零件： 在各种机器中经常使用的零件。 如：螺栓、螺母
专用零件： 仅在特定类型机器中使用的零件， 如：活塞，曲轴。
绪论
二.本课程性质、内容、任务和学习方法
绪论
机构的自由度计算中特殊情况
例：凸轮机构中，为减少高副接触处磨损，在从动件2 上安装一个滚子3；
滚子的转动与否不影响凸轮与从动件间的相对运动， 因此滚子绕其自身轴线的转动为机构的局部自由度；
在计算机构的自由度时应预先将转动副C和构件3除去
不计，设想将滚子3与从动件2作为一个构件来考虑；
此时该机构中，n=2，PL=2，PH＝l。其机构自由度为： F=3n-2 PL-PH=3×2-2×2-1=1
此凸轮机构只有一个自由度，符合实际。
绪论
机构的自由度计算中特殊情况
（3）虚约束——在机构中与其他约束重复而不 起限制运动作用的约束；
在计算机构自由度时，应当除去虚约束不计。
绪论
绪论
虚约束的常见情况（表0-2）：
(1)轨迹重合的虚约束（上例机车轮）； (2) 多个移动方向一致的移动副; (3)导路互相平行多个移动副； (4)多个轴线重合转动副； (5)机构中对运动不起限制作用的对称部分； 虚约束对机构运动虽然不起作用，但可以增加
绪论
引入:机械的产生
机械是人类祖先在长期的生活和生产劳动探索 中逐渐产生的.
机械是人类的生产劳动工具，是人类社会生产 力发展的重要标志，是人类文明的产物.
最古老的机械形式：杠杆、连机礁、水车、风 车、手工纺织机等.
绪论
引入:机械的发展简况
十八世纪蒸汽机的发明促进了欧洲机械工业的发 展，原动机的出现标志着机械工业的质的飞跃；
抓好基本学习环节 综合运用知识 知识技能的实际应用 总结归纳 学会创新
绪论
第二节 平面机构的运动简图
一 .机构的组成与分类 二、平面机构的运动简图 三、平面机构具有确定运动的条件
绪论
一、机构的组成
1.构件和零件：(复习)
机构——能实现预期的机械运动的、各构件的基
本组合体称为机构。 机构仅能实现预期的机械运动，最简单的机器只
多个共轴线的转动副。
绪论
2 机构的自由度计算中特殊情1 况
有k个构件在同一处构成的复合铰链时，就构
成k-1个共线转动副；
3
计算机构自由度时，应注意是否有复合铰链。
2
2
1
1
3
3
2
绪论
机构的自由度计算中特殊情况
（2）局部自由度——机构中不影响其输出与输 入运动关系的个别构件的独立运动自由度；
在计算机构自由度时，局部自由度可预先排除。
有一个机构。 机构由构件组成，由一或几个零件组成构件； 构件——运动的单元体； 零件——制造的单元体；
绪论
1.构件和零件： 绪论
单缸内燃机
机车车轮联动机构 绪论
一、机构的组成 机构的分类：
平面机构：所有构件都在同一平面或相互平行 的平面内运动的机构（常见）； 空间机构：机构中至少有两个构件能在三维空 间中运动的机构称为空间机构。
构件的刚性，使传力能力增加，常出现。 另外虚约束对制造、装配精度要求很高。
绪论
虚约束： 绪论
３．平面机构具有确定运动的条件
机构的自由度必须大于零，才能保证除机架之 外的其它构件能够运动；
机构的自由度等于零，所有构件就不能运动了， 因此也就构不成机构了；
通常我们用具有一个独立运动的构件作原动件， 因此，构件系统成为机构的充分必要条件为： 构件系统的自由度必须大于零，且原动件的数 目必须等于自由度数。
绪论
(三)学习目的及要求
1、掌握汽车构件的受力分析及承载能力分析方法. 2、掌握汽车机械中的常用机构、通用零部件的工
作原理、类型、特点、选用及设计计算方法. 3、具有初步设计机械传动和简单机械的能力. 4、了解使用、维护和管理机械设备的一些基础知
识. 5、为后继课程的学习打基础.
绪论
(四)本课程学习方法
轿车、客车的车身一般是整体结构。 货车车身一般是由驾驶室和货箱两部分组成。
绪论
4.电器和电子控制部分
电气设备由电源和用电设备两大部组成。 电源包括蓄电池和发电机。 用电设备包括发动机的起动系、汽油机的点
火系和其它用电装置。 电子控制部分主要包括传感器、ECU和控制电
路等组成。
绪论
பைடு நூலகம்
由以上分析可看出：
(一)课程的性质：专业技术基础课 (二)课程的内容 (三)学习目的及要求 (四)学习方法
绪论
(二)本课程研究内容
1、力学分析 静力分析——讲述构件所受力系的简化和
平衡规律. 承载能力分析——讲述构件在外力作用下
变形、失效的一般规律. 2、轴系零部件 3、常用传动机构 本学期讲述第一部分力学分析
工作机部分：
其功能是利用机械能去变换 或传递能量、物料、信号。
绪论
由曲轴6、 连杆5、活 塞2组成的 曲柄滑块机 构；
由凸轮7、 从动3组成 的凸轮机 构等
图2 内燃机 绪论
齿轮9、齿 轮10组成 的齿轮机 构；
机器的定义
机器是执行机械运动的装置，用来变 换或传递能量、物料与信息，以代替 或减轻人的劳动。 三大特征：
各门力学学科的发展为机械的设计制作奠定了科 学基础，使机械工业迅猛发展；
汽车是机械设备中的典型代表； 机械设备的其它典型例子： 加工机床、机械手、机器人、日用机械设备等。
绪论
机械的典型例子：汽车 绪论
机械的典型例子：飞机 绪论
机械的典型例子：高空作业车 绪论
机械的典型例子：龙门起重机 绪论
行驶系（传动、控制部分） 车身:（工作部分）
绪论
汽车结构组成
1发动机
2底盘
绪论
3车身
1. 发动机
发动机是汽车的动力装置。其作用是使燃料燃烧产 生动力，然后通过底盘的传动系驱动车轮使汽车行 驶。
发动机主要有汽油机和柴油机两种。 汽油发动机由曲柄连杆机构、配气机构和燃料供给
系、冷却系、润滑系、点火系、起动系组成。 柴油发动机的点火方式为压燃式，所以无点火系。
机械典型例子：数控加工中心 绪论
机械的典型例子：压路机 绪论
机械的典型例子：工程机械 绪论
机械的作用
机械的重要意义：减轻人类的体力和脑力劳动、 提高劳动生产率。
绪论
绪论
本章的教学目标：
1）了解本课程研究对象，认识机器的组成，掌 握机器、机构、构件、零件的基本概念及正确识 别；
2) 初步了解本课程学习内容，及在专业人才培 养中的地位及作用，从而明确本课程学习目标；
转动副（两构件间只可相对转动） 低副
移动副（两构件间只可相对移动）
绪论
平面运动副及其符号
图0-4 平面运动副及其符号 a）转动副 b）移动副 c）高副（点接触）d）
高绪副（论面接触）
运动副的分类：
高副——两构件通过点或线接触组成的运动副称 为高副。
绪论
运动副的分类：
空间运动副——运动副中两构件作空间运动。
绪论
五杆机构： 从动件运动不确定，不成为机构。
绪论
三杆机构：(只能算是一个构件) 构件系统不能运动，不成为机构。
绪论
四杆机构：
构件系统能否成为机构，与自由度有关。
绪论
第三节 机械设计基本要求和方法简介
机械设计简介—设计要求
1、功能性要求； 2、安全可靠性要求； 3、经济性要求； 4、劳动保护要求； 5、其他特殊要求。
x
绪论
z y
六个自由度
六个自由度
绪论
自由度与约束：
在平面机构中： 每个平面低副(转动副、移动副等) ： 引入2
个约束，使构件失去两个自由度，保留1个自由 度； 而每个平面高副(齿轮副、凸轮副等) ：引入1 个约束，使构件失去一个自由度，保留2个自由 度；
绪论
２．平面机构自由度的计算
设：平面机构有n个活动构件，联接前，活动构 件自由度总数为3n；
齿轮9
绪论 凸轮7
内燃机的机构运动简图 绪论
鄂式破碎机机构运动简图绘制： 绪论
偏心轮机构运动简图绘制： 绪论
三 平面机构具有确定运动的条件
１、自由度与约束 自由度——构件可能出现的 独立运动。 一个作空间运动的构件具 有六个自由度； 一个作平面运动的自由构 件具有三个自由度。 约束——对构件独立运动 的限制。
绪论
绪论
绪论
单缸内燃机构造
2.底盘的构造和作用
底盘作用是支承、安装汽车发动机及其各部
件、总成，形成汽车的整体造型，并接受发 动机的动力，使汽车产生运动，保证正常行 驶。
底盘由传动系、行驶系、转向系和制动系四
部分组成。
绪论
汽车底盘 绪论
3.车身
车身安装在底盘的车架上，用以驾驶员、旅 客乘坐或装载货物。
绪论
一、本课程研究对象
《汽车机械基础》在汽车工程技术中的地 位和作用
该课程研究机械中的共性问题，是汽 车机械工程的技术基础课，应用广泛.
汽车是一个机械系统,其传动原理及各 零部件设计运用与维护,都属机械基础理 论技术.
绪论
典型轿车构造图 绪论
(一)汽车的结构组成（三大部分）
发动机：内燃机（动力、原动部分） 底盘：传动系、转向系、制动系、
用运动副将活动构件与机架联接组成机构后， 活动构件具有的自由度受到约束；
若机构中有PL个低副 、PH个高副，减少的自由 度总数应为2 PL+ PH；