汽车机械基础ppt
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《汽车机械基础》教学课件 模块三 汽车常用零部件 项目二 联接零部件
,用于轴的中间部位
有效工作长度l=L,应用较 少。键槽用铣刀加工,轴的 应力集中小,需要螺钉固定
有效工作长度l=L-0.5b,多 应用在轴的端部
《汽车机械基础》
任务1 键连接与销连接的认识
二、松键联接
(2)普通平键的标记。 如图3-2-2所示,键的主要尺寸有键宽b,键高h和键长L。平键是标准件,其选
切向键联接
① 由一对单面有1:100斜度的楔键组成②键 用于轴径>100mm,对中性要求不高
槽深,对轴削弱大,对中性较差
,转矩大的低速场合
《汽车机械基础》
任务1 键连接与销连接的认识
四、销联接
销是标准件,销连接主要用来固定零件间的相对位置,与平键连接相比较,它所 承受的载荷要小,主要起定位作用。销的材料常用35号钢或45号钢,并经热处理达 到一定硬度。 1.分类
图3-2-6 花键联接
《汽车机械基础》
任务1 键连接与销连接的认识
二、松键联接
花键联接在汽车中应用非常广泛,比如半轴与轮毂、汽车传动轴与万向节、离合 器从动盘与变速器输入轴的联接等。半圆键联接与花键联接的特点及应用场合如 表3-2-3所示。
《汽车机械基础》
任务1 键连接与销连接的认识
二、松键联接
《汽车机械基础》
任务1 键连接与销连接的认识
二、松键联接
2)导向平键和滑键
当轮毂需要在轴上轴向移动时,可采用导向平键和滑键联接,用于动联接。导向 平键一般较长,当被联接零件滑移的距离较大时,则采用滑键。如图3-2-3所示导向 平键联接,键在键槽中固定不动,轮毂沿轴向移动;如图3-2-4所示的滑键,键可以 随轮毂一起移动。
图3-2-8 楔键联接结构
《汽车机械基础》
有效工作长度l=L,应用较 少。键槽用铣刀加工,轴的 应力集中小,需要螺钉固定
有效工作长度l=L-0.5b,多 应用在轴的端部
《汽车机械基础》
任务1 键连接与销连接的认识
二、松键联接
(2)普通平键的标记。 如图3-2-2所示,键的主要尺寸有键宽b,键高h和键长L。平键是标准件,其选
切向键联接
① 由一对单面有1:100斜度的楔键组成②键 用于轴径>100mm,对中性要求不高
槽深,对轴削弱大,对中性较差
,转矩大的低速场合
《汽车机械基础》
任务1 键连接与销连接的认识
四、销联接
销是标准件,销连接主要用来固定零件间的相对位置,与平键连接相比较,它所 承受的载荷要小,主要起定位作用。销的材料常用35号钢或45号钢,并经热处理达 到一定硬度。 1.分类
图3-2-6 花键联接
《汽车机械基础》
任务1 键连接与销连接的认识
二、松键联接
花键联接在汽车中应用非常广泛,比如半轴与轮毂、汽车传动轴与万向节、离合 器从动盘与变速器输入轴的联接等。半圆键联接与花键联接的特点及应用场合如 表3-2-3所示。
《汽车机械基础》
任务1 键连接与销连接的认识
二、松键联接
《汽车机械基础》
任务1 键连接与销连接的认识
二、松键联接
2)导向平键和滑键
当轮毂需要在轴上轴向移动时,可采用导向平键和滑键联接,用于动联接。导向 平键一般较长,当被联接零件滑移的距离较大时,则采用滑键。如图3-2-3所示导向 平键联接,键在键槽中固定不动,轮毂沿轴向移动;如图3-2-4所示的滑键,键可以 随轮毂一起移动。
图3-2-8 楔键联接结构
《汽车机械基础》
汽车机械基础静力学基础课件
气动稳定性
研究汽车在高速行驶过程中受到的气动载荷和稳定性问题,利用静力学原理优化车身设计 ,提高车辆的稳定性和安全性。
THANKS
感谢观看
力的分解与合成
力的分解
将一个力分解为两个或多个分力,分 力与合力满足平行四边形定则。
力的合成
两个或多个分力可以合成一个合力, 合力与分力满足三角形定则。
03
汽车结构静力分析
汽车结构的基本组成
01
02
03
04
车身
汽车车身结构包括车身壳体、 车门、车窗等,是汽车的基本
骨架。
底盘
底盘包括传动系统、行驶系统 、转向系统和制动系统,是汽 车的动力传输和行驶部分。
平衡状态
物体在受到两个或两个以 上的力作用时,如果保持 静止或匀速直线运动,则 称物体处于平衡状态。
静力学的基本公理和定理
公理一
力的平行四边形公理。
公理二
作用和反作用公理。
公理三
力的独立作用原理。
定理一
关于力的平行四边形定理。
定理二
作用和反作用定理。
定理三
力的独立作用定理。
静力学的应用
汽车设计
在汽车设计过程中,需要考虑汽 车的重量分布、重心位置、悬挂 系统等因素,这些因素都与静力
通过静力学测试可以获得材料的弹性模量、屈服强度、断裂强度等重要性能参数 。这些参数对于评估材料的适用性和设计新材料具有重要意义。例如,在汽车制 造中,对钢材和塑料等材料的静力学性能要求很高,以确保车辆的安全性和耐久 性。
06
静力学的未来发展趋势与 挑战
静力学与新技术的融合
静力学与人工智能的融合
利用人工智能技术对静力学模型进行更精准的预测和优化 。
研究汽车在高速行驶过程中受到的气动载荷和稳定性问题,利用静力学原理优化车身设计 ,提高车辆的稳定性和安全性。
THANKS
感谢观看
力的分解与合成
力的分解
将一个力分解为两个或多个分力,分 力与合力满足平行四边形定则。
力的合成
两个或多个分力可以合成一个合力, 合力与分力满足三角形定则。
03
汽车结构静力分析
汽车结构的基本组成
01
02
03
04
车身
汽车车身结构包括车身壳体、 车门、车窗等,是汽车的基本
骨架。
底盘
底盘包括传动系统、行驶系统 、转向系统和制动系统,是汽 车的动力传输和行驶部分。
平衡状态
物体在受到两个或两个以 上的力作用时,如果保持 静止或匀速直线运动,则 称物体处于平衡状态。
静力学的基本公理和定理
公理一
力的平行四边形公理。
公理二
作用和反作用公理。
公理三
力的独立作用原理。
定理一
关于力的平行四边形定理。
定理二
作用和反作用定理。
定理三
力的独立作用定理。
静力学的应用
汽车设计
在汽车设计过程中,需要考虑汽 车的重量分布、重心位置、悬挂 系统等因素,这些因素都与静力
通过静力学测试可以获得材料的弹性模量、屈服强度、断裂强度等重要性能参数 。这些参数对于评估材料的适用性和设计新材料具有重要意义。例如,在汽车制 造中,对钢材和塑料等材料的静力学性能要求很高,以确保车辆的安全性和耐久 性。
06
静力学的未来发展趋势与 挑战
静力学与新技术的融合
静力学与人工智能的融合
利用人工智能技术对静力学模型进行更精准的预测和优化 。
汽车机械基础大全介绍PPT课件
汽车机械基础
项目一 汽车常用金属材料和非金属材料
学习目标: 1.了解金属材料和非金属材料的种类; 2.掌握各种金属材料、非金属材料的性能; 3.熟悉金属、非金属材料在汽车上的应用; 4.会选择常用的金属材料和非金属材料。
任务一 碳素钢的分类、牌号与用途
一、 碳素钢的分类 碳钢的分类主要有以下三种方法。 1.按含碳量分 • 低碳钢:Wc≤0.25%; • 中碳钢:0.25%<Wc<0.6%; • 高碳钢:Wc≥O.60%。 2.按质量分(主要根据有害杂质疏、磷的多少) • 普通碳素钢:WS≤0.05%,WP≤0.045%; • 优质碳素钢:WS、WP≤0.035%; • 高级优质碳素钢:WS≤0.02%,WP≤0.03%。 3.按用途分 • 碳素结构钢:主要用于工程构件、桥梁、建筑构件和机器零部件等,一般 为中低碳钢; • 碳素工具钢:主要用于制作各种刃具、量具、模具,一般为高碳钢。
任务二 合金钢的分类、牌号及用途
三、合金结构钢 2.合金工具钢 合金工具钢按用途可分为合金刃具钢、合金量具钢和合金模具钢三类。
3.特殊性能钢 常用特殊性能钢包括不锈钢、耐磨钢和耐热钢等。
任务三 铸铁的分类、牌号及用途 按铸铁中碳的存在形式不同,铸铁可分为白口铸铁、灰铸铁、球墨铸铁、可锻 铸铁和蠕墨铸铁等。
4.平衡的概念 • 物体的平衡是指物体相对地面保持静止或做匀速直线运动,是物体机械运动中的 一种特殊状态。 • 物体在力系作用下处于平衡状态时,称该力系为平衡力系。 • 作用于物体上的力系,若使物体处于平衡状态,必须满足一定的条件,这些条件称 为力系的平衡条件。
任务一 理解静力学基本概念与公理
二、静力学公理 公理一 二力平衡公理 同一刚体仅受两个力作用而处于平衡状态时,则这两个力必须大小相等,方向相反, 且作用在同一直线上。
项目一 汽车常用金属材料和非金属材料
学习目标: 1.了解金属材料和非金属材料的种类; 2.掌握各种金属材料、非金属材料的性能; 3.熟悉金属、非金属材料在汽车上的应用; 4.会选择常用的金属材料和非金属材料。
任务一 碳素钢的分类、牌号与用途
一、 碳素钢的分类 碳钢的分类主要有以下三种方法。 1.按含碳量分 • 低碳钢:Wc≤0.25%; • 中碳钢:0.25%<Wc<0.6%; • 高碳钢:Wc≥O.60%。 2.按质量分(主要根据有害杂质疏、磷的多少) • 普通碳素钢:WS≤0.05%,WP≤0.045%; • 优质碳素钢:WS、WP≤0.035%; • 高级优质碳素钢:WS≤0.02%,WP≤0.03%。 3.按用途分 • 碳素结构钢:主要用于工程构件、桥梁、建筑构件和机器零部件等,一般 为中低碳钢; • 碳素工具钢:主要用于制作各种刃具、量具、模具,一般为高碳钢。
任务二 合金钢的分类、牌号及用途
三、合金结构钢 2.合金工具钢 合金工具钢按用途可分为合金刃具钢、合金量具钢和合金模具钢三类。
3.特殊性能钢 常用特殊性能钢包括不锈钢、耐磨钢和耐热钢等。
任务三 铸铁的分类、牌号及用途 按铸铁中碳的存在形式不同,铸铁可分为白口铸铁、灰铸铁、球墨铸铁、可锻 铸铁和蠕墨铸铁等。
4.平衡的概念 • 物体的平衡是指物体相对地面保持静止或做匀速直线运动,是物体机械运动中的 一种特殊状态。 • 物体在力系作用下处于平衡状态时,称该力系为平衡力系。 • 作用于物体上的力系,若使物体处于平衡状态,必须满足一定的条件,这些条件称 为力系的平衡条件。
任务一 理解静力学基本概念与公理
二、静力学公理 公理一 二力平衡公理 同一刚体仅受两个力作用而处于平衡状态时,则这两个力必须大小相等,方向相反, 且作用在同一直线上。
汽车机械基础课件
书名:汽车机械基础第2版 ISBN: 978-7-111-10493-3 作者:卢晓春 出版社:机械工业出版社 本书配有电子课件
汽车机械基础第2版
高职高专 ppt 课件
第一篇
汽车常用构件 力学分析
汽车机械基础第2版 高职高专 ppt 课件
第一章
汽车机械基础第2版
高职高专 ppt 课件
第三节 平面力系的简化与合成
合力的投影与各分力投影的关系
FR F
2 Rx
F
2 Ry
FRx cos FR
Fx ; cos
FR 2
Fx
2
Fy
2
FRY FR
Fy
FR
通常:
第一章汽车常用构件力学分析
平面汇交力系合成的解析法
力系合成的解析法——通过力矢量在直角坐标轴 上的投影来表示合力与分力之间的关系方法。
第一章汽车常用构件力学分析
汽车机械基础第2版 高职高专 ppt 课件
(一)平面汇交力系合成的几何法
两个汇交力的合成 平行四边形法则:矢量式为FR=F1+F2
F1
FR
O
F2
第一章汽车常用构件力学分析
汽车机械基础第2版 高职高专 ppt 课件
两个汇交力的合成
力三角形法则: 平边四边形法则可以简化,用一个力三角 形表示: 画力三角形方法: 先作力F1,在F1的末端接画力F2,即将分力按 其方向及大小首尾相连,再连接由F1 始端指 向F2 末端的矢量,即为合力FR 。由F1 、F2 、FR 组成的三角形称为力三角形。 (P19)。
第一章汽车常用构件力学分析
平面力偶系的合成
而且将它们移到(F1,F1′)所在的位置上, 再分别将两边的力合成得:FR=FR′=F1+P2-P3 由此形成一个新力偶(FR,FR′),即为原力 偶系的合力偶,其矩为: M=FRd1=(F1+P2-P3)d1=M1+M2+M3=∑M
汽车机械基础第2版
高职高专 ppt 课件
第一篇
汽车常用构件 力学分析
汽车机械基础第2版 高职高专 ppt 课件
第一章
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第三节 平面力系的简化与合成
合力的投影与各分力投影的关系
FR F
2 Rx
F
2 Ry
FRx cos FR
Fx ; cos
FR 2
Fx
2
Fy
2
FRY FR
Fy
FR
通常:
第一章汽车常用构件力学分析
平面汇交力系合成的解析法
力系合成的解析法——通过力矢量在直角坐标轴 上的投影来表示合力与分力之间的关系方法。
第一章汽车常用构件力学分析
汽车机械基础第2版 高职高专 ppt 课件
(一)平面汇交力系合成的几何法
两个汇交力的合成 平行四边形法则:矢量式为FR=F1+F2
F1
FR
O
F2
第一章汽车常用构件力学分析
汽车机械基础第2版 高职高专 ppt 课件
两个汇交力的合成
力三角形法则: 平边四边形法则可以简化,用一个力三角 形表示: 画力三角形方法: 先作力F1,在F1的末端接画力F2,即将分力按 其方向及大小首尾相连,再连接由F1 始端指 向F2 末端的矢量,即为合力FR 。由F1 、F2 、FR 组成的三角形称为力三角形。 (P19)。
第一章汽车常用构件力学分析
平面力偶系的合成
而且将它们移到(F1,F1′)所在的位置上, 再分别将两边的力合成得:FR=FR′=F1+P2-P3 由此形成一个新力偶(FR,FR′),即为原力 偶系的合力偶,其矩为: M=FRd1=(F1+P2-P3)d1=M1+M2+M3=∑M
汽车机械基础(第一章)ppt课件
顺序表示试验条件:压头球体直径(㎜)、试验载荷 (Kg·f)、试验载荷保持时间(S)(10~15S不标注)。
例200 HBS10/1000/30
34
洛氏硬度
测试原理:采用顶角为120°的金刚石圆锥体或直径为 1.588mm的淬火钢球作为压头。如图所示。试验时先施加初载 荷,使压头与试样表面接触良好,保证测量准确,再施加主载 荷,保持到规定的时间后再卸除主载荷,依据压痕的深度来确 定材料的硬度值。
39
疲劳试验
40
疲劳曲线
疲劳强度σ-1是表示材料以周期性交变载荷作用而不致引起断 裂的最大应力,其大小与应力变化的次数有关。对于黑色金属 规定循环次数为107次,有色金属循环次数为108次。
41
疲劳失效原因分析:由于材料表面或内部存在有划痕、尖 角、夹杂等缺陷,这些有缺陷部位的局部应力大于屈服 点,会产生局部变形引起微裂纹,成为疲劳源,随着应 力循环次数的增加,微裂纹逐渐扩展,使零件承载的横 截面大大减少,以至于不能承受载荷而突然断裂。
3
第一讲 材料科学简介
汽车上常用的材 料有哪些?
4
第一讲 材料科学简介 1.材料与人类生活 材料是人类生产和生活所必需的物质,人类社 会的发展伴随着各种材料的不断开发和利用。 人们按照在使用中占主导地位的材料划分历史: 石器时代→陶器→青铜器→铁器→钢铁→合成材 料→复合材料。
5
2.材料在的现代科技中的地位
30
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。
例200 HBS10/1000/30
34
洛氏硬度
测试原理:采用顶角为120°的金刚石圆锥体或直径为 1.588mm的淬火钢球作为压头。如图所示。试验时先施加初载 荷,使压头与试样表面接触良好,保证测量准确,再施加主载 荷,保持到规定的时间后再卸除主载荷,依据压痕的深度来确 定材料的硬度值。
39
疲劳试验
40
疲劳曲线
疲劳强度σ-1是表示材料以周期性交变载荷作用而不致引起断 裂的最大应力,其大小与应力变化的次数有关。对于黑色金属 规定循环次数为107次,有色金属循环次数为108次。
41
疲劳失效原因分析:由于材料表面或内部存在有划痕、尖 角、夹杂等缺陷,这些有缺陷部位的局部应力大于屈服 点,会产生局部变形引起微裂纹,成为疲劳源,随着应 力循环次数的增加,微裂纹逐渐扩展,使零件承载的横 截面大大减少,以至于不能承受载荷而突然断裂。
3
第一讲 材料科学简介
汽车上常用的材 料有哪些?
4
第一讲 材料科学简介 1.材料与人类生活 材料是人类生产和生活所必需的物质,人类社 会的发展伴随着各种材料的不断开发和利用。 人们按照在使用中占主导地位的材料划分历史: 石器时代→陶器→青铜器→铁器→钢铁→合成材 料→复合材料。
5
2.材料在的现代科技中的地位
30
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。
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。
汽车机械基础全套ppt课件收藏版
何雪汽车制造工程系何雪汽车制造工程系汽车机械基础整体设计模块一汽车常用构件力学分析整体设计模块一汽车常用构件力学分析11静力学基础静力学基本概念的认识静力学公里约束反力的确定12平面力系平面汇交力系力矩及平面力偶的应用平面任意力系的应用11静力学基础静力学基本概念的认识静力学公里约束反力的确定12平面力系平面汇交力系力矩及平面力偶的应用平面任意力系的应用13构件承载能力分析轴向拉伸或压缩剪切与挤压圆轴扭转与梁的弯曲轴向拉伸或压缩剪切与挤压圆轴扭转与梁的弯曲汽车机械基础课程整体设计介绍汽车机械基础课程整体设计介绍课程定位??汽车专业的一门专业基础课程
研究力系的合成与平衡问题通常有两种方 法,即几何法和解析法。
图2.1
图2.2
图2.3
一、平面汇交力系
1、概述
各力的作用线全部汇交于一点的力系。
F3 F2
F1
2、力在坐标轴上的投影
力F在坐标轴上的投影向
量即为坐标轴方向的分力 。
投影数值:
Fx=Fcos
Fy=Fcosβ
投影 Fx
X
F
a b
信
训
息
练
项
目
《汽车机械基础 》基础知识
汽常 轴 汽 液
车用系 车 压
机构零 传 传
械件件 动 动
基力
机
础学
构
简分
介析
《汽车机械基础 》单元设计
约
汽
束
车
反
起
力 …… 重
的 确 定
机 液 压 系
统
的
分
析
教学重难点
重点1 轴的结构设计 重点2 渐开线直齿圆柱齿轮的结构设计 重点3 轮系传动比的计算 难点1 构件承载能力分析 难点2 液压基本回路的分析
研究力系的合成与平衡问题通常有两种方 法,即几何法和解析法。
图2.1
图2.2
图2.3
一、平面汇交力系
1、概述
各力的作用线全部汇交于一点的力系。
F3 F2
F1
2、力在坐标轴上的投影
力F在坐标轴上的投影向
量即为坐标轴方向的分力 。
投影数值:
Fx=Fcos
Fy=Fcosβ
投影 Fx
X
F
a b
信
训
息
练
项
目
《汽车机械基础 》基础知识
汽常 轴 汽 液
车用系 车 压
机构零 传 传
械件件 动 动
基力
机
础学
构
简分
介析
《汽车机械基础 》单元设计
约
汽
束
车
反
起
力 …… 重
的 确 定
机 液 压 系
统
的
分
析
教学重难点
重点1 轴的结构设计 重点2 渐开线直齿圆柱齿轮的结构设计 重点3 轮系传动比的计算 难点1 构件承载能力分析 难点2 液压基本回路的分析
汽车机械基础汽车常用机构课件
【学习目标】
(1)了解平面机构的组成。 (2)掌握零件和构件的特点。 (3)掌握运动副的形式和符号。 (4)掌握机构中构件的分类。 (5)具备计算简单机构自由度的能力。 (6)具有绘制内燃机机构运动简图的能力。
1.1.1 机构简介
在日常生活和工作中所接触到的洗衣机、电冰箱、缝纫 机、汽车、机器人和起重机等都是机器。机器种类繁多,其 结构、功能各异,但从机器的组成来分析,它们有共同之处:
构要实现预期的运动传递和转换,必须使其运动具有可 能性和确定性。无相对运动的构件组合或无规则乱动的 运动链都不能实现预期的运动传递和变换。将运动链的 一个构件固定为机架,当运动链中一个或几个主动件位 置确定时,其他从动件的位置也随之确定,则称机构具 有确定的相对运动。那么究竟取一个还是几个构件做主 动件,取决于机构的自由度。机构的自由度就是机构具 有的独立运动的数目。因此,平面机构具有确定运动的 充分必要条件为:机构的自由度大于0,且机构的主动 件数目等于机构的自由度。
F 3n 2 pL pH (1-1)
式中,F为运动链的自由度;N为活动构件的数目;PL为 低副的数目;PH为高副的数目。
由式(1-1)可知,机构自由度F取决于活动构件的数目以及 运动副的性质和数目。 如图1-11所示桁架的自由度为F=3N-2PL-PH=3×3-2×3 -0=0,它的各杆件之间不可能产生相对运动。 如图1-12所示五杆铰链机构自由度为F=3N-2PL-PH=3×4 -2×5-0=2,原动件数小于机构自由度数,机构运动不确 定,表现为任意乱动。
例1.1绘制如图1-8所示内燃机的机构运动简图。 解:(1)曲柄滑块机构: ①由于气缸1与内燃机机体可视为固连,故对整个机构而言是 相对静止的固定件,即为机架;活塞2在燃气的推动下运动, 是主动件;其余的构件是从动件。 ②活塞2与其气缸1之间的相对运动是移动,从而构成移动副; 活塞2与连杆3、连杆3与曲轴4以及曲轴4与机体之间的相对运 动是转动,所以都构成转动副。上述四个构件中,用了一个 移动副和三个转动副,从固定件开始,经主动件到从动件沿 运动传递路线按顺序相连,又回到固定件,从而形成一个独 立的封闭构件组合体,即组成一个独立的机构,称为曲柄滑 块机构。 ③选择平行于曲柄滑块机构的运动平面作为视图平面。 ④当活塞2(主动件)相对气缸1的位置确定后,选取适当的比 例尺用规定的构件和运动副的符号,可绘制出机构的运动简 图。
汽车机械基础课件第6章汽车常用机构
双摇杆机构
4、铰链四杆机构的应用实例1
1、分析缝纫机运动形式,说明其平面连杆机构 的形式。
2、分析汽车刮水器的机构形式及工作过程。
3、分析起重机的机构形式及工作过程。
三、曲柄滑块机构
1、组成 曲柄滑块机构由滑块、连杆、曲柄和机架四个构件 通过转动副和移动副连接而成。
2、运动形式的转换
当滑块为主动件时 ,机构将滑块的往 复移动转变为曲柄 的旋转运动;
用rmin表示。 (2)推程:推程运动角δt;
(3)远休止、远休止角δs; (4)回程、回程运动角δh; (5)近休止、近休止角δs ˊ ; (6)行程:从动件在推程或回程中移动的距离,用 h
表示。
2、凸轮机构从动件的常用运动规律
(1)等速运动规律:等速运动规律的特点是当凸轮 等速回转时,从动件推程或回程中的速度为常数。
6.2 平面连杆机构
1、什么是机构? 2、说明下列运动副的类型?
一、平面连杆机构
若干刚性构件通过低副(转动副和移动副) 联接而成的机构,是一种低副机构。
二、铰链四杆机构 1、定义
由四个构件通过转动副连接而成的平面 连杆机构。 2、组成
3、铰链四杆机构的基本形式 曲柄摇杆机构
双曲柄机构
机架
永久联接与转动副
齿轮与轴的固定联接
移动副
移动副
直齿圆柱轮机构(外啮合)
外啮合
内啮合
内啮合
二、机构运动简图
用国标规定的简单符号和线 条代表运动副和构件,并按 比例定出各运动副的位置, 说明机构各构件间相对运动 关系的简化图形,称为机构 运动简图。
不严格按比例来绘制简 图,这样的简图通常称为机 构示意图。
讨论:机构 存在急回特 性的条件?
4、铰链四杆机构的应用实例1
1、分析缝纫机运动形式,说明其平面连杆机构 的形式。
2、分析汽车刮水器的机构形式及工作过程。
3、分析起重机的机构形式及工作过程。
三、曲柄滑块机构
1、组成 曲柄滑块机构由滑块、连杆、曲柄和机架四个构件 通过转动副和移动副连接而成。
2、运动形式的转换
当滑块为主动件时 ,机构将滑块的往 复移动转变为曲柄 的旋转运动;
用rmin表示。 (2)推程:推程运动角δt;
(3)远休止、远休止角δs; (4)回程、回程运动角δh; (5)近休止、近休止角δs ˊ ; (6)行程:从动件在推程或回程中移动的距离,用 h
表示。
2、凸轮机构从动件的常用运动规律
(1)等速运动规律:等速运动规律的特点是当凸轮 等速回转时,从动件推程或回程中的速度为常数。
6.2 平面连杆机构
1、什么是机构? 2、说明下列运动副的类型?
一、平面连杆机构
若干刚性构件通过低副(转动副和移动副) 联接而成的机构,是一种低副机构。
二、铰链四杆机构 1、定义
由四个构件通过转动副连接而成的平面 连杆机构。 2、组成
3、铰链四杆机构的基本形式 曲柄摇杆机构
双曲柄机构
机架
永久联接与转动副
齿轮与轴的固定联接
移动副
移动副
直齿圆柱轮机构(外啮合)
外啮合
内啮合
内啮合
二、机构运动简图
用国标规定的简单符号和线 条代表运动副和构件,并按 比例定出各运动副的位置, 说明机构各构件间相对运动 关系的简化图形,称为机构 运动简图。
不严格按比例来绘制简 图,这样的简图通常称为机 构示意图。
讨论:机构 存在急回特 性的条件?
汽车机械基础课件1.理论力学基础
B处为光滑铰链约束,画出销钉对轮孔的约束反力FBx、FBy。在E、H处有绳索 的拉力FTE、FTH。其受力图如图所示。
1.1 静力分析基础
四、受力图
(2)以重物为研究对象。解除H处约束,画出其分离体图。画出主动力重力W 。在H还有绳索的拉力FTH',它与FTH是作用与反作用的关系。其受力图如 图所示。
1.1 静力分析基础
一、基本概念 2、刚体的概念 所谓刚体是指在受力状态下保持其几何形状和尺寸不变的物体。
3、平衡的概念 如果一个刚体受到几个力的作用而处于静止或匀速直线运动状态,那么 称这个物体处于平衡状态 。
一般来说,静止或平衡总是相对地球而言的。
1.1 静力分析基础
二、静力学公理
1、二力平衡公理 刚体受两力作用而保持平衡状态的必要和充分条件是:
1.2平面汇交力系
二、平面汇交力系合成与平衡的解析法
2.解析法 (1) .确定整个制动装置(包括踏板和拉杆)为研究对象。受力分析如 下:整个制动装置受到三个力的作用,即踩踏板的主动力F,拉杆拉力Q和 支座反力RB的作用而处于平衡状态。其中,F和Q方向为已知,RB方向待定。 根据三力平衡汇交定理可得RB的作用线必通过F和Q的作用线的交点O。画 受力图如图 1-2-9a所示。 (2) .选取坐标轴,如图所示,计算诸力在坐标轴x、y上的投影。 (3) .列平衡方程,求解未知力。
如果已知力F的投影Fx和Fy,则力F的大小和它与x轴所夹的锐角α可按下式计算:
1.2平面汇交力系
二、平面汇交力系合成与平衡的解析法 如图所示,试分析a、b两种情况下,力F沿x、y轴方向的分力F1、F2与力F在 x 、y轴上的投影Fx、Fy是否相等?
1.2平面汇交力系
二、平面汇交力系合成与平衡的解析法 2、合力投影定理 合力F的投影与分力F1、F2的投影之间的一般关系: 合力在任一坐标轴上的投影,等于各分力在同一轴上投影的代数和
1.1 静力分析基础
四、受力图
(2)以重物为研究对象。解除H处约束,画出其分离体图。画出主动力重力W 。在H还有绳索的拉力FTH',它与FTH是作用与反作用的关系。其受力图如 图所示。
1.1 静力分析基础
一、基本概念 2、刚体的概念 所谓刚体是指在受力状态下保持其几何形状和尺寸不变的物体。
3、平衡的概念 如果一个刚体受到几个力的作用而处于静止或匀速直线运动状态,那么 称这个物体处于平衡状态 。
一般来说,静止或平衡总是相对地球而言的。
1.1 静力分析基础
二、静力学公理
1、二力平衡公理 刚体受两力作用而保持平衡状态的必要和充分条件是:
1.2平面汇交力系
二、平面汇交力系合成与平衡的解析法
2.解析法 (1) .确定整个制动装置(包括踏板和拉杆)为研究对象。受力分析如 下:整个制动装置受到三个力的作用,即踩踏板的主动力F,拉杆拉力Q和 支座反力RB的作用而处于平衡状态。其中,F和Q方向为已知,RB方向待定。 根据三力平衡汇交定理可得RB的作用线必通过F和Q的作用线的交点O。画 受力图如图 1-2-9a所示。 (2) .选取坐标轴,如图所示,计算诸力在坐标轴x、y上的投影。 (3) .列平衡方程,求解未知力。
如果已知力F的投影Fx和Fy,则力F的大小和它与x轴所夹的锐角α可按下式计算:
1.2平面汇交力系
二、平面汇交力系合成与平衡的解析法 如图所示,试分析a、b两种情况下,力F沿x、y轴方向的分力F1、F2与力F在 x 、y轴上的投影Fx、Fy是否相等?
1.2平面汇交力系
二、平面汇交力系合成与平衡的解析法 2、合力投影定理 合力F的投影与分力F1、F2的投影之间的一般关系: 合力在任一坐标轴上的投影,等于各分力在同一轴上投影的代数和
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10.1.4 其他有色金属
1.钛及钛合金 具有优越的综合性能: 比强度高,耐热性好,特别适用于在300~ 600℃温度范围内工作的航空、航天等要求 比强度高的器件; 优良的耐蚀性,在硫酸、盐酸、硝酸、氢 氧化钠及海水中均有优良的稳定性; 良好的低温韧性。资源丰富有着广泛应用 前景; 加工条件复杂,成本较昂贵。
10.1.2 铜及铜合金
1.工业纯铜
也称“电解铜”或“紫铜”。含铜量 wCu=99.5%~99.95%。具有良好的塑性、导电性 和耐蚀性。其密度为8.9g/cm3,熔点为1083℃, 固态下为面心立方晶格,无同素异构转变。工 业纯铜的强度、硬度低,不宜制作结构零件, 广泛用于制造电线、电缆、铜管以及配制铜合 金。 我国工业纯铜常用的有T1、T2、T3、T4四种, 代号中数字越大,表示杂质含量越高。
2.镁及镁合金
镁的密度很小,耐蚀性很差,强度和塑性均不高, 一般不直接用做结构材料。 镁合金比强度更高,能承受较大的冲击载荷和具 有更高疲劳极限;耐蚀性好(特别耐煤油、汽油 等矿物油和碱类的腐蚀),有良好的切削加工性。 因此在航空、无线电通信、仪表等行业获得广泛 的应用。镁合金是最有发展前景的汽车轻量化材 料之一。 镁合金根据加工方法分为变形镁合金(压力加工 镁合金)和铸造镁合金两类,代号分别以“MB” 和“ZM”加序号表示。 常用的变形镁合金有MBl、MB2、MB8、MBl5。 常用铸造镁合金有ZMl、ZM2、ZM5。
第10章 有色金属 与非金属材料
10.1 有色金属及其合金
10.1.1 铝及铝合金 铝及铝合金的密度小,属轻金属,在地球 上的储量丰富,可以说居金属元素之首。 但是,铝材的加工成本高,而且冲压及焊 接技术要求比较特殊,以目前的技术尚不 是一般厂家可以做得到的。 大部分轿车还是部分零部件采用铝合金, 如车圈、发动机上盖等。
10.2 非金属材料
除金属以外,其他材料均为非金属材料,包括塑 料、橡胶、玻璃、陶瓷、合成纤维、胶粘剂、摩 擦材料、涂装材料等。 非金属材料有许多金属材料不具备的特点,如高 分子材料质轻、耐蚀、绝缘、减振、价廉等;陶 瓷高硬度、耐高温、耐腐蚀等,起着金属材料无 法替代的作用,从而成为现代工业中必不可少的 门类。 非金属材料种类繁多,下面主要介绍有机高分子 材料、陶瓷材料和复合材料。
(1)工业纯钛
钛呈银白色,熔点高(1 725℃),密度小 (4.5g/cm3),导热性差。 力学性能与其纯度有很大关系。分为4个等 级:TA0、TAl、TA2、TA3,数字越大纯 度越低。 常用于制造350℃以下工作的低载荷零件, 如飞机骨架、发动机部件、耐海水管道及 柴油机活塞、连杆等。
变形铝合金塑性较好,宜于进行压力加工, 一般由冶金厂由铝锭加工成各种型材(板、 带、管等)产品供应,其合金含量一般小 于5%(高强度铝合金含量在8%~14%)。 按加入元素及主要性能特点分为防锈铝、 硬铝、超硬铝和锻铝。常用变形铝合金的 牌号、成分、机械性能及用途见教材表 10.1。
(2)铸造铝合金
直接用铸造方法浇注成零件或毛坯的铝合金。其 所含合金元素的数量比较高,压力加工性能差, 但铸造性能较好,可以制造形状复杂的零件。合 金元素总的含量在8%~25%范围内,以加入元素 不同而分为许多类别。 代号用“ZL”加三位数字表示。第一位数字表示 合金类别:1为铝—硅系,2为铝—铜系,3为 铝—镁系,4为铝—锌系;第二、三位数字表示合 金顺序号,序号不同化学成分不同,优质在后面 加“A”。几种常用铸造铝合金的牌号、成分、机 械性能及用途见教材表10.2 。
1.工业纯铝
显著特点是:密度小、塑性高但强度、硬 度低.可以经冷变形或通过合金化使其强 化;可以进行冷、热压力加工。 铝导电、导热性良好,仅次于银和铜。常 用铝代替铜制作导线和零件,也可以制作 电子、电气设备散热片。 工业纯铝的牌号有1070A、1060、1050A、 1035等 。
2.铝合金Fra bibliotek(2)钛合金
型钛合金(TA)具有很好的强度、韧性、热稳
定性、焊接性和铸造性,抗氧化能力较好,塑性 较低,热强性很好; 型钛合金(TB)强度较高、韧性好,易于冲压 成形,经淬火和时效处理后强度进一步提高,主 要用于制造高强度板材和复杂形状零件。 +型钛合金(TC)兼有上述合金的优点,即塑 性好、热强性好(可在400℃长期工作)、抗海 水腐蚀能力很强,生产工艺简单,并可通过淬火 和时效处理进行强化,主要应用于飞机压气机盘 和叶片、舰艇耐压壳体、大尺寸锻件、模锻件等。
2.黄铜
黄铜是以锌为主要添加元素的铜合金,分为 普通黄铜和特殊黄铜。几种常用黄铜的牌号、 成分、机械性能及用途见教材表10.3。
3.青铜
青铜原指铜锡合金,因呈青黑色而得名。以 后,由于需要发展了不含锡而加入铝、硅、 锰、铅等其他元素的青铜,称特殊青铜或无 锡青铜。几种常用青铜的牌号、成分、机械 性能及用途见教材表10.4。
在纯铝中加入Si、Cu、Mg、Zn、Mn等金属 元素形成铝合金。可显著提高力学性能, 且仍保持密度小、比强度高、耐腐蚀、导 热性好的优点,可以用来制作机器零件。 铝合金可通过固溶—时效处理来改变铝合 金的力学性能。 根据铝合金的成分及生产工艺特点,可将 其分为变形铝合金和铸造铝合金。
(1)变形铝合金
10.1.3 滑动轴承合金
用来制造滑动轴承轴瓦或内衬的合金称为 滑动轴承合金。 因滑动轴承传动效率不如滚动轴承,目前 机器中滚动轴承的应用范围很广。但是滑 动轴承承压面积大、噪声小、工作平稳, 故常用于高速重载的场合,如汽车发动机 的连杆轴承和曲轴轴承等。 常用的轴承合金有锡基、铅基、铜基和铝 基轴承合金等。
10.2.1 高分子材料
高分子材料是相对分子量在5 000以上的 有机化合物的总称,也叫高聚物或聚合物。 缺点是强度、刚度不够大,易老化,一般 不适于做结构件。 按热性能及成型特点分为热固性和热塑性; 按用途分为塑料、合成橡胶、胶粘剂等。