《汽车机械基础》(精品课件)
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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(机工版)》教学课件—13联轴器、离合器和制动器
第十三章 联轴器、 离合器和制动器
目录
二、判断题 ( ) 1. 离合器在机器运转过程中可随时将两轴接合或分离, 而联轴器只能在机器停止 运转后才能将两轴接合或分离。 ( ) 2. 弹性联轴器不但能补偿两轴的相对位移, 还能缓和冲击, 避免发生严重的危险性振动。 ( ) 3. 滑块联轴器结构简单, 制造方便, 适用于对中精度好、有一般振动的场合。 ( ) 4. 为简化传动结构, 可以把双万向联轴器改为单万向联轴器, 这样既能简化结构又能保证 传动的平稳性。 ( ) 5. 万向联轴器适用于有较大角位移的两轴间的联接, 一般两轴间的最大夹角可达90°。 ( ) 6. 要增加弹性柱销式联轴器的使用寿命, 缓和冲击, 就要确保良好的润滑。 ( ) 7. 制动器一般利用摩擦力矩来消耗机器运转部件的动力, 达到制动的目的。
第十三章 联轴器、 离合器和制动器
目录
1.联轴器的结构、特点及应用。 2.制动器的结构、特点及应用。 3.离合器的结构、特点及应用。
4.联轴器和离合器的主要作用及区别。 1.了解联轴器的结构、特点及应用。 2.了解制动器的结构、特点及应用。 3.理解离合器的结构、特点及应用。 1.联轴器的结构、特点及应用。 2.制动器的结构、特点及应用。 3.离合器的结构、特点及应用。
目录
第十三章 联轴器、 离合器和制动器
目录
(2) 套筒联轴器 套筒联轴器用键(见图13-3)或销(见图13-4)将两轴轴端的套筒和两轴联接起来 以传递转矩。
第十三章 联轴器、 离合器和制动器
目录
2.刚性联轴器的特点 (1)优点 构造简单，价格较低，对中精度高(如果机器本身要求两轴严格对中，则采用刚性联轴 器有其优点)。 (2)缺点 不能补偿两轴的偏斜和位移，对两轴的对中要求较高；当工作中两轴产生偏斜和位移 时，将会产生难以估计的附加载荷；完全是由刚性元件组成，缓冲、吸振能力差。
《汽车机械基础》课件——第三章 机械传动与常用机构知识
图3-4挠性传动工作原理 1-主动轮 2-挠性元件 3-从动轮
这类传动具有吸收振动载荷以及阻尼振动影响的作用，所以传动平稳，而且结构简单，易于制造。常用于中心距较大情况下的传动。在情况 相同的条件下，与其他传动相比，简化了机构，降低了成本。
2.2.2挠性传动的类型和应用 （1）挠性摩擦传动 （2）挠性啮合传动 （3）牵引式挠性传动
二、螺纹联接的防松
螺纹联接的防松件
螺纹联接多采用单线普通螺纹，其导程角为1.50---3.50，当量摩擦角60---90，一般都具有自锁性； 在静载荷和工作环境温度变化不大的情况下不会自动松脱。但在振动、冲击、变载荷或温度变化很大时，联接就有可能松脱。为保证联接安全可靠，设计时必须考虑放松问题。 1．防松目的：防止因外载荷的变化、材料蠕变等因素造成螺纹联接 松驰，从而使联接失效。 2．防松原理：消除或限制螺纹副之间的相对运动。 3．防松办法及措施 摩擦防松：双螺母、弹簧垫圈、尼龙垫圈、自锁螺母等。 机械防松：开槽螺母与开口销、圆螺母与止动垫圈、弹簧垫片、 轴用带翅垫片、止动垫片、串联钢丝等。 永久防松：端铆、冲点（破坏螺纹）、点焊、粘合。
第三章 机械传动与常用机构知识
学习支持： 知识目标： 通过本章的学习具备联接与支承零部件的基础知识；具备汽车机械所涉及的带传动与链传动的基本知识；具备汽车机械所应用的齿轮传动的基本知识；具备汽车机械中齿轮系与减速器的基本知识；具备常用机构的基本知识。 能力目标： 通过本章的学习能认识相应联接件；掌握带传动、链传动的类型、特点与应用；掌握渐开线齿轮基本特征以及传动特点，掌握渐开线斜齿轮的传动特点与应用；掌握定轴齿轮系的传动比计算方法及轮系中各个齿轮的转动方向的判别，会确定主、从动轮的转向关系；掌握平面连杆机构、凸轮机构、间歇机构、螺旋机构等的基本形式与应用特点。
这类传动具有吸收振动载荷以及阻尼振动影响的作用，所以传动平稳，而且结构简单，易于制造。常用于中心距较大情况下的传动。在情况 相同的条件下，与其他传动相比，简化了机构，降低了成本。
2.2.2挠性传动的类型和应用 （1）挠性摩擦传动 （2）挠性啮合传动 （3）牵引式挠性传动
二、螺纹联接的防松
螺纹联接的防松件
螺纹联接多采用单线普通螺纹，其导程角为1.50---3.50，当量摩擦角60---90，一般都具有自锁性； 在静载荷和工作环境温度变化不大的情况下不会自动松脱。但在振动、冲击、变载荷或温度变化很大时，联接就有可能松脱。为保证联接安全可靠，设计时必须考虑放松问题。 1．防松目的：防止因外载荷的变化、材料蠕变等因素造成螺纹联接 松驰，从而使联接失效。 2．防松原理：消除或限制螺纹副之间的相对运动。 3．防松办法及措施 摩擦防松：双螺母、弹簧垫圈、尼龙垫圈、自锁螺母等。 机械防松：开槽螺母与开口销、圆螺母与止动垫圈、弹簧垫片、 轴用带翅垫片、止动垫片、串联钢丝等。 永久防松：端铆、冲点（破坏螺纹）、点焊、粘合。
第三章 机械传动与常用机构知识
学习支持： 知识目标： 通过本章的学习具备联接与支承零部件的基础知识；具备汽车机械所涉及的带传动与链传动的基本知识；具备汽车机械所应用的齿轮传动的基本知识；具备汽车机械中齿轮系与减速器的基本知识；具备常用机构的基本知识。 能力目标： 通过本章的学习能认识相应联接件；掌握带传动、链传动的类型、特点与应用；掌握渐开线齿轮基本特征以及传动特点，掌握渐开线斜齿轮的传动特点与应用；掌握定轴齿轮系的传动比计算方法及轮系中各个齿轮的转动方向的判别，会确定主、从动轮的转向关系；掌握平面连杆机构、凸轮机构、间歇机构、螺旋机构等的基本形式与应用特点。
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 。
教学课件：《汽车机械基础》(中职)
力偶使物体产生逆时针转动的趋势为正，反之
为负，力偶矩的单位与力矩的单位相同。
1.4平面力系的简化与平衡
• （一）、平面力系简化结果的讨论
• 1、力系简化结果为一个力偶。 • 2、力系简化结果为一个力。 • 3、力系是一个平衡力系。 • 4、利用力偶等效变换，可将主矢和主矩
进一步简化。
• （二）平面力系的平衡条件： • （1）基本形式 • （2）二矩式 • （3）三矩式
1、拉伸与压缩的概念
• • 构件在外力作用下发生了伸长或缩短变
形，这种在外力作用下发生伸长或缩短的 变形称为拉伸或压缩。把外力沿轴线方向 作用，构件只发生轴线方向的伸长或缩短 的变形称作轴向拉伸或轴向压缩。
2、拉伸与压缩力
• （1）内力的概念 • 拉(压)杆在外力作用下产生变形，内部材料微
粒之间的相对位置发生了改变，其相互作用力也 发生了改变。这种由外力引起的杆件内部相互作 用力的改变量，称为内力。 • （2）截面法 • 将杆件用假想截面在要求内力的截面处截开， 任取一部分作为研究对象，根据平衡情况确定该 截面上内力的形式，并应用静力学平衡方程求出 内力的大小和方向。
• （二）、画受力图的注意事项
•
（1）必须画出分离体图，分离体的形状、方位应与
原图保持一致。
•
（2）画每个力都要有根据。画约束反力时，必须严
格按约束类型的性质去画，不能凭空想象。
•
（3）不能多画，每画一个力都要考虑这个力的施力
物体和受力物体各是什么，只画研究对象受的力，不画研
究对象作用于其它物体的力；不能少画，凡是解除约束的
3、纯弯曲时的正应力
• （1）纯弯曲的概念
• 若梁只有弯曲变形，无剪切变形，则这种 平面弯曲称为纯弯曲。
汽车机械基础知识培训教材(PPT 32页)_8779
汽车机械基础知识培训教材(PPT 32页)
机构常识
知识目标：
运动副的概念及分类
常用机构的运动简图符号
能力目标：
能绘制出机构运动简图, 并判断其是否有确定的运动。
知识回顾：机器的定义
机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：
1）由多构件组成； 2）各构件间有确定的相对运动； 3）能做功或进行能量转换。
2. 运动情况：1）活塞与缸体 相对滑动。活塞与连杆相 对转动。连杆与曲轴相对 转动。曲轴一个构件两个 转动副。
2） 齿轮与轴一起运动，是一 个构件，相对缸体转动。
3）凸轮与齿轮和轴一起运动， 一个构件，三者中心线重 合。与气缸存在一个转动 副。与进气杆存在高副。 进气杆与缸体相对滑动。
例 绘制内燃机的机构运动简图：
机械：是机器与机构的总称。
机器组成部件
机构：具有机器前两个特征的多构件组合 体；或由多构件组成且各构件间有 确定的相对运动.如: 曲柄滑块机构
构件：机器中运动的基本单元；如: 发动机的连杆
零件：机器中最小的制造单元；如：螺钉 部件：一套协同工作且完成共同任务的零
件组合。如:轴承
引入：汽车
引入：汽车
移动副
二、运动副符号
凸轮副
二、运动副符号
棘轮机构
二、运动副符号
齿轮机构
二、运动副符号
锥齿轮机构
三、绘制机构运动简图
步骤
研究机构的运动原理
确定运动副的种类
测量出运动副间的相对位置
选择视图与比例，用规定符号绘制
例1 绘制内燃机的机构运动简图：
1. 机构的组成：齿轮机构、 凸轮机构、曲柄滑块机构
机构常识
知识目标：
运动副的概念及分类
常用机构的运动简图符号
能力目标：
能绘制出机构运动简图, 并判断其是否有确定的运动。
知识回顾：机器的定义
机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：
1）由多构件组成； 2）各构件间有确定的相对运动； 3）能做功或进行能量转换。
2. 运动情况：1）活塞与缸体 相对滑动。活塞与连杆相 对转动。连杆与曲轴相对 转动。曲轴一个构件两个 转动副。
2） 齿轮与轴一起运动，是一 个构件，相对缸体转动。
3）凸轮与齿轮和轴一起运动， 一个构件，三者中心线重 合。与气缸存在一个转动 副。与进气杆存在高副。 进气杆与缸体相对滑动。
例 绘制内燃机的机构运动简图：
机械：是机器与机构的总称。
机器组成部件
机构：具有机器前两个特征的多构件组合 体；或由多构件组成且各构件间有 确定的相对运动.如: 曲柄滑块机构
构件：机器中运动的基本单元；如: 发动机的连杆
零件：机器中最小的制造单元；如：螺钉 部件：一套协同工作且完成共同任务的零
件组合。如:轴承
引入：汽车
引入：汽车
移动副
二、运动副符号
凸轮副
二、运动副符号
棘轮机构
二、运动副符号
齿轮机构
二、运动副符号
锥齿轮机构
三、绘制机构运动简图
步骤
研究机构的运动原理
确定运动副的种类
测量出运动副间的相对位置
选择视图与比例，用规定符号绘制
例1 绘制内燃机的机构运动简图：
1. 机构的组成：齿轮机构、 凸轮机构、曲柄滑块机构
汽车机械基础课件 (5)[46页]
![汽车机械基础课件 (5)[46页]](https://img.taocdn.com/s3/m/390b6a3b482fb4daa58d4b6f.png)
职 业 教 育 改 革创新 示范教 材
汽车机械基础（第二版）
何向东 汤洁齐 主编 张水珍 黄沃光 副主编 朱 军 主审
2017/7/26
第一章
第二章 第三章 第四章 第五章 第六章 第七章 第八章
绪论 汽车机械识图 汽车常用材料 汽车常用机构 汽车常用连接 汽车支承零部件 汽车机械传动 汽车液压传动与气压传动
2017/7/26
二、带传动的主要类型、特点及应用 带传动的类型较多，根据传动原理的不同，带传 动可分为摩擦型传动和啮合型传动两大类。 根据带的截面形状可分为平带传动、Ｖ 带传动、 多楔带传动、同步带传动及圆带传动等。
2017/7/26
2017/7/26
三、带轮的结构 带轮通常由轮缘、轮辐和轮毂三部分组成
2017/7/26
第二节 链传动
想一想
(１)链传动与带传动的不同之处在哪里? (２)链传动应用在哪些领域? 试举例说明
2017/7/26
一、链传动的工作原理、应用、特点及类型
链传动是由装在平行轴上的主动链轮、从动链轮、绕在链轮上 的环形链条及机架组成。用以传递两平行轴间的运动和动力
链轮上制有特殊齿形的齿，以环形链条作中间挠性件，工作 时靠链条与链轮轮齿的啮合来传递运动和动力。
2017/7/26
• 渐开线有如下性质: • (１)发生线ＡＢ 沿基圆滚过的长度等于基圆上被滚过的一 段弧长。 • (２)渐开线上任意一点的法线必与基圆相切。 • (３)渐开线的形状取决于基圆的大小，基圆越小，渐开线 越弯曲，基圆越大，渐开线越平直。基圆无穷大时，渐开 线变为一条直线，渐开线齿轮变为齿条。 • (４)因发生线切于基圆，故基圆内无渐开线
要求
第一节 带传动
想一想
汽车机械基础（第二版）
何向东 汤洁齐 主编 张水珍 黄沃光 副主编 朱 军 主审
2017/7/26
第一章
第二章 第三章 第四章 第五章 第六章 第七章 第八章
绪论 汽车机械识图 汽车常用材料 汽车常用机构 汽车常用连接 汽车支承零部件 汽车机械传动 汽车液压传动与气压传动
2017/7/26
二、带传动的主要类型、特点及应用 带传动的类型较多，根据传动原理的不同，带传 动可分为摩擦型传动和啮合型传动两大类。 根据带的截面形状可分为平带传动、Ｖ 带传动、 多楔带传动、同步带传动及圆带传动等。
2017/7/26
2017/7/26
三、带轮的结构 带轮通常由轮缘、轮辐和轮毂三部分组成
2017/7/26
第二节 链传动
想一想
(１)链传动与带传动的不同之处在哪里? (２)链传动应用在哪些领域? 试举例说明
2017/7/26
一、链传动的工作原理、应用、特点及类型
链传动是由装在平行轴上的主动链轮、从动链轮、绕在链轮上 的环形链条及机架组成。用以传递两平行轴间的运动和动力
链轮上制有特殊齿形的齿，以环形链条作中间挠性件，工作 时靠链条与链轮轮齿的啮合来传递运动和动力。
2017/7/26
• 渐开线有如下性质: • (１)发生线ＡＢ 沿基圆滚过的长度等于基圆上被滚过的一 段弧长。 • (２)渐开线上任意一点的法线必与基圆相切。 • (３)渐开线的形状取决于基圆的大小，基圆越小，渐开线 越弯曲，基圆越大，渐开线越平直。基圆无穷大时，渐开 线变为一条直线，渐开线齿轮变为齿条。 • (４)因发生线切于基圆，故基圆内无渐开线
要求
第一节 带传动
想一想
汽车机械基础工程力学课件
韧性
材料在受力时吸收能量并抵抗 断裂的能力。
应变
材料在受力时单位长度内的变 形量，表示材料的变形程度。
轴向拉伸与压缩
轴向拉伸
试样两端受到方向相反、大小 相等的拉力作用，试样发生伸
长变形直至断裂的过程。
轴向压缩
试样两端受到方向相反、大小 相等的压力作用，试样发生缩 短变形直至破裂的过程。
胡克定律
在弹性范围内，材料的应变与 应力成正比，比例常数称为弹 性模量。
态之间的关系。
惯性参照系
03
解释惯性参照系的概念，阐述在惯性参照系中，牛顿运动定律
的适用条件。
动量定理与动量矩定理
动量的定义
阐述动量的概念及计算方法，包括线动量和角力和时间的关系，分 析物体运动状态的变化。
动量矩定理
阐述动量矩定理，解释物体受力矩和时间的关系，分 析物体转动状态的变化。
汽车机械基础工程力学课件
• 绪论 • 静力学基础 • 材料力学基础 • 动力学基础
01
绪论
工程力学的研究对象
弹性固体
工程力学主要研究弹性固体的力学行为，包 括其变形、破坏和稳定性等方面的问题。
杆件和结构
工程力学还关注杆件和结构的受力分析，包括梁、 板、柱、框架等结构的内力和变形计算。
流体和土体
结构力学研究各种结构在外部载荷作用下的内力和变形，以及 结构的稳定性和设计方法。
动力学研究物体的运动规律和力与运动之间的关系，包括质点 和刚体的运动方程、弹性体的振动等。
工程力学的研究方法
理论分析
工程力学通过建立数学模型和方程，利用数学方法进行求解和分析，以揭示力学现象的本质和规律。
数值模拟
借助计算机技术和数值方法，工程力学可以对复杂问题进行数值模拟和仿真，以预测实际工程中的行为和性能。
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
汽车机械基础第2版
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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。
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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
汽车机械基础课件第1章 运动构件受力分析
3.滚动摩擦 当一个物体在另一个物体表面上滚动（或有滚
动趋势）时，受到的接触面的阻碍作用称为滚 动摩擦。
滚动摩擦的形成
滚动摩擦的大小用力偶矩来量度，且与正压力 成正比。一般来说，在其他条件相同的情况下， 克服滚动摩擦力矩使物体运动需要的力比克服 滑动摩擦力所需要的力小得多。所以，汽车轮 胎充气不足时，行驶起来比较费力。
图示为螺旋千斤顶，在其举起重物后，要 求丝杆及重物不会自行下降，而可以在任意 位置都能保持平衡，即具有自锁功能。
分析：使丝杆及重物下滑的力为Gsinα， 阻止其下滑的最大阻力为最大静摩擦力 Ffm＝fs•Gcosα，当Gsinα≤fs•Gcosα时，即 α≤φm沿运动方向的分力小于或等于最大静摩 擦力时，丝杆（及重物）将不发生下滑。
力偶是一对方向相反、大小相同、不重合的力。 力偶是力系，能使物体产生纯转动效应。力偶形 成的转矩叫力偶矩。
角速度ω与转速n之间有如下关系： ω=2πn/60=πn/30
线速度与角速度的关系： v=rω
3.角加速度
刚体角速度变化的快慢和方向用角加速度表示， 用符号ε表示，单位为rad/s2（弧度/秒2）。
ε=⊿ω/⊿t 4. 匀速定轴转动刚体的惯性力及转动零件惯性 力的平衡
惯性力是由于外力的作用使物体的运动状 态改变时，因其惯性引起的运动物体对外界抵 抗的反作用力，其大小等于运动物体的质量与 加速度的乘积，方向与加速度相反，作用在施 力物体上。
静力学是从公元前三世纪开始发展的，奠
基者是阿基米德。静力学主要研究物体在力的
作用下处于平衡的规律。
运动是物质存在的
1.静力学基本概念
形式，平衡是相对 的、暂时的。
平衡：物体相对于地面保持静止或作匀速 直线运动的状态。
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？
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回 转
移 动
副
副
3
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一、机构的组成
两齿轮轮齿的啮合，球面
与平面的接触，圆柱与平面的
接触。
齿 轮
副
4
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平面机构 构件在同一平面或在相互平行的平面内运
动的机构。 （常用的机构大多数为平面机构） 空间机构
至少有两个构件能在三维空间中相对运动。
5
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二、自由度、约束与运动副
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》
1
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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
（多一个约束）超静定桁架
15
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四、机构具有确定运动的条件
F≤0，构件间无相对运动，不成为机构。 原动件数=F，运动确定
F>0， 原动件数<F，运动不确定 原动件数>F，机构破坏
16
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五、计算平面机构自由度时应注意的事项
1. 复合铰链：两个以上的构件同在一处以转动 副相联接。 若有m个构件以复合铰链(joint)相联 接时，其构成的转动副数应等于(m-1)个。
4 原动件数=机构自由度
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铰链五杆机构：
C 3
2 C'
D' D
B
1
1
4 4
A
5
E
F 34250 2
原动件数<机构自由度数，机构运动不确定（任意
14 乱动）
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四、机构具有确定运动的条件
F 34260 0
构件间没有相对运动机构→刚 性桁架
F 33 25 0 1
6
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运动副的分类：
(1) 按两构件的接触情况进行分：点或线接触而构 成的运动副统称为高副；面接触而构成的运动副 则称为低副。
(2) 按两构件之间的相对运动的不同分：转动副或 回转副、移动副、螺旋副、球面副、平面运动副、 空间运动副。
7
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运动副的符号
转动副： 2
1
1
移动副：
1
8
对于图示凸轮机构自由度为 F=3×3-2×4-0=1 F=3×2-2×2-1=1
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五、计算平面机构自由度时应注意的事项
3. 虚约束 在机构中，有些运动副带入的约束，对机构的运
动实际上不起约束作用，我们把这类约束称为虚约 束。在计算机构的自由度时应将这类虚约束除去。
机构中的虚约束常发生在下列情况： 1) 在机构中如果两构件用转动副联接其联接点 的运动轨迹重合，则该联接将 带入1个虚约束。 • 多余约束
空间任意两个构件1与2，当它们尚未构起运动 副之前，构件1相对于构件2共有6个相对运动的自 由度。当两构件以某种方式相联接而构成运动副， 则两者间的相对运动便受到一定的约束，其相对运 动自由度减少的数目就等于该运动副所引入的约束 的数目。两构件构成运动副后所 受到的约束数最少为1，而最多为5。
自由度：构件含有独立运动的数目 约 束：对独立运动的限制
分，搞清楚传动部分。
(2) 合理选择投影面及原动件适当的投影瞬时位置。
(3) 选择适当的比例尺(scale)。
(4) 用简单的线条和规定的符号绘图。
(5) 检验。
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颚式碎石机
a
11
1
6
A
F O
2 5
4 B
C
3
D
E
b
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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
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
2 的运动分析和动力分析提供方便。
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第一节 机构的组成与运动简图
一、机构的组成
机构是由各个具有确定相对运动的运动单元组成。
1. 构件 构件(link)—机器中每一个独立的运动单元体。 2. 运动副 由两个构件组成的可动的联接称为运动副(kinematics pair)。例如轴与 轴衬的配合，滑块与导轨的接触。
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。
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平面机构自由度
平面机构自由度计算公式
F 3n 2PL PH
2
1 1
F 33240 1
3
（原动件数>F，机构破坏）
2
2
1
1
1 2
2
1
2
2
2
2 1
1 2
1 2
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运动副的符号
齿轮副：
凸轮副：
2
1
9
2 1Байду номын сангаас
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三、机构运动简图
用简单的线条和规定的符号表示组成机构的构件
和运动副，并按一定的比例尺表示运动副的相对位
置的简单图形称为机构运动简图。绘制步骤如下：
(1) 分析机构的运动情况，定出其原动部分、工作部
23
图2-16
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五、计算平面机构自由度时应注意的事项
3)在机构运动的过程中，若两构件上某两点之 间的距离始终保持不变，则如用双转动副杆将此 两点相联，也将带入1个虚约束，图2-17所示。
F=3*n-2Pl-P图h=2-317*4-2*6=0 错 F=3*n-2Pl-Ph=3*3-2*4=1 对
五、计算平面机构自由度时应注意的事项
如果两构件在多 处相配合而构成转动 副，且转动轴线重合 ( 如 2-15 所 示 ) ， 则 只 能算一个转动副（转 动轴线重合）。
图2-15
22
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五、计算平面机构自由度时应注意的事项
如果两构件在多 处相接触而构成平面 高副，且各接触点处 的公法线彼此重合 (如图2-16所示)，则 只能算一个平面高副 （机构对称）。
17
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五、计算平面机构自由度时应注意的事项
2. 局部自由度 在有些机构中，某些构件所产生的局部运动，
并不影响其他构件的运动。我们把这种局部运动 的自由度称为局部自由度，如图所示。在计算机 构的自由度时，应从机构自由度的计算公式中将 局部自由度减去。
凸轮机构三维实体图
18
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五、计算平面机构自由度时应注意的事项
F=3*n—2Pl—Ph=3*4—2*6=0 错 20 F=3*n—2Pl—Ph=3*3—2*4=1 对
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五、计算平面机构自由度时应注意的事项
2) 如果两构件在多处接触而构 成移动副，且移动方向彼此 平 行 ( 如 图 2-14 所 示 ) ， 则 只 能算一个移动副。
图2-14
21
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