汽车机械基础项目十 认识汽车零部件材料

我们的目标是
• 1.能说出常用汽车零部件的材料。 • 2.知道金属材料与非金属材料的性能。
着手的任务是
• 1.观察汽车零部件。 • 2.识别汽车零部件材料。
常见汽车金属材料零部件见表10-1。 仔细观察各种金属零件的外形和结构。
零件名称
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气缸体
零件名称 活塞和活塞销
离合器壳体
连杆螺栓
变速器壳
气门弹簧
2.后桥壳 后桥壳的材料属于铸铁中的可锻铸铁,牌号为KT350-10,它具有好的刚度、尺寸稳 定性、一定的强度,适合制造一些形状复杂、截面较小,而强度和韧性要求又较高的薄 壁零件,如主减速器壳、差速器壳、转向器壳、钢板弹簧吊架和制动蹄等。
3.曲轴 曲轴的材料属于铸铁中的球墨铸铁,牌号为QT400-17,它具有良好的耐磨性、减振 性和可加工性,强度接近于钢,可用来代替铸钢、锻钢和非铁金属,适合制造高负荷、耐 磨损和抗冲击的重要零件,如凸轮轴、齿轮、蜗杆和蜗轮等。
6.活塞销 活塞销的材料为渗碳钢,牌号为20、20CrMnTi,用于制造表面要求具有高的强度、 硬度、耐磨性和疲劳极限,而心部仍保持足够塑性和韧性的零件,如图10-3所示的齿轮, 以及凸轮轴、气阀挺杆、拉杆、球头销、球碗、前桥半轴、万向节十字轴等。
图10-3 齿轮
7.连杆 连杆(图10-4)的材料为调质钢,牌号为45、45Cr,它具有高的硬度、强度、疲劳极 限、冲击韧度,适用于受力复杂的机件,如前桥前轴、转向节臂、半轴、曲轴、凸轮轴、 连杆螺栓、转向节,以及图10-5所示的缸盖螺栓等。
后桥壳
曲轴主轴瓦
曲轴
排气门
表10-1 常见汽车金属材料零部件
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零件名称 凸轮轴 活塞环 液压挺柱 油底壳 衬垫
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零件名称 排气歧管 散热器
进、排气歧管垫
连杆小头衬套
表10-1 常见汽车金属材料零部件
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一、金属材料的种类 金属材料可分为两大部分:钢铁材料和非铁金属。其中,钢铁 材料是指以铁为基本元素的合金,包括碳素钢、铸铁及合金钢。 钢铁材料以外的金属称为非铁金属。
图10-8 曲轴主轴瓦
图10-9 连杆轴瓦
10.排气门 排气门(图10-10)的材料为耐热钢,牌号为4Cr10Si2Mo,它在高温下具有良好耐氧 化能力,且具有较高的高温强度。耐热钢的种类有锅炉用钢、汽轮机叶片用钢等。
图10-10 排气门
11.排气歧管 排气歧管的材料为不锈钢,它具有较高的室温和高温强度、持久强度、硬度和耐磨 性,以及良好的耐燃气腐蚀性和耐氧化性,能保持尺寸稳定和不变形,并具有高的导热系 数。例如,溢流管、催化转化器、图10-11所示的消声器、图10-12所示的排气尾管等 零件均用此类材料制成。
铸铁是主要由铁、碳和硅组成的合金的总称。它是碳的质量分数较高(2%以上)的铁,其 质脆,不能锻压,多用来炼钢或铸造。常用的铸铁有灰铸铁、白口铸铁、可锻铸铁、球墨铸铁、 合金铸铁等。
合金钢就是在碳钢的基础上,为了获得某种特定的性能,有目的地加入一种或多种 元素的钢。常用的合金钢有合金结构钢、合金工具钢、特殊性能钢。其中,合金结构 钢包括低合金结构钢、合金渗碳钢、合金调质钢、合金弹簧钢、轴承钢等。
非铁金属是铁、锰、铬以外的所有金属的统称。常用的非铁金属有金、银、铜、铅、 锌、铂、镁等。广义的非铁金属还包括非铁合金,它是以非铁金属为基体,加入一种或多种 其他元素而构成的合金,常用的有铅合金、镁合金、铜合金、轴承合金等。
二、认识钢铁材料零件 1.气缸体 气缸体的材料属于铸铁中的灰铸铁,其断口呈灰色,牌号为HT200,具有好的刚度、 强度、尺寸稳定性,常用于汽车基础件的制造,如气门导管、减振器壳体、飞轮、离合 器壳体、变速器壳、气缸盖等。
碳素钢通常是指碳的质量分数小于2.11%的铁碳合金,除铁、碳和少量的硅、锰、磷、硫等 杂质外,不含其他合金元素。碳素钢的性能主要取决于含碳量,含碳量增加,则钢的强度、硬度升 高,塑性、韧性和焊接性降低。碳素钢按含碳量不同,可分为低碳钢、中碳钢、高碳钢;按材质不 同,可分为普通钢、优质钢、高级优质钢、特级优质钢;按用途不同,分为碳素结构钢和碳素工具 钢。
4.气缸套 如图10-1所示,气缸套的材料属于合金铸铁,即在灰铸铁或球墨铸铁中加入一定量 的合金元素,使铸铁具有耐热、耐酸、耐磨等特殊性能。例如,活塞环、飞轮、凸轮轴、 气门座和图10-2所示的液压挺柱等均用此类材料制成。
图10-1 气缸套
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图10-2 液压挺柱
5.油底壳 油底壳的材料属于结构钢中的低碳钢,牌号为Q345,它具有一定的强度、刚度和好 的韧性、塑性,适合制造汽车上的薄板零件,如车身、车门、油箱、仪表板、衬垫和连 杆轴瓦的钢背等。
图10-4 连杆
图10-5 缸盖螺栓
8.气门弹簧 气门弹簧的材料为弹簧钢,它具有高且稳定的弹性极限、高的强度和疲劳极限,能 承受较大的冲击载荷,并具有足够的塑性和韧性,牌号为65Mn、50CrMn,适合制造各 种弹簧和弹性元件,如钢板弹簧、离合器膜片弹簧、波形片弹簧,以及图10-6所示的摇 臂轴弹簧、图10-7所示的悬挂弹簧等。
汽车机械基础
高建平 庞志康 主编
目录
01 平面图形的绘制
03 识读零件图
05 识别汽车常用机构
02 组合体的绘制
04 识读汽车部件装配图
06 认识机械传动
目录
07 认识汽车常用轴和轴承
09 认识液压传动系统
11 选用汽车常用油液材料
08 认识键与销
10 认识汽车零部件材料
10 认识汽车零部件材料
图10-11 消声器
图10-12 排气尾管
三、认识非铁金属零件 1.活塞 图10-13所示活塞的材料为高硅铝合金,牌号为ZL108、ZL110等,它具有高温强度 高及膨胀系数小的特点,适合制造强度要求高而重量轻的零件,如图10-14所示的气缸 盖、散热器、风扇叶片、客车车身覆盖件和装饰件等。
图10-6 摇臂轴弹簧
图10-7 悬挂弹簧
9.轴瓦 轴瓦(图10-8)的材料为轴承钢、轴承合金,它具有良好的耐磨性、较高的疲劳极限, 牌号有ZchSnSb12-4-10、ZchPbSb16-16-2等,是主要用来制造滑动轴承的材料,如 图10-9所示的连杆轴瓦和凸轮轴轴瓦等。常用的轴承合金有锡基轴承合金、铅基轴承 合金和铝基轴承合金三类。