汽车机械基础任务一 汽车材料的认识
汽车材料的基础知识
具备了近代
汽车的一些基本
特点，如：火花
点火、水冷循环、
钢管车架、后轮
驱动。前轮转向、
带制动手把等。
这辆车现保存在
慕尼黑科学博物
馆内。
1886年奔驰制造的装有汽油机的三轮汽车
为了纪念这两位天才的发明家，人们把 戴姆勒和卡尔·本茨称为汽车之父，并把1886 年作为现代汽车的诞生元年。
从一百多年的汽车发展史表明，汽车诞生于德 国，成长于法国，成熟于美国，兴旺于欧洲，挑战 于日本。
1965年，出于国际形势和国家安全等各方 面的考虑，开始在湖北十堰筹建第二汽车制造 厂（东风汽车厂）。
东风EQ240 2.5t越野汽车下线仪式
4 年之后，二汽破土动工，并从一汽抽调人员 援建二汽。全国 500 多家机床厂、大专院校和科研 单位为二汽设计、制造了各种设备一万多台，以一 汽为主的国内30多家工厂、企业包建二汽的各个分 厂，从产品设计、工艺工装、人员培训直至调试生 产完全是自力更生。
1908年秋，令人注目的福特T型车隆重问世 了。T型车在设计思路、生产工程、零售定价、 销售组织、售后服务等许多方面都采用了与众不 同的方法。
T 型车的各种零件被首次设计成统一规格， 实现了总成互换；在大型总装车间，钟表制 造业采用的总成装配法被他发展成为了由机 械传送带运送零件和工具的流水线装配法， 极大地提高了工作效率。
日本凭借着汽车国内销售和出口量双高速增长 的现实创造了世界汽车工业发展的奇迹。
1901年（大清光绪27年）是慈禧的66岁 寿辰，直隶总督袁世凯买了一辆洋汽车，献 给慈禧作为寿礼。
而今，这辆珍贵的汽车——中国头号汽车古 董，仍然静静地停放在北京颐和园的“德和园”， 这是中国第一辆进口汽车。
想象一下慈禧老佛爷当年坐着这辆车是何感觉呢？
汽车机械基础项目十 认识汽车零部件材料
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。
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
图片
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。
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。
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》课程标准
《汽车机械基础》课程标准【课程名称】汽车机械基础【适用专业】中等职业学校汽车运用与维修专业【学制】三年【建议学时】68学时1.前言1.1课程性质《汽车机械基础》课程是汽车机械类相关专业学生必修的一门技术基础课程。
它以培养学生处理一般汽车机械问题为主要目标，同时也为汽车维修专业课程学习奠定基础。
1.2设计思路《汽车机械基础》课程为学生汽车机械知识和技能的培养以及部分专业能力的培养提供了课程支撑；为学生胜任岗位工作提供了技术支撑。
《汽车机械基础》课程在学生的专业学习链上起到了承上启下的作用，是学生由偏重理论学习向结合汽车机械实践学习的过渡和转折点；对建立学生工程意识、培养学生分析问题解决问题的能力、养成学生严谨的工作作风起到了潜移默化的作用。
2.课程目标2.1知识目标（1）能阐述工程材料的主要性能类型及应用特点；（2）能描述常用金属材料及非金属材料的机械性能；（3）能描述力的性质及基本定理的涵义；（4）能描述各种传动类型的原理、运动特性、类型、应用特点及结构标准；（5）能阐述常见液压基本回路的作用及工作原理；（6）能阐述刚体受力分析图的作法；（7）能描述滚动轴承的组合设计内容和设计要点；（8）能阐述液压系统的组成及工作原理。
2.2能力目标（1）具有选用、分析基本机构的能力；（2）具有选用和分析简单机械传动装置的能力；（3）能比较熟练地进行结构设计和绘制结构图。
2.3素质目标（1）培养学生的团队合作能力、专业技术交流的表达能力，制定工作计划的方法能力；（2）具有获取新知识、新技能的学习能力，解决实际问题的工作能力。
3.课程内容与要求4.实施建议4.1教材选用（1）依据本课程标准选用教材。
教材应充分体现任务引领特点的课程设计思想；（2）以工作项目教学形式为主线设计教材，结合课程内容的相关要求，以职业能力为线索组织教材内容；（3）教材编写应充分考虑中职学生的年龄特点和认知能力，文字表达通俗简练，采用图文并茂的形式，便于学生学习和掌握；（4）教材内容应依据企业和行业的发展实际，体现汽修行业对从业人员综合素质的需求。
汽车机械制造的机械工程材料
汽车机械制造的机械工程材料汽车作为现代社会的重要交通工具，其机械结构和性能的稳定性直接依赖于所使用的机械工程材料。
本文将介绍汽车机械制造中常用的机械工程材料，以及它们在车辆构造中的应用。
一、金属材料金属材料是汽车机械制造中最常用的材料之一。
常见的金属材料包括钢铁、铝合金、镁合金等。
1. 钢铁：钢铁因其优异的机械性能和良好的可加工性而被广泛应用于汽车制造中。
汽车的车身骨架、车轮、发动机零部件等都采用了高强度钢材，以提供车辆的结构稳定性和安全性能。
2. 铝合金：铝合金具有较低的密度和良好的耐腐蚀性能，被广泛用于汽车制造中。
铝合金材料的轻量化特性可以降低车辆的整体重量，提高燃油效率。
在汽车制造中，铝合金主要应用于车身外板、发动机零部件等。
3. 镁合金：镁合金具有优越的轻量化特性和良好的耐腐蚀性能，在汽车机械制造中的应用也越来越广泛。
镁合金常用于汽车底盘、发动机缸盖等部件，可以显著降低车辆的重量，提高驾驶体验和燃油效率。
二、复合材料复合材料是指由两种或两种以上不同性质的材料经过复合形成的新材料。
在汽车机械制造领域，复合材料的应用越来越广泛，主要有碳纤维复合材料和玻璃纤维复合材料等。
1. 碳纤维复合材料：碳纤维复合材料具有极高的强度和刚度，同时具备较低的密度。
在汽车制造中，碳纤维复合材料主要应用于车身结构、底盘部件等。
它的轻量化特性可以显著减少车辆的自重，提高燃油经济性。
2. 玻璃纤维复合材料：玻璃纤维复合材料具有良好的机械性能和耐腐蚀性能，被广泛应用于汽车制造中。
在车身制造中，玻璃纤维复合材料常用于车身内外板等部件，以提供良好的抗冲击性和刚性。
三、塑料材料塑料材料常用于汽车内饰件、保险杠、车灯外壳等部件的制造中。
塑料材料具有良好的可塑性和成型性，可以满足复杂零部件的制造需求。
塑料材料一般分为热塑性塑料和热固性塑料两类。
热塑性塑料可在一定温度范围内多次加热软化并成型，常用于汽车内饰件的制造。
而热固性塑料在一次加热后固化成固体，具有良好的耐高温性能，常用于汽车外部部件的制造。
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；
01汽车机械基础第一部分 汽车材料
一 汽车材料 二 机械制图与识读 三 机械识图与识读 四 极限、配合与技术测量
五 轴与轴承 六 常见机构 七 机械传动 八八 液压传动
第一部分
汽车材料
了解金属力学性能、建立强度、硬度和韧性及疲劳度的概念。 了解金属材料的分类。 掌握金属材料的牌号及用途。 掌握各种牌号的金属材料在汽车上的应用。
①接受热行为分类
可分为热塑性高聚物和热固性高聚物。
②按用途分类
分为塑料、橡胶、胶黏剂等。
（1）合成树脂
二、塑料
1 塑料的概念与组成
（2）添加剂
合成树脂即人工合成线型高聚物，是塑 料的主要组分（占40%～100%）,对塑料 的性能起着决定性作用，故绝大多数塑 料以树脂的名称命名。合成树脂受热时 呈软化或熔融状态，因而塑料具有良好 的成形能力。
①填充剂
③固化剂
②增塑剂
④防老化剂
2
塑料的性能特点
密度小，比 强度高。
优异的电绝缘性。 多数塑料有很好 的电绝缘性，可 与陶瓷、橡胶等 绝缘材料相媲美。
消声吸振性好。
耐热性低。 多数塑料只能在 100℃左右使用， 少数塑料可在 200℃左右使用。
一
二
三
四
五
六
七
化学稳定性好。
减摩、耐磨性好。 塑料的硬度比金 属低，但多数塑 料的摩擦系数小。
布氏硬度试验原理示意图
（2）洛氏硬度 洛氏硬度的测定是在洛氏硬度试验机上进行的，洛氏硬度用符号HR表示。 为使同一硬度计能测试不同硬度范围的材料，可采用不同的压头和试验力。 按压头和试验力不同分，洛氏硬度的标尺有九种，但常用的是HRA、HRB、 HRC三种，其中HRC应用最广范。
小提示 洛氏硬度与布氏硬度试验原 理不同，两者不能相互比较。
汽车材料概述课件(ppt 119页)_8584
σs= Fs/Ao
（MPa）
式中，Fs为试样发生屈服变形时的荷载（N），A0 为试样原始横截面积（mm2）。
（2）抗拉强度σb 指试样在拉伸过程中所能承受的最 大应力值。
σb=Fb/Ao
（MPa）
式中，Fb是试样断裂前所承受的最大荷载(N),Ao是
试样的原始横截面积(㎜2)。
抗拉强度：σb，它是设计和选材的主要依据之一，是 工程技术上的主要强度指标。
菜单
五.材料的理化性能
1．材料的物理性能
指材料的固有属性， 如密度、熔点、导热性、导电性、热膨胀性、
磁性和色泽等。
2.材料的化学性能
化学性能:是指材料抵抗周围介质侵蚀的 能力。
对于金属材料来说，指耐蚀性和抗氧化 性。
对于非金属材料，还存在着化学稳定性、 抗老化能力和耐热性差等问题。
菜单
六. 材料的工艺性能
材料是汽车工业的基础
汽车上每个零部件的生产制造都涉及到材料问 题。
据统计，汽车上的零部件采用了4千余种不同 的材料加工制造。从汽车的设计、选材、加工制 造，到汽车的使用、维修和养护无一不涉及到材 料。
现代汽车要满足: 安全、舒适、自重轻、污染排放低、能耗小、价格
低等要求.材料是首要考虑方面。
菜单
实验测量d—查表—硬度
2.洛氏硬度
洛氏硬度采用直接测量压痕深度来确定 度值的。试验原理如图1-9Ａ＆1 - 9Ｂ所示。
我国常用的是HRA、HRB、HRC三种，试验 条件及应用范围见表1-2。
洛氏硬度值的表示方法规定为：硬度符号 前面注明硬度值，例如52HRC、70HRA。
在硬度和强度之间，存在着一定的换算关 系，如表1-3所示。
二、汽车应用材料的组成
汽车机械基础课件 项目一 汽车零件材料
②高级优质钢（A) ③特级优质钢(E)
按碳的质量分数： ①低碳钢（MC＜0.25%）
强度低，塑性和韧性较好，易于冲压
②中碳钢（0.25%≤MC≤0.6%）
强度较高，塑性和韧性也较好，一般需经正火或调质处 理后使用
③高碳钢（0.6%＜MC≤0.85%）
经热处理后，可获得较高的弹性极限、足够的韧性和一 定的强度
（3）用途:
①主要用于制造量具、刃具、耐冲击工具和冷、热模具及一些特殊用途的工具 ②也可以制造柴油机燃油泵活塞、阀门、阀座以及燃料阀喷嘴等。
（4）分类：按用途（刃具、模具、量具用钢）
任务一 铁基金属材料
三、合金钢
合金工具钢 刃具钢
冷作 模具
钢
模具钢
热作 模具
钢
塑料 模具
钢
量具钢
特点
①碳质量分数（0.8%-1.45%），铬质量分数（0.5%-1.7%） ②部分刃具钢中含有钨，以提高切削金属性能 ③较高的硬度、耐磨性、红硬性和良好的韧性 ④淬透性比碳素工具钢好，热处理产生的变形小
（2）分类
①甲类钢（A类钢）：只保证力学性能，不保证化学成分； ②乙类钢（B类钢）：只保证化学成分，不能保证力学性能； ③特类钢（C类钢）：既保证化学成分，又保证力学性能。
任务一 铁基金属材料
二、碳素钢
2．优质碳素结构钢 （1）特点
①碳的质量分数小于0.8%的碳素钢 ②硫磷质量分数低于0.035% ③钢中所含硫、磷及非金属夹杂物比普通碳素结构钢少 ④机械性能较为优良 ⑤生产时一般均需进行热处理，以保证力学性能和化学成分
任务一 铁基金属材料
二、碳素钢
1．普通碳素结构钢(普通碳素钢） （1）特点
第一章汽车材料基础知识
国产中型载货汽 车的材料构成比
国产轿车的材料 构成比
轿车发动机及其零件组成：
轿车发动机材料应用实例
轿车发动机材料应用
随着对车辆经济性和动力性要求的不断提高，非金 属件在汽车上的应用也越来越广泛。
塑料件在汽车上的应用
汽车使用的燃料、润滑剂、工作液等统称 为汽车运行材料。
汽车运行材料的分类
目前汽油和柴油仍是汽车的主要燃料。目前已应用的石 油替代燃料主要有天然气、液化石油气、醇类燃料（甲醇汽 油、乙醇汽油）和电能等汽车新能源。
1. 了解汽车材料的分类方法。 2. 简单了解各类汽车材料在汽车上的应用情况。 3. 了解汽车材料技术的发展对汽车工业的影响。
基本概念
材料：指能为人类制造有用器件的物质。现代工 程材料按用途大致可分为结构材料和功能材料两大 类。
汽车材料：指汽车生产制造以及汽车运行中所用 到的材料，通常分为汽车零部件材料和汽车运行材 料两大类。
汽车的各个工作系统需使用各种工作介质用以保障 汽车的正常工作和安全行驶。例如，液压制动系统需 使用的制动液，冷却系需使用的防冻液等工作介质， 这些材料统称为汽车工作液。
发动机润滑油的添加
防冻液的添加
总之，汽车材料种类繁多，性能各异，它 们是汽车制造、运行和维护的基础。汽车的 各项使用性能和使用寿命都离不开所用材料 的性能的保证。因此，只有了解汽车材料的 性能及其应用，才能正确、合理地选用材料， 使汽车充分发挥其良好的技术和经济性能。
布氏硬度测定
（2）洛氏硬度 洛氏硬度试验采用金刚石圆锥体或淬火钢球压头 压入金属表面，保持一定时间后卸除试验力，以测 得的压痕深度来计算洛氏硬度，用符号HR表示。 一般来说，金属材料的硬度越高，其耐磨性越好。 另外，材料的硬度和强度也有一定的关系，一般硬 度高，则强度也高。
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《汽车机械基础》相关知识：一、源自车材料的分类汽车工 程材料
金属材料
非金属材料 燃料
汽 车 材 料
汽车运 行材料
润滑剂 特种液
轮胎
清洁保护用品 汽车美 容材料 油漆护理用品 汽车整容用品 汽车装饰用品
《汽车机械基础》
二、汽车上选用材料的分配
汽车所用材料主要以钢、铸铁等金属为主，其次为非金属
材料。各种材料占汽车总质量的比例如图所示。
《汽车机械基础》
任务一 汽车材料的认知
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任务目标 工作任务 任务分析 相关知识
《汽车机械基础》
任务目标
1
知道汽车上所用的材料；
2
知道汽车材料的分类。
2
《汽车机械基础》
工作任务：
请观察汽车上的零部件，请分析它们是运用哪些材料制成的。
《汽车机械基础》
任务分析：
在汽车中不仅用到钢、铁、铝、铜，还用到塑料、陶瓷、橡胶 以及燃料、油漆等等。