汽车机械基础 第 版 教案

2.碳对钢性能的影响规律。
1.铁的同素异晶转变的规律。 2.铁碳合金相图。
启发式互动式教学、分组教学
多媒体教学设备、激光翻页笔等。
教学过程（教学内容与步骤）
学生 活动
教师 导学
一、复习旧课 1. 提问上次课讲授知识，检查学生作业完成情况，并做记录记载学
生表现。 2. 重点复习金属材料力学性能指标知识。
2
项目一 汽车工程材料
任务一 汽车常用材料主要性能分析
教学内容
任务一 汽车常用材料主要性能分析
教学学时
4 学时
1.熟悉常用金属材料的使用性能和工艺性能。
知识与技能
2.掌握汽车金属材料的主要性能指标。
教学目标
3.有对不同汽车零件进行主要性能分析的能力。 1.通过对汽车不同部位材料的要求不同，引出汽
过程与方法
教学小结
1.掌握机器的组成与机械的概念。 2.了解本课程的学习内容与学习目标。
学生 说出 生活 实际 中不 同的 机器 及机 器特 征。
学生 探讨 机器 与机 构的 区别。
2. 教 师组 织学 生课 堂发 言，讲 述机 器实 例。
3. 教 师总 结学 生课 堂表 现，指 出优 点和 不足， 激励 鼓励 学生。
A0 A1 100% A0
（1）布氏硬度
HBS(HBW) 0.102 F 0.102 F 0.102
2F
A
πDh
πD(D D2 d 2 )
布氏硬度试验的优点是数据准确、稳定，数据重复性强。缺点是压痕 较大、易损伤零件表面，不能测量太薄、太硬的试样硬度。这种方法常用 来测定退火钢、正火钢、调质钢、铸铁及非铁金属的硬度。
任务二 铁碳合金
教学学时
2 学时
1.掌握金属的晶体结构及其结晶过程。
2.掌握铁的同素异晶转变的规律。
知识与技能
3.了解合金组元、相和组织的概念。
4.掌握铁碳合金相图和铁碳合金的分类。
5.掌握碳对钢性能的影响规律。
过程与方法
1.通过钢和铸铁实际应用引出课程教学。 2.应用汽车实例引出各知识点教学。
1.铁碳合金的基本组织及铁碳合金的分类。
成形冷热加工等知识。
2．本课程的学习目标
① 掌握汽车常用材料的类型、性能和热处理方法及铁碳合金知识。
② 掌握汽车构件的静力学分析及强度分析与计算方法。
③ 掌握汽车常用机构的工作原理、结构特点和特性知识及其在汽车
中的应用。
④ 掌握汽车机械传动装置的类型、特点和在汽车中的应用。
⑤ 掌握汽车常用机械零部件的类型、特点和在汽车中的应用。
一、金属的晶体结构与同素异晶转变 1．金属的晶体结构 （1）晶体和非晶体 固态物质根据其原子排列特征，可分为晶体和非晶体两类。 晶体有一定的熔点，其性能随组织结构的改变而改变；非晶体没有一 定的熔点，其性能在各个方向上是相同的。 （2）晶格和晶胞 抽象的用于描述原子在晶体中排列方式的空间几何格架称为晶格，最 少数目的原子排列成的最小结构单元来表示晶格，称为晶胞。
1.掌握汽车常用材料的性能指标。 教学小结 2.掌握不同性能指标对汽车材料选用的重要性。
3.能说出汽车常用的材料及其选材原因。
3. 学 习小 组派 代表 说明 学习 本次 教学 内容 的感 想。
4. 教 师总 结学 生课 堂表 现，鼓 励、表 扬学 生。
6
任务二 铁碳合金
教学内容
教学目标
教学重点 教学难点 教学方法 教具准备
习小
晶体缺陷按形状不同可分三类，即点缺陷、线缺陷、面缺陷。
组派
2．金属的结晶
代表
（1）结晶的基本概念
列举
物质由液态转变为固态的过程称为凝固，如果通过凝固形成晶体，则 晶 体
又称为结晶。
和非
纯金属的实际结晶温度 T1 总是低于平衡结晶温度 T（0 理论结晶温度或 晶 体
熔点），这种现象叫做过冷。
生活
（2）金属的结晶过程
教学重点
1.机器的组成。 2.机构和机器的区别与联系、机械的概念。
教学难点 机构和机器的区别与联系。
教学方法 启发式、互动式教学
教具准备 多媒体教学设备、激光翻页笔等。
教学过程（教学内容与步骤）
学生 活动
教师 导学
一、知识引入
什么是汽车？什么是机械？
汽车是一个机械系统、是一个复杂的机电产品，汽车是人类重要的交
通工具。机械也常称为机器，汽车机械是机械工业的重要组成部分。
二、导入提纲
1.“汽车机械基础”主要讲解哪些内容？
2. 开设这门课程的主要目的是什么？
三、讲解新课
一、机械的概念
1．机器
（1）机器的组成
1. 教
师提
安排
学生
认真
听课，
等待
后面
提问。
※归纳得出：一部完整机器由以下四个基本部分组成。
1
（2）机器的特征 ① 各类机器都是人为的实体组合。 ② 机器的各部分之间具有确定的相对运动。 ③ 机器能完成有用的机械功或实现能量转换。 2．机构 具备机器前两个特征的多构件组合体，称为机构。
2. 学
习 小 3. 教
K
AK SN
(J/cm2 )
组派 师 组 代表 织 学
K 值越大，表示材料的韧性越好，材料抵抗冲击载荷的能力越强，受 举 例 生 课
冲击时越不容易断裂。反之，数值越小，表示材料的韧性越差，材料抵抗 说 明 堂 发
冲击载荷的能力越弱，受冲击时越易断裂。
物 理 言，讲
材料由韧性状态向脆性状态转变的温度称为韧脆转变温度。
⑥ 掌握液压传动相关知识及其在汽车中的应用。
⑦ 掌握金属成形热加工方法及其在汽车中的应用。
⑧ 掌握金属成形冷加工方法及其在汽车中的应用。
四、课后作业
1. 完成习题册相对应练习题。
2. 什么是构件？什么是零件？它们有什么区别？试举例说明。
3．机器通常由哪几部分组成？各部分具有哪些作用？
4．机器与机构的共同特征有哪些？
（1）屈服强度和规定残余伸长应力
S
FS A0
(MPa)
0.2
F0.2 A0
(MPa)
（2）抗拉强度
b
Fb A0
(MPa)
※ 屈强比（s /b）。屈强比越小，零件的安全可靠性越高。屈强比
越大，材料强度的有效利用率越高。
2．塑性
（1）断后伸长率 （2）断面收缩率 3．硬度
l1 l0 100% l0
性能 述 冲
5．疲劳强度
与化 击 韧
金属材料在疲劳现象下，在一处或几处产生裂纹或突然发生完全断裂 学 性 性 与
的过程，称为疲劳破坏（或疲劳断裂）。反映材料抵抗疲劳性能的指标是 能 在 疲 劳
疲劳强度。金属材料在无限多次交变载荷作用下而不破坏的最大应力称为 工 程 强 度
疲劳强度（或疲劳极限），用-1 表示。
二、任务引入 钢和铸铁都是以铁和碳为主要元素组成的合金，统称为铁碳合金。不
同成分的铁碳合金，在不同温度下具有不同的组织类型。不同的组织类型， 具有不同的性能特点。研究铁碳合金的成分、温度和组织三者之间关系的 图形（铁碳合金相图），是掌握铁碳合金性能的依据。那么，铁碳合金的 基本组织包含哪些，力学性能如何？铁碳合金相图的应用有哪些？ 三、讲解新课
（2）洛氏硬度
1. 学 2. 教 习小 师 组 组分 织 学 组交 生 课 流探 堂 发 讨 不 言，讲 同力 述 强 学性 度 与 能指 塑 性 标的 的 区 特点。 别。
HR K h 0.002
洛氏硬度的压痕小，可重复较差，但可用于成品检验，经常用于热处 理后成品零件的性能检验。
4
（3）维氏硬度 维氏硬度法所测得的压痕轮廓清晰，数值较准确，测量范围广，采用 较小的压力即可测量硬度高的薄件（如硬质合金、渗碳层、渗氮层），而 不至于将被测件压穿。 4．冲击韧性 冲击韧性（简称韧性）是材料在冲击载荷的作用下断裂时吸收变形能 量的能力。冲击韧性常用冲击吸收功或冲击韧度来表示。
1. 教
三、讲解新课
师提
不同的材料具有不同的性能和用途。只有了解金属材料的主要性能，
前分
并熟悉汽车常用材料的性能要求与特点，才能正确地使用和加工金属材
组，安
料。金属材料的主要性能包括使用性能和工艺性能。
排学
一、金属材料的使用性能
生认
（一）力学性能
真听
拉伸试验和拉伸曲线：
课，等
待后
面提
问。
3
1. 强度
实际 的 区
对于钢材，一般取循环次数 N = 107；对于有色金属或某些高强度钢， 中 的 别。
取循环次数 N = 108。
应用。
（二）物理性能
1．密度
金属材料单位体积内的质量称为密度。
2．熔点
金属材料从固态向液态转变时的温度称为熔点。
3．导热性
金属材料传导热量的性能称为导热性。金属的导热性以银为最好，铜、
机构是一个构件系统，机器包含构件系统和其他组成装置。
机械：“机器”和“机构”的总称。
二、本课程的学习内容和学习目标
1．本课程的学习内容
“汽车机械基础”是高职高专汽车类各专业必修的重要专业基础课
程，内容包括汽车工程材料、汽车构件力学分析、汽车常用机构、汽车常
用机械传动装置、汽车常用机械零件、液压传动、汽车制造技术——金属
1. 教 师提 前分 组，安 排学 生认 真听 课，等 待后 面提 问。
（a）原子排列
（b）晶格 （c）晶胞表示方法 7
（3）三种典型的金属晶体结构
体心立方晶格、面心立方晶格、密排六方晶格
（4）实际金属的晶体结构
实际金属中，晶粒内部的原子排列并不理想，其内原子的排列也只是 1. 学