机械基础《金属材料的性能》教案

合集下载

《机械基础》教案9-10

激情导入观察下列物品，它们都是由什么材料构成？材料是机器的物质基础。

材料种类繁多，在机械工程上常用的材料有：钢铁材料、有色金属和非金属材料。

各种材料的性能不同，用途也不同。

因此为了正确的选择和使用材料，必须掌握和了解材料的分类、牌号、性能、应用范围及热处理等有关基本知识。

钢的种类繁多，有多种分类方法。

根据化学成分，钢可分碳素结构钢指含碳量wc＜0.70%，主要用于制造齿轮、轴等各种机械零件和制作桥梁、建筑等工程结构件用钢。

普通碳素结构钢用于制造各种机械零件和工程结构件。

这类钢一般属于低碳、中碳钢。

优质碳素结构钢用于制造各种刀具、量具和模具。

这类钢一般属于高碳钢。

（4）按脱氧方法分类沸腾钢：不完全脱氧；镇静钢：完全脱氧；半镇静钢：介于沸腾钢和镇静钢之间。

在实际使用中，钢厂在给钢的产品命名时，往往将成分、质量和用途三种分类方法结合起来，如将钢称为优质碳素结构钢、高级优质碳素工具钢等。

（二）碳素结构钢定义：凡用于制造机械零件和各种工程结构件的钢都称为结构钢。

分类：根据质量可分为普通碳素结构钢和优质碳素结构钢；1.普通碳素结构钢（1）特点：冶炼容易、价格低廉、性能能满足一般工程结构、日常生活用品和普通机械零件的要求。

（2）用途：主要用于焊接、铆接、栓接构件。

Q235应用最多（3）牌号：普通碳素结构钢的牌号由“Q”（表示屈服点的汉语拼音字首）、一组数据（表示屈服强度，单位MPa）、质量等级符号（质量分A、B、C、D四个等级）和脱氧方法符号（F—沸腾钢、b—半镇静钢、Z—镇静钢、TZ—特殊镇静钢，通常Z、TZ 可省略）四个部分按顺序组成。

例：Q235-A.F，“Q”代表屈服点，数值235表示在一定拉观察这些工具，分析它们的用途及材料组成?定义：碳素工具钢是用于制造刃具、模具、量具以及其他工具的钢。

特点：这类工具钢都要求高硬度和高耐磨性，含碳量都在0.7﹪以上，都是优质的或高级优质高碳钢。

3、牌号：拼音字母“T”加数字表示，其中“T”碳素工具钢，数字表示平均含碳量的千分数，若为高级优质碳钢则在牌号后加“A”。

机械基础电子教案

机械基础电子教案<2>第1章机械概述[课程名称]金属材料的性能，机械零件的强度 [教材版本]李世维主编。

中等职业教育国家规划教材——机械基础（机械类）。

第2版。

北京：高等教育出版社，2006 [教学目标与要求] 一、知识目标1、了解金属材料的物理性能、化学性能、力学性能和工艺性能所包括的内容。

2、了解机械零件失效和强度的内涵，内力和应力的定义。

3、掌握应力的常用单位380b MPa τ=的换算方法。

二、能力目标1、掌握力学性能对金属材料所起的作用和工艺性能对加工的影响。

2、掌握应力对材料的强度的关系。

三、素质目标 1、了解金属材料的物理、化学、力学和工艺性能对零件使用的影响。

2、了解失效、应力与零件强度的关系。

四、教学要求1、了解金属材料各种性能的定义及应力和强度的含义。

2、掌握力学性能对机械零件强度的影响。

[教学重点]1、金属材料的力学性能和应力与强度的关系。

2、了解失效的含义。

掌握强度的各种表示方法及应力的常用单位。

[难点分析]强度的分类和应力的分类[教学方法]讲练法、演示法、归纳法[学生分析]1、金属材料的物理、化学性能对学生来说比较熟悉，初中已多少学过，而力学性能、工艺性能和强度是新知识，可能比较陌生。

2、强度的种类较多，应多举例以示区别。

失效的含义较难，可能一时难以理解，应多做解释。

[教学资源]1、机械基础网络课程。

北京：高等教育出版社，20062、吴联兴主编。

机械基础练习册。

北京：高等教育出版社，2006[教学安排]教学步骤：讲授与演示交叉进行，穿插提问与设问，最后归纳小结。

2学时（90分钟）[教学过程]一、导入新课（10分钟）常用的机器零件都是由金属材料制成的，特别是一些重要的关键零件，不仅要求寿命长耐用，而且机械尺寸精巧又要易于加工，价格还要低廉，这就要求我们必须研究金属材料的物理、化学、力学和工艺性能，以满足各种不同的机械零件的性能要求。

如坦克的履带和挖掘机的铲齿都要求材料不仅要硬，还要耐磨损；机床的齿轮不仅要求表面硬度很高，而且芯部要具有足够的韧性；飞机的零件不仅要求材料要轻，同时还必须具有足够的强度，以抵抗气流的冲击。

机械基础金属材料的性能教案

机械基础金属材料的性能教案一、教学目标1. 让学生了解金属材料的分类及性能特点。

2. 使学生掌握金属材料的性能评价方法。

3. 培养学生对金属材料在工程应用中的认识。

二、教学内容1. 金属材料的分类：黑色金属、有色金属及特种金属。

2. 金属材料的性能：力学性能、物理性能、化学性能。

3. 金属材料的性能评价方法：拉伸试验、冲击试验、硬度试验等。

4. 金属材料在工程应用中的选择：根据工程需求选择合适的金属材料。

三、教学过程1. 导入：通过展示机械设备中金属材料的应用实例，引发学生对金属材料性能的兴趣。

2. 讲解金属材料的分类，让学生了解各种金属材料的特点。

3. 讲解金属材料的性能，引导学生了解不同性能在工程中的重要性。

4. 讲解金属材料的性能评价方法，让学生学会如何评价金属材料的性能。

5. 结合实际工程案例，讲解如何根据工程需求选择合适的金属材料。

四、教学方法1. 采用讲授法，讲解金属材料的基本概念、性能及评价方法。

2. 采用案例分析法，分析工程中金属材料的选择与应用。

3. 采用互动教学法，引导学生提问、讨论，提高学生的参与度。

五、教学评价1. 课堂讲解：评价学生对金属材料分类、性能及评价方法的掌握程度。

2. 案例分析：评价学生在实际工程中选择金属材料的能力。

3. 课后作业：评价学生对课堂所学知识的巩固程度。

六、教学资源1. 教材：《机械基础金属材料性能》2. 课件：金属材料性能的图片、图表、案例等3. 实验设备：金属材料的样品、力学性能测试仪器等4. 网络资源：相关金属材料性能的在线资料和视频七、教学准备1. 准备教材、课件和实验设备，确保教学资源齐全。

2. 设计课堂活动和互动环节，提高学生的参与度。

3. 安排实验室，准备金属材料的样品和测试仪器。

八、教学环境1. 教室：宽敞、明亮，教学设备齐全。

2. 实验室：具备金属材料性能测试的设备和样品。

3. 网络环境：保证教师和学生能够正常使用网络资源。

九、教学拓展1. 邀请金属材料行业的专家进行讲座，分享实际工程经验。

汽车机械基础-金属材料的性能

L0:标距（本实验L=100）标距（本实验L=100 L=100）拉断后的试件标距。将断口密合在一起，用卡尺直接量出。 L1:拉断后的试件标距。将断口密合在一起，用卡尺直接量出。 2、断面收缩率指试样拉断后缩项处横截面积的最大缩减量与原始横截面积的百分比。指试样拉断后缩项处横截面积的最大缩减量与原始横截面积的百分比。
五、冲击韧性
韧性是指金属在冲断前吸收变形能量的能力，即抵抗冲击韧性破坏的能力。金属的韧性通常随加载速度提高、温度降低、应力集中程度加剧而减小。韧性的主要判据：冲击吸收功韧性的主要判据：韧性的主要判据冲击吸收功，冲击吸收功越大，材料承受冲击的能力越强。
摆锤试样
指针试样支座
6、疲劳强度、在交变应力作用下，虽然零件所承受的应力远低于材料的抗拉强度，甚至小于屈服点，但经过较长时间的工作也会产生裂纹或发生突然断裂，这种现象称为金属的疲劳，这种断裂称为疲劳断裂。
三、塑性
塑性是金属材料在静载荷作用下产生永久变形而不破坏的能力。塑性是金属材料在静载荷作用下产生永久变形而不破坏的能力。评定指标是延伸率和断面收缩率。是延伸率和断面收缩率。 1、延伸率指试样拉断后标距的伸长量与原标距长度的百分比。指试样拉断后标距的伸长量与原标距长度的百分比。
δ=(L1-L0)/L0 x 100% =(L
图8-1 拉伸试样
图8-2 万能材料试验机简图
一、材料的拉伸曲线
1、oe段：直线、弹性变形阶段。 oe段直线、弹性变形阶段。 2、es段：曲线、弹性变形+塑性变形 es段曲线、弹性变形+ 即屈服阶段。即屈服阶段。 3、ss’段：水平线（略有波动）、明 ss 段水平线（略有波动）显的塑性变形屈服现象，显的塑性变形屈服现象，作用的力基本不变，试样连续伸长。基本不变，试样连续伸长。 4、s’b曲线：弹性变形+均匀塑性变形。 b曲线：弹性变形+均匀塑性变形。 5、bd段曲线：颈缩阶段。b点：出现 bd段曲线：颈缩阶段。段曲线缩颈现象，即试样局部截面明显缩小，缩颈现象，即试样局部截面明显缩小，试样承载能力降低，试样承载能力降低，拉伸力达到最大当拉到d点时，试样断裂。值；当拉到d点时，试样断裂。

机械基础教案(职高)

机械基础教案(职高)篇一：中职类机电专业《机械基础》附表八江苏省职业学校理论课程教师教案本（2022―2022学年第二学期）专业名称机电技术应用课程名称机械基础授课教师学校扬州生活科技学校授课主要内容或板书篇二：中职机械基础教案[1]第1章机械工程材料基础工程材料（常用）：钢铁材料、有色金属材料（如铝、铜）及非金属材料（如塑料、橡胶等）。

金属材料的使用性能：物理性能、化学性能和力学性能。

一、金属材料的力学性能金属材料的力学性能包括强度、塑性、硬度、冲击韧性和疲劳强度等。

1.强度和塑性2.硬度：布氏硬度、洛氏硬度、维氏硬度。

3.冲击韧性脆性材料、韧性材料4.疲劳强度二、金属材料的其他性能简介1.物理性能:密度、熔点、导热性、导电性、热膨胀性和磁等。

2.化学性能：耐腐蚀性、抗氧化性3.工艺性能：铸造性能、锻造性能、焊接性能和切削加工性能。

热处理是通过加热、冷却的方法，以改变金属内部组织为手段，以改变金属的力学性能为目的的工艺方法，一、铁碳合金铁碳合金就是以铁和碳为主要组成元素的合金，其中碳含量小于2.11%的铁碳合金称为钢，碳含量大于2.11%的铁碳合金称为白口铸铁。

二、钢的热处理钢的热处理是将钢件在固态范围内，采用适当方式进行加热、保温、冷却，以获得所需组织与性能的工艺，钢的热处理可分为整体热处理和表面热处理，整体热处理包括退火、正火、淬火和回火。

表面热处理包括表面淬火和化学热处理三、热处理新技术：1.激光热处理2.真空热处理3.形变热处理金属材料是由金属元素或以金属元素为主而组成的并具有金属特性的工程材料。

包括黑色材料和有色材料两大类。

一、常用的钢铁材料1.碳钢碳钢按碳含量可分为低碳钢（ωc＜0.25%）、中碳钢（ωc=0.25%～0.6%）、高碳钢（ωc＞0.6%）。

2.低合金高强度结构钢3.合金钢合金钢是指合金元素的各类和含量高于国标规定范围的钢。

4.铸铁铸铁可分为白口铸铁、灰铸铁、球墨铸铁、可锻铸铁等。

《金属材料的性能及应用》说课稿

《金属材料的性能及应用》说课稿尊敬的各位评委老师：大家好！今天我说课的题目是《金属材料的性能及应用》。

下面我将从教材分析、学情分析、教学目标、教学重难点、教法与学法、教学过程以及教学反思这几个方面来展开我的说课。

一、教材分析本次课所选用的教材是_____出版社出版的《＿____》。

本教材具有较强的系统性和实用性，在内容编排上注重理论与实践相结合，符合学生的认知规律。

《金属材料的性能及应用》这一章节是教材中的重点内容之一，它不仅是对前面所学金属材料基础知识的深化和拓展，也为后续学习金属材料的加工工艺和应用打下了坚实的基础。

通过学习这部分内容，学生能够全面了解金属材料的性能特点，掌握其在实际生产和生活中的应用，提高分析和解决问题的能力。

二、学情分析本次授课的对象是_____专业的学生，他们已经具备了一定的化学和物理基础知识，对金属材料有了初步的认识，但对于金属材料的性能及应用还缺乏系统的了解和深入的思考。

此外，这个阶段的学生思维活跃，好奇心强，具有较强的动手能力和实践欲望，但在学习过程中可能会出现注意力不集中、理论联系实际能力不足等问题。

三、教学目标基于以上对教材和学情的分析，我制定了以下教学目标：1、知识与技能目标（1）学生能够理解金属材料的力学性能、物理性能、化学性能等主要性能指标的含义和特点。

（2）掌握常见金属材料的性能特点及其在不同领域的应用。

（3）能够根据具体的使用要求，选择合适的金属材料。

2、过程与方法目标（1）通过实验探究、案例分析等活动，培养学生的观察能力、分析能力和实践能力。

（2）引导学生运用所学知识解决实际问题，提高学生的知识迁移能力和创新思维能力。

3、情感态度与价值观目标（1）激发学生对金属材料学科的兴趣，培养学生的科学态度和创新精神。

（2）让学生认识到金属材料在现代社会中的重要性，增强学生的社会责任感和环保意识。

四、教学重难点1、教学重点（1）金属材料的力学性能，如强度、硬度、塑性、韧性等指标的含义和测试方法。

金属材料的机械性能-精品ppt课件.ppt

第二章金属材料基础
机械(力学)性能: 在机械载荷（外力）作用下表现出来的特性。
主要指标有: 强度、塑性、硬度、冲击韧性(度)、疲劳强度
2
在日常生活中，随处都可以看到浪费粮食的现象。也许你并未意识到自己在浪费，也许你认为浪费这一点点算不了什么
第二章金属材料基础
0-0：未加试验力时，压头与试件表面未接触 1-1：加初试验力10kg时，压头从a压入至b 2-2：加总试验力时，压头压入至c 3-3：卸除主试验力，压头回复至d 保持规定时间：测量残余压痕深度增量bd; 计算洛氏硬度值:
HRK bd 0.002
式中：K=100；金刚石压头。 K=130；淬火钢球压头。
100kg • HRC：1200金刚石圆锥体，总试验力
150kg ——应用最广
24
在日常生活中，随处都可以看到浪费粮食的现象。也许你并未意识到自己在浪费，也许你认为浪费这一点点算不了什么
特点：优点：测试简便、迅速、因压痕小、不损伤零件，适合成品检验。缺点测得的硬度值重复性较差，需在不同的部位测量数次。适用范围：用于测定硬质材质（20－70 HRC）
即表示该材料可能经受无数次应力循环而仍不发生疲劳断裂，这个应力叫做疲劳强度极限。。
用应力循环基数表示：
钢为107
非铁合金为108
在日常生活中，随处都可以看到浪费粮食的现象。也许你并未意识到自己在浪费，也许你认为浪费这一点点算不了什么
31
在日常生活中，随处都可以看到浪费粮食的现象。也许你并未意识到自己在浪费，也许你认为浪费这一点点算不了什么

《机械基础》最终教案

天津城市学院附属渤海职专机械基础——教案学校城市学院附属渤海职专课程名称机械基础授课班级电气、机电班任课教师：殷旺教学过程及说明;★教具演示并导入新课：（讲解相关理论知识）螺纹联接:利用螺纹零件将两个或两个以上的零件相对固定起来的联接。

螺旋传动:利用螺纹零件将回转运动变为直线运动，从而传递运动或动力的装置.一、螺纹的形成二、螺纹的类型1、按线数分在圆柱体上沿一条螺旋线切制的螺纹，称为单线螺纹。

也可沿二条、三条螺旋线分别切制出双线螺纹和三线螺纹。

单线螺纹主要用于联接，多线螺纹主要用于传动。

2、按螺旋线绕行方向按螺旋线绕行方向的不同，又有右旋螺纹和左旋螺纹之分。

通常采用右旋螺纹，左旋螺纹仅用于有特殊要求的场合。

3、位置分螺纹有外螺纹和内螺纹之分。

在圆柱体外表面上形成的螺纹，称为外螺纹，在圆孔的表面上形成的螺纹，称为内螺纹。

普通螺纹又有粗牙和细牙两种。

公称直径相同时，细牙螺纹的螺距小，升角小，自锁性好，螺杆强度较高，适用于受冲击、振动和变载荷的联接以及薄壁零件的联接。

细牙螺纹比粗牙螺纹的耐磨性差，不宜经常拆卸，故生产实践中广泛使用粗牙螺纹。

三、螺纹的主要参数螺纹的主要参数：(1)大径(d、D)——螺纹的最大直径。

对外螺纹是牙顶圆柱直径(d)，对内螺纹是牙底圆柱直径(D)。

标准规定大径为螺纹的公称直径。

(2)小径(d1、D1)——螺纹的最小直径。

对外螺纹是牙底圆柱直径(d1)，对内螺纹是牙顶圆柱直径(D1)。

(3)中径(d2、D2)——处于大径和小径之间的一个假想圆柱直径，该圆柱的母线位于牙型上凸起(牙)和沟槽(牙间)宽度相等处。

此假想圆柱称为中径圆柱。

(4)螺距(P)——在中径线上，相邻两牙在中径线上对应两点间的轴向距离。

(5)导程（S）——同一螺旋线上，相邻两牙在中径线上对应两点之间的轴向距离。

对单线螺纹，S=P；对于线数为n的多线螺纹，S＝np。

(6)牙形角（α）——在轴向截面内螺纹牙形两侧边的夹角。

《机械制造基础》教学教案

《机械制造基础》教学教案一、教学目标：1. 了解机械制造的基本概念、流程和方法。

2. 掌握金属材料的性能、分类和应用。

3. 熟悉铸造、锻造、焊接和热处理等制造工艺。

4. 理解机械加工的基本原理和方法，包括切削、磨削、钻孔等。

5. 掌握机械零件的加工质量、精度及其检测方法。

二、教学内容：1. 机械制造概述：机械制造的基本概念、流程和方法。

2. 金属材料：金属材料的性能、分类和应用。

3. 制造工艺：铸造、锻造、焊接和热处理等工艺的基本原理和应用。

4. 机械加工：切削、磨削、钻孔等加工方法的基本原理和操作技巧。

5. 机械零件加工质量与精度：加工质量的定义、影响因素和提高方法；精度的分类、检测方法和误差分析。

三、教学方法：1. 讲授：讲解机械制造的基本概念、原理和工艺方法。

2. 演示：展示金属材料的性能、制造工艺的操作过程和机械零件的加工过程。

3. 实践：安排实地考察或实验室操作，让学生亲身体验机械制造的各个环节。

4. 讨论：组织学生进行分组讨论，分享学习心得和经验。

四、教学资源：1. 教材：《机械制造基础》教材。

2. 课件：制作精美的课件，辅助讲解和展示。

3. 视频：收集相关的制造工艺和机械加工的视频资料，用于演示和讲解。

4. 实验室设备：提供实验室设备，让学生进行实地操作和实践。

五、教学评估：1. 平时成绩：考察学生的出勤、课堂表现和作业完成情况，占总成绩的30%。

2. 期中考试：设置期中考试，测试学生对机械制造基础知识的掌握程度，占总成绩的30%。

4. 期末考试：进行期末考试，全面测试学生对教学内容的掌握程度，占总成绩的20%。

六、教学安排：1. 课时：共计40课时，每课时45分钟。

2. 授课计划：机械制造概述（2课时）金属材料（2课时）制造工艺（4课时）机械加工（6课时）机械零件加工质量与精度（4课时）实践活动（10课时）期末复习与考试（4课时）七、实践活动：1. 实地考察：安排学生参观机械制造企业或工厂，了解实际生产过程。

机械基础电子教案(周良平)

珙县职业高级中学教案学科机械基础授课班级教师姓名周良平Ⅰ教学过程Ⅱ教学辅件——任务书完成下列任务Ⅲ另附多媒体课件：Ⅳ任务完成评价方法说明：对于实施了企业化管理的课堂教学，可以将下表定成册，即“学生综合业绩考核表”，人手一册，记录每一次活动任务的综合表现情况。

对于对于某些科目课堂教学，可以将完成当次任务所组成的临时小组作为考核单元，由指定的任务组长组织组员进行每人当次任务综合表现的评价。

任务完成评价表任务序号：珙县职业高级中学教案学科机械基础授课班级教师姓名周良平Ⅰ教学过程Ⅱ教学辅件——任务书完成下列任务Ⅲ另附多媒体课件：Ⅳ任务完成评价方法说明：对于实施了企业化管理的课堂教学，可以将下表定成册，即“学生综合业绩考核表”，人手一册，记录每一次活动任务的综合表现情况。

对于对于某些科目课堂教学，可以将完成当次任务所组成的临时小组作为考核单元，由指定的任务组长组织组员进行每人当次任务综合表现的评价。

《机械基础》教案3-4

2、塑性（1）定义：金属材料断裂前发生永久变形的能力。

（2）衡量指标：伸长率（δ）：试样拉断后，标距的伸长与原始标距的百分比。

断面收缩率(ψ)：试样拉断后，颈缩处的横截面积的缩减量与原始横截面积的百分比。

（3）塑性的意义（1）任何零件都要求材料具有一定的塑性。

很显然，断后伸长率A和断面收缩率Ψ越大，说明材料在断裂前发生的塑性变形量越大，也就是材料的塑性越好。

（2）强度与塑性是一对相互矛盾的性能指标。

在金属材料的工程应用中，要提高强度，就要牺牲一部分塑性。

反之，要改善塑性，就必须牺牲一部分强度。

3、硬度金属材料抵抗局部变形（特别是塑性变形）、压痕或划痕的能力称为硬度。

(1)布氏硬度布氏硬度试验是指用一定直径的球体（钢球或硬质合金球）以相应的试验力压入式样表面，经规定保持时间后卸除试验力，用测量的表面压痕直径计算硬度的一种压痕硬度试验.使用钢球压头时布氏硬度值用符号HBS表示；使用硬度合金压头时用符号HBW表示。

在实际测试时，不必用公式计算，一般用读数显微镜测出压痕直径d，然后根据 d大小查表，即可求出所测的硬度值。

应用：测量比较软的材料。

测量范围 HBS<450、HBW<650的金属材料。

优缺点：压痕大，测量准确，但不能测量成品件。

（2）洛氏硬度原理：加初载荷加主载荷卸除主载荷读硬度值根据压头类型和主载荷不同，分为九个标尺，常用的标尺为A、B、C。

符号HR前面的数字为硬度值，后面为使用的标尺。

优点：操作简便、迅速，效率高，可直接测量成品件及高硬度的材料。

缺点：压痕小，测量不准确，需多次测量。

测量范围：4、韧性。

机械制造基础教案

《机械制造基础》第一讲绪论一、案例导入：本课程题目为《机械制造基础》，因此我们研究的内容都是围绕机械制造过程展开的。

那么到底机械制造过程有哪些呢？二、教学内容：1.本课程学习意义熟悉各种工程材料性能，合理选择材料；初步掌握与选用毛坯或零件的成形方法及机械零件表面加工方法；选用公差配合了解工艺规程制订的原则与方法2.本课程知识体系“工程材料”部分：以剖析铁碳合金的金相组织为基础，以介绍工程材料的性质与合理选材为重点；热加工工艺基础：“铸造”、“锻压”、“焊接”，认识这些加工方法的用途与实现方法；互换性与测量技术：理解公差配合概念与选用；机械加工工艺基础：“毛坯选择”、“金属切削加工技术”、“机械零件表面加工技术”、“机械加工工艺规程编制”特殊加工与先进制造技术：了解用途与应用场合3.学习方法总结归纳各章节学习目的，形成完整知识体系（宏观）突出各章重点与细节，加深对知识点的深入认识（微观）在相关生产实习过程中，遇到实际问题，结合课本知识，继续自学4.机械制造的概念将原材料（毛坯）与相关辅料转变成为成品（机械零件）的过程5.机械制造主要过程技术准备毛坯制造零件加工产品检验与装配产品检验与装配（1）技术准备阶段制订工艺规程原材料选则与供应刀具、夹具、量具的配备热处理设备与检测仪器的准备（2）毛坯制造阶段方法多种，常见的有铸造、锻压、焊接与型材铸造：金属液态成形，各种尺寸、形状复杂的毛坯或零件。

（适应性广、成本低廉）锻压：用外力对金属坯料施压使其产生塑性变形（锻造与冲压，改善金属的力学性能，生产效率高、节省材料）焊接：相互分离的金属材料借助于原子间的结合力连接起来。

（连接性好、省工省材料、结构重要轻）型材：直接从型材厂购买（3）零件加工阶段金属切削加工是主要加工手段。

（车、铣、钻、镗、磨、刨、插、拉）等特种加工应用日趋广泛（电火花、电解、超声波、激光、电子束、离子束、等离子弧、化学等等）选择原则：零件批量、精度、表面粗糙度、技术实现方式，价格成本等等综合考虑（4）产品检验与装配零件检验目的：使零件加工误差在允许范围内零件检验对象：一般场合，工序、加工过程中的尺寸变化、加工完成后几何形状误差；在要求高的场合（重载、高压、高温、可靠性要求很高）内部性能（缺陷检验、力学性能、金相组织检验）装配：遵守严格的装配规范。

中职化工机械基础教案：金属材料的工艺性能

江苏省XY中等专业学校2022-2023-1教案
教学内容3．金属材料的工艺性能
(1)、铸造性能
金属在铸造成形过程中获得外形准确、内部健全铸件的能力称为铸造性能。

铸造性能包括流动性、充型能力、吸气性、收缩性和偏析等。

（2）、锻造性能
金属材料利用锻压加工方法成形的难易程度称为锻造性能。

锻造性能的好坏主要与金属的塑性和变形抗力有关。

塑性越好，变形抗力越小，金属的锻造性能越好。

教学内容（3）、焊接性能
是指材料在限定的施工条件下焊接成按规定设计要求的构件，并满足预定服役要求的能力。

焊接性能好的金属材料可以获得没有裂缝、气孔等缺陷的焊缝，并且焊接接头具有良好的力学性能。

低碳钢具有良好的焊接性能，而高碳钢、不锈钢、铸铁的焊接性能则较差。

（4）、切削加工性能
切削加工性能是指金属在切削加工时的难易程度。

切削加工性能好的金属对刀具的磨损小，可以选用较大的切削用量，加工表面也比较光洁。

（a）车外圆面（b）铣平面（c）钻孔。

金属的性能教案

绪论一、自我介绍简单介绍自已，对待金属材料与热处理这门课简单介绍，并联系该专业与这门课的联系性，让大家认识到这本书的重要性。

二、新课引入本节课将对本课程的性质和任务、主要内容以及学习本课程需注意的几个问题进行学习。

三、新课内容材料是人类生产和生活中重要的物质基础，人类社会的发展历程是以材料为主要标志的，如石器时代、青铜器时代、铁器时代等。

材料的种类繁多，按化学成分不同，一般将材料划分为金属材料、无机非金属材料、有机高分子材料以及其它复合材料等。

进入铁器时代以后，金属材料在人类社会发展中占据重要地位。

金属材料是指金属元素或以多金属元素为主构成的具有金属特性的材料的统称。

我国有悠久的使用金属材料的历史，考古发掘证明，我国在六千多年前就已经冶练出黄铜。

在商代早期已有简单的青铜工具，出土于河南安阳的后母大方鼎是世界上出土最大最重的青铜器，其体积宠大，造型精美，享有镇国之宝的称号。

就中以反映商朝中期青铜铸造业的宏大规模和高超技术。

春秋时期我国已经掌握了冶练生铁技术，比欧洲要早一千八百多年以上。

在热处理技术方面，我国在商周时期已经有效地应用退火技术，锻及矛戈是商周时期有关利用锻间退火技术制作兵器的记载。

战国时期，我国古代热处理的一项举世瞩目的成就是发明了铸铁柔化术，而在西汉时期我国热处理技术就已具有很高水平。

明代科学家宋应星的天工开物一书，介绍了冶铁、练钢、钢铁等各种金属加工方法，是世界上最早的金属材料著作之一。

（一）、本课程的性质和任务本课程是一门研究金属材料的成分、组织、热处理与其性能间关系和变化规律的学科。

通过本课程的学习，学生应掌握有关金属材料及热处理的基本理论和基本知识，掌握常用金属材料的种类、牌号、性能和用途，了解机械零件和工具设计中合理选材的方法，初步掌握正确运用热处理工艺、合理安排零件工艺路线的方法。

（二）本课程的主要内容本课程的主要内容包括金属的性能、金属与合金、金属材料和钢的热处理等。

由于非金属材料和复合材料在机械工业应用中很多，本教材也做了介绍。

汽车机械基础教案完整版

汽车用材料概述一、概述汽车是由上万个零部件组装而成,而这些零部件又是由几百个品种、上千个规格的材料加工制成的,可以说材料是汽车的基础;用于生产汽车的材料种类很多:有钢铁、有色金属、塑料、橡胶、玻璃、陶瓷等,据统计, 近几年生产的一辆普通轿车,其主要材料的重量构成比大致为:钢铁65%～70%、有色金属10%～15%、非金属材料20%左右;各种新型材料,如轻金属材料、复合材料、高技术合成材料等越来越多的用于现代汽车二、金属材料金属材料的性能黑色金属材料有色金属材料三、金属材料的性能金属材料的物理性能金属材料的机械性能金属材料的工艺性能四、金属材料的物理性能指金属材料在各种物理条件下所表现出来的性能和抵抗各种化学介质侵蚀的能力密度:单位体积的质量导热性:传导热量的能力导电性:传导电流的能力热膨胀性:受热时体积增大的能力熔点:由固态变为液态时的温度磁性：金属材料能导磁的性能称为磁性抗腐蚀性:金属在常温下抵御同周围介质发生化学反应而遭破坏的能力抗氧化性:金属在高温下抵抗氧化作用的能力五、金属材料的机械性能是指金属材料在各种载荷外力作用下表现出来的抵抗能力机械性能指标：强度金属材料在载荷作用下抵抗塑性变形和断裂的能力称为强度常用强度指标是屈服强度、抗拉强度塑性金属材料产生塑性变形而不被破坏的最大能力常用塑性值的指标是伸长率和断面收缩率;硬度金属材料在抵抗比它更硬物体压入其表面的能力,即抵抗局部塑性变形的能力常用硬度试验方法有布氏硬度和洛氏硬度冲击韧性金属材料在冲击载荷作用下,抵抗破坏的能力称为冲击韧性疲劳强度金属材料在循环载荷作用下产生疲劳裂纹,并导致断裂称为疲劳断裂在无数次钢铁约为106～107重复交变载荷作用下不产生断裂的最大应力称为疲劳强度疲劳强度值通过疲劳试验测定当金属材料的应力循环次数达到107次时,零件仍不断裂,此时的最大应力可作为疲劳强度;某些高强度钢,应力循环次数达到108次时的最大应力作为它们的疲劳强度六、金属材料的工艺性能铸造性能:铸造性能是指液态金属的流动性、冷却凝固过程中收缩偏析的大小金属凝固后其化学成分和组织的不均匀性,以及对气体的排除和吸收等性能压力加工性能:压力加工性能是指金属在冷、热状态下,进行压力加工时,产生变形而不发生破坏的能力塑性越大,变形抗力越小,压力加工性能越好焊接性能:焊接性能是指两块金属材料在局部加热到熔融状态下,能够牢固地焊合在一起的性能焊接性好,易于用一般方法和工艺施焊,焊时不易形成裂纹、气孔、夹渣等缺陷,焊处强度能与原材料相近切削加工性能:切削加工性能是指金属材料被切削加工的难易程度热处理性能:热处理性能是指金属材料适应各种热处理工艺的能力汽车用钢一、黑色金属钢、铁一类的金属被称为黑色金属;钢铁材料的基本成分是铁和碳,所以又称为铁碳合金;含碳量小于%的铁碳合金是钢,含碳量大于%的铁碳合金是铁;二、钢碳素钢合金钢三、碳素钢除含碳量小于%之外,还含有少量的锰、硅、硫、磷等杂质元素的钢, 我们称之为碳素钢,简称碳钢;碳素钢具有一定的力学性能、良好的工艺性能、价格低廉,是汽车生产和其他工业产品中用量最大的金属材料;分类按钢中碳的含量多少可分为低碳钢、中碳钢、高碳钢;按钢的质量可分为普通质量钢、优质钢、高级优质钢;按钢的用途分为碳素结构钢、碳素工具钢和铸钢;碳素结构钢主要用于制作各种机器零件和工程构件,以低碳钢和中碳钢为多;汽车上受力不大、要求一定的强度、硬度、韧性和良好的加工性能的零部件大量的使用碳素结构钢;碳素工具钢主要用于制作各种工、量、刃具和模具,多属于高碳钢;铸钢主要用于制作形状复杂,难于用锻压等方法成形的零件,如汽车上的桥壳等;四、碳素钢的牌号常用碳素钢的牌号及含义举例如下Q235-AF碳素结构钢;其中Q235代表屈服强度值,A代表质量等级A含硫磷最多、D含硫磷最少,F代表沸腾钢冶炼时脱氧不完全45Mn优质碳素结构钢;其中45代表钢的平均含碳量为%,Mn的含量为 %～1%ZG310-570铸钢;其中310代表屈服强度值,570代表抗拉强度值五、合金钢合金钢是指为了改善钢的某些性能,冶炼时在碳素钢的基础上有目的地加入一种或多种合金元素所形成的钢种常用的合金元素有:锰Mn、硅Si、铬Cr、镍Ni、钼Mo、钨W、钒V、钛Ti、磞B、铝Al、稀土Re等合金钢只有经过热处理后,才能达到改善机械性能的目的合金钢的种类很多,按用途大致可分为以下几类:合金结构钢合金工具钢特殊性能钢六、合金结构钢低合金结构钢在低碳钢的基础上加入少量３%～５% 合金元素而得到的钢这类钢比相同含碳量的碳素钢的强度要高10%～30%,并具有较好的塑性、韧性和焊接性能;又因为它的冶炼较简单,生产成本与碳钢相近广泛用于制作各种机器零件和工程构件如汽车上的车架纵梁、横梁、发动机吊耳等用低合金结构钢取代碳素结构钢,可节约钢材,减轻重量,且使用可靠;常用的钢种有12MnV、16Mn等合金渗碳钢合金渗碳钢制造的零件,经热处理后,不仅有较高的表面硬度和耐磨性,而且能大幅度提高零件心部的强度和韧性,从而提高抵抗冲击载荷的能力汽车上承受高速、重载、强冲击和剧烈摩擦的零件如活塞销、齿轮、轴类件和重要的螺栓等都是用合金渗碳钢加工经热处理制作的;合金调质钢合金调质钢是指经过调质处理后使用的钢,具有较高的强度和韧性;若调质后再进行淬火,则能进一步改善零件表面的耐磨性;常用于制造承受重载荷、冲击载荷的零件;如机床主轴、汽车半轴、连杆、转向节等;合金结构钢的牌号采用两位数字和化学元素符号及数字的方法表示;前面两位数字表示钢的平均含碳量万分之几,后面是化学元素符号名称,如铅、铬、锰等,各元素符号后面的数字表示元素平均含量百分之几;例如12CrNi2,表示钢的平均含碳量为 %、平均含铬量小于%、平均含镍量为2%;其他合金钢和特殊性能钢,常用的钢种有合金弹簧钢、滚动轴承钢合金工具钢耐候钢良好的抗大气腐蚀能力、不锈钢耐磨钢耐热钢七、铸铁性能特点：与钢相比,其强度低,特别是韧性、塑性差,但铸造性能优良、耐磨、切削加工性能良好;随着技术进步,某些传统上用铸铁制造的汽车零件,已逐步由轻金属替代;铸铁分为白口铸铁、灰口铸铁、可锻铸铁、球墨铸铁和合金铸铁几种;白口铸铁白口铸铁断口呈白色,性能硬而脆,很难进行切削加工,主要用来炼钢灰口铸铁灰口铸铁断口呈灰色,由于生产工艺较简单,成本低,熔点低、收缩率小、具有良好的铸造性能,在汽车零件上应用较多可锻铸铁俗称马铁它具有较高的强度和韧性可用于制作承受冲击和振动的零件,不能进行锻造球墨铸铁俗称球铁球墨铸铁兼有铸铁和钢的理化性能、机械性能和工艺性能,也像钢一样可进行热处理;通过合金化和各种热处理后,可用来代替铸钢和锻钢制造一些受力复杂、性能要求较高的零件,如代替45号钢和35CrMo钢制造大马力柴油机的曲轴、凸轮轴、齿轮和连杆等球墨铸铁的牌号由"QT"及两组数字组成;其中第1组数字表示最低抗拉强度,第2组数字表示最低延伸率;例如QT400-18,表示最低抗拉强度为400N/mm2、最低延伸率为18%的球墨铸铁合金铸铁:具体包括：在灰口铸铁或球墨铸铁中加入一定量的合金元素,获得特殊性能的铸铁称为合金铸铁;八、钢的热处理钢件的热处理是利用加热、保温和冷却的操作方法,来改变钢的组织结构,使钢件获得所需性能的加工工艺;钢的热处理根据加热和冷却的方法不同,大体有以下几类退火退火是将钢件加热到一定温度,保温一段时间,然后随炉慢慢冷却到室温的热处理工艺;目的是降低材料硬度,改善切削加工性能,提高塑性和韧性,消除钢中的组织缺陷,消除内应力;正火正火是将钢件加热到临界温度以上50～70℃,充分保温,然后在空气中冷却的热处理工艺;目的与退火基本相同,但正火后钢件的强度、硬度比退火后高;淬火淬火是将钢件加热到临界温度以上30～50℃,保温后在冷却介质中快速冷却的热处理工艺常用的冷却介质有水、矿物油、盐、碱的水溶液等淬火的主要目的是提高钢件的硬度和强度回火回火是将淬火后的钢件再加热到临界温度以下的某一温度,保温一段时间,然后在空气或油中冷却的热处理工艺目的是减少或消除内应力,提高韧性和塑性,调整硬度,降低脆性,保证钢件的形状、尺寸不变表面淬火表面淬火是将钢件的表面淬透到一定的深度,而中心部分仍保持未淬火状态的一种局部淬火方法目的是使钢件表面获得较高的强度、耐磨性和疲劳强度, 而心部仍具有足够的塑性和韧性;化学热处理化学热处理是将钢件置于某一介质中加热、保温和冷却,使介质中的某些元素渗入钢件表层,从而改善表层性能目的是提高钢件表层的硬度、耐磨性、耐腐蚀性和抗氧化性主要有渗碳、氮化、碳氮共渗等;有色金属材料除黑色金属材料之外的其他金属统称为有色金属在汽车制造生产中常用的主要是铝、铜及其合金一、纯铝纯铝的熔点为660℃,密度为的1/3,是一种轻金属材料,其电导性、热导性仅次于银、铜,抗氧化、抗大气腐蚀性能好,常温下在大气中表面能生成一层致密的氧化铝膜,阻止铝表面进一步氧化;纯铝的强度硬度很低,但塑性很高,一般不能作为结构件使用;二、铝合金铝合金是在铝中加入适量的锡、铜、镁、锰等元素后获得的合金,经处理后,铝合金的机械性能大为提高;铝合金的比强度高、具有良好的耐蚀性、切削加工性和铸造性、可以实现柔性的强度设计、表面美观在汽车上得到广泛的应用;如用铸铝合金制造汽缸体、汽缸盖、轮辋、保险杠,用铝合金材料制造散热器、冷凝器等部件;按铝合金的成分和加工特点,可分为形变铝合金和铸造铝合金三、形变铝合金分为防锈铝合金、硬铝合金、超硬铝合金等防锈铝合金主要指Al-Mn系、Al-Mg系合金特点是具有很高的抗蚀性,故常称为防锈铝合金;此外,还具有良好的塑性和一定的焊接性能,但强度较低,不能进行热处理,只有经过冷加工变形才能使其强化硬铝合金主要指Al-Cu-Mn系、Al-Cu-Mg系合金通过淬火时效处理而获得相当高的强度,在淬火时效状态下有较好的切削加工性,但耐蚀性较差;超硬铝合金属于Al-Cu-Mg-Zn系合金,另外还加入少量的铬、锰强度在铝合金中最高,故称超硬铝超硬铝主要用作要求重量轻而受力较大的结构件;四、铸造铝合金用来制造铸件的铝合金,俗称铸铝铸铝分为铝硅合金、铝铜合金、铝镁合金、铝锌合金,即Al-Si系、Al-Cu系、Al-Mg 系、Al-Zn系等;铝硅合金铝硅合金广泛用于制造内燃机的活塞、气缸体、气缸盖、风扇叶片,电机、仪表外壳及形状复杂的结构件;铝铜合金铝铜合金具有较高的耐热强度,可制作高温300℃条件下工作的零件;但抗蚀性较差; 铸造铝合金铝镁合金铝镁合金的特点是密度小小于cd、耐蚀性好、强度高,但铸造性能差,易产生热裂和缩松多用于承受冲击、振动载荷和腐蚀条件下工作的零件铝锌合金强度较高,但耐蚀性较差;若加入适量的锰、镁,可适当提高耐蚀性;另外工艺性能很好可用于在铸态下直接使用的零件,如汽车的化油器、仪表、各种薄壳等五、铜及铜合金工业和汽车上使用品种主要有工业纯铜、黄铜、青铜等工业纯铜又称紫铜、电解铜它具有良好的导电性、导热性、塑性和耐腐蚀性,可进行冷、热压力加工,但强度和硬度低;纯铜主要用于制造电线、电刷、铜管等黄铜黄铜是铜与锌的合金,即为铜锌合金;黄铜又分为普通黄铜和特殊黄铜;普通黄铜只含铜、锌元素的合金机械性能比纯铜好;其牌号用“H”加两位数字表示,“H”是“黄”汉语拼音的第1个字母；两位数字表示含铜量例如H68是平均含铜量为 68%、含锌量为32%的普通黄铜;若H前面加“Z”,表示为铸造黄铜特殊黄铜在普通黄铜中分别添加锡、镍、铅、锰、硅、铝等合金元素生成的合金黄铜加入合金元素后能进一步提高强度、耐磨性等机械性能;特殊黄铜的牌号用“H”加主元素符号及数字表示青铜除黄铜和白铜铜镍合金以外的铜合金统称为青铜青铜又分为锡青铜普通青铜和无锡青铜特殊青铜锡青铜是以锡为主要添加元素的铜基合金具有良好的机械性能;锡青铜的牌号用“QSn”加几组数字表示‘例如是平均含锡量为%、其他元素平均含量为1%的锡青铜; Sn前面加ZCu字母表示为铸造材料,如ZCuSn5PbZn5是表示平均含锡量为5%、平均含铅量为5%、平均含锌量为5%的铸造锡青铜;无锡青铜是添加硅、铅、铍、锰、铝、镍等元素的铜基合金,并以添加的元素命名,如硅青铜、铅青铜、铍青铜……无锡青铜也有较好的机械性能和理化性能;汽车上的应用一、塑料概述是以石油、天然气、煤为基础原料的各种单体,通过聚合、树脂粘合、树脂添加、缩合等复杂的化学反应而生成的高分子材料性能:属轻质材料是钢的1/8、比强度高、化学稳定性好、耐腐蚀、绝缘性好、耐磨性好、消声吸震性好、易加工成型;在汽车上的应用主要有:内装件：仪表板及衬垫、杂物箱、转向盘、操纵杆、内饰板、座椅扶手、车门内衬、各种填充材料等;外装件:密封条、保险杠面板、挡泥板、裙边、饰条、软管、减震垫片、把手等;其他：空滤器壳、风扇叶片、各种传感器电器壳体、部分齿轮等;随着高级工程塑料在性能方面的不断提高,在汽车的发动机仓盖、车顶、行李架等部位正在开发和应用;分类热塑性和热固性塑料热塑性塑料加热后软化,具有可塑性、可加工性,冷却后变硬;若再加热后又软化, 冷却后又变硬;这一过程可反复进行.而对其结构性能却无影响;如聚氯乙烯、聚苯乙烯、聚酰胺又叫尼龙等;它们成型工艺简单,生产效率高,具有一定的机械性能,但耐热性和刚性较低;热塑性塑料在汽车上应用最多;常用的有:ABS丙烯睛一丁二烯一苯乙烯、PP聚丙烯、PE聚乙烯等;热固性塑料加热后起化学反应,固化成型后质地变硬;再加热不能使之再软化;如酚醛树脂、环氧树脂等等;它们耐热性高,受压不易变形,价格比较便宜,但成型工艺复杂,生产效率较低;工程塑料是指具有较高强度和其他特殊性能的塑料有机械性能好、耐热性、耐久性优良、寿命长、可靠性高的特点在很多方面可以代替金属材料,主要品种有EP环氧树脂、PA聚酰胺、POM聚甲醛等;它们具有足够的温度—强度特性及尺寸稳定性;随着汽车工业的发展,将日益广泛地应用在汽车上;二、橡胶橡胶是汽车用的一种重要材料,一辆汽车上的橡胶件约占全车整备质量的6%～10% 如轮胎、软管、密封件、防振件、传动件、衬垫类等,主要性能特点高弹性吸振能力橡胶可吸收一部分机械能,并将其转变为热能;橡胶还有一定的耐蚀性、耐磨性、绝缘性橡胶是以生胶为基础,加入适量的配合剂硫化剂、活性剂、软化剂、填充剂、防老剂等而组成的高分子材料,根据生胶的来源不同,可分为天然橡胶和合成橡胶两类;天然橡胶天然橡胶是从橡胶树上采集的胶乳,经过一系列处理,制成生胶天然橡胶的综合性能好,有较好的弹性,良好的热可塑性和绝缘性、耐撕裂,低的导热性;主要缺点是易老化、不耐高温,随时间的增加,会出现变色、发粘或变硬、变脆龟裂; 合成橡胶合成橡胶又称人造橡胶,用石油、天然气、煤和农副产品为原料,通过有机合成方法制成单体,经聚合制得类似天然橡胶的高分子材料;合成橡胶的种类很多, 性能特点也各不相同;合成橡胶的物理、机械性能较好,可制作轮胎和其他一般的橡胶制品;其中丁苯橡胶耐磨、耐老化较好,抗撕裂性也较高,抗滑性特别是抗湿滑性好,但耐热、耐寒性差,弹性差;主要用于轿车轮胎;特种合成橡胶具有特殊性能,用来制作要求耐油、耐热、耐寒、一、齿轮传动的特点及应用齿轮传动依靠主动齿轮与从动齿轮的啮合,传递运动和动力;与其他传动相比,具有以下特点：1．优点1适应性广; 2传动比恒定;3效率较高,齿轮机构传动效率一般在95％以上;4工作可靠,寿命较长; 5可以传递空间任意两轴间的运动;2．缺点1制造和安装精度要求高,成本高;2低精度齿轮传动时噪声和振动较大;3不适于距离较大的两轴间的运动传递等;二、齿轮传动的类型1按照一对齿轮两轴线的相对位置和轮齿的齿向,齿轮传动可分为：2按齿轮的齿廓曲线不同,齿轮传动又可分为渐开线、摆线和圆弧等三种;三、渐开线的形成及其啮合特性1．渐开线的形成如图7-2所示,当直线NK沿一圆作纯滚动时,直线上任意一点K的轨迹AK称为该圆的渐开线;这个圆称为渐开线的基圆,其半径和直径分别用rb和db表示,直线NK称为渐开线的发生线;根据渐开线的形成过程可知,渐开线具有下列基本性质：1发生线沿基圆滚过的长度等于基圆上被滚过的弧度;2发生线NK是渐开线在任意点的法线;3渐开线形状取决于基圆的大小4渐开线齿廓上任意点的法线与该点的速度方向线所夹的锐角ak称为该点的压力角;5基圆以内无渐开线;2．渐开线齿轮传动的啮合特性1恒定的传动比渐开线齿轮传动具有传动比恒定、传动平稳的特点;齿轮的传动比是指主、从动齿轮角速度之比,工程上又常用主从动齿轮的转速之比表示,即i12=ω1/ ω2=n1/n2传动比是否恒等于常数,影响到齿轮传动的平稳性;2．渐开线齿轮的基本参数1齿数z2齿顶圆da、齿根圆df3齿厚sk、齿槽宽ek和齿距pk4分度圆d、模数m和压力角a5齿顶高、齿根高、齿全高如图7-6所示;四、齿轮系的类型轮系传动时,根据各齿轮轴线的位置是否固定,可分为定轴轮系如图8-1所示和周转轮系如图8-2所示两大类;五、齿轮系的功用轮系的功用大致可归纳为以下几个方面：1．实现两轴间远距离的运动和动力的传动如图8-3所示;2．实现变速、变矩传动3．实现换向传动4．实现差速作用运动的分解六、定轴轮系传动比计算轮系中主动轴与从动轴之间的转速或角速度之比,称为轮系的传动比;轮系传动比的计算包括：传动比大小的计算和确定从动轮的转动方向;1．一对齿轮啮合的传动比图8-6所示为一对齿轮啮合情况;判断两轴的转向,对于平行轴传动,两轴转向相同时图8-6b的内啮合传动比为正值；两轴转向相反时图8-6a的外啮合传动比为负值;即i12=n1/n2=ω1/ω2=±z2/z1对于非平行轴传动,其中传动比不能用正负号表示,齿轮的转向只能标注在图上; 2．定轴轮系传动比轮系中主动轴与从动轴间的转速或角速度之比,称为轮系的传动比;如图8-7所示轮系中,齿轮1为主动轮,通过齿轮2-3-4将运动和动力传递给齿轮5,则轮系的传动比大小为i15==n1/n2=ω1/ω2;七、周转轮系的应用1．周转轮系的结构如图8-12所示为一单排内外啮合的周转轮系中,外齿轮1、内齿轮3位于中心位置绕着轴线O1回转———称为中心轮；齿轮2同时与中心轮1和齿圈3相啮合,其既作自转又作公转———称为行星轮；支持行星轮的构件H———称为行星架H;2．周转轮系传动比的计算公式如图8-12所示,由于行星轮的运动有自转和公转,所以周转轮系传动比的计算方法不同于定轴轮系,但它们之间又有内在的联系,假想行星架相对固定,使周转轮系转化为假想的定轴轮系,则有i13=n1/n3=n1-nH/n3-nH=-z3/z1式中 i13———假想行星架相对固定时,齿轮1和齿轮3的传动比；n1———齿轮1相对于行星架的转速,即n1=n1-nH；n3———齿轮3相对于行星架的转速,即n3=n3-nH；“-”———表示齿轮1与齿轮3转向相反;3．周转轮系的分类1差动轮系：中心轮的转速都不为0的周转轮系;2行星轮系：有一个中心轮的转速为0的周转轮系;八、混合轮系九、齿轮减速器减速器可以分为圆柱齿轮减速器、锥齿轮减速器、蜗杆减速器、锥-圆柱齿轮减速器和行星齿轮减速器等减速器的润滑一、带传动的类型及应用带传动根据其传动原理分为摩擦型和啮合型两大类;摩擦型带传动包括平带传动、V 带传动、圆形带传动等,它主要是靠带和带轮间接触面之间的摩擦力来传递动力和运动；而啮合型带传动即为同步带传动,它是靠带齿与带轮齿的啮合传递运动和动力的;此外,近年来对带传动安全性、多样性的要求也日益增多,如金属带、难燃带、抗静电带等;V带的类型很多,除普通V带外,还有窄V带、齿形V带、联组V带、广角带、楔形带等,其中以普通V带和窄V带最为常用;二、带传动的特点和应用由于带传动具有结构简单,传动平稳,价格低廉,不需润滑及可以缓冲吸振等特点,使带传动在机械传动中占据了重要地位,而且从易损件向传动的功能部件演变,以至在许多场合替代了其他传动形式;三、带传动的使用和维护为了延长带的使用寿命,确保带传动的正常运行,必须正确使用和维修;1传动带的使用温度范围为：-40～120℃;2安装时两带轮轴线必须平行,轮槽应对正,否则将加剧带的磨损,甚至使带脱落;安装时先缩小中心距,然后套上V带,再作调整,不得硬撬;3严防带与矿物油、酸、碱等介质接触,也不宜在阳光下曝晒;4多根带的传动,坏了少数几根,不要用新带补上,以免新旧带并用,长短不一,受载不均匀而加速新带损坏;这时可用未损坏的旧带补全或全部换新;5为确保安全,传动装置须设防护罩;6带工作一段时间后,会因变形伸长,导致张紧力逐渐减小,严重时出现打滑;因此,要重新张紧带,调整带的初拉力,图9-4为常见的带传动张紧装置,图示9-4中a和b设有调整螺栓,可随时调整电动机的位置；图9-4中c所示的结构,是靠电动机和机架重量的自动张紧装置；图9-4中d为带轮中心距固定,利用张紧轮调紧;四、链传动。

中职机械基础导学案-工程材料02.doc

______ 编制____________ 审核时间_____ 年—月—R 编号g 002章节名称第四章工程材料第一节金属材料的性能学习目标1、了解金属材料力学性能的主要内容。

2、熟悉强度、舉性、硬度、疲劳强度等名词的含义。

3、了解强度、槊•性、硬度、疲劳强度等主要力学性能的含义及指标。

学习重点难点学习重点强度、犁性、硬度、疲劳强度等名词的含义。

学习难点强度、教性、硬度、疲劳强度等主要力学性能的指标。

知识链接制作机械的常用材料可以分为和两大类，而金属材料具有的优良性能，使篡在机械零件的选材上占有绝大的优势，使用范由广，用量多。

金属材料又分为材料和材料两大类，熟悉和掌握金属材料的力学性能和常用金属材料的牌号、性能和应用场合，以及采用热处理方法提高金属材料的力学性能是机械基础的重要内容木节课将要学习金属材料的性能。

自主学习四、3.硬度硬度是指固体材料对外界物体机械作用（如压痕、刻逊）的局部抵抗能力。

常用的硬度指标有：1）布氏驶度用一定直径的钢球或不更质合金球体压入试样表面，所测得表面压痕直径表示材料的硬度，用符号表示。

用钢球作测头的用HBS表示；用硕质合金作测头的用HBW 表示。

近来大都采用HBW的测头测量。

布氏硬度用于硬度小于HBW350的场合表示。

2）洛氏硬度主要应用于表示淬火钢的硬度，用符号表示。

其测最方法与布氏硬度相似。

3）维氏硬度用符号表示。

便度高的材料高，性能较好，而性能较差。

4.冲击韧性冲击韧性是指材料抵抗冲击载荷的能力。

材料的韧性主要取决于和两项指标。

强度较大的材料，其抗冲击韧性也较好。

5.疲劳强度疲劳强度是指材料承受__________________________ 的最大应力值，常用___________ 表示。

零件的失效形式屮有80%〜90%是由于突然疲劳断裂造成的。

所以规定了乞种不同机械设备有不同的使用寿命。

如个人使用汽车的年限为14年或行驶某个规定公里数示必须强行报废。

五、金属材料的工艺性能1、定义：指在各种加工条件下表现出来的适应能力。