汽車機(jī)械基礎(chǔ)教案完整版

1、課 題汽車用材料概述；汽車用鋼教學(xué)目標(biāo)能力目標(biāo)Aim at faculty知識目標(biāo)Aim at knowledge素質(zhì)目標(biāo)Aim at all-round development能夠說出汽車上常用的材料種類能夠口述汽車用鋼的種類理解汽車各零件常用的材料理解鋼在汽車各零件上的應(yīng)用培養(yǎng)初步的自學(xué)能力教學(xué)方法PPT投影，講授教學(xué)重點(diǎn)材料分類、金屬材料的各性能；汽車用鋼的種類教學(xué)難點(diǎn)金屬材料的各性能；鋼的熱處理課 時(shí)課 型理論課周 次班級星期節(jié)次地點(diǎn)教學(xué)后記：教學(xué)步驟及內(nèi)容：汽車用材料概述一、概述汽車是由上萬個(gè)零部件組裝而成,而這些零部件又是由幾百個(gè)品種、上千個(gè)規(guī)格的材料加工制成的,可以說材料是汽車的

2、基礎(chǔ)。 用于生產(chǎn)汽車的材料種類很多:有鋼鐵、有色金屬、塑料、橡膠、玻璃、陶瓷等,據(jù)統(tǒng)計(jì), 近幾年生產(chǎn)的一輛普通轎車,其主要材料的重量構(gòu)成比大致為:鋼鐵65%70%、有色金屬10%15%、非金屬材料20%左右。各種新型材料,如輕金屬材料、復(fù)合材料、高技術(shù)合成材料等越來越多的用于現(xiàn)代汽車 二、金屬材料金屬材料的性能黑色金屬材料有色金屬材料三、金屬材料的性能金屬材料的物理性能金屬材料的機(jī)械性能金屬材料的工藝性能 四、金屬材料的物理性能指金屬材料在各種物理?xiàng)l件下所表現(xiàn)出來的性能和抵抗各種化學(xué)介質(zhì)侵蝕的能力密度:單位體積的質(zhì)量導(dǎo)熱性:傳導(dǎo)熱量的能力 導(dǎo)電性:傳導(dǎo)電流的能力熱膨脹性:受熱時(shí)體積增大的能力熔

3、點(diǎn):由固態(tài)變?yōu)橐簯B(tài)時(shí)的溫度磁性：金屬材料能導(dǎo)磁的性能稱為磁性 抗腐蝕性:金屬在常溫下抵御同周圍介質(zhì)發(fā)生化學(xué)反應(yīng)而遭破壞的能力 抗氧化性:金屬在高溫下抵抗氧化作用的能力 五、金屬材料的機(jī)械性能是指金屬材料在各種載荷(外力)作用下表現(xiàn)出來的抵抗能力機(jī)械性能指標(biāo)：強(qiáng)度金屬材料在載荷作用下抵抗塑性變形和斷裂的能力稱為強(qiáng)度常用強(qiáng)度指標(biāo)是屈服強(qiáng)度、抗拉強(qiáng)度塑性金屬材料產(chǎn)生塑性變形而不被破壞的最大能力常用塑性值的指標(biāo)是伸長率和斷面收縮率。硬度金屬材料在抵抗比它更硬物體壓入其表面的能力，即抵抗局部塑性變形的能力常用硬度試驗(yàn)方法有布氏硬度和洛氏硬度 沖擊韌性金屬材料在沖擊載荷作用下,抵抗破壞的能力稱為沖擊韌性疲

4、勞強(qiáng)度金屬材料在循環(huán)載荷作用下產(chǎn)生疲勞裂紋,并導(dǎo)致斷裂稱為疲勞斷裂在無數(shù)次(鋼鐵約為106107)重復(fù)交變載荷作用下不產(chǎn)生斷裂的最大應(yīng)力稱為疲勞強(qiáng)度疲勞強(qiáng)度值通過疲勞試驗(yàn)測定當(dāng)金屬材料的應(yīng)力循環(huán)次數(shù)達(dá)到107次時(shí),零件仍不斷裂,此時(shí)的最大應(yīng)力可作為疲勞強(qiáng)度。某些高強(qiáng)度鋼,應(yīng)力循環(huán)次數(shù)達(dá)到108次時(shí)的最大應(yīng)力作為它們的疲勞強(qiáng)度六、金屬材料的工藝性能鑄造性能:鑄造性能是指液態(tài)金屬的流動性、冷卻凝固過程中收縮偏析的大小(金屬凝固后其化學(xué)成分和組織的不均勻性),以及對氣體的排除和吸收等性能壓力加工性能:壓力加工性能是指金屬在冷、熱狀態(tài)下,進(jìn)行壓力加工時(shí),產(chǎn)生變形而不發(fā)生破壞的能力塑性越大,變形抗力越小

5、,壓力加工性能越好焊接性能:焊接性能是指兩塊金屬材料在局部加熱到熔融狀態(tài)下,能夠牢固地焊合在一起的性能焊接性好,易于用一般方法和工藝施焊,焊時(shí)不易形成裂紋、氣孔、夾渣等缺陷,焊處強(qiáng)度能與原材料相近切削加工性能:切削加工性能是指金屬材料被切削加工的難易程度熱處理性能:熱處理性能是指金屬材料適應(yīng)各種熱處理工藝的能力汽車用鋼一、黑色金屬鋼、鐵一類的金屬被稱為黑色金屬。鋼鐵材料的基本成分是鐵和碳,所以又稱為鐵碳合金。含碳量小于2.11%的鐵碳合金是鋼,含碳量大于2.11%的鐵碳合金是鐵。二、鋼碳素鋼合金鋼三、碳素鋼除含碳量小于2.11%之外,還含有少量的錳、硅、硫、磷等雜質(zhì)元素的鋼, 我們稱之為碳素鋼

6、,簡稱碳鋼。碳素鋼具有一定的力學(xué)性能、良好的工藝性能、價(jià)格低廉,是汽車生產(chǎn)和其他工業(yè)產(chǎn)品中用量最大的金屬材料。 分類按鋼中碳的含量多少可分為低碳鋼、中碳鋼、高碳鋼;按鋼的質(zhì)量可分為普通質(zhì)量鋼、優(yōu)質(zhì)鋼、高級優(yōu)質(zhì)鋼;按鋼的用途分為碳素結(jié)構(gòu)鋼、碳素工具鋼和鑄鋼。碳素結(jié)構(gòu)鋼主要用于制作各種機(jī)器零件和工程構(gòu)件,以低碳鋼和中碳鋼為多。汽車上受力不大、要求一定的強(qiáng)度、硬度、韌性和良好的加工性能的零部件大量的使用碳素結(jié)構(gòu)鋼。碳素工具鋼主要用于制作各種工、量、刃具和模具,多屬于高碳鋼。 鑄鋼主要用于制作形狀復(fù)雜,難于用鍛壓等方法成形的零件,如汽車上的橋殼等。四、碳素鋼的牌號常用碳素鋼的牌號及含義舉例如下Q235

7、-AF碳素結(jié)構(gòu)鋼。其中Q235代表屈服強(qiáng)度值,A代表質(zhì)量等級(A含硫磷最多、D含硫磷最少),F代表沸騰鋼(冶煉時(shí)脫氧不完全)45Mn優(yōu)質(zhì)碳素結(jié)構(gòu)鋼。其中45代表鋼的平均含碳量為0.45%,Mn的含量為 0.7%1%ZG310-570鑄鋼。其中310代表屈服強(qiáng)度值,570代表抗拉強(qiáng)度值五、合金鋼合金鋼是指為了改善鋼的某些性能,冶煉時(shí)在碳素鋼的基礎(chǔ)上有目的地加入一種或多種合金元素所形成的鋼種常用的合金元素有:錳(Mn)、硅(Si)、鉻(Cr)、 鎳(Ni)、鉬(Mo)、鎢(W)、釩(V)、鈦(Ti)、磞(B)、鋁(Al)、稀土(Re)等合金鋼只有經(jīng)過熱處理后,才能達(dá)到改善機(jī)械性能的目的 合金鋼的種

8、類很多,按用途大致可分為以下幾類: 合金結(jié)構(gòu)鋼合金工具鋼特殊性能鋼六、合金結(jié)構(gòu)鋼低合金結(jié)構(gòu)鋼在低碳鋼的基礎(chǔ)上加入少量（% ）合金元素而得到的鋼這類鋼比相同含碳量的碳素鋼的強(qiáng)度要高10%30%,并具有較好的塑性、韌性和焊接性能。又因?yàn)樗囊睙捿^簡單,生產(chǎn)成本與碳鋼相近廣泛用于制作各種機(jī)器零件和工程構(gòu)件如汽車上的車架縱梁、橫梁、發(fā)動機(jī)吊耳等用低合金結(jié)構(gòu)鋼取代碳素結(jié)構(gòu)鋼,可節(jié)約鋼材,減輕重量,且使用可靠。常用的鋼種有12MnV、16Mn等合金滲碳鋼合金滲碳鋼制造的零件,經(jīng)熱處理后,不僅有較高的表面硬度和耐磨性,而且能大幅度提高零件心部的強(qiáng)度和韌性,從而提高抵抗沖擊載荷的能力汽車上承受高速、重載、強(qiáng)沖

9、擊和劇烈摩擦的零件如活塞銷、齒輪、軸類件和重要的螺栓等都是用合金滲碳鋼加工經(jīng)熱處理制作的。合金調(diào)質(zhì)鋼合金調(diào)質(zhì)鋼是指經(jīng)過調(diào)質(zhì)處理后使用的鋼,具有較高的強(qiáng)度和韌性。若調(diào)質(zhì)后再進(jìn)行淬火,則能進(jìn)一步改善零件表面的耐磨性。常用于制造承受重載荷、沖擊載荷的零件。如機(jī) 床主軸、汽車半軸、連桿、轉(zhuǎn)向節(jié)等。合金結(jié)構(gòu)鋼的牌號采用兩位數(shù)字和化學(xué)元素符號及數(shù)字的方法表示。前面兩位數(shù)字 表示鋼的平均含碳量(萬分之幾),后面是化學(xué)元素符號名稱,如鉛、鉻、錳等,各元素符號后面的數(shù)字表示元素平均含量(百分之幾)。例如12CrNi2,表示鋼的平均含碳量為 0.12%、平均含鉻量小于1.5%、平均含鎳量為2%。其他合金鋼和特殊性

10、能鋼,常用的鋼種有合金彈簧鋼、滾動軸承鋼合金工具鋼耐候鋼(良好的抗大氣腐蝕能力)、不銹鋼耐磨鋼耐熱鋼七、鑄鐵性能特點(diǎn)：與鋼相比,其強(qiáng)度低,特別是韌性、塑性差,但鑄造性能優(yōu)良、耐磨、切削加工性能良好。隨著技術(shù)進(jìn)步,某些傳統(tǒng)上用鑄鐵制造的汽車零件,已逐步由輕金屬替代。鑄鐵分為白口鑄鐵、灰口鑄鐵、可鍛鑄鐵、球墨鑄鐵和合金鑄鐵幾種。白口鑄鐵白口鑄鐵斷口呈白色,性能硬而脆,很難進(jìn)行切削加工,主要用來煉鋼灰口鑄鐵灰口鑄鐵斷口呈灰色,由于生產(chǎn)工藝較簡單,成本低,熔點(diǎn)低、收縮率小、具有良好的鑄造性能,在汽車零件上應(yīng)用較多可鍛鑄鐵俗稱馬鐵它具有較高的強(qiáng)度和韌性可用于制作承受沖擊和振動的零件,不能進(jìn)行鍛造球墨鑄鐵

11、俗稱球鐵球墨鑄鐵兼有鑄鐵和鋼的理化性能、機(jī)械性能和工藝性能,也像鋼一樣可進(jìn)行熱處理。通過合金化和各種熱處理后,可用來代替鑄鋼和鍛鋼制造一些受力復(fù)雜、性能要求較高的零件,如代替45號鋼和35CrMo鋼制造大馬力柴油機(jī)的曲軸、凸輪軸、齒輪和連桿等球墨鑄鐵的牌號由"QT"及兩組數(shù)字組成。其中第1組數(shù)字表示最低抗拉強(qiáng)度,第2組數(shù)字表示最低延伸率。例如QT400-18,表示最低抗拉強(qiáng)度為400N/mm2、最低延伸率為18%的球墨鑄鐵合金鑄鐵:具體包括：在灰口鑄鐵或球墨鑄鐵中加入一定量的合金元素,獲得特殊性能的鑄鐵稱為合金鑄鐵。八、鋼的熱處理鋼件的熱處理是利用加熱、保溫和冷卻的操作方法

12、,來改變鋼的組織結(jié)構(gòu),使鋼件獲得所需性能的加工工藝。鋼的熱處理根據(jù)加熱和冷卻的方法不同,大體有以下幾類退火退火是將鋼件加熱到一定溫度,保溫一段時(shí)間,然后隨爐慢慢冷卻到室溫的熱處理工藝。目的是降低材料硬度,改善切削加工性能,提高塑性和韌性,消除鋼中的組織缺陷,消除內(nèi)應(yīng)力。正火正火是將鋼件加熱到臨界溫度以上5070,充分保溫,然后在空氣中冷卻的熱處理工藝。目的與退火基本相同,但正火后鋼件的強(qiáng)度、硬度比退火后高。淬火淬火是將鋼件加熱到臨界溫度以上3050,保溫后在冷卻介質(zhì)中快速冷卻的熱處理工藝常用的冷卻介質(zhì)有水、礦物油、鹽、堿的水溶液等 淬火的主要目的是提高鋼件的硬度和強(qiáng)度回火回火是將淬火后的鋼件再

13、加熱到臨界溫度以下的某一溫度,保溫一段時(shí)間,然后在空氣或油中冷卻的熱處理工藝 目的是減少或消除內(nèi)應(yīng)力,提高韌性和塑性,調(diào)整硬度,降低脆性,保證鋼件的形狀、尺寸不變表面淬火 表面淬火是將鋼件的表面淬透到一定的深度,而中心部分仍保持未淬火狀態(tài)的一種局部淬火方法 目的是使鋼件表面獲得較高的強(qiáng)度、耐磨性和疲勞強(qiáng)度, 而心部仍具有足夠的塑性和韌性。化學(xué)熱處理 化學(xué)熱處理是將鋼件置于某一介質(zhì)中加熱、保溫和冷卻,使介質(zhì)中的某些元素滲入鋼件表層,從而改善表層性能 目的是提高鋼件表層的硬度、耐磨性、 耐腐蝕性和抗氧化性 主要有滲碳、氮化、碳氮共滲等。 課 題有色金屬材料教學(xué)目標(biāo)能力目標(biāo)Aim at facult

14、y知識目標(biāo)Aim at knowledge素質(zhì)目標(biāo)Aim at all-round development能夠口述鋁及其合金在汽車上的應(yīng)用理解常用有色金屬材料在汽車上的應(yīng)用培養(yǎng)初步的自學(xué)方法教學(xué)方法PPT投影，講授教學(xué)重點(diǎn)鋁及其合金在汽車上的應(yīng)用教學(xué)難點(diǎn)鋁合金的性能課 時(shí)課 型理論課周 次班級星期節(jié)次地點(diǎn)教學(xué)后記：教學(xué)步驟及內(nèi)容：有色金屬材料 除黑色金屬材料之外的其他金屬統(tǒng)稱為有色金屬在汽車制造生產(chǎn)中常用的主要是鋁、銅及其合金一、純鋁純鋁的熔點(diǎn)為660,密度為的1/3，是一種輕金屬材料,其電導(dǎo)性、熱導(dǎo)性僅次于銀、銅,抗氧化、抗大氣腐蝕性能好,常溫下在大氣中表面能生成一層致密的氧化鋁膜,阻止鋁表

15、面進(jìn)一步氧化。純鋁的強(qiáng)度硬度很低,但塑性很高,一般不能作為結(jié)構(gòu)件使用。二、鋁合金 鋁合金是在鋁中加入適量的錫、銅、鎂、錳等元素后獲得的合金,經(jīng)處理后,鋁合金的機(jī)械性能大為提高。鋁合金的比強(qiáng)度高、具有良好的耐蝕性、切削加工性和鑄造性、可以實(shí)現(xiàn)柔性的強(qiáng)度設(shè)計(jì)、表面美觀 在汽車上得到廣泛的應(yīng)用。如用鑄鋁合金制造汽缸體、汽缸蓋、 輪輞、保險(xiǎn)杠,用鋁合金材料制造散熱器、冷凝器等部件。按鋁合金的成分和加工特點(diǎn),可分為形變鋁合金和鑄造鋁合金 三、形變鋁合金分為防銹鋁合金、硬鋁合金、超硬鋁合金等防銹鋁合金主要指Al-Mn系、Al-Mg系合金特點(diǎn)是具有很高的抗蝕性,故常稱為防銹鋁合金。此外,還具有良好的塑性和一

16、定的焊接性能,但強(qiáng)度較低,不能進(jìn)行熱處理,只有經(jīng)過冷加工變形才能使其強(qiáng)化硬鋁合金主要指Al-Cu-Mn系、Al-Cu-Mg系合金通過淬火時(shí)效處理而獲得相當(dāng)高的強(qiáng)度,在淬火時(shí)效狀態(tài)下有較好的切削加工性,但耐蝕性較差。超硬鋁合金屬于Al-Cu-Mg-Zn系合金,另外還加入少量的鉻、錳強(qiáng)度在鋁合金中最高,故稱超硬鋁超硬鋁主要用作要求重量輕而受力較大的結(jié)構(gòu)件。四、鑄造鋁合金 用來制造鑄件的鋁合金,俗稱鑄鋁鑄鋁分為鋁硅合金、鋁銅合金、 鋁鎂合金、鋁鋅合金,即Al-Si系、Al-Cu系、Al-Mg系、Al-Zn系等。鋁硅合金鋁硅合金廣泛用于制造內(nèi)燃機(jī)的活塞、氣缸體、氣缸蓋、風(fēng)扇葉片,電機(jī)、儀表外殼及形狀復(fù)

17、雜的結(jié)構(gòu)件。鋁銅合金鋁銅合金具有較高的耐熱強(qiáng)度,可制作高溫(300)條件下工作的零件。但抗蝕性較差。鑄造鋁合金鋁鎂合金鋁鎂合金的特點(diǎn)是密度小(小于2.55g/cd)、耐蝕性好、強(qiáng)度高,但鑄造性能差,易產(chǎn)生熱裂和縮松多用于承受沖擊、振動載荷和腐蝕條件下工作的零件 鋁鋅合金強(qiáng)度較高,但耐蝕性較差。若加入適量的錳、鎂,可適當(dāng)提高耐蝕性。另外工藝性能很好可用于在鑄態(tài)下直接使用的零件,如汽車的化油器、儀表、各種薄殼等五、銅及銅合金 工業(yè)和汽車上使用品種主要有工業(yè)純銅、黃銅、 青銅等 工業(yè)純銅又稱紫銅、電解銅它具有良好的導(dǎo)電性、導(dǎo)熱性、塑性和耐腐蝕性,可進(jìn)行冷、熱壓力加工,但強(qiáng)度和硬度低。純銅主要用于制造

18、電線、電刷、銅管等黃銅黃銅是銅與鋅的合金,即為銅鋅合金。黃銅又分為普通黃銅和特殊黃銅。 普通黃銅只含銅、鋅元素的合金機(jī)械性能比純銅好。其牌號用“H”加兩位數(shù)字表示,“H”是“黃”漢語拼音的第1個(gè)字母；兩位數(shù)字表示含銅量例如H68是平均含銅量為 68%、含鋅量為32%的普通黃銅。若H前面加“Z”,表示為鑄造黃銅特殊黃銅在普通黃銅中分別添加錫、鎳、鉛、錳、硅、鋁等合金元素生成的合金黃銅加入合金元素后能進(jìn)一步提高強(qiáng)度、耐磨性等機(jī)械性能。特殊黃銅的牌號用“H”加主元素符號及數(shù)字表示青銅除黃銅和白銅(銅鎳合金)以外的銅合金統(tǒng)稱為青銅青銅又分為錫青銅 (普通青銅)和無錫青銅(特殊青銅)錫青銅是以錫為主要添

19、加元素的銅基合金具有良好的機(jī)械性能。錫青銅的牌號用“QSn”加幾組數(shù)字表示例如QSn6.5-1是平均含錫量為6.5%、其他元素平均含量為1%的錫青銅。 Sn前面加ZCu字母表示為鑄造材料,如ZCuSn5PbZn5是表示平均含錫量為5%、平均含鉛量為5%、平均含鋅量為5%的鑄造錫青銅。無錫青銅是添加硅、鉛、鈹、錳、鋁、鎳等元素的銅基合金,并以添加的元素命名,如 硅青銅、鉛青銅、鈹青銅無錫青銅也有較好的機(jī)械性能和理化性能。 汽車上的應(yīng)用連桿襯套、搖臂襯套、冷卻系中的節(jié)溫器、軸瓦、曲軸 止推墊圈等。課 題非金屬材料教學(xué)目標(biāo)能力目標(biāo)Aim at faculty知識目標(biāo)Aim at knowledge素

20、質(zhì)目標(biāo)Aim at all-round development能夠說出汽車上塑料和橡膠的應(yīng)用理解非金屬材料在汽車上的應(yīng)用培養(yǎng)初步的自學(xué)方法教學(xué)方法PPT投影，講授教學(xué)重點(diǎn)汽車上塑料和橡膠的應(yīng)用教學(xué)難點(diǎn)塑料和橡膠的各性能課 時(shí)課 型理論課周 次班級星期節(jié)次地點(diǎn)教學(xué)后記：教學(xué)步驟及內(nèi)容：一、塑料概述是以石油、天然氣、煤為基礎(chǔ)原料的各種單體,通過聚合、樹脂粘合、樹脂添加、縮合等復(fù)雜的化學(xué)反應(yīng)而生成的高分子材料性能:屬輕質(zhì)材料(是鋼的1/8)、比強(qiáng)度高、化學(xué)穩(wěn)定性好、耐腐蝕、絕緣性好、耐磨性好、消聲吸震性好、易加工成型。在汽車上的應(yīng)用主要有: 內(nèi)裝件：儀表板及襯墊、雜物箱、轉(zhuǎn)向盤、操縱桿、內(nèi)飾板、座椅

21、扶手、車門內(nèi)襯、各種填充材料等。外裝件:密封條、保險(xiǎn)杠面板、擋泥板、裙邊、飾條、軟管、減震墊片、把手等。其他：空濾器殼、風(fēng)扇葉片、各種傳感器電器殼體、部分齒輪等。隨著高級工程塑料在性能方面的不斷提高,在汽車的發(fā)動機(jī)倉蓋、車頂、行李架等部位正在開發(fā)和應(yīng)用。分類熱塑性和熱固性塑料熱塑性塑料加熱后軟化,具有可塑性、可加工性,冷卻后變硬;若再加熱后又軟化, 冷卻后又變硬。這一過程可反復(fù)進(jìn)行.而對其結(jié)構(gòu)性能卻無影響。如聚氯乙烯、聚苯乙烯、聚酰胺(又叫尼龍)等。它們成型工藝簡單,生產(chǎn)效率高,具有一定的機(jī)械性能,但耐熱性和剛性較低。熱塑性塑料在汽車上應(yīng)用最多。常用的有:ABS(丙烯睛一丁二烯一苯乙烯)、PP

22、(聚丙烯)、PE(聚乙烯)等。熱固性塑料加熱后起化學(xué)反應(yīng),固化成型后質(zhì)地變硬;再加熱不能使之再軟化。如酚醛樹脂、環(huán)氧樹脂等等。它們耐熱性高,受壓不易變形,價(jià)格比較便宜,但成型工藝復(fù)雜,生產(chǎn)效率較低。工程塑料是指具有較高強(qiáng)度和其他特殊性能的塑料有機(jī)械性能好、耐熱性、耐久性優(yōu)良、壽命長、可靠性高的特點(diǎn) 在很多方面可以代替金屬材料，主要品種有EP(環(huán)氧樹脂)、PA(聚酰胺)、POM(聚甲醛)等。它們具有足夠的溫度強(qiáng)度特性及尺寸穩(wěn)定性。隨著汽車工 業(yè)的發(fā)展,將日益廣泛地應(yīng)用在汽車上。二、橡膠 橡膠是汽車用的一種重要材料,一輛汽車上的橡膠件約占全車整備質(zhì)量的6%10%如輪胎、軟管、密封件、防振件、傳動件

23、、襯墊類等,主要性能特點(diǎn)高彈性吸振能力橡膠可吸收一部分機(jī)械能,并將其轉(zhuǎn)變?yōu)闊崮?。橡膠還有一定的耐蝕性、耐磨性、絕緣性橡膠是以生膠為基礎(chǔ),加入適量的配合劑(硫化劑、活性劑、軟化劑、填充劑、防老劑等)而組成的高分子材料,根據(jù)生膠的來源不同,可分為天然橡膠和合成橡膠兩類。天然橡膠天然橡膠是從橡膠樹上采集的膠乳,經(jīng)過一系列處理,制成生膠天然橡膠的綜合性能好,有較好的彈性,良好的熱可塑性和絕緣性、耐撕裂,低的導(dǎo)熱性。主要缺點(diǎn)是易老化、不耐高溫,隨時(shí)間的增加,會出現(xiàn)變色、發(fā)粘或變硬、變脆龜裂。 合成橡膠合成橡膠又稱人造橡膠,用石油、天然氣、煤和農(nóng)副產(chǎn)品為原料,通過有機(jī)合成方法制成單體,經(jīng)聚合制得類似天然橡

24、膠的高分子材料。合成橡膠的種類很多, 性能特點(diǎn)也各不相同。合成橡膠的物理、機(jī)械性能較好,可制作輪胎和其他一般的橡膠制品。其中丁苯橡膠耐磨、耐老化較好,抗撕裂性也較高,抗滑性特別是抗?jié)窕院?但耐熱、耐寒性差,彈性差。主要用于轎車輪胎。特種合成橡膠具有特殊性能,用來制作要求耐油、耐熱、耐寒、耐化學(xué)腐蝕的制品。課 題汽車齒輪傳動結(jié)構(gòu)及輪系教學(xué)目標(biāo)能力目標(biāo)Aim at faculty知識目標(biāo)Aim at knowledge素質(zhì)目標(biāo)Aim at all-round development能夠說出汽車上幾個(gè)齒輪傳動結(jié)構(gòu)能夠計(jì)算齒輪系的傳動比掌握漸開線齒輪基本特征以及傳動特點(diǎn)；掌握漸開線斜齒輪的傳動特點(diǎn)與

25、應(yīng)用。備汽車機(jī)械所應(yīng)用的齒輪傳動的基本知識教學(xué)方法PPT投影，講授教學(xué)重點(diǎn)漸開線斜齒輪的傳動特點(diǎn)與應(yīng)用；齒輪系的傳動比教學(xué)難點(diǎn)齒輪系的傳動比課 時(shí)課 型理論課周 次班級星期節(jié)次地點(diǎn)教學(xué)后記：教學(xué)步驟及內(nèi)容：一、齒輪傳動的特點(diǎn)及應(yīng)用齒輪傳動依靠主動齒輪與從動齒輪的嚙合，傳遞運(yùn)動和動力。與其他傳動相比，具有以下特點(diǎn)：1優(yōu)點(diǎn)1）適應(yīng)性廣。 2）傳動比恒定。3）效率較高，齒輪機(jī)構(gòu)傳動效率一般在95以上。4）工作可靠，壽命較長。 5）可以傳遞空間任意兩軸間的運(yùn)動。2缺點(diǎn)1）制造和安裝精度要求高，成本高。2）低精度齒輪傳動時(shí)噪聲和振動較大。3）不適于距離較大的兩軸間的運(yùn)動傳遞等。二、齒輪傳動的類型1）按照

26、一對齒輪兩軸線的相對位置和輪齒的齒向，齒輪傳動可分為：2）按齒輪的齒廓曲線不同，齒輪傳動又可分為漸開線、擺線和圓弧等三種。三、漸開線的形成及其嚙合特性1漸開線的形成如圖7-2所示，當(dāng)直線NK沿一圓作純滾動時(shí)，直線上任意一點(diǎn)K的軌跡AK稱為該圓的漸開線。這個(gè)圓稱為漸開線的基圓，其半徑和直徑分別用rb和db表示，直線NK稱為漸開線的發(fā)生線。根據(jù)漸開線的形成過程可知，漸開線具有下列基本性質(zhì)：1）發(fā)生線沿基圓滾過的長度等于基圓上被滾過的弧度。2）發(fā)生線NK是漸開線在任意點(diǎn)的法線。3）漸開線形狀取決于基圓的大小4）漸開線齒廓上任意點(diǎn)的法線與該點(diǎn)的速度方向線所夾的銳角ak稱為該點(diǎn)的壓力角。5）基圓以內(nèi)無漸

27、開線。2漸開線齒輪傳動的嚙合特性（1）恒定的傳動比漸開線齒輪傳動具有傳動比恒定、傳動平穩(wěn)的特點(diǎn)。齒輪的傳動比是指主、從動齒輪角速度之比，工程上又常用主從動齒輪的轉(zhuǎn)速之比表示，即i12=1/ 2=n1/n2傳動比是否恒等于常數(shù)，影響到齒輪傳動的平穩(wěn)性。2漸開線齒輪的基本參數(shù) （1）齒數(shù)z（2）齒頂圓da、齒根圓df（3）齒厚sk、齒槽寬ek和齒距pk（4）分度圓d、模數(shù)m和壓力角a（5）齒頂高、齒根高、齒全高 如圖7-6所示。四、齒輪系的類型輪系傳動時(shí)，根據(jù)各齒輪軸線的位置是否固定，可分為定軸輪系（如圖8-1所示）和周轉(zhuǎn)輪系（如圖8-2所示）兩大類。五、齒輪系的功用輪系的功用大致可歸納為以下幾個(gè)

28、方面：1實(shí)現(xiàn)兩軸間遠(yuǎn)距離的運(yùn)動和動力的傳動如圖8-3所示。2實(shí)現(xiàn)變速、變矩傳動3實(shí)現(xiàn)換向傳動4實(shí)現(xiàn)差速作用（運(yùn)動的分解）六、定軸輪系傳動比計(jì)算輪系中主動軸與從動軸之間的轉(zhuǎn)速或角速度之比，稱為輪系的傳動比。輪系傳動比的計(jì)算包括：傳動比大小的計(jì)算和確定從動輪的轉(zhuǎn)動方向。1一對齒輪嚙合的傳動比圖8-6所示為一對齒輪嚙合情況。判斷兩軸的轉(zhuǎn)向，對于平行軸傳動，兩軸轉(zhuǎn)向相同時(shí)（圖8-6b的內(nèi)嚙合）傳動比為正值；兩軸轉(zhuǎn)向相反時(shí)（圖8-6a的外嚙合）傳動比為負(fù)值。即i12=n1/n2=1/2=±z2/z1對于非平行軸傳動，其中傳動比不能用正負(fù)號表示，齒輪的轉(zhuǎn)向只能標(biāo)注在圖上。2定軸輪系傳動比輪系中主

29、動軸與從動軸間的轉(zhuǎn)速或角速度之比，稱為輪系的傳動比。如圖8-7所示輪系中，齒輪1為主動輪，通過齒輪2-3-4將運(yùn)動和動力傳遞給齒輪5，則輪系的傳動比大小為i15=n1/n2=1/2。七、周轉(zhuǎn)輪系的應(yīng)用1周轉(zhuǎn)輪系的結(jié)構(gòu)如圖8-12所示為一單排內(nèi)外嚙合的周轉(zhuǎn)輪系中，外齒輪1、內(nèi)齒輪3位于中心位置繞著軸線O1回轉(zhuǎn)稱為中心輪；齒輪2同時(shí)與中心輪1和齒圈3相嚙合，其既作自轉(zhuǎn)又作公轉(zhuǎn)稱為行星輪；支持行星輪的構(gòu)件H稱為行星架H。2周轉(zhuǎn)輪系傳動比的計(jì)算公式如圖8-12所示，由于行星輪的運(yùn)動有自轉(zhuǎn)和公轉(zhuǎn)，所以周轉(zhuǎn)輪系傳動比的計(jì)算方法不同于定軸輪系，但它們之間又有內(nèi)在的聯(lián)系，假想行星架相對固定，使周轉(zhuǎn)輪系轉(zhuǎn)化為假

30、想的定軸輪系，則有i13=n1/n3=(n1-nH)/(n3-nH)=-z3/z1式中 i13假想行星架相對固定時(shí)，齒輪1和齒輪3的傳動比；n1齒輪1相對于行星架的轉(zhuǎn)速，即n1=n1-nH；n3齒輪3相對于行星架的轉(zhuǎn)速，即n3=n3-nH； “-”表示齒輪1與齒輪3轉(zhuǎn)向相反。3周轉(zhuǎn)輪系的分類1）差動輪系：中心輪的轉(zhuǎn)速都不為0的周轉(zhuǎn)輪系。2）行星輪系：有一個(gè)中心輪的轉(zhuǎn)速為0的周轉(zhuǎn)輪系。八、混合輪系九、齒輪減速器減速器可以分為圓柱齒輪減速器、錐齒輪減速器、蝸桿減速器、錐-圓柱齒輪減速器和行星齒輪減速器等減速器的潤滑齒輪減速器的維護(hù)課 題汽車帶傳動和鏈傳動教學(xué)目標(biāo)能力目標(biāo)Aim at faculty

31、知識目標(biāo)Aim at knowledge素質(zhì)目標(biāo)Aim at all-round development能夠指出汽車上有哪些部分應(yīng)用到了帶傳動或鏈傳動了解掌握帶傳動的類型、特點(diǎn)與應(yīng)用。了解掌握鏈傳動的類型、特點(diǎn)與應(yīng)用。具備汽車機(jī)械所涉及的帶傳動與鏈傳動的基本知識。教學(xué)方法PPT投影，講授教學(xué)重點(diǎn)帶傳動的類型、特點(diǎn)與應(yīng)用；鏈傳動的類型、特點(diǎn)與應(yīng)用教學(xué)難點(diǎn)帶傳動的類型、特點(diǎn)與應(yīng)用；鏈傳動的類型、特點(diǎn)與應(yīng)用課 時(shí)課 型理論課周 次班級星期節(jié)次地點(diǎn)教學(xué)后記：教學(xué)步驟及內(nèi)容：一、帶傳動的類型及應(yīng)用 帶傳動根據(jù)其傳動原理分為摩擦型和嚙合型兩大類。摩擦型帶傳動包括平帶傳動、V帶傳動、圓形帶傳動等，它主要是靠

32、帶和帶輪間接觸面之間的摩擦力來傳遞動力和運(yùn)動；而嚙合型帶傳動即為同步帶傳動，它是靠帶齒與帶輪齒的嚙合傳遞運(yùn)動和動力的。此外，近年來對帶傳動安全性、多樣性的要求也日益增多，如金屬帶、難燃帶、抗靜電帶等。V帶的類型很多，除普通V帶外，還有窄V帶、齒形V帶、聯(lián)組V帶、廣角帶、楔形帶等，其中以普通V帶和窄V帶最為常用。二、帶傳動的特點(diǎn)和應(yīng)用由于帶傳動具有結(jié)構(gòu)簡單，傳動平穩(wěn)，價(jià)格低廉，不需潤滑及可以緩沖吸振等特點(diǎn)，使帶傳動在機(jī)械傳動中占據(jù)了重要地位，而且從易損件向傳動的功能部件演變，以至在許多場合替代了其他傳動形式。三、帶傳動的使用和維護(hù)為了延長帶的使用壽命，確保帶傳動的正常運(yùn)行，必須正確使用和維修。1

33、）傳動帶的使用溫度范圍為：-40120。2）安裝時(shí)兩帶輪軸線必須平行，輪槽應(yīng)對正，否則將加劇帶的磨損，甚至使帶脫落。安裝時(shí)先縮小中心距，然后套上V帶，再作調(diào)整，不得硬撬。3）嚴(yán)防帶與礦物油、酸、堿等介質(zhì)接觸，也不宜在陽光下曝曬。4）多根帶的傳動，壞了少數(shù)幾根，不要用新帶補(bǔ)上，以免新舊帶并用，長短不一，受載不均勻而加速新帶損壞。這時(shí)可用未損壞的舊帶補(bǔ)全或全部換新。5）為確保安全，傳動裝置須設(shè)防護(hù)罩。6）帶工作一段時(shí)間后，會因變形伸長，導(dǎo)致張緊力逐漸減小，嚴(yán)重時(shí)出現(xiàn)打滑。因此，要重新張緊帶，調(diào)整帶的初拉力，圖9-4為常見的帶傳動張緊裝置，圖示9-4中a和b設(shè)有調(diào)整螺栓，可隨時(shí)調(diào)整電動機(jī)的位置；圖9

34、-4中c所示的結(jié)構(gòu)，是靠電動機(jī)和機(jī)架重量的自動張緊裝置；圖9-4中d為帶輪中心距固定，利用張緊輪調(diào)緊。 四、鏈傳動1鏈傳動的組成如圖9-5所示。鏈傳動由軸線平行的主動鏈輪1、從動鏈輪2、鏈條3以及機(jī)架組成。2鏈傳動的特點(diǎn)鏈傳動與帶傳動相比，具有以下優(yōu)點(diǎn)：1）由于是嚙合傳動，沒有彈性滑動與打滑現(xiàn)象，所以平均傳動比恒定不變。2）鏈條裝在鏈輪上，不需要很大的張緊力，對軸的壓力小。3）能傳遞較大的圓周力，效率較高。4）維護(hù)容易，并有一定的緩沖減振作用。5）能在較惡劣的環(huán)境下（如高溫、多塵、油污、潮濕、泥沙、易燃及有腐蝕性條件）工作。缺點(diǎn)是：瞬時(shí)傳動比不恒定，工作時(shí)有噪聲；磨損后容易發(fā)生跳齒；不宜在載荷

35、變化很大和急速反向的傳動中應(yīng)用。五、鏈與鏈輪1鏈傳動類型按用途不同，鏈傳動可分為傳動鏈、起重鏈和牽引鏈。常用的傳動鏈主要有滾子鏈和齒形鏈兩種。（1）滾子鏈（2）齒形鏈齒形鏈?zhǔn)怯梢唤M齒形鏈板鉸接而成，如圖9-8所示。2鏈輪的結(jié)構(gòu)與材料六、鏈傳動的失效形式鏈傳動的失效主要表現(xiàn)為鏈條的失效。鏈條的失效形式主要有：1鏈條疲勞破壞2鏈條鉸鏈的磨損3銷軸與套筒的膠合4鏈條沖擊破斷5鏈條的過載拉斷七、鏈傳動的使用與維護(hù)1鏈傳動的布置鏈傳動的兩軸應(yīng)平行，兩鏈輪應(yīng)位于同一平面內(nèi)。一般宜采用水平或接近水平的布置，并使松邊在下邊。2鏈傳動的張緊鏈傳動張緊的目的，主要是為了避免在鏈條的垂度過大時(shí)，產(chǎn)生嚙合不良和鏈條的

36、振動現(xiàn)象；同時(shí)也為了增加鏈條與鏈輪的嚙合包角。當(dāng)兩輪軸心連線傾斜角大于60°時(shí)，通常設(shè)有張緊裝置。張緊方法：1）增大兩輪中心距。2）用張緊裝置張緊3鏈傳動的常見故障分析及維護(hù)鏈傳動常見故障有疲勞破壞、磨損、膠合、跳齒等原因課題汽車液壓與氣壓傳動教學(xué)目標(biāo)能力目標(biāo)Aimatfaculty知識目標(biāo)Aimatknowledge素質(zhì)目標(biāo)Aimatall-rounddevelopment能識讀液壓傳動和氣壓傳動的基本回路和系統(tǒng)。掌握液壓傳動與液力傳動、氣壓傳動的主要元件、基本回路與基本知識。具備汽車機(jī)械所涉及的液壓傳動液力傳動和氣壓傳動的基本知識。教學(xué)方法PPT投影，講授教學(xué)重點(diǎn)液壓傳動和氣壓傳

37、動的基本回路和系統(tǒng)。教學(xué)難點(diǎn)液壓傳動與液力傳動、氣壓傳動的主要元件、基本回路與基本知識。課時(shí)課型理論課周次班級星期節(jié)次地點(diǎn)教學(xué)后記：教學(xué)步驟及內(nèi)容：一、液壓傳動的工作原理和組成1液壓傳動的工作原理圖12-1為液壓千斤頂?shù)墓ぷ髟韴D。圖12-2是液壓千斤頂?shù)墓ぷ髟砗唸D。2液壓傳動系統(tǒng)的組成從上述實(shí)例可以看出，整個(gè)液壓系統(tǒng)由以下幾個(gè)部分組成：（1）動力元件（2）執(zhí)行元件（3）控制元件（4）輔助元件二、液壓傳動的特點(diǎn)液壓傳動與其他傳動形式相比較，有以下特點(diǎn)：1）功率密度（即單位體積所具有的功率）大，結(jié)構(gòu)緊湊，重量輕。2）能無級調(diào)速，調(diào)速范圍大。3）由于液壓元件質(zhì)量小，慣性矩小，故變速性好。4）運(yùn)動

38、平穩(wěn)可靠，能自行潤滑，使用壽命較長。5）操縱方便、省力，特別是與電氣組合應(yīng)用時(shí)。6）液壓元件易于實(shí)現(xiàn)標(biāo)準(zhǔn)化、系列化和通用化，有利于生產(chǎn)與設(shè)計(jì)。三、液壓傳動的兩個(gè)基本參數(shù)1壓力壓強(qiáng)是作用在液體單位面積上的力，一般用p表示，而作用在活塞有效面積上的力，用F表示。當(dāng)活塞的有效作用面積為A時(shí)，有下列關(guān)系式F=pA式中，F(xiàn)是力；A是面積；p是壓力。2流量單位時(shí)間內(nèi)進(jìn)出液壓缸或通過管道某一截面的液體的體積稱為流量，符號為q（m3/s）。若在時(shí)間t內(nèi)流過的液體體積為V，則流量為q=V/t3壓力損失與流量的關(guān)系沿程損失是液體沿相同截面的直管流動一段距離，由于液體對管壁之間以及液體分子之間的摩擦而造成的。管道越

39、長，流速越快，損失就越大；相反，管道越短，損失應(yīng)越小。局部損失是液體通過管道截面和形狀，突然改變或管道彎曲等局部地方所造成的。四、液壓油的選擇液壓油可分為兩大類：一類為可燃性液壓油；另一類為抗燃性液壓油。一般油液在溫度升高時(shí)，粘度會降低，這樣會使液壓系統(tǒng)的泄漏增加，執(zhí)行元件的工作性能也變壞。所以選擇液壓油時(shí)應(yīng)考慮以下幾方面的情況：（1）工作壓力工作壓力較高的液壓系統(tǒng)應(yīng)選用粘度較大的液壓油；反之，選用粘度較小的液壓油。（2）環(huán)境溫度環(huán)境溫度較高時(shí)，應(yīng)選用粘度較大的液壓油；反之，選用粘度較小的液壓油。（3）運(yùn)動速度當(dāng)運(yùn)動部件的速度較高時(shí)，應(yīng)選用粘度較小的液壓油；反之，選用粘度較大的液壓油。五、氣壓

40、傳動系統(tǒng)的組成氣壓傳動系統(tǒng)由以下四個(gè)部分組成：（1）氣源裝置（2）執(zhí)行元件（3）控制元件（4）輔助元件六、氣壓傳動的特點(diǎn)氣壓傳動與機(jī)械、電氣、液壓傳動相比，有以下優(yōu)點(diǎn)：1）以空氣為工作介質(zhì)，不僅易于取得，而且用后可直接排入大氣，處理方便，也不污染環(huán)境。2）因空氣的粘度很小（約為油的萬分之一），在管道中流動時(shí)的能量損失很小，因而便于集中供氣和遠(yuǎn)距離輸送，氣動動作迅速，調(diào)節(jié)方便，維護(hù)簡單，不存在介質(zhì)變質(zhì)及補(bǔ)充等問題。3）工作環(huán)境適應(yīng)性好，無論在易燃、易爆、多塵埃、強(qiáng)磁、輻射、振動等惡劣環(huán)境中，還是在食品加工、輕工、紡織、印刷、精密檢測等高凈化、無污染場合，都具有良好的適應(yīng)性，且工作安全可靠，過載時(shí)能自動保護(hù)。4）氣動元件結(jié)構(gòu)簡單，成本低，壽命長，易于實(shí)現(xiàn)標(biāo)準(zhǔn)化、系列化和通用化。氣壓傳動與機(jī)械、電氣、液壓傳動相比，有以下缺點(diǎn)：由于空氣具有較大的可壓縮性，因而運(yùn)動平穩(wěn)性較差。因工作壓力低（一般為0.31MPa），不易獲得較大的輸出力或力矩。有較大的排氣噪聲。由于濕空氣在一定的溫度和壓力條件下能