汽車機(jī)械基礎(chǔ)在專業(yè)中的地位和作用

1、汽車機(jī)械基礎(chǔ)在專業(yè)中的地位和作用各門學(xué)科都有自己的專業(yè)基礎(chǔ)課程而汽車機(jī)械基礎(chǔ)正是汽車運(yùn)用與維修專業(yè)的專業(yè)基礎(chǔ)課，是高等職業(yè)技術(shù)學(xué)院汽車電子專業(yè)學(xué)生所必修的一門綜合性理論課程，它在整個(gè)專業(yè)課程的學(xué)習(xí)中，占有很重要的地位，而且它也是后續(xù)汽車專業(yè)相關(guān)課程的基礎(chǔ)，為后續(xù)相關(guān)課1學(xué)習(xí)這門課程的要求和任務(wù)熟悉零件圖上技術(shù)要求的相關(guān)知識(shí)。了解基礎(chǔ)的力學(xué)知識(shí)，能夠分析汽車上典型構(gòu)件的受力狀況。掌握典型構(gòu)件的構(gòu)造、傳動(dòng)原理和傳動(dòng)特點(diǎn)。熟悉液壓傳動(dòng)件的結(jié)構(gòu)原理，掌握汽車上的典型液壓回路分析方法。了解汽車上常用的金屬材料和非金屬材料。2第3章力學(xué)基礎(chǔ)知識(shí)3第一節(jié) 力學(xué)基礎(chǔ)知識(shí)一、力的概念 力是物體間相互的機(jī)械作用這

2、種作用使物體運(yùn)動(dòng)狀態(tài)發(fā)生變化或使物體產(chǎn)生變形。力對(duì)物體的作用效果決定于三個(gè)要素：力的大小、力的方向和力的作用點(diǎn)。 用字母F表示力的矢量，用普通字母F表示力的大小。力的單位為牛頓，記作N。 剛體的概念 剛體是指在力的作用下不變形的物體。4平衡的概念： 是指物體相對(duì)于地面保持靜止或作勻速直線運(yùn)動(dòng)。二、力的基本定律1、二力平衡條件 作用在剛體上的兩個(gè)力，使剛體處于平衡的必要和充分條件是：這兩個(gè)力的大小相等方向相反，且在同一直線亡，見圖?？杀硎緸椋篎1= F252、加減平衡力系原理 在已知力系上加上或減去任意的平衡力系，并不改變?cè)ο祵?duì)剛體的作用。3、力的平行四邊形規(guī)則4作用和反作用定律 作用和反作用

3、力總是同時(shí)存在，兩力的大 小相等，方向相反，沿著同一直線，分別作用在兩個(gè)相互作用的物體上。6三 物體受力圖1受力分析 分析物體受到哪些力的作用。把所研究的物體從周圍的物體中分離出來，即單獨(dú)畫出所研究物體的簡單輪廓圖，并表示出它所受到的全部力。這種圖形，稱為受力圖。 2約束與約束反力 凡對(duì)物體的運(yùn)動(dòng)起阻礙作用的周圍物體稱為約束，約束作用在物體上的力稱為約束反作用力(簡稱約束反力、反力)。 物體受到的力一般可分為兩類；一類是物體的主動(dòng)力，如物體的重力，物體上的載荷等；另一類是物體的約束反力。主動(dòng)力的大小和方向通常是已知的，而約束反力的大小方向則是未知的。73約束類型和約束反力方向的確定(1)柔性約

4、束，即由柔軟的繩索等構(gòu)成的約束。 結(jié)論：柔性約束的反力的方向沿著繩索而背離物體。(2)剛性光滑接觸表面約束，即由完全光滑的接觸表面所構(gòu)成的約束。 結(jié)論：剛性光滑接觸表面約束的反力方向，沿著接觸面法線面指向物體(3)固定鉸鏈支座約束，如圖結(jié)論：固定鉸鏈文座的反力作用線必定通過銷釘中心，但方向需要根據(jù)物體受力情況而定。一般在未確定反力方向時(shí)，用兩個(gè)方向垂直的分力Fx與Fy宋代替，然后求出合力F。8(4)活動(dòng)鉸鏈支座約束，圖結(jié)論；在不計(jì)摩擦的情況下，活動(dòng)鉸鏈支座反作用力作用線必定通過鉸鏈中心，方向垂直于支承面(5)二力桿，指本身不受主動(dòng)力作用的雙鉸鏈剛桿，其反力的方向沿兩端鉸鏈中心的連線，這種桿件，

5、稱為二力桿。9物體受力分析例31 桿AB一端為固定鉸鏈支座，另一端為活動(dòng)鉸鏈支座其上作用有載荷F。試畫桿AB的受力圖。例32 畫出圖中球的受力圖。10第二節(jié) 平面匯交力系 力的作用線都在同一平面內(nèi)，且相交于一點(diǎn)這種力系叫做平面匯交力系。一、平面匯交力系的平衡條件平面匯交力系的充要條件11二、力在坐標(biāo)軸上的投影1力坐標(biāo)的建立2力投影的方向一般規(guī)定力的起端到末端的投影方向與坐標(biāo)鈾的正向相同時(shí)，投影為正；反之為負(fù)。123力在坐標(biāo)軸上的投影的代數(shù)量 當(dāng)力與坐標(biāo)軸垂直時(shí)，力在該軸上的投影為零；當(dāng)力與坐標(biāo)軸平行時(shí)，則力的投影的絕對(duì)值等于力本身的大小。 4合力投影定理 指合力在某一軸上的投影，等于力系中各力

6、在同一軸上的投影的代數(shù)和。13即14 解：取B為研究對(duì)象。15第三節(jié) 力矩和力偶 1力矩的概念 如圖317用扳手?jǐn)Q螺母時(shí)，F(xiàn)與d的乘積稱為F對(duì)O點(diǎn)的力矩，O點(diǎn)至力F的作用線的垂直距離d稱為力 臂， O點(diǎn)稱為矩心。16 2力矩的大小與方向 力使物體按順時(shí)針方向轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)力矩為負(fù)，力使物體按逆時(shí)針方向轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，力矩為正。二、力偶1力偶酌定義力偶是大小相等，方向相反，而作用線不在一直線上的兩個(gè)平行力，記(F，F(xiàn))。 F與L的乘積稱為力偶矩。 2力偶的大小與方向 用力偶矩的正、負(fù)來表示物體受力偶作用時(shí)的轉(zhuǎn)向。使物體順時(shí)針方向轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)為負(fù)，逆時(shí)針方向轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)為正。17 例36鉸車的鼓輪軸如圖319，鼓輪所受的推力

7、Q=5000N，力Q與水平切線間的夾角a=20，鼓輪分度圓直徑D=60 cm，鼓輪直徑d=20cm，求勻速轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)起重載荷的大小G。18第四節(jié) 平面任意力系 作用在物體上的各力的作用線在同一平面內(nèi)，但不交于一點(diǎn)，也不互相平行，這樣的力系稱為平面任意力系。19一、平面任意力系的平衡條件及其應(yīng)用1平面任意力系的平銜條件2021二、平面平行力系的平衡條件及其應(yīng)用 作用在物體上各力的作用線在同一平面內(nèi)，它們雖然不匯交于一點(diǎn)，但互相平行這樣的力系稱為平面平行力系。1平面平行力系的平衡條件2223第五節(jié) 摩擦與潤滑 摩擦具有有利的方面，摩擦也有不利的方面。對(duì)這不利的方面需要通過潤滑的方法進(jìn)行控制。一、滑動(dòng)摩

8、擦概述阻礙相互接觸的物體作相對(duì)滑動(dòng)的力，力稱為摩擦力。它的方向與相對(duì)滑動(dòng)或相對(duì)滑動(dòng)趨勢的方向相反。靜摩擦力的大小是在零與最大靜摩擦力之間 最大靜摩擦力：滑動(dòng)摩擦力：24二、滾動(dòng)摩擦概述 當(dāng)力F在一定范圍內(nèi)逐漸增大時(shí)，力FN移動(dòng)的距離也隨之相應(yīng)地增大，滾子還能保持靜止?fàn)顟B(tài)。當(dāng)力F增大到某一臨界值時(shí)，滾子處于將要滾動(dòng)而尚未滾動(dòng)的臨界狀態(tài)，距離增大到最大值。這時(shí)使?jié)L子產(chǎn)生滾動(dòng)的力偶，它的力偶矩為Fr；滾動(dòng)摩擦力偶的力偶矩達(dá)到最大值，即使?jié)L子產(chǎn)生滾動(dòng)所需的力句矩為滾子產(chǎn)生滑動(dòng)所需的力為25三、潤滑 滑動(dòng)摩擦和滾動(dòng)摩擦對(duì)機(jī)械設(shè)備提高效率是不利的。必須加強(qiáng)機(jī)械設(shè)備的潤滑。 1潤滑劑的作用 (1)潤滑作用：

9、即在兩摩擦表面之間形成一層牢固的油膜，使摩擦表面的凸起不會(huì)因互相碰撞而產(chǎn)生阻力，使干摩擦變成液體摩擦，從而大大降低摩擦阻力。 (2)冷卻作用：潤滑油的流動(dòng)，可將機(jī)械摩擦中產(chǎn)生的熱量帶走，使機(jī)械工作溫度不致過高。 (3)洗滌作用：將摩擦面上臟雜物沖去。 (4)防銹作用：油膜可防止周圍環(huán)境中水氣，二氧化碳、二氧化硫等有害介質(zhì)的銹蝕。 (5)封閉作用：油脂可以防止漏氣、漏液。 (6) 緩沖與防振作用：在往復(fù)運(yùn)動(dòng)中一定性質(zhì)的潤滑劑可起緩沖和防振的作用。262潤滑材料潤滑材料分為三類： (1)液體潤滑材料，如天然潤滑油(礦物油、動(dòng)植物油)和人工 合成潤滑油。 (2)半固體潤滑材料，如天然潤滑脂和人工合成

10、潤滑脂。 (3)固體潤滑材料，如二硫化鑰、二氧化鎢、石墨等。 潤滑油的一般選用原則如下： (1)工作溫度低，宜選酞度低的；溫度高的宜選豹度高的。工作溫度超過200時(shí)，要用半固體或固體潤滑材料。 (2)運(yùn)動(dòng)速度越大，油膜越容易形成。在這種情況下，油的敵廢宜選小的，以減低油的內(nèi)摩擦力，降低運(yùn)動(dòng)消耗。 (3)壓力(負(fù)荷)越大，油的溫度要高，以保持油膜存在，不被擠破。 (4)摩擦件結(jié)構(gòu)間隙小、精度高的摩擦面，宜選教度小的，垂直滑動(dòng)面、外露齒輪、鏈條鋼絲，宜用粘度大的，以減少流失。采用機(jī)械循環(huán)以及油芯、毛氈淌油系統(tǒng)的，要求油的流動(dòng)性好，宜采用豹度小的。274潤滑脂的性能和選用 潤滑脂種類很多，可根據(jù)機(jī)械

11、的工作條件來選用。一般工作溫度不高，潮濕金屬摩擦件，宜用鈣基潤滑脂；高溫重負(fù)載處，宜用鈉基潤滑脂；高速運(yùn)動(dòng)機(jī)械，宜用鋰基潤滑脂；精密儀器，宜用鋁基潤滑脂；外露重負(fù)載的機(jī)械，宜用石墨脂；承受極大負(fù)載的機(jī)械，采用二硫化鉬潤滑脂。 5固體潤滑材料 由于近代新技術(shù)、新工藝的出現(xiàn)，高溫、高壓技術(shù)的應(yīng)用，一般潤滑脂已不能滿足需要而研制了石墨、二硫化鉬、聚四氟乙烯等在高溫、高壓中使用的潤滑劑。 28 6、潤滑方式和潤滑裝置 (1)手工加入潤滑油，系統(tǒng)中有油孔、油嘴和旋蓋加油油杯。 (2)滴油潤滑，常用裝置有滴油油杯等。 (3)油繩、油墊潤滑。 (4)油杯、油鏈及油輪潤滑。 (5)濺油潤滑， (6)強(qiáng)制送油潤滑。29第六節(jié) 剛體的定軸轉(zhuǎn)動(dòng) 物體繞著固定的軸作旋轉(zhuǎn)的運(yùn)動(dòng)叫做定軸轉(zhuǎn)動(dòng)一、角速度和線速度 1角速度 角速度的單位是rad/s,1rad等于弧長與半徑相等的圓弧所對(duì)的圓心角(1rad57.3)。30 2線速度 定軸轉(zhuǎn)動(dòng)物體上的各點(diǎn)都在做圓周運(yùn)動(dòng)。但每轉(zhuǎn)一角度時(shí)，物體上半徑不同的各點(diǎn)通過的路程是不同的。如圖所示:31二、向心力和離心力 物體在轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，它的各點(diǎn)都在做圓周運(yùn)動(dòng)。物體圓周運(yùn)動(dòng)時(shí)出現(xiàn)向心力和離心力兩個(gè)。1向心力繩子的拉力F的方向總是沿著繩子指向圓心，因此力F