汽车机械基础教案完整版(共22页).doc

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1、精选优质文档-倾情为你奉上课 题汽车用材料概述；汽车用钢教学目标能力目标Aim at faculty知识目标Aim at knowledge素质目标Aim at all-round development能够说出汽车上常用的材料种类能够口述汽车用钢的种类理解汽车各零件常用的材料理解钢在汽车各零件上的应用培养初步的自学能力教学方法PPT投影，讲授教学重点材料分类、金属材料的各性能；汽车用钢的种类教学难点金属材料的各性能；钢的热处理课 时课 型理论课周 次班级星期节次地点教学后记：教学步骤及内容：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

2、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

3、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

4、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106107)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

5、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2.11%的铁碳合金是钢,含碳量大于2.11%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2.11%之外,还含有少量的锰、硅、硫、磷等杂质元

6、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

7、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0.45%,Mn的含量为 0.7%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

8、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（% ）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

9、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 0.12%、平均含铬量小于1.5%、平均含镍量

10、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

11、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

12、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5070,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3050,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

13、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。 课 题有色金属材料教学目标能力目标Aim at facul

14、ty知识目标Aim at knowledge素质目标Aim at all-round development能够口述铝及其合金在汽车上的应用理解常用有色金属材料在汽车上的应用培养初步的自学方法教学方法PPT投影，讲授教学重点铝及其合金在汽车上的应用教学难点铝合金的性能课 时课 型理论课周 次班级星期节次地点教学后记：教学步骤及内容：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

15、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

16、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

17、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2.55g/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

18、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

19、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QSn6.5-1是平均含锡量为6.5%、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。 汽车上的应用连杆衬套、摇臂衬套、冷却系中的节温器、轴瓦、曲轴 止推垫圈等。课 题非金属材料教学目标能力目标Aim at faculty知识目标Aim at knowledge

20、素质目标Aim at all-round development能够说出汽车上塑料和橡胶的应用理解非金属材料在汽车上的应用培养初步的自学方法教学方法PPT投影，讲授教学重点汽车上塑料和橡胶的应用教学难点塑料和橡胶的各性能课 时课 型理论课周 次班级星期节次地点教学后记：教学步骤及内容：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

21、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)、P

22、P(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

23、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

24、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、耐化学腐蚀的制品。课 题汽车齿轮传动结构及轮系教学目标能力目标Aim at faculty知识目标Aim at knowledge素质目标Aim at all-round development能够说出汽车上几个齿轮传动结构能够计算齿轮系的传动比掌握渐开线齿轮基本特征以及传动特点；掌握渐开线斜齿轮的传动特点

25、与应用。备汽车机械所应用的齿轮传动的基本知识教学方法PPT投影，讲授教学重点渐开线斜齿轮的传动特点与应用；齿轮系的传动比教学难点齿轮系的传动比课 时课 型理论课周 次班级星期节次地点教学后记：教学步骤及内容：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

26、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

27、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=1/ 2=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z（2）齿顶圆da、齿根圆df（3）齿厚sk、齿槽宽ek和齿距pk（4）分度圆d、模数m和压力角a（5）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

28、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=1/2=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

29、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=1/2。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

30、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齿轮减速器的维护课 题汽车带传动和链传动教学目标能力目标Aim at faculty知识目标A

31、im at knowledge素质目标Aim at all-round development能够指出汽车上有哪些部分应用到了带传动或链传动了解掌握带传动的类型、特点与应用。了解掌握链传动的类型、特点与应用。具备汽车机械所涉及的带传动与链传动的基本知识。教学方法PPT投影，讲授教学重点带传动的类型、特点与应用；链传动的类型、特点与应用教学难点带传动的类型、特点与应用；链传动的类型、特点与应用课 时课 型理论课周 次班级星期节次地点教学后记：教学步骤及内容：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

32、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

33、使用温度范围为：-40120。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

34、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1链传动的组成如图9-5所示。链传动由轴线平行的主动链轮1、从动链轮2、链条3以及机架组成。2链传动的特点链传动与带传动相比，具有以下优点：1）由于是啮合传动，没有弹性滑动与打滑现象，所以平均传动比恒定不变。2）链条装在链轮上，不需要很大的张紧力，对轴的压力小。3）能传递较大的圆周力，效率较高。4）维护容易，并有一定的缓冲减振作用。5）能在较恶劣的环境下（如高温、多尘、油污、潮湿、泥沙、易燃及有腐蚀性条件）工作。缺点是：瞬时传动比不恒定，工作时有噪声；磨损后容易发生跳齿；不宜在载荷变化很大和

35、急速反向的传动中应用。五、链与链轮1链传动类型按用途不同，链传动可分为传动链、起重链和牵引链。常用的传动链主要有滚子链和齿形链两种。（1）滚子链（2）齿形链齿形链是由一组齿形链板铰接而成，如图9-8所示。2链轮的结构与材料六、链传动的失效形式链传动的失效主要表现为链条的失效。链条的失效形式主要有：1链条疲劳破坏2链条铰链的磨损3销轴与套筒的胶合4链条冲击破断5链条的过载拉断七、链传动的使用与维护1链传动的布置链传动的两轴应平行，两链轮应位于同一平面内。一般宜采用水平或接近水平的布置，并使松边在下边。2链传动的张紧链传动张紧的目的，主要是为了避免在链条的垂度过大时，产生啮合不良和链条的振动现象；

36、同时也为了增加链条与链轮的啮合包角。当两轮轴心连线倾斜角大于60时，通常设有张紧装置。张紧方法：1）增大两轮中心距。2）用张紧装置张紧3链传动的常见故障分析及维护链传动常见故障有疲劳破坏、磨损、胶合、跳齿等原因课题汽车液压与气压传动教学目标能力目标Aimatfaculty知识目标Aimatknowledge素质目标Aimatall-rounddevelopment能识读液压传动和气压传动的基本回路和系统。掌握液压传动与液力传动、气压传动的主要元件、基本回路与基本知识。具备汽车机械所涉及的液压传动液力传动和气压传动的基本知识。教学方法PPT投影，讲授教学重点液压传动和气压传动的基本回路和系统。教

37、学难点液压传动与液力传动、气压传动的主要元件、基本回路与基本知识。课时课型理论课周次班级星期节次地点教学后记：教学步骤及内容：一、液压传动的工作原理和组成1液压传动的工作原理图12-1为液压千斤顶的工作原理图。图12-2是液压千斤顶的工作原理简图。2液压传动系统的组成从上述实例可以看出，整个液压系统由以下几个部分组成：（1）动力元件（2）执行元件（3）控制元件（4）辅助元件二、液压传动的特点液压传动与其他传动形式相比较，有以下特点：1）功率密度（即单位体积所具有的功率）大，结构紧凑，重量轻。2）能无级调速，调速范围大。3）由于液压元件质量小，惯性矩小，故变速性好。4）运动平稳可靠，能自行润滑，

38、使用寿命较长。5）操纵方便、省力，特别是与电气组合应用时。6）液压元件易于实现标准化、系列化和通用化，有利于生产与设计。三、液压传动的两个基本参数1压力压强是作用在液体单位面积上的力，一般用p表示，而作用在活塞有效面积上的力，用F表示。当活塞的有效作用面积为A时，有下列关系式F=pA式中，F是力；A是面积；p是压力。2流量单位时间内进出液压缸或通过管道某一截面的液体的体积称为流量，符号为q（m3/s）。若在时间t内流过的液体体积为V，则流量为q=V/t3压力损失与流量的关系沿程损失是液体沿相同截面的直管流动一段距离，由于液体对管壁之间以及液体分子之间的摩擦而造成的。管道越长，流速越快，损失就越

39、大；相反，管道越短，损失应越小。局部损失是液体通过管道截面和形状，突然改变或管道弯曲等局部地方所造成的。四、液压油的选择液压油可分为两大类：一类为可燃性液压油；另一类为抗燃性液压油。一般油液在温度升高时，粘度会降低，这样会使液压系统的泄漏增加，执行元件的工作性能也变坏。所以选择液压油时应考虑以下几方面的情况：（1）工作压力工作压力较高的液压系统应选用粘度较大的液压油；反之，选用粘度较小的液压油。（2）环境温度环境温度较高时，应选用粘度较大的液压油；反之，选用粘度较小的液压油。（3）运动速度当运动部件的速度较高时，应选用粘度较小的液压油；反之，选用粘度较大的液压油。五、气压传动系统的组成气压传动

40、系统由以下四个部分组成：（1）气源装置（2）执行元件（3）控制元件（4）辅助元件六、气压传动的特点气压传动与机械、电气、液压传动相比，有以下优点：1）以空气为工作介质，不仅易于取得，而且用后可直接排入大气，处理方便，也不污染环境。2）因空气的粘度很小（约为油的万分之一），在管道中流动时的能量损失很小，因而便于集中供气和远距离输送，气动动作迅速，调节方便，维护简单，不存在介质变质及补充等问题。3）工作环境适应性好，无论在易燃、易爆、多尘埃、强磁、辐射、振动等恶劣环境中，还是在食品加工、轻工、纺织、印刷、精密检测等高净化、无污染场合，都具有良好的适应性，且工作安全可靠，过载时能自动保护。4）气动元

41、件结构简单，成本低，寿命长，易于实现标准化、系列化和通用化。气压传动与机械、电气、液压传动相比，有以下缺点：由于空气具有较大的可压缩性，因而运动平稳性较差。因工作压力低（一般为0.31MPa），不易获得较大的输出力或力矩。有较大的排气噪声。由于湿空气在一定的温度和压力条件下能在气动系统的局部管道和气动元件中凝结成水滴，促使气动管道和气动元件腐蚀和生锈，导致气动系统工作失灵。七、气动元件（一）气源装置气源装置由两部分组成，一是空气压缩机把大气压状态下的空气升压提供给气压传动系统，二是气源净化装置将空气压缩机所提供的含有大量杂质的压缩空气进行净化。1空气压缩机空气压缩机按其压力大小分为低压（0.2

42、1.OMPa）、中压（1.010gPa）、高压（10MPa）三类；按工作原理为容积型（通过缩小单位质量气体体积的方法获得压力）和速度型（通过提高单位质量气体的速度并使动能转化为压力能来获得压力）。常见的低压、容积式空气压缩机按其结构分有：活塞式、叶片式和螺杆式，其中最常用的是活塞式。常见的普通型空气压缩机都基本上采用活塞式（绝大部分汽车上采用的空气压缩机也是这种形式）。如图13-2所示。2气源净化装置（二）气动辅助元件1空气过滤器2消声器（三）气动执行元件气动执行元件在气动系统中，是将压缩空气的压力能转变成机械能的元件。包括气缸和气马达，气缸用于实现直线往复或摆动，马达用于实现连续的回转运动。

43、1气缸气缸的种类很多，按活塞端面的受压状态分为单作用与双作用气缸；按其结构特征可分为：活塞式气缸、柱塞式气缸、薄膜式气缸、叶片式摆动气缸、齿轮齿条摆动气缸等；按功能分为：普通气缸和特殊气缸。气缸的工作原理与液压缸的工作原理相同。如图13-9所示为汽车中常用的活塞式气缸（又称为活塞式制动气室），2气动马达气动马达是把压缩空气的压力能转换成回转运动形式的机械能的装置。其作用与液压马达相当，即输出转矩驱动机构作旋转运动。（四）气动控制元件1压力控制阀在气压传动系统中，控制压缩空气的压力，来控制执行元件的输出推力或转矩和依靠空气压力控制执行元件动作顺序的阀，称为压力控制阀，包含减压阀、顺序阀和安全阀。

44、2流量控制阀在气动系统中，气缸的运动速度都需要通过控制调节压缩空气的流量来实现。流量控制阀是通过改变阀的流通面积来实现流量（或流速）控制的元件。包括节流阀、单向节流阀、排气节流阀等。其工作原理与液压阀中同类型阀相似。3方向控制阀八、气动基本回路（一）压力控制回路压力控制回路是使回路中的压力保持在一定范围以内，或使回路得到高、低不同的两种压力。1一次压力控制回路一次压力控制回路主要用于控制储气罐送出的气体压力不超过规定压力。2二次压力控制回路二次压力控制回路主要是为保证气动控制系统的气源压力的稳定，通过溢流式减压阀实现定压控制，如图13-24所示。3高低压转换回路利用两个调压阀和一个换向阀来实现或输出低压或高压气源，（二）速度控制回路速度控制回路用来调节气缸的运动速度或实现气缸的缓冲等。由于目前使用的气动系统的功率小，故调速方法主要是节流调速。1单作用缸速度控制回路2双作用缸速度控制回路3双向调速回路4气一液联动速度控制回路气一液联动速度控制回路是利用气动控制实现液压传动，具有运动平稳、停止准确、泄漏途径少、制造维修方便、能耗小等特点。（三）换向控制回路在气动系统