【正文】 料主要是人工合成的有機(jī)高分子聚合物（簡稱高聚物），例如塑料、合成橡膠、合成纖維、涂料和膠接劑等。 近年開發(fā)的加工性能良好、強(qiáng)度（屈服強(qiáng)度和抗拉強(qiáng)度）高的薄鋼板——高強(qiáng)度鋼板，由于其可降低汽車自重、提高燃油經(jīng)濟(jì)性而在汽車上獲得應(yīng)用，如已用于制造車身外面板（包括車頂、前臉、后圍、發(fā)動機(jī)罩、車門、行李箱等）、車身內(nèi)蒙保險杠、橫梁、邊梁、支架、發(fā)動機(jī)框架等。半軸加工中常采用噴丸處理及滾壓凸緣根部圓角等強(qiáng)化方法。其他表面處理的方法還有噴鉬、磷化、氧化、涂敷合成樹脂等。鑄鐵發(fā)動機(jī)缸蓋具有高溫強(qiáng)度、鑄造性能好、價格低等優(yōu)點，但其導(dǎo)熱性差、重量輕，但其高溫強(qiáng)度低，使用中容易變形、成本較高。金屬材料在汽車上的應(yīng)用 一、汽車結(jié)構(gòu)零件用材 發(fā)動機(jī)缸體和缸套材料 缸體常用的材料有灰鑄鐵和鋁合金兩種。鑄造曲軸主要由鑄鋼、球墨鑄鐵、珠光體可鍛鑄鐵及合金鑄鐵等制造。 3）典型汽車齒輪選材：汽車齒輪用材是合金滲碳鋼20Cr或20CrMnTi，并經(jīng)滲碳、淬火和低溫回火。 3）根據(jù)所提出的技術(shù)條件、要求，結(jié)合考慮工藝性、經(jīng)濟(jì)性，對材料進(jìn)行預(yù)選擇.(可以通過與相類似機(jī)器零件的比較和已有的實踐經(jīng)驗的判斷，或者通過各種材料選用手冊來進(jìn)行選擇)。 3）特殊功能要求 —— 導(dǎo)電性、磁性、熱膨脹性、比重、外觀等。磨損是開式傳動的主要失效形式。包括: ① 鑄造性能：流動性、收縮性、偏析；② 鍛造性能：塑性、變形抗力；③ 焊接性能：焊接性、碳當(dāng)量；④ 切削性能：表面粗糙度、刀具壽命；⑤ 熱處理性能：淬透性。材料的理化性能 指材料的固有屬性，如密度、熔點、導(dǎo)熱性、導(dǎo)電性、熱膨脹性、磁性和色澤等。 2）沖擊韌度通常是采用一次擺錘沖擊試驗來測定的。 1）用硬質(zhì)合金球作為壓頭所測得的布氏硬度用符號 HBW表示，適用于測量硬度不超過650＃的鋼質(zhì)材料。 材料的塑性指標(biāo) 1）伸長率：是指試樣拉斷后，標(biāo)距伸長量與原始標(biāo)距的百分比。 2）抗拉強(qiáng)度：指試樣在拉伸過程中所能承受的最大應(yīng)力值。不同類型的材料，反映出其所具有不同的抗拉性能特點。 1）彈性：材料保持彈性變形的能力.（彈性模量，彈性極限）。主要包括力學(xué)性能、物理性能和化學(xué)性能。 3）幾種新興材料簡介：① 鎂合金：密度低、比強(qiáng)度和比剛度較高。 3）據(jù)統(tǒng)計，汽車上的零部件采用了4千余種不同的材料加工制造。① 故障現(xiàn)象：花紋塊形成階梯型磨損。① 故障現(xiàn)象：輪胎的胎間磨損、胎冠磨損、輪胎一側(cè)磨損和羽片狀磨損；② 排除方法：正確調(diào)整車輪定位角，恰當(dāng)選擇前束。 ③ 精心駕駛車輛：起步、車速、路面、制動、轉(zhuǎn)彎、特殊條件 ④ 保持良好的底盤技術(shù)狀況：行駛系、轉(zhuǎn)向系、制動系。 2）防止輪胎超載：裝載、轉(zhuǎn)彎、制動、行駛注意事項。縱向花紋：多用于轎車。 深式輪輞上使用的內(nèi)胎輪胎沒有墊帶，而無內(nèi)胎輪胎即無內(nèi)胎，又無墊帶。 2）常用輪輞的形式：最常見的是深槽輪輞和平底輪輞。③ 關(guān)于這些動平衡機(jī)的詳細(xì)情況，可參考有關(guān)產(chǎn)品的樣本和試驗指導(dǎo)書。 一、回轉(zhuǎn)件的靜平衡 回轉(zhuǎn)件的靜平衡計算 對于軸向?qū)挾刃。S向長度與外徑的回轉(zhuǎn)件，例如砂輪、飛輪、盤形凸輪等，可以將偏心質(zhì)量看作分布在同一回轉(zhuǎn)面內(nèi)，當(dāng)回轉(zhuǎn)件以角速度回轉(zhuǎn)時，各質(zhì)量產(chǎn)生的離心慣性力構(gòu)成一個平面匯交力系，如該力系的合力不等于零，則該回轉(zhuǎn)件不平衡。 ③ 找出各基本輪系之間的聯(lián)系。 D、混合輪系：既含有定軸輪系又含有周轉(zhuǎn)輪系，或包含有幾個基本周轉(zhuǎn)輪系的復(fù)雜輪系。①定軸輪系；② 周轉(zhuǎn)輪系；③ 混合輪系。 ② 氣門間隙過小，容易使氣門關(guān)閉不嚴(yán)。 配氣相位 配氣相位：用曲軸來表示進(jìn)排氣門早開、遲閉的持續(xù)時間。可以利用回轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)的慣性或添加輔助機(jī)構(gòu)來克服。① 若取曲柄為機(jī)架，則為演變?yōu)閷?dǎo)桿機(jī)構(gòu)；② 若取其他機(jī)架支點，則為擺動導(dǎo)桿機(jī)構(gòu)；③ 如：牛頭刨床的擺動導(dǎo)桿機(jī)構(gòu)。 功能:將一種擺動轉(zhuǎn)換成另一種擺動。按照連架桿是曲柄還是搖桿，將鉸鏈四桿機(jī)構(gòu)分為三種基本型式：① 曲柄搖桿機(jī)構(gòu)； ②雙曲柄機(jī)構(gòu)；③ 雙搖桿機(jī)構(gòu)。 教學(xué)任務(wù)二、汽車常見四桿機(jī)構(gòu) 一、曲柄連桿機(jī)構(gòu) 1）連桿機(jī)構(gòu)——用低副聯(lián)接構(gòu)件組成的機(jī)構(gòu)，又稱低副機(jī)構(gòu)。 （2）機(jī)構(gòu)只是一個構(gòu)件系統(tǒng)：而機(jī)器除構(gòu)件系統(tǒng)之外還包含電氣、液壓等其他裝置,具有變換或傳遞能量、物料、信息的功能。 一般機(jī)器包含四個基本組成部分 動力部分、傳動部分、控制部分、執(zhí)行部分。能力目標(biāo)（專業(yè)能力） 能運(yùn)用動摩擦因數(shù)計算摩擦力大小。二、力偶力偶的概念等值、反向的兩個平行力構(gòu)成力偶。教學(xué)重點 力矩和力偶的概念，力偶性質(zhì)； 力的平移原理、應(yīng)用。 根據(jù)平衡條件列平衡方程時，要注意各力投影的正負(fù)號。合力投影定理受力分析與受力圖在研究靜力平衡問題時，首先要解決的兩個關(guān)鍵問題是：（1）研究對象的確定；（2）研究對象的受力分析。2）約束特點：柔體只能承受拉力，不能承受壓力。 三力平衡匯交定理剛體受同一平而內(nèi)三個互不平行的力作用而平衡時，此三個力的作用線必匯交于一點。力系是指作用于剛體上的一群力。當(dāng)人用手推、拉、投擲、舉起物體時，會使物體的運(yùn)動狀態(tài)改變；力有三要素 力的三要素是指：力的大小、方向和作用點。 ③力作用的例子普遍存在于日常生活和生產(chǎn)勞動當(dāng)中。 平衡的概念平衡是指物體在力系作用下相對于慣性參考系處于靜止或作勻速直線運(yùn)動狀態(tài)。作用力與力的平行四邊形公理作用于物體同一點的兩個力可以合成為一個合力，合力也作用于該點，其大小和方向由以這兩個力為鄰邊所構(gòu)成的平行四邊形的對角線所確定，即合力矢等于這兩個分力矢的矢量和。 約束類型與約束力的確定1）柔性約束：在實際工程中，常見的鋼絲繩、繩索、皮帶、鏈條等均屬柔體約束。（2）固定鉸鏈 固定鉸鏈支座是用銷釘把某構(gòu)件與固定機(jī)架或固定支承面連接，構(gòu)件只能繞銷釘軸線轉(zhuǎn)動，不能用做其他移動，銷釘與構(gòu)件的接觸為光滑圓柱面。若已知力的大小和方向為力在直角坐標(biāo)軸上的投影，可以同時表明力沿直角坐標(biāo)軸分解時分力的大小和方向。 在建立坐標(biāo)系時，最好選取有一軸與一個未知力垂直。 了解力的平移原理；并能解釋生活和工程實際問題。 討論： 根據(jù)合力矩定理推出：“力偶對任一點的矩等于零’,錯在哪里？合力矩定理指出：“合力對點之矩等于各分力對同一點之矩的代數(shù)和”，因為“力偶無合力”，所以力偶對一點之矩必等于零。講授演示教學(xué)設(shè)計方案（首頁）課程名稱汽車機(jī)械基礎(chǔ)章、節(jié)名稱摩擦力授課教師杲金玉班級汽車制造與檢修1601班授課日期課時1課次2教學(xué)目標(biāo)知識目標(biāo) 知道滑動摩擦、滑動摩擦力的概念，認(rèn)識滑動摩擦產(chǎn)生的條件 明確滑動摩擦力的方向，知道滑動摩擦力大小與相互接觸的物體的材料、正壓力和接觸面的粗糙程度的關(guān)系。”而人也可執(zhí)行機(jī)械運(yùn)動變換或傳遞能量、物料和信息。如電動機(jī)，只含有一個定子和轉(zhuǎn)子組成的回轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)。 2）高副：兩構(gòu)件間呈點、線接觸的運(yùn)動副。② 搖桿：僅能在某一角度擺動的連架桿。 3）雙搖桿機(jī)構(gòu)）兩連架桿均為搖桿的鉸鏈四桿機(jī)構(gòu)稱為雙搖桿機(jī)構(gòu)。 4）曲柄滑塊機(jī)構(gòu)的應(yīng)用：自動送料機(jī)構(gòu)。 3）死點的缺陷：死點會使機(jī)構(gòu)的從動件出現(xiàn)卡死或運(yùn)動不確定的現(xiàn)象。 3）按氣門數(shù)分類：①兩氣門（1進(jìn)1排）；②四氣門（2進(jìn)2排）；③五氣門（3進(jìn)2排）。 7）氣門間隙過大或過小的危害？ ① 氣門間隙過大，使氣門有效升程減少，氣門進(jìn)氣量少。 2）根據(jù)輪系運(yùn)轉(zhuǎn)時齒輪的軸線位置相對于機(jī)架是否固定，又將輪系分： C、差動輪系：齒輪均繞固定軸線轉(zhuǎn)動，機(jī)構(gòu)有二個自由度，工作時需要二個原動件。 ② 分別列出計算各基本輪系傳動比的方程式。 機(jī)械的調(diào)速問題 機(jī)械運(yùn)轉(zhuǎn)時，由于機(jī)械動能的變化會引起機(jī)械運(yùn)轉(zhuǎn)速度的波動，這也將在運(yùn)動副中產(chǎn)生附加動壓力，使機(jī)械的工作效率降低，嚴(yán)重影響機(jī)械的壽命和精度。② 動平衡機(jī)種類很多，除了機(jī)械式、電子式的動平衡機(jī)外，還有激光動平衡機(jī)、帶真空筒的大型高速動平衡機(jī)和整機(jī)平衡用的測振動平衡儀等。 輪輞 1）國產(chǎn)輪輞的規(guī)格：按國標(biāo)（GB29332009）用輪輞名義寬度（英寸），輪緣高度代號（表101），輪輞結(jié)構(gòu)形式代號（“”，一件式，深式或“－”多件式，平式），輪輞名義直徑（英寸）和輪輞輪廓類型）來表示。 2）組成：普通輪胎由外胎，內(nèi)胎與墊帶組成。 4）花紋：普通花紋。 5）平衡 1）保持輪胎氣壓正常。同一車軸要求輪胎的尺寸、結(jié)構(gòu)、層級、花紋要相同。 9）輪胎花紋的異常磨損：前輪輪胎偏磨。 12）輪胎鋸齒形磨損。 2）材料是汽車工業(yè)的基礎(chǔ)：汽車上每個零部件的生產(chǎn)制造都涉及到材料問題。 三、汽車材料的展望 1）汽車工業(yè)發(fā)展的方向:汽車輕量化和減少污染2）汽車材料總的發(fā)展趨勢是：結(jié)構(gòu)材料中鋼鐵材料所占比例將逐步下降，有色金屬、陶瓷材料、復(fù)合材料、高分子材料等新型材料的用量有所上升。 1）使用性能：是指零部件在正常使用條件下材料所表現(xiàn)出來的性能。 材料的拉壓試驗 拉壓實驗—拉壓圖—應(yīng)力應(yīng)變圖—力學(xué)性能（指標(biāo)）。6）拉伸試驗:根據(jù)國家標(biāo)準(zhǔn)《金屬材料拉伸試驗》（GB2282008）規(guī)定，將材料制成標(biāo)準(zhǔn)拉伸試樣，在試驗機(jī)上加載拉伸至斷裂。 試樣發(fā)生屈服變形時的荷載，為試樣原始橫截面積（mm2）。在考慮汽車輕量化的問題時，常常用到這個指標(biāo)。用荷載F除以壓痕的表面積所得的商，即為被測材料的布氏硬度值。 1）對于兩種不同的沖擊荷載，分別采用了沖擊韌度和多沖抗力兩個指標(biāo)來衡量材料的沖擊性能。當(dāng)材料受外力作用時，這些裂紋的尖端附近便出現(xiàn)應(yīng)力集中，形成一個裂紋尖端應(yīng)力場，可能產(chǎn)生失穩(wěn)而擴(kuò)展，導(dǎo)致機(jī)件斷裂。 七. 材料的工藝性能 是指材料在被制成各種零部件的過程中適應(yīng)加工的性能。嚴(yán)重時會因齒面減薄過多而折斷。 2）工作環(huán)境：溫度，介質(zhì)（如腐蝕，摩擦）。 2）根據(jù)零件的工作條件，提出必要的設(shè)計制造技術(shù)條件。 2）對汽車齒輪的性能要求：① 高的彎曲疲勞強(qiáng)度；② 高的接觸疲勞強(qiáng)度、耐磨性；③ 較高的強(qiáng)度和沖擊韌性；④ 較好的熱處理性能，熱處理變形小。 （4）典型曲軸的選材 鍛鋼曲軸一般采用優(yōu)質(zhì)中碳鋼和中碳合金鋼制造（模鍛工藝），如435Mn40Cr、35 Cr Mo等。 （3）工藝路線 熱軋鋼板沖裁下料→壓力成型→淬火→中溫回火→噴丸強(qiáng)化這種強(qiáng)化也是表面強(qiáng)化的手段，目的是提高零件的疲勞強(qiáng)度。目前使用的缸蓋材料有兩種：一種是灰鑄鐵或合金鑄鐵；另一種是鋁合金。目前應(yīng)用最廣泛的是鍍鉻，可使活塞環(huán)的壽命提高2～3倍。、40CrNi或40CrMnMo等淬透性較高的合金鋼制造。這些零件對鋼板的強(qiáng)度要求不高，但卻要求具有優(yōu)良的表面質(zhì)量和沖壓性能，以保證高的成品合格率。有機(jī)高分子化合物又分為天然的和合成的。塑料的強(qiáng)度比金屬低，但比強(qiáng)度高。泡沫塑料常被用作隔音材料。① 按增強(qiáng)相的種類和形狀不同，分為三類：顆粒復(fù)合材料、層疊復(fù)合材料和纖維增強(qiáng)復(fù)合材料；② 按性能：分為結(jié)構(gòu)復(fù)合材料、功能復(fù)合材料等。這種玻璃鋼用于制作軸承、齒輪、儀表盤、收音機(jī)殼體等。常見的有雙層金屬復(fù)合材料、塑料金屬多層復(fù)合材料和夾層結(jié)構(gòu)復(fù)合材料等。 2．液壓傳動系統(tǒng)的組成　　整個液壓系統(tǒng)由以下幾個部分組成：① 動力元件；② 執(zhí)行元件；③ 控制元件；④ 輔助元件；⑤ 傳動介質(zhì)。 流量　　單位時間內(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。液壓元件 液壓泵、液壓馬達(dá)和液壓缸 在液壓系統(tǒng)中，液壓泵、液壓馬達(dá)和液壓缸都是能量轉(zhuǎn)換裝置。 液壓缸　　液壓缸是將液體的壓力能轉(zhuǎn)換為機(jī)械能的能量轉(zhuǎn)換裝置，它是液壓系統(tǒng)中的執(zhí)行元件。此缸伸縮順序為：伸出由大節(jié)到小節(jié)逐次進(jìn)行(大缸有效作用面積大，同等壓力下推力大)；空載縮回時，由小節(jié)到大節(jié)（小節(jié)柱塞面積小，摩擦阻力小，易復(fù)位）。裝于缸體內(nèi)的兩個活塞由齒條桿連成一個整體，齒條桿又與裝在缸體中部一側(cè)的小齒輪相嚙合?！　?）止回閥（單向閥）止回閥是控制油液單方向流動的方向閥，不允許倒流，按閥芯結(jié)構(gòu)分為球閥式、錐閥式，如圖所示。按其結(jié)構(gòu)原理可分為直動式和先導(dǎo)式兩種。工作時：減壓閥和節(jié)流閥串聯(lián)在液壓泵與液壓缸之間。1）液壓傳動中常用的油管有鋼管、銅管、橡膠軟管（用耐油橡膠制成，有高壓和低壓之分）、尼龍管和塑料管等。按油路的功能不同，基本回路可分為壓力控制回路、速度控制室回路和方向控制回路。4）卸荷回路：當(dāng)液壓系統(tǒng)中的執(zhí)行元件停止運(yùn)動后，使液壓泵輸出的油液在低壓下流回油箱，稱為液壓泵的卸荷。 方向控制回路 1）換向回路：換向回路一般可由換向閥來實現(xiàn)。① 由此可見，欲使系統(tǒng)有輸出信號，首先必須保證控制滑閥具有一個開口量。 液壓伺服系統(tǒng)實例　　圖：是為轉(zhuǎn)向液壓助力器的工作原理。整個液壓系統(tǒng)除油箱、泵、過濾 器、前后支腿和穩(wěn)定器外，其他液壓元件都布置在平臺上部。該車的卸料是靠液壓缸驅(qū)動汽車的貨箱傾翻，從而實現(xiàn)卸料的。 液力變矩器　　液力變矩器（圖）主要由可旋轉(zhuǎn)的泵輪和渦輪以及固定不動的導(dǎo)輪三個元件組成。無論在歷史上，還是現(xiàn)代傳動技術(shù)領(lǐng)域中，氣壓傳動系統(tǒng)與液壓傳動系統(tǒng)都被廣泛應(yīng)用。 （3）與液壓傳動相比，氣壓傳動動作迅速、反應(yīng)快、維護(hù)簡單、工作介質(zhì)清潔，不存在介質(zhì)變質(zhì)等問題。 （4）氣動裝置中的氣信號傳遞速度在聲速以內(nèi)比電子及光速慢，因此，氣動控制系統(tǒng)不宜用于元件級數(shù)過多的復(fù)