【正文】 還發(fā)生滑動(dòng)摩擦。 4）合金滲碳齒輪的工藝路線：下料→鍛造→正火→切削加工→滲碳、淬火及低溫回火→噴丸→磨削加工。 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。 五、金屬材料在汽車上的應(yīng)用 典型汽車零件齒輪的選材 1）汽車齒輪的選材：① 汽車齒輪的工作條件；② 汽車齒輪的主要失效形式。 6）通過實(shí)驗(yàn)室試驗(yàn)、臺(tái)架試驗(yàn)和工藝性能試驗(yàn)，最終確定合理選材方案。 5）二次（或最終）選擇。 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(duì)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(shí)踐經(jīng)驗(yàn)的判斷，或者通過各種材料選用手冊(cè)來進(jìn)行選擇)。找出主要損壞形式，提出主要抗力指標(biāo)。 2）環(huán)境污染小、廢氣排放少、材料回收高、降解能力強(qiáng)等。手冊(cè)數(shù)據(jù)、經(jīng)驗(yàn)公式的局限性 —— 力學(xué)性能與零件尺寸有關(guān) 二、工藝性能 —— 鑄、鍛、焊、機(jī)加工、熱處理 零件的加工工藝路線：一般零件 —— 毛坯 → 正火或退火 → 切削加工軸、齒輪等——毛坯 → 預(yù)先熱處理（正火、退火）→ 粗加工→ 最終熱處理（淬火＋回火，時(shí)效，滲碳等）→精加工 三、經(jīng)濟(jì)性 —— 根本原則 產(chǎn)品成本分析 四、環(huán)境與資源原則 貫穿材料生產(chǎn)、使用、廢棄的全過程。 3）特殊功能要求 —— 導(dǎo)電性、磁性、熱膨脹性、比重、外觀等。 材料的使用性能 一、首要原則 1）零件的工作條件和失效形式：零件失效的原因 —— 設(shè)計(jì)、材料、加工、安裝和使用。 防止膠合的措施：① 提高齒面硬度；② 降低齒面粗糙度；③ 增大潤(rùn)滑油黏度；④ 限制油溫。3）齒面點(diǎn)蝕：輪齒工作面某一固定點(diǎn)受到近似脈動(dòng)的變應(yīng)力作用，由于疲勞而產(chǎn)生的麻點(diǎn)狀剝蝕損傷的現(xiàn)象。磨損是開式傳動(dòng)的主要失效形式。 2）齒面磨損：灰塵、砂粒、金屬微粒等落入輪齒間，會(huì)使齒面間產(chǎn)生摩擦磨損。 齒輪常見的失效形式 1）輪齒折斷 ：輪齒象一個(gè)懸臂梁，受載后齒根部 產(chǎn)生的彎曲應(yīng)力最大。包括：① 完全破壞；② 嚴(yán)重?fù)p壞；③ 未達(dá)功能要求（安全工作）。包括: ① 鑄造性能：流動(dòng)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。2） 抗氧化性：指材料在高溫下抵抗氧化的能力，又稱為熱穩(wěn)定性。① 化學(xué)腐蝕② 電化學(xué)腐蝕。① 對(duì)于金屬材料來說，指耐蝕性和抗氧化性；② 對(duì)于非金屬材料，還存在著化學(xué)穩(wěn)定性、抗老化能力和耐熱性差等問題。材料的理化性能 指材料的固有屬性，如密度、熔點(diǎn)、導(dǎo)熱性、導(dǎo)電性、熱膨脹性、磁性和色澤等。零件內(nèi)往往存在著微裂紋以及夾雜、氣孔等類裂紋的缺陷。 2）疲勞極限：使試樣不發(fā)生疲勞斷裂的最大循環(huán)應(yīng)力。 五、疲勞強(qiáng)度 承受交變應(yīng)力的零件，在工作應(yīng)力低于材料的屈服強(qiáng)度的情況下較長(zhǎng)時(shí)間工作時(shí)，會(huì)產(chǎn)生裂紋或突然斷裂，這種現(xiàn)象稱為疲勞失效或疲勞破壞。 2）沖擊韌度通常是采用一次擺錘沖擊試驗(yàn)來測(cè)定的。 沖擊韌度 材料抵抗沖擊荷載的能力，是指材料在受到?jīng)_擊荷載而斷裂之前吸收能量并進(jìn)行塑性變形的能力。 2）洛氏硬度值的表示方法規(guī)定為：硬度符號(hào)前面注明硬度值，例如52HRC、70HRA。 B、洛氏硬度 1）洛氏硬度采用直接測(cè)量壓痕深度來確定度值的。 1）用硬質(zhì)合金球作為壓頭所測(cè)得的布氏硬度用符號(hào) HBW表示，適用于測(cè)量硬度不超過650＃的鋼質(zhì)材料。 A、布氏硬度 測(cè)試原理：用一定大小的荷載P，把直徑為D的硬質(zhì)合金球壓入被測(cè)試樣表面，保持規(guī)定時(shí)間后卸除荷載，移去壓頭，用讀數(shù)顯微鏡測(cè)出壓痕平均直徑d。 硬度 材料抵抗其他硬物壓入其表面的能力。 2）斷面收縮率： 是指試樣拉斷后橫截面積的縮減量與原始橫截面積之比。 材料的塑性指標(biāo) 1）伸長(zhǎng)率：是指試樣拉斷后，標(biāo)距伸長(zhǎng)量與原始標(biāo)距的百分比。 5）比強(qiáng)度：它表征了材料強(qiáng)度與密度之間的關(guān)系。其比值越大，越能發(fā)揮材料的潛力。 3）抗拉強(qiáng)度：它是設(shè)計(jì)和選材的主要依據(jù)之一，是工程技術(shù)上的主要強(qiáng)度指標(biāo)。 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。屈服點(diǎn)也稱為屈服強(qiáng)度。在實(shí)驗(yàn)過程中試樣不產(chǎn)生塑性變形時(shí)的最大荷載，是試樣的原始橫截面積，表示材料保持彈性變形的最大應(yīng)力。彈性變形階段的應(yīng)力，為相應(yīng)的應(yīng)變，為拉伸曲線的斜率。不同類型的材料，反映出其所具有不同的抗拉性能特點(diǎn)。如鑄鐵、玻璃等。如低碳鋼。 3）塑性：指材料在斷裂前產(chǎn)生永久變形而不被破壞的能力。 1）彈性：材料保持彈性變形的能力.（彈性模量，彈性極限）。 4）金屬材料 （受載）變形,分：① 彈性變形：荷載卸除后恢復(fù)原狀；② 塑性變形：荷載卸除后不能恢復(fù),也叫永久變形。包括強(qiáng)度、塑性、硬度、韌度、疲勞強(qiáng)度及斷裂韌度等。 3）對(duì)于金屬材料來講，工藝性能主要包括了鑄造性能、鍛造性能、焊接性能、切削加工性能和熱處理工藝性能。主要包括力學(xué)性能、物理性能和化學(xué)性能。材料的性能 材料的性能包括使用性能和工藝性能。 6）其他材料：① 超導(dǎo)材料；② 貯氫材料；③ 分離膜材料。 4）復(fù)合材料：玻璃纖維增強(qiáng)塑料（玻璃鋼）—— 強(qiáng)度高、耐腐蝕。 3）幾種新興材料簡(jiǎn)介：① 鎂合金：密度低、比強(qiáng)度和比剛度較高。 汽車材料的應(yīng)用 以現(xiàn)代轎車用材為例，按照重量來換算：① 鋼材占汽車自重的55%60%；② 鑄鐵占5%12%；③ 有色金屬占6% ~10%；④ 塑料占8% ~12%，橡膠占4%，玻璃占3%；⑤ 其他材料（油漆、各種液體等）占6% ~ 12%。例2 金屬材料在汽車零部件中的應(yīng)用：車架、車身骨架、整體車身等。 4）現(xiàn)代汽車要滿足: 安全、舒適、自重輕、污染排放低、能耗小、。 3）據(jù)統(tǒng)計(jì)，汽車上的零部件采用了4千余種不同的材料加工制造。如：螺栓、螺母；② 專用零件：僅在特定類型機(jī)器中使用的零件，如：活塞，曲軸。通常，一輛汽車由約3萬個(gè)零部件組裝而成。嚴(yán)重的必須兩輪交叉換位。① 故障現(xiàn)象：花紋塊形成階梯型磨損。② 排除方法：適當(dāng)降低輪胎氣壓，可減小此種磨損，兩后輪的車輪定位角應(yīng)保持一致，如發(fā)生此種磨損，應(yīng)將輪胎換位至驅(qū)動(dòng)輪上。 11）輪胎吃角磨損。 10）輪胎胎冠磨損。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。 C、常用設(shè)備：輪胎平衡機(jī)。A、靜平衡：靜不平衡的車輪旋轉(zhuǎn)時(shí)會(huì)造成跳動(dòng)。主要有循環(huán)換位法與交叉換位法。 ③ 精心駕駛車輛：起步、車速、路面、制動(dòng)、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(dòng)系。 ② 季節(jié)換胎是指進(jìn)入冬季時(shí)可將翻新胎用于后驅(qū)動(dòng)輪上。窗口對(duì)齊，直徑大的在外）。 6）合理搭配輪胎：胎輞要相配，雙胎并裝（氣門嘴相隔180176。 2）防止輪胎超載：裝載、轉(zhuǎn)彎、制動(dòng)、行駛注意事項(xiàng)。 4）應(yīng)急輪胎：又稱備胎，目前轎車裝備的T型備胎尺寸比正規(guī)輪胎小，最好不要裝在驅(qū)動(dòng)輪。 2）子午線輪胎：輪胎的簾線與胎面中心夾角接近90度角,并從一側(cè)胎邊穿過胎面到另一側(cè)胎邊,簾線分布像地球子午線,故得名。越野花紋：多用于越野車。縱向花紋：多用于轎車。胎圈：鋼絲圈。結(jié)構(gòu)不同（普、子）。組成：緩沖層：橡膠+簾線，使胎面與簾布層結(jié)合牢固。 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。（彈性好、斷面寬、接地面積大、壁薄散熱好、平順性、穩(wěn)定性好）（二）輪胎的功用與組成1）功用：① 支撐汽車車身及貨物的總質(zhì)量；② 保證車輪和路面的附著性；③ 與汽車懸架一同減少汽車行駛中所受到的沖擊，并能衰減由此而產(chǎn)生的振動(dòng)； ④ 以保證汽車有良好的乘坐舒適性和平穩(wěn)性。）；⑤ 子午線輪胎（輪胎中心線與簾線排列呈90176。 ② 平底輪輞 [普通有內(nèi)胎輪胎用]。 2）常用輪輞的形式：最常見的是深槽輪輞和平底輪輞。① 輻板式車輪；② 輻條式車輪。車輪與輪胎 車 輪 車輪是外部裝輪胎,中心裝車軸,并承受負(fù)荷的旋轉(zhuǎn)部件，它是由輪轂、輪輞和輪輻組成。 2）運(yùn)動(dòng)周期：大多數(shù)機(jī)器在穩(wěn)定運(yùn)轉(zhuǎn)階段的速度并不是恒定的。③ 關(guān)于這些動(dòng)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(yàn)指導(dǎo)書。① 利用專門的動(dòng)平衡試驗(yàn)機(jī)可以確定不平衡質(zhì)量、向徑確切的大小和位置，從而在兩個(gè)確定的平面上加上（或減去）平衡質(zhì)量，這就是動(dòng)平衡試驗(yàn)。2）任何一個(gè)回轉(zhuǎn)體不管它得不平衡質(zhì)量實(shí)際分布情況如何，都可以向兩個(gè)任意選定的平衡平面內(nèi)分解，在這兩個(gè)平面內(nèi)各加上一個(gè)平衡質(zhì)量就可以使該回轉(zhuǎn)體達(dá)到平衡。 2）靜平衡試驗(yàn)的原理將需要平衡的回轉(zhuǎn)件放置在兩相互平行的刀口形導(dǎo)軌上，若回轉(zhuǎn)件的質(zhì)心不在回轉(zhuǎn)軸線上，則回轉(zhuǎn)件將在重力矩的作用下發(fā)生滾動(dòng)，當(dāng)停止?jié)L動(dòng)時(shí)質(zhì)心必在正下方。 一、回轉(zhuǎn)件的靜平衡 回轉(zhuǎn)件的靜平衡計(jì)算 對(duì)于軸向?qū)挾刃?，軸向長(zhǎng)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(shí)，各質(zhì)量產(chǎn)生的離心慣性力構(gòu)成一個(gè)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。 教學(xué)任務(wù)五、 回轉(zhuǎn)體的平衡 機(jī)械的平衡問題機(jī)械運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)各運(yùn)動(dòng)構(gòu)件將產(chǎn)生大小及方向均發(fā)生周期性變化的慣性力，這將在運(yùn)動(dòng)副中引起附加動(dòng)壓力，增加摩擦力而影響構(gòu)件的強(qiáng)度。 ③實(shí)現(xiàn)結(jié)構(gòu)緊湊的大功率傳動(dòng)。 輪系的應(yīng)用 ① 實(shí)現(xiàn)大傳動(dòng)比傳動(dòng)。 ③ 找出各基本輪系之間的聯(lián)系。 計(jì)算混合輪系傳動(dòng)比的正確方法是： ① 首先將各個(gè)基本輪系正確地區(qū)分開來。 二、齒輪的基本常識(shí) 齒輪傳動(dòng)機(jī)構(gòu)的分類 齒廓嚙合基本定律 1）齒kuo廓嚙合基本定律：要使一對(duì)齒輪的傳動(dòng)比為常數(shù)，那么其齒廓的形狀必須是：不論兩齒廓在哪一點(diǎn)嚙合，過嚙合點(diǎn)所作的齒廓公法線都與連心線交與一定點(diǎn)P——齒廓嚙合基本定律（輪齒齒廓正確嚙合的條件 ） 2）共軛e齒廓，共軛曲線：凡滿足齒廓嚙合基本定律的一對(duì)齒輪的齒廓稱共軛齒廓，共軛齒廓的齒廓曲線稱為共軛曲線 3）齒廓曲線的選擇：① 滿足定傳動(dòng)比的要求；②考慮設(shè)計(jì)、制造等方面。例：車床走刀絲杠的三星輪換向機(jī)構(gòu)： 3）實(shí)現(xiàn)變速傳動(dòng) 5）實(shí)現(xiàn)分路傳動(dòng)：滾齒機(jī)輪系。 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(gè)基本周轉(zhuǎn)輪系的復(fù)雜輪系。 ③ 行星架與兩中心輪的幾何軸線必須重合，否則無法運(yùn)動(dòng)。 ① 周轉(zhuǎn)輪系的組成 ：① 太陽輪；② 行星輪；③ 行星架或系桿。如：減速器中的輪系。①定軸輪系；② 周轉(zhuǎn)輪系；③ 混合輪系。 輪系類型 1）根據(jù)輪系中各齒輪的軸線位置關(guān)系分為：① 平面輪系；② 空間輪系。 氣門正時(shí) 為了保證發(fā)動(dòng)機(jī)正常工作，氣門凸輪軸必須與曲軸之間有相應(yīng)關(guān)系，即配氣有正時(shí)。 2）凸輪軸通過液力挺柱驅(qū)動(dòng)氣門。 ② 氣門間隙過小，容易使氣門關(guān)閉不嚴(yán)。裝有液力挺柱就不用預(yù)留氣門間隙。 6）液力挺柱：為什么要裝液力挺柱？ ① 為了補(bǔ)償氣門間隙。 4)氣門組：氣門、氣門彈簧、氣門導(dǎo)管、氣門座圈、鎖片、氣門油封、氣門彈簧座。 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(shí)間。2）傳動(dòng)方式分類：① 齒輪傳動(dòng)；② 鏈傳動(dòng)；③ 皮帶傳動(dòng)。氣門傳動(dòng)組：凸輪軸、凸輪軸正時(shí)齒輪、液力挺柱、搖臂、搖臂軸等。教學(xué)任務(wù)三、 凸輪機(jī)構(gòu) 作用 按照發(fā)動(dòng)機(jī)做功的順序，定時(shí)開啟進(jìn)排氣門?？梢岳没剞D(zhuǎn)機(jī)構(gòu)的慣性或添加輔助機(jī)構(gòu)來克服。2） 曲柄與機(jī)架共線的兩位置出現(xiàn)最小傳動(dòng)角。 四桿機(jī)構(gòu)的特性曲柄搖桿機(jī)構(gòu)的主要特性有：① 急回特性；② 壓力與傳動(dòng)角；③ 死點(diǎn)。自卸卡車翻斗機(jī)構(gòu)。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(diǎn)，則為擺動(dòng)導(dǎo)桿機(jī)構(gòu)；③ 如：牛頭刨床的擺動(dòng)導(dǎo)桿機(jī)構(gòu)。 ③ 活塞式內(nèi)燃機(jī)，空氣壓縮機(jī)，沖床等。3）當(dāng)最短桿和最長(zhǎng)桿長(zhǎng)度之和大于其余兩桿長(zhǎng)度之和時(shí)，則不論取哪個(gè)構(gòu)件為機(jī)架，都無曲柄存在，為雙搖桿機(jī)構(gòu)。 鉸鏈四桿機(jī)構(gòu)存在曲柄的必要條件 1）最短桿和最長(zhǎng)桿長(zhǎng)度之和小于或等于其余兩桿長(zhǎng)度之和。 功能:將一種擺動(dòng)轉(zhuǎn)換成另一種擺動(dòng)。 2）雙曲柄機(jī)構(gòu)：兩連架桿均為曲柄的鉸鏈四桿機(jī)構(gòu)稱為雙曲柄機(jī)構(gòu)。③ 縫紉機(jī)的踏板機(jī)構(gòu)。① 功能：將轉(zhuǎn)動(dòng)轉(zhuǎn)換為擺動(dòng)，或?qū)[動(dòng)轉(zhuǎn)換為轉(zhuǎn)動(dòng)。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)。 ① 曲柄:能做整周轉(zhuǎn)動(dòng)的連架桿。 2）平面連桿傳動(dòng)機(jī)構(gòu)特點(diǎn)：運(yùn)動(dòng)副為低副，壓強(qiáng)小、磨損輕、壽命較長(zhǎng)。 3）連桿機(jī)構(gòu)應(yīng)用廣泛,而且是組成多桿機(jī)構(gòu)的基礎(chǔ)。 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 移動(dòng)副：組成運(yùn)動(dòng)副的兩構(gòu)件只能沿某一軸線相對(duì)移動(dòng)。 （1）平面機(jī)構(gòu)的運(yùn)動(dòng)副 1）低副：兩構(gòu)件間呈面接觸的運(yùn)動(dòng)副，可分為回轉(zhuǎn)副和移動(dòng)副。 6．構(gòu)件 組成機(jī)械的各個(gè)運(yùn)動(dòng)單元（可以是單獨(dú)加工的單元體，如車床