【正文】 汽車(chē)發(fā)動(dòng)機(jī)曲軸 （1）汽車(chē)發(fā)動(dòng)機(jī)曲軸的工作條件 曲軸在工作中受到彎曲、扭轉(zhuǎn)、剪切、拉壓、沖擊等交變應(yīng)力。 （2）曲軸的主要失效形式 疲勞斷裂和軸頸嚴(yán)重磨損兩種。 （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。 （5）曲軸典型的工藝路線 可根據(jù)材質(zhì)不同分為兩類(lèi)：① 鑄造曲軸的典型工藝路線：鑄造→高溫正火→高溫回火→切削加工→軸頸氣體滲碳；② 鍛鋼曲軸的典型工藝路線：下料→模鍛→調(diào)質(zhì)→切削加工→軸頸表面淬火。汽車(chē)板簧的主要失效形式為剛度不足引起的過(guò)度變形或疲勞斷裂。 （2）典型板簧選材 汽車(chē)板簧一般選用彈性高的合金彈簧鋼來(lái)制造，如65Mn、65Si2Mn鋼等。 （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。鋁合金的密度小，但剛度差、強(qiáng)度低、價(jià)格貴。2）汽缸的缸體一般采用普通鑄鐵或鋁合金，而汽缸工作面則用耐磨材料，制成缸套鑲?cè)肫住?）為了提高缸套的耐磨性，可以用鍍鉻、表面淬火、噴鍍金屬鉬或其他耐磨合金等辦法對(duì)缸套進(jìn)行表面處理。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。 活塞組 活塞、活塞銷(xiāo)和活塞環(huán)等零件組成活塞組。鋁硅合金活塞需進(jìn)行固溶處理及人工時(shí)效處理，以提高表面硬度。 2）活塞環(huán)材料目前一般多用珠光體基體的灰鑄鐵或在灰鑄鐵基礎(chǔ)上添加一定量的銅、鉻、鉬及鎢等合金元素的合金鑄鐵，也有的采用球墨鑄鐵或可鍛鑄鐵。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。 3）連桿材料一般采用45鋼、40Cr或40MnB等調(diào)質(zhì)鋼。 氣門(mén) 進(jìn)氣門(mén)一般可用40Cr、35CrSi、 半軸 汽車(chē)半軸通常選用調(diào)質(zhì)鋼制造。、40CrNi或40CrMnMo等淬透性較高的合金鋼制造。 螺栓、鉚釘?shù)壤溏吜慵? 常用的螺栓材料有15（木螺栓，鉚釘）、35(普通螺栓)、40Cr和15MnVB(重要螺栓)等。汽車(chē)?yán)錄_壓零件的材料有鋼板和鋼帶，其中主要是鋼板，包括熱軋鋼板和冷軋鋼板，如025和Q345等。這些零件不僅要求鋼板具有一定剛度、強(qiáng)度，而且還要具有良好的沖壓成型性能。這些零件對(duì)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。非金屬材料在汽車(chē)上的應(yīng)用 1）非金屬材料指工程材料中除金屬材料以外的其他一切材料。 4）在機(jī)械工程中常用的非金屬材料主要包括高分子材料、陶瓷材料和復(fù)合材料。高分子化合物是指相對(duì)分子質(zhì)量(分子量)很大的化合物，其分子量一般在5000以上 。有機(jī)高分子化合物又分為天然的和合成的。 4）高聚物是通過(guò)聚合反應(yīng)以低分子化合物結(jié)合形成的高分子材料。樹(shù)脂的種類(lèi)、性能、數(shù)量決定了塑料的性能，因此，塑料基本上都是以樹(shù)脂的名稱命名的，例如聚氯乙烯塑料的樹(shù)脂就是聚氯乙烯。2）塑料的特性：① 質(zhì)輕、比強(qiáng)度高 ～／cm3，只有鋼鐵的1／8～1／4。塑料的強(qiáng)度比金屬低，但比強(qiáng)度高。 ② 化學(xué)穩(wěn)定性好 塑料能耐大氣、水、堿、有機(jī)溶劑等的腐蝕。 ③ 優(yōu)異的電絕緣性 塑料有良好的電絕緣性，介質(zhì)損耗小，其電絕緣性可與陶瓷、橡膠等絕緣材料相媲美。因此，塑料可用于制作在無(wú)潤(rùn)滑條件下工作的某些零件。泡沫塑料常被用作隔音材料。 ⑦ 耐熱性差 多數(shù)塑料只能在100℃左右使用，少數(shù)品種可在200℃左右使用；易老化(因光、熱、荷載、水、堿、酸、氧等的長(zhǎng)期作用，使塑料變硬、變脆、開(kāi)裂等現(xiàn)象，稱老化)；導(dǎo)熱性差，約為金屬的1／500；熱膨脹系數(shù)大，約為金屬的3至10倍。 橡膠 1）橡膠是以生膠為主要原料，加入適量配合劑而制成的高分子材料。 2）常用橡膠類(lèi)零件 復(fù)合材料 由兩種或兩種以上性質(zhì)不同的物質(zhì)，經(jīng)人工組合而成的多相固體材料，稱為復(fù)合材料。① 按增強(qiáng)相的種類(lèi)和形狀不同，分為三類(lèi)：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。例如，尺寸形狀相同的梁，金屬梁9s停止振動(dòng)，； ④ 高溫性能好：一般鋁合金在400～500℃時(shí)彈性模量急劇下降，強(qiáng)度也下降。此外，復(fù)合材料還有較好的減摩性、耐蝕性、斷裂安全性和工藝性等。 ①熱塑性玻璃鋼：以玻璃纖維為增強(qiáng)劑，熱塑性樹(shù)脂為黏結(jié)劑。這種玻璃鋼用于制作軸承、齒輪、儀表盤(pán)、收音機(jī)殼體等。其密度小，耐蝕性、絕緣性、成形性好，比強(qiáng)度高于銅合金和鋁合金，甚至高于某些合金鋼。玻璃鋼在300℃以上，強(qiáng)度會(huì)逐漸下降，而碳纖維的高溫強(qiáng)度好。 層疊復(fù)合材料 層疊復(fù)合材料是由兩層或兩層以上不同材料復(fù)合而成。常見(jiàn)的有雙層金屬?gòu)?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。金屬陶瓷就是顆粒復(fù)合材料，它是將金屬的熱穩(wěn)定性好、塑性好，高溫易氧化和蠕變與陶瓷脆性大、熱穩(wěn)定性差，但耐高溫、耐腐蝕等性能進(jìn)行互補(bǔ)，將陶瓷微粒分散于金屬基體中，使兩者復(fù)合為一體。液壓傳動(dòng)基礎(chǔ)一、液壓傳動(dòng)的工作原理和組成　　1．液壓傳動(dòng)的工作原理汽車(chē)起重機(jī)是一種中小型起重機(jī)（起重能力8噸），這種起重機(jī)的作業(yè)操作，主要通過(guò)手動(dòng)操縱來(lái)實(shí)現(xiàn)多缸各自動(dòng)作。液壓泵為高壓定量齒輪泵，由于發(fā)動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)速可以通過(guò)油門(mén)人為調(diào)節(jié)控制，因此盡管是定排量泵，但其輸出的流量可以在一定的范圍內(nèi)通過(guò)控制汽車(chē)油門(mén)開(kāi)度的大小來(lái)人為控制，從而實(shí)現(xiàn)無(wú)級(jí)調(diào)速。 2．液壓傳動(dòng)系統(tǒng)的組成　　整個(gè)液壓系統(tǒng)由以下幾個(gè)部分組成：① 動(dòng)力元件；② 執(zhí)行元件；③ 控制元件；④ 輔助元件；⑤ 傳動(dòng)介質(zhì)?！　?）能無(wú)級(jí)調(diào)速，調(diào)速范圍大。　　4）運(yùn)動(dòng)平穩(wěn)可靠，能自行潤(rùn)滑，使用壽命較長(zhǎng)?！　?）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)。 流量　　單位時(shí)間內(nèi)進(jìn)出液壓缸或通過(guò)管道某一截面的液體的體積稱為流量。管道越長(zhǎng)，流速越快，損失就越大；相反，管道越短，損失應(yīng)越小?！　∫话阌鸵涸跍囟壬邥r(shí)，黏度會(huì)降低，這樣會(huì)使液壓系統(tǒng)的泄漏增加，執(zhí)行元件的工作性能也變壞?！　。?）環(huán)境溫度 環(huán)境溫度較高時(shí)，應(yīng)選用黏度較大的液壓油；反之，選用黏度較小的液壓油。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。 2）齒輪泵 齒輪泵是一對(duì)相互嚙合的齒輪將在泵體內(nèi)?！　、?雙作用式葉片泵：（圖）主要由定子轉(zhuǎn)子葉片3和前后兩側(cè)裝有端蓋的泵體4等組成。 4）柱塞泵 柱塞泵按照柱塞的排列方向的不同，分為軸向柱塞泵和徑向柱塞泵。 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?！　?）活塞式液壓缸：活塞式液壓缸分為雙桿活塞式和單桿活塞式液壓缸。 3）單桿活塞式液壓缸：主要是由缸體、活塞和活塞桿組成，由于活塞一端有桿，而另一端無(wú)桿，所以活塞兩端的有效作用面積不等。 5）伸縮套筒式液壓缸：由多個(gè)柱塞缸套裝而成，各節(jié)伸出時(shí)行程大，縮回時(shí)結(jié)構(gòu)體積小。此缸伸縮順序?yàn)椋荷斐鲇纱蠊?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(shí)，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）。 6）擺動(dòng)式液壓缸：常用的擺動(dòng)式液壓缸有葉片式擺動(dòng)缸和齒條擺動(dòng)缸兩種。軸上裝有葉片，葉片和封油隔板將缸體內(nèi)的空間分成兩腔。）。裝于缸體內(nèi)的兩個(gè)活塞由齒條桿連成一個(gè)整體，齒條桿又與裝在缸體中部一側(cè)的小齒輪相嚙合。這種液壓缸輸出的往復(fù)擺動(dòng)角度能在較大范圍內(nèi)變化，可小于360176。甚至多達(dá)數(shù)圈。按照功用，液壓控制閥分為方向閥、壓力閥和流量閥三大類(lèi)?！　?）止回閥（單向閥）止回閥是控制油液?jiǎn)畏较蛄鲃?dòng)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。 2）換向閥：換向閥是用來(lái)改變油液流動(dòng)路線以改變工作機(jī)構(gòu)的運(yùn)動(dòng)方向。當(dāng)閥芯與閥體處于圖1225所示的相對(duì)位置時(shí)，液壓缸兩腔不通壓力油，處于停機(jī)狀態(tài)。按照用途不同，壓力閥分為溢流閥、減壓閥、順序閥和壓力繼電器等。按其結(jié)構(gòu)原理可分為直動(dòng)式和先導(dǎo)式兩種。其工作原理是依靠壓力油通過(guò)縫隙（液阻）降壓，使出口壓力低于進(jìn)口壓力，并保持出口壓力為一定值，縫隙越小，壓力損失越大，減壓作用就越強(qiáng)。常用的流量閥有節(jié)流閥和調(diào)速閥。普通節(jié)流閥，采用軸向三角槽式節(jié)流口，工作時(shí)閥芯受力均勻、流量穩(wěn)定性好、不易堵塞。工作時(shí)：減壓閥和節(jié)流閥串聯(lián)在液壓泵與液壓缸之間?！　∑?chē)機(jī)械中常用的過(guò)濾器有網(wǎng)式、線隙式、燒結(jié)式和紙芯式等多種類(lèi)型。它在系統(tǒng)中的作用是：在短時(shí)間內(nèi)供應(yīng)大量壓力油，以實(shí)現(xiàn)執(zhí)行機(jī)構(gòu)的快速運(yùn)動(dòng)；補(bǔ)償泄漏以保持系統(tǒng)壓力；消除壓力脈動(dòng)；緩和液壓沖擊。壓力開(kāi)關(guān)用于切斷或接通壓力計(jì)和油路的通道。1）液壓傳動(dòng)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。在回油路中，可用尼龍管或塑料管。 五、油箱油箱除了用來(lái)儲(chǔ)油以外，還起到散熱、分離油中雜質(zhì)和空氣的作用。 六、汽車(chē)典型液壓回路液壓基本回路指的是由有關(guān)液壓元件組成的用來(lái)完成特定功能的典型油路結(jié)構(gòu)。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。按照使用的目的不同，壓力控制回路又可分為調(diào)壓、減壓、增壓、卸荷等回路。2）減壓回路：用單泵供油的液壓系統(tǒng)中，主系統(tǒng)需要壓力較高，而其他支系統(tǒng)需要壓力較低時(shí)，可用減壓閥組成減壓回路。其優(yōu)點(diǎn)是可以避免另置價(jià)格較貴的高壓液壓泵，使系統(tǒng)簡(jiǎn)單經(jīng)濟(jì)。4）卸荷回路：當(dāng)液壓系統(tǒng)中的執(zhí)行元件停止運(yùn)動(dòng)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。 速度控制回路速度控制回路是控制和調(diào)節(jié)液壓執(zhí)行元件運(yùn)動(dòng)速度的單元回路。按照調(diào)速方式不同，液壓傳動(dòng)系統(tǒng)速度調(diào)節(jié)方法歸納為節(jié)流調(diào)速和容積調(diào)速兩大類(lèi)。2）容積調(diào)速回路：容積調(diào)速回路是通過(guò)改變液壓泵或液壓馬達(dá)（也可以是液壓缸）排量的方法來(lái)調(diào)節(jié)執(zhí)行元件速度的回路。 方向控制回路 1）換向回路：換向回路一般可由換向閥來(lái)實(shí)現(xiàn)。2）鎖緊回路鎖緊回路是指通過(guò)回路的控制使執(zhí)行元件，在運(yùn)動(dòng)過(guò)程中的某一位置上停留一段時(shí)間保持不動(dòng)，以防止其漂移或沉降。 液壓伺服控制原理 在液壓伺服系統(tǒng)中，液壓執(zhí)行元件的運(yùn)動(dòng)，能自動(dòng)、快速而準(zhǔn)確地隨著控制機(jī)構(gòu)的信號(hào)而改變，因而液壓伺服系統(tǒng)又稱為隨動(dòng)系統(tǒng)。 液壓伺服系統(tǒng)的基本特點(diǎn)　　1）輸出量能夠自動(dòng)地跟隨輸入量變化規(guī)律而變化，所以液壓伺服系統(tǒng)是一個(gè)自動(dòng)跟蹤系統(tǒng)（隨動(dòng)系統(tǒng)）。① 由此可見(jiàn)，欲使系統(tǒng)有輸出信號(hào)，首先必須保證控制滑閥具有一個(gè)開(kāi)口量。② 因此，液壓伺服系統(tǒng)是一個(gè)有誤差的系統(tǒng)。液壓缸輸出位移通過(guò)這個(gè)反饋通路回輸給控制閥體，與輸入位置相比較，從而逐漸減小和消除輸出信號(hào)和輸入信號(hào)之間的偏差，即滑閥的開(kāi)口量，直至輸出位移和輸入位移相同為止?！　?）移動(dòng)滑閥所需信號(hào)功率是很小的，而系統(tǒng)的輸出軸功率（液壓缸輸出的速度和力）卻可以很大。 液壓伺服系統(tǒng)實(shí)例　　圖：是為轉(zhuǎn)向液壓助力器的工作原理。汽車(chē)起重機(jī)液壓系統(tǒng) 一、起重機(jī)液壓系統(tǒng) 液壓系統(tǒng)　　在汽車(chē)底盤(pán)上裝設(shè)起重設(shè)備以完成吊裝任務(wù)的汽車(chē)，稱為汽車(chē)起重機(jī)。該起重機(jī)最大起重量為8000kg，除行走裝置外，均采用液壓傳動(dòng)。 2）Q2—8型汽車(chē)起重機(jī)的液壓系統(tǒng)原理。整個(gè)液壓系統(tǒng)除油箱、泵、過(guò)濾 器、前后支腿和穩(wěn)定器外，其他液壓元件都布置在平臺(tái)上部。 3）根據(jù)汽車(chē)起重機(jī)的作業(yè)要求，液壓系統(tǒng)完成下述工作循環(huán)：車(chē)身液壓支承、調(diào)平和穩(wěn)定，吊臂變幅伸縮，吊鉤重物升降，回轉(zhuǎn)。① 后支腿放下回路；② 前支腿放下回路。① 吊臂變幅回路；② 吊臂伸縮回路；③ 吊重回轉(zhuǎn)回路；④ 吊重升降回路。該車(chē)的卸料是靠液壓缸驅(qū)動(dòng)汽車(chē)的貨箱傾翻，從而實(shí)現(xiàn)卸料的?！　?）圖為：QD351型自卸車(chē)液壓系統(tǒng)原理。 七、液力元件——變矩器 液力傳動(dòng)是利用液體的動(dòng)能進(jìn)行能量傳遞，實(shí)現(xiàn)運(yùn)動(dòng)與動(dòng)力的傳遞。于是，工作液不僅隨著工作輪繞軸和軸線作圓周運(yùn)動(dòng)，并且在上述壓力作用下，沿循環(huán)圓依箭頭所示方向作循環(huán)流動(dòng)。 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(dòng)的導(dǎo)輪三個(gè)元件組成。而這一反作用力矩則隨著從渦輪流出液體的方向的改變而改變大小，從而使渦輪輸出的轉(zhuǎn)矩不同于泵輪輸入的轉(zhuǎn)矩液力變矩器的主要零件見(jiàn)圖。在展開(kāi)的圖上，泵輪、渦輪和導(dǎo)輪便成三個(gè)環(huán)形平面，且工作輪的葉片角度也清楚地顯示出來(lái)。氣壓傳動(dòng)系統(tǒng)和液壓傳動(dòng)系統(tǒng)分別由各自的動(dòng)力元件、執(zhí)行元件、控制元件及輔助元件組成，這些元件按一定規(guī)律連接成為回路，實(shí)現(xiàn)不同的控制功能。無(wú)論在歷史上，還是現(xiàn)代傳動(dòng)技術(shù)領(lǐng)域中，氣壓傳動(dòng)系統(tǒng)與液壓傳動(dòng)系統(tǒng)都被廣泛應(yīng)用。 一、氣壓傳動(dòng)系統(tǒng) 1．氣壓傳動(dòng)系統(tǒng)的工作原理 氣壓傳動(dòng)系統(tǒng)的工作原理：以壓縮氣體為工作介質(zhì)，靠氣體的壓力傳遞動(dòng)力或信息，將壓縮氣體經(jīng)由管道和控制閥輸送給氣動(dòng)執(zhí)行元件，把壓縮氣體的壓力能轉(zhuǎn)換為機(jī)械能而作功。 3．氣壓傳動(dòng)系統(tǒng)的基本參數(shù) 氣壓傳動(dòng)系統(tǒng)的基本參數(shù)主要是系統(tǒng)工作壓力，在系統(tǒng)中采用氣壓表顯示。 （2）因空氣的黏度很?。s為液壓油動(dòng)力黏度的萬(wàn)分之一），其損失也很小，所以便于集中供氣、遠(yuǎn)距離輸送。 （3）與液壓傳動(dòng)相比，氣壓傳動(dòng)動(dòng)作迅速、反應(yīng)快、維護(hù)簡(jiǎn)單、工作介質(zhì)清潔，不存在介質(zhì)變質(zhì)等問(wèn)題。比液壓、電子、電氣控制優(yōu)越。 與液壓傳動(dòng)相比氣壓傳動(dòng)也有如下缺點(diǎn)： （1）由于空氣具有可壓縮性，因此工作速度穩(wěn)定性稍差。 （2）因工作壓力低，且結(jié)構(gòu)尺寸不宜過(guò)大，所以總輸出力較小。 （4）氣動(dòng)裝置中的氣信號(hào)傳遞速度在聲速以內(nèi)比電子及光速慢，因此，氣動(dòng)控制系統(tǒng)不宜用于元件級(jí)數(shù)過(guò)多的復(fù)