《汽车机械基础》教案Word文档格式.docx

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通过观察单缸发动机的工作动画，引入新课。

知识链接

机械是机器的总称，任何机器均是由不同的构件构成，每一台机器都是由不同的部分和不同的零件和构件组成，其各自有自己的形状和工作特征。

一、机器和机构

1.机器的组成

机器主要由动力部分、执行部分、传动部分和控制部分四个基本部分组成。

（1）动力部分

动力部分是机器工作的动力源。

现代机器的动力源多为电动机和热力机（汽油机、

柴油机），在一般机器中电动机的使用最为广泛，而在汽车中多选择内燃机作为动力源。

（2）工作部分

工作部分是机器预定功能的执行部分，如汽车车轮、机床的刀架、轮船的螺旋

桨等。

（3）传动部分

传动部分是传递原动机动力和转变运动形式，以适应工作部分需要的一种传递和转换装置。

它由轴及轴系零件及离合、制动、换向、蓄能（如飞轮）等各种传动元件或装置组成，如汽车的变速箱、主减速器及机床的主轴箱等。

（4）控制部分

控制部分是通过人工操作或自动控制来改变动力机或传动系统的工作状态和参数，使执行机构保持或改变其运动或动力的装置，如汽车的点火开关、变速箱的操纵杆、离合器踏板等。

2.机器的特征

机器通常都具有以下三个特征：

（1）由许多构件组合而成。

（2）各个构件之间具有确定的相对运动。

（3）能实现能量转换或做有用的机械功。

二、构件和零件

1.构件

构件是机构中的运动单元，也就是相互之间能做相对运动的物体。

2．零件

零件是构件的组成部分，属于同一构件的零件之间没有相对运动，零件是最基本的制造单元

任务小结

回顾本次任务所学知识，强调本节课的重点与难点，加深理解与记忆。

学习评价

让同学独立完成学后测评试题，检验同学掌握情况，并计入平时成绩。

课后作业

简述机械、机器、机构、构件、零件之间的关系。

任务2认识机构运动

1.掌握运动副的概念，能够区分低副与高副的特性。

2.理解机械传动的分类。

1.识读常用机构运动简图的名称与符号。

2.学会绘制常用构件的运动简图

1．掌握运动副的概念，能够区分低副与高副的特性

3．识读常用机构运动简图的名称与符号。

1.区分低副与高副的特性。

2.常用机构运动简图的名称与符号。

应用多媒体课件，辅助其他教学模型或是汽车的一部分零部件实体，使学生产生较好的视觉和听觉效果，并让学生能亲自感受触摸零部件。

是学生既有感性认识又有理性分析。

1．运动副的概念及分类约25分钟；

2．多媒体配合实体演示讲述机械传动的分类约20分钟；

3．实体演示和多媒体动画讲述机构运动简图45分钟；

多媒体课件、汽车曲柄连杆机构实体、机构简图图片。

认识汽车上有所有的机构名称

布置学习任务，引入所学知识。

一、机构的概念及分类

利用多媒体课件或汽车曲柄连杆机构讲解运动副的概念和类型

运动副是指组成机构的各构件直接接触的可动连接。

在工程上，人们按运动范围将

运动副分为空间运动副和平面运动副两大类。

1低副

低副是指两构件间呈面接触的运动副，包括转动副、移动副和螺旋副。

低副的特点

是运动副的接触表面为平面或圆柱面，承受载荷时单位面积上的压力较小，承载能力大，

便于制造、维修，但其效率低且摩擦损失大，故在工作中要保证良好的润滑。

1转动副

转动副是指两构件在接触处只能相对转动的运动副。

2移动副

移动副是指两构件在接触处只能相对直线移动的运动副。

3螺旋副

螺旋副是指两构件在接触处具有转动和移动的复合运动的运动副。

2高副

高副是指两构件间呈点或线接触的运动副。

。

高副的特点是运动副的接触表面为点或线接触，能传递较复杂的运动，但接触处单位面积上的压力较高，易磨损，制造、维修较困难。

二、机械传动的分类

利用多媒体课件或汽车零件详细讲解机械传动的分类。

机械传动装置是用来传递运动和动力的机械装置。

按传递力方式的不同，机械传动

可分为摩擦传动和啮合传动。

摩擦传动可分为摩擦轮传动和带传动等，啮合传动可分为

齿轮传动、蜗轮传动、螺旋传动、链传动、同步齿形带传动等。

按传动比的不同又可将

机械传动分为定传动比传动和变传动比传动。

三、机械运动简图

利用多媒体课件或汽车传动机构讲述机构运动简图

任务实施

1．指导学生认识汽车零部件种的运动副名称和类型。

2．指导学生掌握汽车上的机械传动类型。

3．利用实体的运动投影得到机械运动的运动轨迹，指导学生绘制机构运动简图。

回顾本次任务所学知识，强调本次课的重点与难点，让同学真正的掌握机构的概念及分类和机械运动分类。

课堂提问与课后练习相结合，对学生作出评价一并计入平时成绩。

课后作业

1、运动副的概念是什么？

低副与高副的特性是什么？

2、机械传动有哪些分类？

3、画出常用构件的运动简图。

4

项目2构件与机构的力学知识

任务1构件的受力分析

1认识力的概念。

2学会分析构件在受力情况下的基本受力图，懂得构件受力的基本形式。

3知道平面一般力系的简化概念。

4知道力矩、力偶、力偶矩的概念。

1．能简述汽车上常用的力矩、力偶和力偶矩。

2．掌握汽车维修中常用的工具在使用中的正反的区别。

1．分析构件在受力情况下的基本受力图，懂得构件受力的基本形式。

2.平面一般力系的简化。

3.力矩、力偶、力偶矩的概念。

学会分析构件在受力情况下的基本受力图，懂得构件受力的基本形式。

借助于多媒体课件结合汽车上的典型零部件，演示构件的工作原理和类型，再从构件的运动规律和形式方面来学习构件的受力分析和运动分析以及力偶和力偶矩的分析与计算，另外根据构件的受力形式分析构件的运动和运动趋势特征。

1．力的概念及力的三要素和表达方式20分钟；

2．平面汇交力系的力的分解及合成25分钟；

3．力矩、力偶、力偶矩的概念及计算与物体的运动关系20分钟；

4.构件的受力分析及受力形式与运动趋势的关系25分钟。

多媒体课件、汽车相关零部件。

训练各种受力分析的分析及计算（课后习题）。

随堂提问，按效果和课外作业合计平时成绩。

通过观察汽车零部件和机构的运动动画，引入新课。

力的描述与力及力偶、力矩的受力形式和受力分析。

1.力

（1）概念;

力是物体之间的相互作用效果。

（2）力的三要素：

大小、方向、作用点。

（3）力的表示方法法：

a.矢量表示法

b.数学表示法

C.图像表示法

2.力系

（1）力系的概念及物体的受力分析。

（2）合力与分力。

（3）力的合成a.平面汇交力系的合成及绘制受力图。

b.简单平面汇交力系的合成计算。

（4）力的分解a.分解原则平行四边形法则和多边形法则

b.活塞连杆组的运动受力分析及计算。

3、力偶及力偶矩

（1）力偶及力偶矩的概念。

（2）力偶矩在汽车上的应用。

4、构件的基本受力形式以及在汽车上的应用于预防。

（1）轴向拉伸与压缩

（2）剪切

（3）扭转

（4）弯曲

1.简述力的概念与力的作用效果。

2.力的三要素是什么？

力的单位是什么？

3.简述平面平行力系与平面汇交力系的区别，并举例说明。

4.简述力偶和力偶矩的区别，并举例说明。

5.构件受力的基本形式有哪些？

6.汽车板簧的形状设计有什么特点？

说明这样设计的原因。

任务2分析摩擦与构件的定轴转动

1.摩擦的基本概念，能够区分静摩擦、滑动摩擦和滚动摩擦。

2.构件定轴转动的角速度、转速和线速度的关系。

3.转矩、功率和机械效率。

1.理解发动机在压缩行程和排气行程的动力源是什么？

2.分析发动机中存在哪些摩擦形式，实际中如何利用和预防？

1．区分静摩擦、滑动摩擦和滚动摩擦。

2.转矩、功率和机械效率。

3．发动机中存在哪的摩擦形式，实际中如何利用和预防？

1.构件定轴转动的角速度、转速和线速度的关系。

借助于多媒体课件和flash动画演示，感性认识构件的运动模式和受力形式，再从运动模式和受力形式中理解各种摩擦的存在对汽车的机构的正向迁移和负向迁移，根据摩擦的正向影响加以应用，对负面影响加以克服和预防，在理解之后才能明确学习目标和解决方案，对本任务的学习能够取到对发动机及汽车的专业课的学习辅助作用。

1．摩擦的基本概念，能够区分静摩擦、滑动摩擦和滚动摩擦20分钟；

2．构件定轴转动的角速度、转速和线速度的关系25分钟；

3．转矩、功率和机械效率25分钟；

4.发动机中存在哪的摩擦形式，实际中如何利用和预防20分钟。

多媒体课件汽车发动机机体构件或发动机模型。

区分静摩擦、滑动摩擦和滚动摩擦，计算转矩、功率和机械效率。

随堂提问，按提问效果和作业计平时成绩。

一、摩擦的概念及存在的形式

1.概念

2.摩擦形式及其特征：

（1）滑动摩擦

（2）滚动摩擦

（3）最大静摩擦

3.汽车或发动机上存在的摩擦形式及其利弊:

（1）摩擦角

（2）自锁

二、构件刚体的定轴转动

1.角速度：

2.线速度：

3.转动惯量：

4.转矩：

5.功率：

P=Fv

（1）额定功率

（2）实际功率

6.机械效率：

三、任务小结

回顾本次任务所学知识，强调本节课的重点与难点，让同学真正的掌握汽车运行中发动机实际功率与牵引力与运动速度的关系，并引申到汽车上坡与下坡时对变速器档位的选择关系。

1.对学生的课堂听课效果进行提问了解学生的掌握情况并及时加以纠正和辅导。

2.精阅学生课后作业，并对作业中出现的错误加以评述。

1.比较汽车常用材料摩擦系数大小，得出哪种材料的摩擦系数最大？

哪种材料的摩

擦系数最小？

2.滑动摩擦与滚动摩擦的区别是什么？

3.转动机构的角速度、转速和线速度之间的关系是什么？

4.转动惯量的概念是什么？

5.转矩和功率的关系是什么？

6.车轮的直径为600mm，车轮主轴的转速n=500r/min，试求此时汽车行驶的线速度。

7.桑塔纳轿车发动机的额定功率P=55kW，试求当转速n=2200r/min时传动轴所输出的转矩。

任务3汽车用轴与轴承

1.知道轴的分类、结构形式及其常用材料。

2.懂得轴和轴上零件的固定方法。

了解各类轴在汽车中的应用。

并举例说明。

1.轴的分类、结构形式及其常用材料。

2.轴和轴上零件的固定方法。

3.各类轴在汽车中的应用。

1.轴和轴上零件的固定方法。

2.各类轴在汽车中的应用。

先借助于多媒体课件和汽车上的各种轴和轴承实体作为实体直观教学教具，配合多媒体课件，让学生了解轴的分类与用途，然后根据轴的性质和类型，确定轴的使用材料和结构形式，根据结构形式和安装的需要确定轴上零件的轴向和径向定位的方式。

另外根据轴和轴承的作用效果好制作材料推断其磨损形式，同时找到已经损坏的轴和轴承就具体的情况作出详细的对比，以加强学生对各种轴和轴承的损坏机理。

1．轴的分类、结构形式及其常用材料45分钟。

2.轴和轴上零件的固定方法20分钟。

3．各类轴在汽车中的应用及常见的损坏形式25分钟。

多媒体课件、汽车上使用的各类轴及轴承。

查阅各类轴和轴承的国家规定。

随堂提问，按提问效果和课后作业合计平时成绩。

一、轴的分类和用途

1.按轴线形状分：

（1）曲轴及在去上的应用

（2）挠性轴及在汽车上的应用

（3）直轴a.阶梯轴及在去上的应用

b.花键轴及在去上的应用

c.凸轮轴及在去上的应用

2.按载荷性质分类：

（1）心轴及在汽车上的应用

（2）转轴及在汽车上的应用

（3）传动轴及在汽车上的应用

二、轴的结构与材料

1.轴的结构与设计

2.轴的组成

3.零件在轴上的定位

（1）轴向定位①用轴肩和轴环固定

②用轴端挡圈和圆锥面固定　

③用圆螺母固定

④用轴套固定

⑤用弹性挡圈固定

（2）径向定位①用键固定

②用过盈配合固定

③其他固定方法

4.轴的常用材料

三、轴及轴承的常见损坏形式

1.轴的常见损坏形式

2.轴承的常见损坏形式

回顾本次任务所学知识，强调本节课的重点与难点，让同学根据数轴和轴承的分类及结构形式和常见的损坏形式。

检查同学课堂效果及完成学后测评试题情况，一并计入平时成绩。

1.用举升机顶高汽车，不能用千斤顶顶高汽车，以免发生危险。

2.在传动轴后端与差速器接合的凸缘处做相对记号，然后松开固定螺栓。

3.拆卸中央轴承支架。

4.从变速箱端抽出传动轴，并用塞子塞住变速箱尾管，以免齿轮油流出。

1

项目3汽车用轴和轴承

任务1轴的选择及应用

知识

目标

1.知道轴的分类、结构形式及其常用材料。

2.懂得轴和轴上零件的固定方法。

3.了解各类轴在汽车中的应用。

技能

1．认识汽车曲轴饿凸轮轴的结构特征。

2．轴上的零件定位的拆装与检修。

1.轴和轴上零件的固定方法。

2.汽车曲轴曲柄的陪。

3.汽车凸轮轴的的凸起的分布。

借助于多媒体课件结合汽车上的各种轴，演示轴的工作原理和类型，再从轴的运动规律和形式方面来学习轴的受力分析和运动分析，另外根据轴的受力形式分析轴上零件的定位失效形式和轴的失效形式。

1.轴的分类、结构形式及其常用材料45分钟。

2.轴和轴上零件的固定方法25分钟。

3.各类轴在汽车中的应用20分钟。

训练各种汽车上的典型轴及零件的定位（课后习题）。

随堂提问，按提问效果和课外作业合计平时成绩。

1、曲轴

（1）凸缘联轴器。

（2）套筒联轴器。

2、挠性轴

（1）刚性可移式联轴器：

①滑块联轴器②万向联轴器③齿轮联轴器。

（2）弹性可移式联轴器：

①弹性套柱销联轴器②弹性柱销联轴器。

3、直轴

（1）心轴。

（2）转轴。

（3）传动轴

1.轴的结构设计

2.轴的组成

3.零件在轴上的定位

（1）轴上零件的轴向固定:

①用轴肩和轴环固定②用轴端挡圈和圆锥面固定③用圆螺母固定④用轴套固定⑤用弹性挡圈固定

（2）轴上零件的周向固定:

①用键固定②用过盈配合固定③其他固定方法

4.轴的常用材料

轴常用的材料主要有碳钢、合金钢、球墨铸铁和高强度铸铁。

1.曲轴在发动机中起到什么作用？

2.轴根据轴线形式分为几类？

3.汽车传动轴为什么做成空心的？

4.轴由哪几部分组成？

5.轴的轴向定位有哪些方法？

6.轴的周向定位有哪些方法？

7.选用轴的材料应该考虑哪些因素？

项目3汽车用轴和轴承

任务2轴承的选择及应用

1.了解轴承的种类和用途。

2.认识轴承的结构特点。

3.了解轴承的润滑方法。

4.了解轴承常应用在汽车的哪些部位。

1.拆解离合器总成，认识离合器的各个要件和相互关系。

2.分析离合器的功用和发展趋势。

1.轴承的种类和用途。

2.轴承的结构特点。

3.轴承的润滑方法。

4.轴承常应用在汽车的哪些部位。

1．轴承的结构特点。

2.轴承常应用在汽车的哪些部位。

借助于多媒体课件和flash动画演示，感性认识轴承的运动模式和受力形式，再从运动模式和受力形式中理解轴承的存在对汽车的影响，同事引导学生拓展思维思考轴承的演变形式。

1.轴承的种类和用途20分钟。

2.轴承的结构特点25分钟。

3.轴承的润滑方法15分钟。

4.轴承常应用在汽车的哪些部位30分钟。

多媒体课件、汽车常用轴承。

汽车上使用的轴承有哪些种类？

各有什么特点？

一、滚动轴承

1.滚动轴承的组成：

（1）外圈（固定件）是轴承的外环圈，装在机座的轴承孔内，固定不动。

（2）内圈（旋转件）是轴承的内环圈，装在轴颈上，与轴一起转动。

（3）滚动体是固定件与旋转件间的媒质。

2.滚动轴承的类型

（1）双列深沟球轴承

（2）角接触球轴承

（3）双推力球轴承

（4）圆柱滚子轴承

（5）圆锥滚子轴承

（6）调心滚子轴承

（7）推力滚子轴承

（8）推力调心滚子轴承

3．滚动轴承的代号

前置代号　　　基本代号　　　后置代号

（1）基本代号

类型代号　　　尺寸系列代号　　　内径代号

①类型代号

轴承类型代号用阿拉伯数字或大写拉丁字母表示，其含义见教材表3-2-2

②尺寸系列代号

轴承尺寸系列代号由轴承的宽（高）度系列代号和直径系列代号组合而成。

组合排

列时，宽（高）度系列在前，直径系列在后，向心轴承和推力轴承尺寸系列代号见表3-2-3。

③内径代号

内径代号表示轴承的公称内径，一般用两位数字表示，表示方法见表3-2-4。

（2）前置代号

（3）后置代号

4．滚动轴承的装卸

（1）装配小型轴承时，可使用手锤与简单的辅助套筒

（2）转配中小型轴承时，可用各种轴承液压机，安装时，液压机在内圈上施加压力，将轴承压套到轴颈上。

（3）装配大型轴承时，常采用温差法装配。

轴承放入热油中加热后，将轴承套入轴颈，

加热温度一般为80～100℃，不允许超过120℃。

二、滑动轴承

1.类型：

滑动轴承分为径向滑动轴承、止推滑动轴承和径向止推滑动轴承三类。

2.滑动轴承的组成及特点

滑动轴承主要由滑动轴承座、轴瓦或轴套组成。

装有轴瓦或轴套的壳体称为滑动轴承座。

轴被轴承支承的部分称为轴颈，与轴颈相配的圆筒形整体零件称为轴套，与轴颈相配的对开式零件称为轴瓦。

3.滑动轴承在汽车中的应用

曲轴在连杆轴瓦中和曲轴在曲轴主轴承轴瓦中运转，轴瓦不仅要受到强烈的摩擦，而且还要承受轴颈传递的周期性载荷。

为了减少轴的磨损，保证其正常工作，轴瓦须具有合适的硬度、足够的强度以及耐磨性、足够的塑性和韧性等。

4.滑动轴承的润滑、安装与维护

（1）滑动轴承润滑的目的是为了减少工作表面间的摩擦和磨损，同时起冷却、散热、防锈蚀及减振的作用，润滑剂分为润滑油、润滑脂、固体润滑剂三种。

（2）滑动轴承的安装与维护

①滑动轴承安装要保证轴颈在轴承孔中转动灵活、准确、平稳。

②轴瓦与轴承孔要修刮贴实，轴瓦剖分面要高出0.05～0.1mm，以便压紧。

整体式轴瓦压入时要注意防止偏斜，并用紧定螺钉固定。

③注意油路畅通，油路与油槽接通。

④注意清洁，修刮调试过程凡是出现油污机件，每次修刮后都要清洗涂油。

⑤轴承使用过程要经常检查润滑、发热（一般在60℃以下为正常）、振动问题，

旧的轴瓦要及时更换。

5.常用滑动轴承轴瓦材料

用作轴瓦材料的金属材料有锡基、铅基、铜基及铝基轴承合金等，前者又称巴氏合

金。

锡基轴承合金常用的牌号有ZSnSb8Cu4、ZSnSb11Cu6等。

铅基轴承合金常用的牌号

有ZPbSb10Sn6、ZPbSb15Sn10等。

近代发展起来的高锡铝基轴承合金是一种新型轴承

合金。

用作含油轴承轴瓦的材料有木材、成长铸铁、铸铜合金、粉末冶金减摩材料和与润

滑油有亲和特性的聚合物如酚醛树脂。

轴瓦用非金属材料有工程塑料、碳石墨、陶瓷、木