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灌南中专教师授课教案2018 /2019 学年第一学期课程汽车机械基础教学内容旧知复习：1.力的概念。
2.力的基本性质。
讲授新课：第一章静力学基础第二节约束与约束反力一、约束与约束反力1. 约束位移不受限制的物体称为自由体，位移受到限制的物体称为非自由体。
对非自由体的某些位移起限制作用的物体称为约束。
2. 约束反力约束作用于物体上的力称为约束反力，简称约束力。
如火车铁轨约束车轮只能在轨道上运动，轨道作用于车轮上的力称为约束反力。
注意：①约束反力一般是未知力，往往是需要求解的。
②约束反力的方向根据约束的类型来确定，大小用平衡条件来计算。
二、常见的约束类型1. 柔性约束工程上常见的钢丝绳、传动带、链条对物体的约束只能承受拉力，不能承受压力，称为柔性约束。
常用F T表示这类约束反力，如图1-7所示。
2. 光滑面约束两物体的接触面是光滑的刚性面，摩擦力忽略不计，称为光滑面约束。
注意：光滑面约束只能限制物体过接触点沿接触面的公法线方向的运动，不能限制物体在接触面的切线方向的运动。
约束反力沿接触点的法线方向，并指向被约束的物体，称为法向反力，常用F N表示这类约束反力，如图1-8所示。
3. 铰链约束用圆柱销将两个构件连接在一起，构件只能绕销轴的回转中心转动，不能产生相对位移，这类约束称为铰链约束。
(1) 固定铰链支座两个构件之一固定在支承面上，称为固定铰链支座，如图1-9所示。
(1) 活动铰链支座铰链支座下面装有几个滚轴，使铰链支座在支承面上能任意移动，称为活动铰链支座，如图1-10所示。
4. 固定端约束构件的一端固定、另一端为自由的支座称为固定端约束。
注意：构件的固定端既不能转动，也不能移动，如图1-11所示。
固定端约束的受力分析如图1-12所示，用M A表示约束力偶。
课堂练习小结：1. 约束与约束反力的概念。
2.常见的约束类型。
教师授课教案2018 /2019 学年第一学期课程汽车机械基础教学内容讲授新课：第一章静力学基础第一节力的概念与性质一、力的基本知识1. 力的定义力是物体间的相互作用，作用的结果使物体的运动状态发生变化或使物体发生变形。
注意：力是一个物体对另一个物体的作用，不能脱离实际物体而存在。
如运动员踢足球，足球瞬时产生局部变形，并向前快速滚动，都是运动员作用力的结果。
2. 力的三要素力的作用效果取决于三个要素，即力的大小、方向和作用点。
（1）力的大小指物体间相互作用的强弱，单位是N（牛）或kN（千牛）。
（2）力的方向指作用力的指向和方位。
（3）力的作用点指力作用在物体上的位置。
注意：力是一个既有方向又有大小的矢量。
如图1-2所示，力的大小不同，作用位置不同，作用的方向不同，都会产生不同的效果。
3.力的矢量表示注意：在力学中有两类量：标量和矢量。
标量只考虑力的大小，如质量、长度等；矢量既考虑大小，又要考虑方向。
力是矢量，既有大小和又有作用的方向。
通常力用带箭头的线段表示，箭头的指向表示力的方向，线段的长度按一定的比例表示力的大小。
力的矢量用在图示中黑体字F表示，如图1-3所示。
二、力的基本性质1. 作用力与反作用力定律一个物体对另一个物体有作用力时，另一个物体对此物体必有一个反作用力，这两个力大小相等、方向相反、作用在同一直线上，且分别作用在两个物体上。
注意：一切力都是成对出现的。
2. 二力平衡公理作用于某刚体上的两个力，使该刚体保持平衡的必要与充分的条件是：这两个力大小相等、方向相反、且作用在同一直线上。
简称二力等值、反向、共线，如图1-4所示。
用矢量表示为：F1=－F2利用二力平衡公理可以得出一个推论：作用于刚体上的力，可以沿其作用线移动到该刚体上的任一点，而不改变它对刚体的作用效果。
称为力的可传递原理。
如图1-5a所示。
合力用公式表示为F R=F1+ F23. 力的平行四边形法则作用于某一点的两个力可以合成为一个合力，其合力也作用于该点，合力的大小由这两个力为邻边所构成的平行四边形的对角线来确定，如图1-6所示。
机械基础必考知识点总结一、力学基础1. 机械基础的力学基础是牛顿力学，重点包括牛顿三定律、力的合成与分解、力矩等内容。
2. 牛顿三定律：包括第一定律（惯性定律），第二定律（运动定律）和第三定律（作用与反作用定律）。
3. 力的合成与分解：力的合成包括平行力的力合成和共点力的合成，力的分解可分为平行力的分解和共点力的分解两种情况。
4. 力矩：力矩的概念，力矩的计算公式，平衡条件下的力矩。
5. 运动学基础：直线运动、曲线运动、角速度、角加速度等。
二、材料力学1. 材料力学是研究材料在外力作用下的变形与破坏规律的学科。
2. 主要内容包括：拉伸、压缩、剪切、弯曲等。
3. 长度变化：拉力导致的长度变化计算，弹性模量，杨氏模量。
4. 压缩变形：材料压缩应力应变关系，体积应变。
5. 剪切变形：剪切应力应变关系，剪切模量。
6. 弯曲变形：弯矩与曲率之间关系，梁的挠度计算。
三、机械制图1. 机械制图是机械工程中的基础课程，它包括正投影与倾斜投影、平行投影与中心投影、尺度比例、视图的选择与构图等内容。
2. 阅读：机械制图的阅读，包括正投影图与倾斜投影图的阅读方法，平行投影图与中心投影图的阅读方法。
3. 绘图：机械零件的一二三视图绘制，轴测图的绘制。
4. 投影：机械制图的正投影与倾斜投影，平行投影与中心投影。
四、机械设计基础1. 机械设计基础是机械工程专业的核心课程，包括零件的设计、联接件的设计、轴的设计、机构的设计等内容。
2. 零件的设计：机械零件设计的基本要求，设计的步骤与方法，尺寸和公差。
3. 联接件设计：联接件的类型和分类，常用联接件的设计原则，键连接、销连接、螺纹连接的设计计算。
4. 轴的设计：轴的分类及选择原则，轴的强度计算，轴的刚度计算。
5. 机构的设计：机构的分类、机构的设计步骤，机构的运动分析。
五、机械传动1. 机械传动是研究机械零部件之间的动力传递关系的学科，包括平面机构、空间机构、齿轮传动、带传动、链传动等内容。
汽车机械基础第一章汽车机械概述第一节机械、机器和机构第二节机械传动的特性与参数第三节机构运动简图小结思考题与习题第二章构件受力分析第一节力的基本概念和定理第二节平面汇交力系第三节力矩和力偶第四节构件的平面任意力系小结思考题与习题第三章平面连杆机构第一节铰链四杆机构的类型第二节铰链四杆机构的转化第三节平面四杆机构的性质及应用小结思考题与习题第四章凸轮机构和螺旋机构第一节凸轮机构第二节螺旋机构小结思考题与习题第五章构件的力学性能及拉伸压缩强度计算第一节金属构件的力学性能第二节构件的拉伸和压缩强度计算小结思考题与习题第六章联接及强度计算第一节键联接及强度计算第二节销联接及强度计算第三节螺纹联接及强度计算小结思考题与习题第七章带传动与链传动第一节带传动第二节链传动-小结思考题与习题第八章齿轮传动第一节渐开线标准直齿圆柱齿轮传动第二节其他齿轮传动第三节齿轮传动的润滑和维护小结思考题与习题第九章轮系第一节定轴轮系传动比的计算第二节周转轮系传动比的计算小结思考题与习题第十章轴及强度计算第一节轴的类型及材料选用第二节传动轴及强度计算第三节心轴弯矩及强度计算第四节转轴及强度计算小结思考题与习题第十一章轴承第一节滚动轴承第二节滑动轴承小结思考题与习题第十二章联轴器、离合器和制动器第一节联轴器第三节制动器小结思考题与习题第十三章弹簧第一节弹簧的类型和制造第二节弹簧在汽车中的应用小结思考题与习题第十四章液压传动第一节液压传动基础知识第三节液压基本回路第四节汽车液压系统实例。
汽车机械基础(教案)第一章：汽车概述1.1 汽车的基本概念了解汽车的发展历程理解汽车的定义和分类掌握汽车的组成和功能1.2 汽车的类型和特点掌握不同类型汽车的特点和应用场景了解新能源汽车和电动汽车的特点和发展趋势1.3 汽车产业的发展了解世界汽车产业的发展状况和趋势掌握我国汽车产业的发展现状和政策第二章：发动机原理与结构2.1 发动机的基本概念和分类理解发动机的定义和作用掌握发动机的分类和特点2.2 内燃机的工作原理了解内燃机的四个冲程掌握内燃机的工作原理和性能指标2.3 发动机的主要组成部分掌握发动机的活塞、曲轴、气缸、凸轮轴等主要部件的结构和功能第三章：汽车传动系统3.1 传动系统的基本概念和分类理解传动系统的作用和分类掌握手动变速器和自动变速器的基本原理3.2 手动变速器的结构和工作原理了解手动变速器的组成部分和操作方式掌握手动变速器的工作原理和维护方法3.3 自动变速器的结构和工作原理了解自动变速器的组成部分和操作方式掌握自动变速器的工作原理和维护方法第四章：汽车制动系统4.1 制动系统的基本概念和分类理解制动系统的作用和分类掌握液压制动和电子制动的基本原理4.2 液压制动系统的结构和工作原理了解液压制动系统的组成部分和操作方式掌握液压制动系统的工作原理和维护方法4.3 电子制动系统的结构和工作原理了解电子制动系统的组成部分和操作方式掌握电子制动系统的工作原理和维护方法第五章：汽车电子系统5.1 汽车电子系统的基本概念和分类理解汽车电子系统的作用和分类掌握车载娱乐系统、智能驾驶辅助系统等的基本原理5.2 车载娱乐系统的结构和工作原理了解车载娱乐系统的组成部分和操作方式掌握车载娱乐系统的工作原理和维护方法5.3 智能驾驶辅助系统的结构和工作原理了解智能驾驶辅助系统的组成部分和操作方式掌握智能驾驶辅助系统的工作原理和维护方法第六章：汽车冷却系统6.1 冷却系统的基本概念和分类理解冷却系统的作用和分类掌握水冷和风冷的基本原理6.2 冷却系统的结构和工作原理了解冷却系统的组成部分和操作方式掌握冷却系统的工作原理和维护方法6.3 冷却系统的故障诊断与排除学习冷却系统的常见故障现象和原因掌握冷却系统故障的诊断方法和排除技巧第七章：汽车燃油系统7.1 燃油系统的基本概念和分类理解燃油系统的作用和分类掌握化油器和电子喷油器的基本原理7.2 燃油系统的结构和工作原理了解燃油系统的组成部分和操作方式掌握燃油系统的工作原理和维护方法7.3 燃油系统的故障诊断与排除学习燃油系统的常见故障现象和原因掌握燃油系统故障的诊断方法和排除技巧第八章：汽车电气系统8.1 电气系统的基本概念和分类理解电气系统的作用和分类掌握发电机、起动机等的基本原理8.2 电气系统的结构和工作原理了解电气系统的组成部分和操作方式掌握电气系统的工作原理和维护方法8.3 电气系统的故障诊断与排除学习电气系统的常见故障现象和原因掌握电气系统故障的诊断方法和排除技巧第九章：汽车行驶系统9.1 行驶系统的基本概念和分类理解行驶系统的作用和分类掌握悬挂系统和转向系统的基本原理9.2 悬挂系统的结构和工作原理了解悬挂系统的组成部分和操作方式掌握悬挂系统的工作原理和维护方法9.3 转向系统的结构和工作原理了解转向系统的组成部分和操作方式掌握转向系统的工作原理和维护方法第十章：汽车维修与保养10.1 汽车维修的基本概念和分类理解汽车维修的作用和分类掌握维修工具和设备的使用方法10.2 汽车保养的基本知识和周期了解汽车保养的重要性掌握各种保养项目的周期和注意事项10.3 汽车维修与保养的实践操作学习汽车维修与保养的实际操作方法掌握常见故障的维修技巧和安全注意事项重点和难点解析重点环节：1. 发动机的四个冲程和工作原理2. 手动变速器和自动变速器的工作原理3. 液压制动和电子制动系统的工作原理4. 车载娱乐系统和智能驾驶辅助系统的基本原理5. 冷却系统和燃油系统的结构与维护6. 电气系统的组成部分和故障诊断7. 悬挂系统和转向系统的工作原理与维护8. 汽车维修工具和设备的使用方法9. 汽车保养的重要性及实践操作难点环节：1. 内燃机工作原理中的燃烧过程和能量转换2. 传动系统中不同变速器的工作原理和性能比较3. 制动系统中的故障诊断与排除技巧4. 电子系统中的编程和系统集成5. 冷却系统的设计原理和热力学特性6. 电气系统中高压电的安全操作和故障排查7. 悬挂系统和转向系统的调校与优化8. 汽车维修中的高级诊断技术和编程知识9. 汽车保养中的材料选择和工艺要求详细补充和说明：1. 发动机的四个冲程：吸气、压缩、燃烧、排气冲程，每个冲程对发动机的性能有重要影响。
汽车机械基础课后习题答案第一章静力学基础1、2、3、4、解：以滑轮A 为研究对象，画受力图（a ）(b)(a) (b)对（a ）列平衡方程求解KNF KN FG F F F F F F F F AC AB AC T AB Y AC T AB X 75.1507.2030cos 15sin 30sin ,0030sin 15cos 30cos ,0=-=∴⎪⎩⎪⎨⎧=-+-==+--=∑∑对（b ）列平衡方程求解KNF KN FG F F F F F F F AC AB AC T Y AC T AB X 64.3831.22045sin 30cos ,0045cos 30sin ,0==∴⎪⎩⎪⎨⎧=-+-==+--=∑∑5、解：先取滚子B 为研究对象，画受力图（a ）(a) (b)对（a ）列平衡方程有∑=∴=-=ααsin 0sin ,0FF F F FBC BC X再以压块C 为研究对象，画受力图（b ）对（b ）列平衡方程有KN FF F F FCB Y67.5tan 0cos ,011==∴=+-=∑αα增力比：αtan 11=F F ，显然α越小，增力比越大。
第二章 力矩与平面力偶系 1、(a)()FlF M O = (b)()0=F M O (c)()αsin Fl F M O =(d)())(r l F F M O +=(e) ()Fa F M O = (f) ()αsin 22b a F F M O +=2、解：先以杆O 1B 为研究对象，画受力图（a ）(a) (b) 对（a ）用平面力偶系的平衡方程KN F B O F M MAB AB i100,011=∴=⨯-=∑再以杆O 2A 为研究对象，画受力图（b ） 对（b ）用平面力偶系的平衡方程m KN M A O F M M BA i •=∴=⨯+-=∑4030sin ,0222第三章 平面任意力系 1、（a ）解：画杆AB 的受力图分析得属于平面力偶系的平衡KN F F KN F F MNA B NA NA i5.1,5.1062415,0===∴=⨯+-=∑(b)画杆AD 受力图列平面任意力系的平衡方程求解()∑∑∑=∴=-+-==∴=-==∴=⨯-⨯=KNF F F F F KN F F F F B KN F F F F M AYBCAYYAXBCAXXBCBCA10045sin ,020045cos ,0)(22004245sin ,0处约束力的大小此即为支座（c ）画杆AD 受力图列平面任意力系的平衡方程求解()∑∑∑=∴=-==∴=-==∴=⨯-⨯=KNF F F F KN F F F F B KN F F F F M AYAYYAXBCAXXBC BCA100,0200,0)(200445cos 245sin ,0处约束力的大小此即为支座（d ）画杆AD 受力图列平面任意力系的平衡方程求解()∑∑∑=∴=-+-=-=∴=+==∴=⨯-⨯=KNF F F F F KN F F F F B KN F F F F M AYBCAYYAXBCAXXBCBCA10045sin ,020045cos ,0)(22004245sin ,0处约束力的大小此即为支座2、解：以横梁AB 为研究对象，画受力图列平面任意力系的平衡方程求解()∑∑∑=∴=--+==∴=-==∴=⨯-⨯-⨯=KNF G G F F FKN F F F F CD KN F x G l G l F F M AY CD AY YAX CD AX XCD CD A 32530sin ,06370030cos ,0)(3700230sin ,02121 受力的大小此即为拉杆3、解：先以BC 杆为研究对象，画受力图列平面任意力系的平衡方程求解()∑∑∑=∴=-+-==∴=+-==∴=⨯-⨯=KNF G F F F KN F F F F DE KN F G F F M BYDEBYYBXDEBXXDEDEB10045sin ,020045cos ,0)(22002145sin ,0受力的大小此即为拉杆再以AB 杆为研究对象，画受力图列平面任意力系的平衡方程求解()∑∑∑=∴=+-'==∴=--'==∴=⨯'-+⨯=KNF F F F F KN F F F F F mKN M F M F F M AYAYEDBYYAXAXEDBXXABXAEDA10045sin ,00045cos ,0.2005.25.145cos ,0第四章 摩擦1、解：先以车后轮为研究对象，画受力图()d F M d F M F M SB SB O ∑=∴=⨯-=2102,0（1）再以整车为研究对象，画受力图()()∑=⨯+⨯-+⨯-=20240021200,0NB SB A F dF MG F M由（1）和（2）得KN F NB 5.7=KN F F G F FNA NB NA Y27.1073.0sin ,0sin ,0=∴==+-=∑ααKN F F F FSB sB NA X01.7,0cos ,0=∴=-=∑αm kN d F M F F f SB NB SB s .05.12193.05.701.7=====2、解：以梯子为研究对象，画受力图列平面任意力系的平衡方程()⎪⎪⎩⎪⎪⎨⎧=--⨯+⨯==+--==-=∑∑∑060cos 60sin 60cos 60cos 2,00,00,011 l F l F s G l G F M F G G F F F F F SB NB A NA SB Y SA NB X 补充方程NB s SB NA s SA F f F F f F ==,求得l s 456.0=3、（1）解：以料斗为研究对象，设料斗有下滑的趋势画受力图（方向与图示相反）时，当时，当KN F KN F kNF KN FG F F FS T S T S T X51.12549.12270sin 252270sin ,02211-===-==-+=∑（2）解：以料斗为研究对象，画匀速上升与匀速下降的受力图（b ）(c)匀速上升时，对（b ）列平衡方程KNF fF FG F F F G F F T N d N Y d T X 06.26070cos ,0070sin ,0111111==⎪⎩⎪⎨⎧=-==--=∑∑求得补充方程：匀速上升时，对（C ）列平衡方程KNF fF FG F F F G F F T N d N Y d T X 93.20070cos ,0070sin ,0222222==⎪⎩⎪⎨⎧=-==+-=∑∑求得补充方程：第五章 刚体定轴转动1、获得较大的转动惯量，使柴油机在载荷波动时仍能平稳运转。
