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《汽车机械基础》课程教学大纲第一部分大纲说明一、课程的性质和任务本课程是机械类专业的一门实用性很强的专业基础课，它零件设计、汽车材料、机械原理与机械零件、液压与气压传动、金属材料与热处理等方面的知识。
它是联系《机械制图与公差》课程与《机械制造技术基础》课程的纽带，是从基础课学习过渡到专业课学习的桥梁。
本课程的任务是使学生获得常用金属材料的性能和热处理工艺的基本知识，为简单构件的强度计算提供力学理论基础，并且掌握常用机构和通用机械零件的工作原理、结构特点和基本设计方法。
培养学生学会运用些知识分析问题和解决问题的能力。
二、课程教学目标知识目标：掌握零部件的受力分析；掌握液压阀的工作原理；熟练掌握汽车零部件的机械原理、结构特点及基本设计方法。
能力目标：通过学习，使学生具有分析汽车零部件受力的能力；分析汽车部分机构的工作原理及基本设计方法的能力。
素质目标：培养学生合作能力、培养学生探索研究精神、培养学生敬业精神、培养学生竞争精神第二部分课程总体设计方案一、学时分配本课程总学时为64学时，4学分。
教学内容安排和建议的学时分配如下表，任课教师可根据各专业的教学需要和实际情况对课程内容和顺序作相应的调整。
章序及名称课时项目一静力学基础 4 任务一平面汇交力系与力偶系 2任务二平面一般力系的简化与平衡方程 2 项目二汽车常用材料12 任务一金属材料的主要性能 3任务二汽车常用金属材料 3任务三汽车材料的热处理 4任务四汽车非金属材料 2 项目三汽车金属制造工艺 8 任务一金属的铸造与焊接 2任务二金属材料的压力加工 3任务三切削加工 3 项目四汽车常用机构8 任务一绘制平面机构运动简图和计算自由度 3任务二平面连杆机构及其特性分析 3任务三凸轮机构 2 项目五汽车常用连接8 任务一螺纹连接与螺旋传动 5任务二键、花键和销连接 3 项目六汽车常用传动 6 任务一带传动和链传动 2任务二齿轮传动 2任务三轮系 2 项目七汽车常用轴系零部件 6 任务一轴 2任务二滚动轴承与滑动轴承 2任务三弹簧 2 项目八尺寸公差与配合8 任务一汽车齿轮油泵尺寸公差和配合标注的识读 3任务二汽车曲轴零件图形位公差标注的识读 3任务三零件表面粗糙度的评定和标注 2机动 4合计64二、教学方法和教学形式本课程是一门实践性很强的课程，要求教师运用多媒体教学手段在多媒体教室进行教学，或者进行现场教学，以便使学生能更好的掌握所学的内容。
《汽车机械基础》教学大纲一、课程的性质、任务与课程的教学目标（一）课程的性质、任务1.课程的性质《汽车机械基础》属于专业素质课，是学好后续专业课程的基础，也是作为汽车类专业人才所必备的基础知识。
2.课程的任务①本课程实现专业培养目标（分析本课程地位及作用）中所承担的任务：本课程的目标和任务是通过理论和实践教学，结合汽车领域的职业要求，以突出培养学生的职业能力和可持续发展能力为目标，使学生掌握工程力学、传动机构、通用零件等基础知识。
通过学习培养学生实事求是的学习态度和严谨的科学作风。
为今后专业核心课程打下坚实的基础。
②本课程教学内容及教学环节等方面与前后相关课程的联系与分工：本课程应在学完《汽车机械制图》、《电工基础》的基础上与《汽车机械基础》等课程相关内容相衔接。
和金工（钳工）实训同步进行。
为今后学习《汽车发动机构造与原理》、《汽车底盘构造与原理》《汽车电控技术》、《汽车维护与保养》等专业技能课奠定基础。
③本课程相关的先修课及后续课：先修课：《汽车机械制图》、《《电工基础》，后续课：《汽车发动机构造与原理》、《汽车底盘构造与原理》《汽车电控技术》（二）课程的教学目标1.基本理论要求：通过本课程的学习，掌握常用机构和通用机械零件的基本知识、基本理论和基本应用；了解一定的理论力学和材料力学的基础知识。
学会运用这些知识去分析、解决生产实际中的问题。
2.基本技能要求：（1）了解静力学的有关基本概念(如力、刚体、平衡、约束、约束反作用力等)以及基本性质。
（2）掌握物体受力分析方法及其应用。
（3）掌握构件在载荷作用下变形和破坏的规律，为构件选材、确定形状及尺寸提供有关的基本知识和简单计算方法。
（4）掌握常用机构的工作原理、运动特点和应用。
（5）掌握轴系零件的工作原理、结构特点和应用。
（6) 掌握机械传动常见形式的工作原理、应用特点，并能进行简单计算。
3.职业素质要求：（1）培养良好的劳动纪律观念, 遵守工作制度；（2）养成积极分析、处理实际问题的良好习惯和细心、认真、严谨的工作态度；（3）培养认真做事，细心做事的态度。
第一章汽车材料基础知识第一节：汽车材料概述第二节：金属材料性能•课时：2课时•教学目标：基础知识：掌握强度与塑性、硬度、冲击韧性及金属疲劳概念能力培养：通过本次学习，培养学生在生产和生活中树立善于思考的良好习惯•重点：金属材料的力学性能•难点：屈服强度和金属疲劳概念•教学方法：讨论+讲授•所用教具：课件•时间分配：引入5分、新课讲授75分，小结10分，作业布置及答疑10分•新课导入：请同学们思考以下两个问题：1）你所知道的汽车材料有哪些？2）汽车材料的选用与环境有关吗？第一节：汽车材料概述一、汽车材料分类：1.汽车零部件材料2.汽车运行材料第二节：金属材料性能金属材料性能：使用性能----力学性能、物理性能、化学性能、其他性能工艺性能----压力加工性能、铸造性能、焊接性能、切削加工热处理一、力学性能力学性能定义：材料受到外力作用所表现出来的性能，又称机械能。
力学性能包括：强度、塑性、硬度、冲击韧性、抗疲劳性二、两个概念：强度---在外力作用下，金属材料抵抗永久变形和断裂的能力塑性---在外力作用下,金属材料产生永久变形而不断裂的能力强度的大小用应力表示，金属材料在受到外力作用时必然在材料部产生与外力相等的抵抗力，即力。
单位截面上的力称为应力。
用符号σ表示，σ=F/S 单位：Pa通过拉伸试验得到的指标有；弹性极限、屈服强度、抗拉强度。
五、塑性定义：指材料受力时在断裂前产生永久变形的能力。
指标：伸长率（δ）和断面收缩率ψδ=（L1-L0）/L0×100﹪δ100指L0=100mm的延伸率ψ=（S0-S1）/S0×100﹪伸长率、断面收缩率与塑性的关系：δ、ψ值越大，塑性越好。
六、硬度知识：（1）定义：指材料表面抵抗局部塑性变形、压痕或划痕的能力。
（2）请同学举例并示汽车零件根据工作条件的不同，要求具有一定的硬度以保证零件具有足够的强度、耐磨性、和使用寿命等。
（3）常用硬度试验法；布氏硬度HB、洛氏硬度HRC、维氏硬度HV 布氏硬度HB主要用于测定铸铁、有色金属、及其合金，低合金结构钢以及非金属材料。
机械基础金属材料的性能教案一、教学目标1. 让学生了解金属材料的基本性能，包括力学性能、物理性能和化学性能。
2. 使学生掌握金属材料的性能指标及其在工程中的应用。
3. 培养学生对金属材料性能的判断和选择能力。
二、教学内容1. 金属材料的力学性能：强度、韧性、塑性、硬度等。
2. 金属材料的物理性能：密度、导电性、导热性、磁性等。
3. 金属材料的化学性能：耐腐蚀性、抗氧化性等。
4. 金属材料的性能指标及应用。
三、教学方法1. 采用讲授法讲解金属材料的性能及指标。
2. 利用案例分析法分析金属材料在工程中的应用。
3. 开展小组讨论法，让学生互相交流金属材料性能的经验。
四、教学准备1. 教材或教学资源：《机械基础金属材料》等相关教材。
2. 多媒体设备：电脑、投影仪等。
3. 教具：金属材料样品、图片、图表等。
五、教学过程1. 导入：介绍金属材料在机械工程中的重要性，激发学生的学习兴趣。
2. 讲解金属材料的力学性能，通过示例让学生了解各种性能指标的定义及计算方法。
3. 讲解金属材料的物理性能，引导学生思考这些性能在实际工程中的应用。
4. 讲解金属材料的化学性能，重点介绍耐腐蚀性和抗氧化性的概念及重要性。
5. 分析金属材料的性能指标及其在工程中的应用，让学生学会根据需求选择合适的金属材料。
6. 布置课后作业，让学生巩固所学知识。
注意：这只是一个初步的教案框架，您可以根据实际教学需求进行调整和补充。
六、教学活动1. 案例分析：分析实际工程中金属材料性能的应用，如汽车、飞机等领域的材料选择。
2. 小组讨论：让学生探讨金属材料性能在机械设计中的重要性，分享彼此的经验和见解。
七、课堂互动1. 问答环节：学生提问，教师解答关于金属材料性能的问题。
2. 讨论环节：引导学生针对金属材料性能展开讨论，促进课堂互动。
八、评估与反馈1. 课后作业：布置相关练习题，巩固学生对金属材料性能的理解。
2. 课堂表现评估：观察学生在讨论、问答等环节的表现，了解学生的学习情况。
机械制造基础复习第一篇 金属材料的基本知识第一章 金属材料的主要性能1. 力学性能、强度、塑性、硬度的概念? 表示方法？力学性能: 材料在受到外力作用下所表现出来的性能。
如：强度、 塑性、 硬度 等。
（1）强度：材料在力的作用下，抵抗塑性变形和断裂的能力。
○1屈服点σs (或屈服强度) : 试样产生屈服时的应力，单位MPa ；屈服点计算公式 0A F ss =σF s ——试样屈服时所承受的最大载荷，单位N ；A 0——试样原始截面积，单位mm 2。
○2抗拉强度σb ：试样在拉断前所能承受的最大应力。
抗拉强度计算公式0A F bb =σF b ——试样拉断前所承受的最大载荷(N)A 0——试样原始截面积( mm 2)（2）塑性：材料在力的作用下，产生不可逆永久变形的能力。
○1伸长率δ : 试样拉断后标距的伸长量ΔL 与原始标距L 0的百分比。
%10001⨯-=L L L δL 0——试样原始标距长度，mm ；L 1——试样拉断后的标距长度，mm 。
○2断面收缩率ψ : 试样拉断后，缩颈处截面积的最大缩减量与原始横截面积A 0的百分比。
%100010⨯-=A A A ψA 0——试样的原始横截面积，mm 2；A 1——试样拉断后，断口处横截面积，mm 2。
说明：δ、ψ值愈大，表明材料的塑性愈好。
（3）硬度：材料表面抵抗局部变形，特别是塑性变形、压痕、划痕的能力。
HBS 布氏硬度HB HBW常用测量硬度的方法 HRA洛氏硬度HR HRBHRC符号HBS 表示钢球压头测出的硬度值，如:120HBS 。
HBW 表示硬质合金球压头测出的硬度值。
HBS(W)＝压入载荷F （Ｎ）／压痕表面积（mm 2）布氏硬度的特点及应用：硬度压痕面积较大，硬度值比较稳定。
压痕较大，不适于成品检验。
通常用于测定灰铸铁、非铁合金及较软的钢材。
洛氏硬度的特点及应用：测试简便、且压痕小，几乎不损伤工件表面，用于成品检验。
所测硬度值的重复性差。
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.钢的基本知识。
2.钢材的力学性能与应用。
讲授新课：第七章汽车的常用材料第3节汽车常用的有色金属定义：黑色金属以外的金属称为有色金属。
性能特点：有色金属具有许多特殊的性能，如较高的导电性和导热性，较低的密度和熔化温度，良好的力学性能和工艺性能。
汽车上常用的有色金属主要有铝、铜及其合金。
一、铝及铝合金在有色金属及其合金中，铝及铝合金是应用较广泛的金属材料，用量仅次于钢铁。
性能特点：纯铝的导电性和导热性好，和氧的亲和力强，在表面容易形成致密的氧化铝薄膜，能有效地防止金属的继续氧化，在大气中具有良好的耐蚀性。
但是，纯铝的强度低、切削性差，在汽车零件上应用较少，而铝合金的强度高，质量小，应用较为广泛。
定义：铝合金是以铝为基础，在冶炼中加入少量的一种或几种合金元素后形成的合金。
常用的合金元素有Si、Cu、Mg、Mn等。
分类：铝合金按其成分和工艺特点，分为变形铝合金和铸造铝合金两种。
1.变形铝及铝合金（1）牌号变形铝及铝合金可直接引用国际四位字符体系牌号。
四位字符体系牌号的第一、三、四位为阿拉伯数字，第二位为大写拉丁字母。
牌号的第一位数字表示铝及铝合金的组别，见下表。
注意：①除了改型合金外，铝合金组别按主要合金元素（6×××系按MgzSi）来确定。
②主要合金元素指极限含量算术平均值为最大的合金元素。
③牌号第二位字母表示原始纯铝或铝合金的改型情况，最后两位数字用以标识同一组中不同的铝合金或表示铝的纯度。
（2）纯铝的牌号命名法铝含量不低于99.00%时为纯铝，其牌号用1×××系列表示。
牌号的最后两位数字表示最低铝百分含量。
注意：①当最低铝百分含量精确到0.01%时，牌号的最后两位数字就是最低铝百分含量中小数点后面的两位。
②牌号第二位的字母表示原始纯铝的改型情况。
③如果第二位字母为A，则表示为原始纯铝；如果是B~Y的其他字母，则表示为原始纯铝的改型，与原始纯铝相比，其元素含量略有改变。
汽车机械基础复习资料1、汽车的总体构造：发动机、底盘、车身、电气设备。
2、刚体：刚体是指在受力状态下保持其几何形状和尺寸不变的物体。
显然这是一个理想化的模型。
3、力偶：一对等值、反向、不共线的平行力组成的力系称为力偶。
4、力偶的三要素：力偶矩的大小、力偶的转向、力偶作用面的方位。
5、应力：内力在横截面上分布的密集程度为应力。
6、应力的表达式：AF p O A ∆∆=→∆lim7、强度：强度是指金属材料在外力的作用下，所表现出的抵抗永久变形和断裂的能力 。
8、塑性：金属材料在外力的作用下，产生永久变形而不断裂的能力称为塑性。
9、硬度：硬度是指材料抵抗局部塑性的变形、压痕或刮痕的能力。
10、硬度的分类：布氏硬度HBW 、洛氏硬度HR 。
11、晶格：用一些直线将各原子的中心连接起来，就得到一个立体的几何格架。
12、晶胞：晶格中的一个能完全反映晶格特征的最小几何单元称为晶胞。
13、∂-Fe ：体立方晶格、r-Fe ：面心立方晶格14、线缺陷：主要有刃型位错、螺型位错两种形式。
15、纯金属结晶的基本过程：晶粒形成—晶粒长大。
16、合金：合金是指将两种或两种以上金属或金属与非金属熔合在一起，获得具有金属特性的一类物质。
17、相：相是指合金中成分相同，结构相同，并于其他部分有明显界面分开的均匀组成部分。
18、固溶体：合金两组元在液态下相互溶解，结晶时，其中一组元保持原有晶格，另一组元则以原子的形式均匀的分布在该组元的晶格中，形成成分、性能均匀的固态合金，这种固态合金称为固溶体。
19、固溶强化：形成固溶体时，随着溶质原子的溶入，将使溶剂晶格产生畸变，从而使其强度、强度升高，这种现象称为固溶强化。
20、铁碳合金基本组织：铁素体（F ）、奥氏体（A ）、渗碳体（Fe 3C ）、珠光体(P)、莱氏体（L ）21、铁素体（F ）:它是碳溶于∂-Fe 中的形成的间隙固溶体，用F 表示。
，由于体心立方晶格的间隙小，因此，溶碳能力很小。
汽车机械基础题库一、填空题1．原子呈无序堆积状况的物质叫______________。
答案：非晶体2．原子呈有序、有规则排列的物质称为______________。
答案：晶体3．金属的结晶过程是由______________两个基本过程组成的。
答案：形核、长大4．从金属学观点来说，凡在再结晶温度以下进行的加工称为______________。
答案：冷加工5．从金属学观点来说，在再结晶温度以上进行的加工称为______________。
答案：热加工6．白口铸铁中的碳主要以______________形式存在。
答案：渗碳体7．灰口铸铁中的碳主要以______________形式存在。
答案：石墨8．材料牌号45钢表示_______________________________________。
答案：含碳量0.45%的碳素结构钢。
9．普通黄铜是由______________ 组成的二元合金。
答案：铜（Cu）和锌（Zn）10．HT200表示___________________________________________________。
答案：抗拉强度为200MPa的灰口铸铁11．通常将机器和机构统称为______________。
答案：机械12．______________是直接完成机器预定功能的工作部分。
答案：执行机构13．______________是指组成机构的所有构件均在同一平面或相互平行的平面内运动的机构。
答案：平面运动机构14．两构件通过面接触组成的运动副称为______________。
答案：低副15．除主动件以外的全部活动构件称为______________。
答案：从动件16．构件间构成的可动联结称为______________。
17．失效是指__________________________________________________________。
答案：机械零件由于某种原因丧失正常工作能力18．将能实现预期的机械运动的各构件(包括机架)的基本组合体称为____________。
汽车用材料概述一、概述汽车是由上万个零部件组装而成,而这些零部件又是由几百个品种、上千个规格的材料加工制成的,可以说材料是汽车的基础;用于生产汽车的材料种类很多:有钢铁、有色金属、塑料、橡胶、玻璃、陶瓷等,据统计, 近几年生产的一辆普通轿车,其主要材料的重量构成比大致为:钢铁65%～70%、有色金属10%～15%、非金属材料20%左右;各种新型材料,如轻金属材料、复合材料、高技术合成材料等越来越多的用于现代汽车二、金属材料金属材料的性能黑色金属材料有色金属材料三、金属材料的性能金属材料的物理性能金属材料的机械性能金属材料的工艺性能四、金属材料的物理性能指金属材料在各种物理条件下所表现出来的性能和抵抗各种化学介质侵蚀的能力密度:单位体积的质量导热性:传导热量的能力导电性:传导电流的能力热膨胀性:受热时体积增大的能力熔点:由固态变为液态时的温度磁性：金属材料能导磁的性能称为磁性抗腐蚀性:金属在常温下抵御同周围介质发生化学反应而遭破坏的能力抗氧化性:金属在高温下抵抗氧化作用的能力五、金属材料的机械性能是指金属材料在各种载荷外力作用下表现出来的抵抗能力机械性能指标：强度金属材料在载荷作用下抵抗塑性变形和断裂的能力称为强度常用强度指标是屈服强度、抗拉强度塑性金属材料产生塑性变形而不被破坏的最大能力常用塑性值的指标是伸长率和断面收缩率;硬度金属材料在抵抗比它更硬物体压入其表面的能力,即抵抗局部塑性变形的能力常用硬度试验方法有布氏硬度和洛氏硬度冲击韧性金属材料在冲击载荷作用下,抵抗破坏的能力称为冲击韧性疲劳强度金属材料在循环载荷作用下产生疲劳裂纹,并导致断裂称为疲劳断裂在无数次钢铁约为106～107重复交变载荷作用下不产生断裂的最大应力称为疲劳强度疲劳强度值通过疲劳试验测定当金属材料的应力循环次数达到107次时,零件仍不断裂,此时的最大应力可作为疲劳强度;某些高强度钢,应力循环次数达到108次时的最大应力作为它们的疲劳强度六、金属材料的工艺性能铸造性能:铸造性能是指液态金属的流动性、冷却凝固过程中收缩偏析的大小金属凝固后其化学成分和组织的不均匀性,以及对气体的排除和吸收等性能压力加工性能:压力加工性能是指金属在冷、热状态下,进行压力加工时,产生变形而不发生破坏的能力塑性越大,变形抗力越小,压力加工性能越好焊接性能:焊接性能是指两块金属材料在局部加热到熔融状态下,能够牢固地焊合在一起的性能焊接性好,易于用一般方法和工艺施焊,焊时不易形成裂纹、气孔、夹渣等缺陷,焊处强度能与原材料相近切削加工性能:切削加工性能是指金属材料被切削加工的难易程度热处理性能:热处理性能是指金属材料适应各种热处理工艺的能力汽车用钢一、黑色金属钢、铁一类的金属被称为黑色金属;钢铁材料的基本成分是铁和碳,所以又称为铁碳合金;含碳量小于%的铁碳合金是钢,含碳量大于%的铁碳合金是铁;二、钢碳素钢合金钢三、碳素钢除含碳量小于%之外,还含有少量的锰、硅、硫、磷等杂质元素的钢, 我们称之为碳素钢,简称碳钢;碳素钢具有一定的力学性能、良好的工艺性能、价格低廉,是汽车生产和其他工业产品中用量最大的金属材料;分类按钢中碳的含量多少可分为低碳钢、中碳钢、高碳钢;按钢的质量可分为普通质量钢、优质钢、高级优质钢;按钢的用途分为碳素结构钢、碳素工具钢和铸钢;碳素结构钢主要用于制作各种机器零件和工程构件,以低碳钢和中碳钢为多;汽车上受力不大、要求一定的强度、硬度、韧性和良好的加工性能的零部件大量的使用碳素结构钢;碳素工具钢主要用于制作各种工、量、刃具和模具,多属于高碳钢;铸钢主要用于制作形状复杂,难于用锻压等方法成形的零件,如汽车上的桥壳等;四、碳素钢的牌号常用碳素钢的牌号及含义举例如下Q235-AF碳素结构钢;其中Q235代表屈服强度值,A代表质量等级A含硫磷最多、D含硫磷最少,F代表沸腾钢冶炼时脱氧不完全45Mn优质碳素结构钢;其中45代表钢的平均含碳量为%,Mn的含量为 %～1%ZG310-570铸钢;其中310代表屈服强度值,570代表抗拉强度值五、合金钢合金钢是指为了改善钢的某些性能,冶炼时在碳素钢的基础上有目的地加入一种或多种合金元素所形成的钢种常用的合金元素有:锰Mn、硅Si、铬Cr、镍Ni、钼Mo、钨W、钒V、钛Ti、磞B、铝Al、稀土Re等合金钢只有经过热处理后,才能达到改善机械性能的目的合金钢的种类很多,按用途大致可分为以下几类:合金结构钢合金工具钢特殊性能钢六、合金结构钢低合金结构钢在低碳钢的基础上加入少量３%～５% 合金元素而得到的钢这类钢比相同含碳量的碳素钢的强度要高10%～30%,并具有较好的塑性、韧性和焊接性能;又因为它的冶炼较简单,生产成本与碳钢相近广泛用于制作各种机器零件和工程构件如汽车上的车架纵梁、横梁、发动机吊耳等用低合金结构钢取代碳素结构钢,可节约钢材,减轻重量,且使用可靠;常用的钢种有12MnV、16Mn等合金渗碳钢合金渗碳钢制造的零件,经热处理后,不仅有较高的表面硬度和耐磨性,而且能大幅度提高零件心部的强度和韧性,从而提高抵抗冲击载荷的能力汽车上承受高速、重载、强冲击和剧烈摩擦的零件如活塞销、齿轮、轴类件和重要的螺栓等都是用合金渗碳钢加工经热处理制作的;合金调质钢合金调质钢是指经过调质处理后使用的钢,具有较高的强度和韧性;若调质后再进行淬火,则能进一步改善零件表面的耐磨性;常用于制造承受重载荷、冲击载荷的零件;如机床主轴、汽车半轴、连杆、转向节等;合金结构钢的牌号采用两位数字和化学元素符号及数字的方法表示;前面两位数字表示钢的平均含碳量万分之几,后面是化学元素符号名称,如铅、铬、锰等,各元素符号后面的数字表示元素平均含量百分之几;例如12CrNi2,表示钢的平均含碳量为 %、平均含铬量小于%、平均含镍量为2%;其他合金钢和特殊性能钢,常用的钢种有合金弹簧钢、滚动轴承钢合金工具钢耐候钢良好的抗大气腐蚀能力、不锈钢耐磨钢耐热钢七、铸铁性能特点：与钢相比,其强度低,特别是韧性、塑性差,但铸造性能优良、耐磨、切削加工性能良好;随着技术进步,某些传统上用铸铁制造的汽车零件,已逐步由轻金属替代;铸铁分为白口铸铁、灰口铸铁、可锻铸铁、球墨铸铁和合金铸铁几种;白口铸铁白口铸铁断口呈白色,性能硬而脆,很难进行切削加工,主要用来炼钢灰口铸铁灰口铸铁断口呈灰色,由于生产工艺较简单,成本低,熔点低、收缩率小、具有良好的铸造性能,在汽车零件上应用较多可锻铸铁俗称马铁它具有较高的强度和韧性可用于制作承受冲击和振动的零件,不能进行锻造球墨铸铁俗称球铁球墨铸铁兼有铸铁和钢的理化性能、机械性能和工艺性能,也像钢一样可进行热处理;通过合金化和各种热处理后,可用来代替铸钢和锻钢制造一些受力复杂、性能要求较高的零件,如代替45号钢和35CrMo钢制造大马力柴油机的曲轴、凸轮轴、齿轮和连杆等球墨铸铁的牌号由"QT"及两组数字组成;其中第1组数字表示最低抗拉强度,第2组数字表示最低延伸率;例如QT400-18,表示最低抗拉强度为400N/mm2、最低延伸率为18%的球墨铸铁合金铸铁:具体包括：在灰口铸铁或球墨铸铁中加入一定量的合金元素,获得特殊性能的铸铁称为合金铸铁;八、钢的热处理钢件的热处理是利用加热、保温和冷却的操作方法,来改变钢的组织结构,使钢件获得所需性能的加工工艺;钢的热处理根据加热和冷却的方法不同,大体有以下几类退火退火是将钢件加热到一定温度,保温一段时间,然后随炉慢慢冷却到室温的热处理工艺;目的是降低材料硬度,改善切削加工性能,提高塑性和韧性,消除钢中的组织缺陷,消除内应力;正火正火是将钢件加热到临界温度以上50～70℃,充分保温,然后在空气中冷却的热处理工艺;目的与退火基本相同,但正火后钢件的强度、硬度比退火后高;淬火淬火是将钢件加热到临界温度以上30～50℃,保温后在冷却介质中快速冷却的热处理工艺常用的冷却介质有水、矿物油、盐、碱的水溶液等淬火的主要目的是提高钢件的硬度和强度回火回火是将淬火后的钢件再加热到临界温度以下的某一温度,保温一段时间,然后在空气或油中冷却的热处理工艺目的是减少或消除内应力,提高韧性和塑性,调整硬度,降低脆性,保证钢件的形状、尺寸不变表面淬火表面淬火是将钢件的表面淬透到一定的深度,而中心部分仍保持未淬火状态的一种局部淬火方法目的是使钢件表面获得较高的强度、耐磨性和疲劳强度, 而心部仍具有足够的塑性和韧性;化学热处理化学热处理是将钢件置于某一介质中加热、保温和冷却,使介质中的某些元素渗入钢件表层,从而改善表层性能目的是提高钢件表层的硬度、耐磨性、耐腐蚀性和抗氧化性主要有渗碳、氮化、碳氮共渗等;有色金属材料除黑色金属材料之外的其他金属统称为有色金属在汽车制造生产中常用的主要是铝、铜及其合金一、纯铝纯铝的熔点为660℃,密度为的1/3,是一种轻金属材料,其电导性、热导性仅次于银、铜,抗氧化、抗大气腐蚀性能好,常温下在大气中表面能生成一层致密的氧化铝膜,阻止铝表面进一步氧化;纯铝的强度硬度很低,但塑性很高,一般不能作为结构件使用;二、铝合金铝合金是在铝中加入适量的锡、铜、镁、锰等元素后获得的合金,经处理后,铝合金的机械性能大为提高;铝合金的比强度高、具有良好的耐蚀性、切削加工性和铸造性、可以实现柔性的强度设计、表面美观在汽车上得到广泛的应用;如用铸铝合金制造汽缸体、汽缸盖、轮辋、保险杠,用铝合金材料制造散热器、冷凝器等部件;按铝合金的成分和加工特点,可分为形变铝合金和铸造铝合金三、形变铝合金分为防锈铝合金、硬铝合金、超硬铝合金等防锈铝合金主要指Al-Mn系、Al-Mg系合金特点是具有很高的抗蚀性,故常称为防锈铝合金;此外,还具有良好的塑性和一定的焊接性能,但强度较低,不能进行热处理,只有经过冷加工变形才能使其强化硬铝合金主要指Al-Cu-Mn系、Al-Cu-Mg系合金通过淬火时效处理而获得相当高的强度,在淬火时效状态下有较好的切削加工性,但耐蚀性较差;超硬铝合金属于Al-Cu-Mg-Zn系合金,另外还加入少量的铬、锰强度在铝合金中最高,故称超硬铝超硬铝主要用作要求重量轻而受力较大的结构件;四、铸造铝合金用来制造铸件的铝合金,俗称铸铝铸铝分为铝硅合金、铝铜合金、铝镁合金、铝锌合金,即Al-Si系、Al-Cu系、Al-Mg 系、Al-Zn系等;铝硅合金铝硅合金广泛用于制造内燃机的活塞、气缸体、气缸盖、风扇叶片,电机、仪表外壳及形状复杂的结构件;铝铜合金铝铜合金具有较高的耐热强度,可制作高温300℃条件下工作的零件;但抗蚀性较差; 铸造铝合金铝镁合金铝镁合金的特点是密度小小于cd、耐蚀性好、强度高,但铸造性能差,易产生热裂和缩松多用于承受冲击、振动载荷和腐蚀条件下工作的零件铝锌合金强度较高,但耐蚀性较差;若加入适量的锰、镁,可适当提高耐蚀性;另外工艺性能很好可用于在铸态下直接使用的零件,如汽车的化油器、仪表、各种薄壳等五、铜及铜合金工业和汽车上使用品种主要有工业纯铜、黄铜、青铜等工业纯铜又称紫铜、电解铜它具有良好的导电性、导热性、塑性和耐腐蚀性,可进行冷、热压力加工,但强度和硬度低;纯铜主要用于制造电线、电刷、铜管等黄铜黄铜是铜与锌的合金,即为铜锌合金;黄铜又分为普通黄铜和特殊黄铜;普通黄铜只含铜、锌元素的合金机械性能比纯铜好;其牌号用“H”加两位数字表示,“H”是“黄”汉语拼音的第1个字母；两位数字表示含铜量例如H68是平均含铜量为 68%、含锌量为32%的普通黄铜;若H前面加“Z”,表示为铸造黄铜特殊黄铜在普通黄铜中分别添加锡、镍、铅、锰、硅、铝等合金元素生成的合金黄铜加入合金元素后能进一步提高强度、耐磨性等机械性能;特殊黄铜的牌号用“H”加主元素符号及数字表示青铜除黄铜和白铜铜镍合金以外的铜合金统称为青铜青铜又分为锡青铜普通青铜和无锡青铜特殊青铜锡青铜是以锡为主要添加元素的铜基合金具有良好的机械性能;锡青铜的牌号用“QSn”加几组数字表示‘例如是平均含锡量为%、其他元素平均含量为1%的锡青铜; Sn前面加ZCu字母表示为铸造材料,如ZCuSn5PbZn5是表示平均含锡量为5%、平均含铅量为5%、平均含锌量为5%的铸造锡青铜;无锡青铜是添加硅、铅、铍、锰、铝、镍等元素的铜基合金,并以添加的元素命名,如硅青铜、铅青铜、铍青铜……无锡青铜也有较好的机械性能和理化性能;汽车上的应用一、塑料概述是以石油、天然气、煤为基础原料的各种单体,通过聚合、树脂粘合、树脂添加、缩合等复杂的化学反应而生成的高分子材料性能:属轻质材料是钢的1/8、比强度高、化学稳定性好、耐腐蚀、绝缘性好、耐磨性好、消声吸震性好、易加工成型;在汽车上的应用主要有:内装件：仪表板及衬垫、杂物箱、转向盘、操纵杆、内饰板、座椅扶手、车门内衬、各种填充材料等;外装件:密封条、保险杠面板、挡泥板、裙边、饰条、软管、减震垫片、把手等;其他：空滤器壳、风扇叶片、各种传感器电器壳体、部分齿轮等;随着高级工程塑料在性能方面的不断提高,在汽车的发动机仓盖、车顶、行李架等部位正在开发和应用;分类热塑性和热固性塑料热塑性塑料加热后软化,具有可塑性、可加工性,冷却后变硬;若再加热后又软化, 冷却后又变硬;这一过程可反复进行.而对其结构性能却无影响;如聚氯乙烯、聚苯乙烯、聚酰胺又叫尼龙等;它们成型工艺简单,生产效率高,具有一定的机械性能,但耐热性和刚性较低;热塑性塑料在汽车上应用最多;常用的有:ABS丙烯睛一丁二烯一苯乙烯、PP聚丙烯、PE聚乙烯等;热固性塑料加热后起化学反应,固化成型后质地变硬;再加热不能使之再软化;如酚醛树脂、环氧树脂等等;它们耐热性高,受压不易变形,价格比较便宜,但成型工艺复杂,生产效率较低;工程塑料是指具有较高强度和其他特殊性能的塑料有机械性能好、耐热性、耐久性优良、寿命长、可靠性高的特点在很多方面可以代替金属材料,主要品种有EP环氧树脂、PA聚酰胺、POM聚甲醛等;它们具有足够的温度—强度特性及尺寸稳定性;随着汽车工业的发展,将日益广泛地应用在汽车上;二、橡胶橡胶是汽车用的一种重要材料,一辆汽车上的橡胶件约占全车整备质量的6%～10% 如轮胎、软管、密封件、防振件、传动件、衬垫类等,主要性能特点高弹性吸振能力橡胶可吸收一部分机械能,并将其转变为热能;橡胶还有一定的耐蚀性、耐磨性、绝缘性橡胶是以生胶为基础,加入适量的配合剂硫化剂、活性剂、软化剂、填充剂、防老剂等而组成的高分子材料,根据生胶的来源不同,可分为天然橡胶和合成橡胶两类;天然橡胶天然橡胶是从橡胶树上采集的胶乳,经过一系列处理,制成生胶天然橡胶的综合性能好,有较好的弹性,良好的热可塑性和绝缘性、耐撕裂,低的导热性;主要缺点是易老化、不耐高温,随时间的增加,会出现变色、发粘或变硬、变脆龟裂; 合成橡胶合成橡胶又称人造橡胶,用石油、天然气、煤和农副产品为原料,通过有机合成方法制成单体,经聚合制得类似天然橡胶的高分子材料;合成橡胶的种类很多, 性能特点也各不相同;合成橡胶的物理、机械性能较好,可制作轮胎和其他一般的橡胶制品;其中丁苯橡胶耐磨、耐老化较好,抗撕裂性也较高,抗滑性特别是抗湿滑性好,但耐热、耐寒性差,弹性差;主要用于轿车轮胎;特种合成橡胶具有特殊性能,用来制作要求耐油、耐热、耐寒、一、齿轮传动的特点及应用齿轮传动依靠主动齿轮与从动齿轮的啮合,传递运动和动力;与其他传动相比,具有以下特点：1．优点1适应性广; 2传动比恒定;3效率较高,齿轮机构传动效率一般在95％以上;4工作可靠,寿命较长; 5可以传递空间任意两轴间的运动;2．缺点1制造和安装精度要求高,成本高;2低精度齿轮传动时噪声和振动较大;3不适于距离较大的两轴间的运动传递等;二、齿轮传动的类型1按照一对齿轮两轴线的相对位置和轮齿的齿向,齿轮传动可分为：2按齿轮的齿廓曲线不同,齿轮传动又可分为渐开线、摆线和圆弧等三种;三、渐开线的形成及其啮合特性1．渐开线的形成如图7-2所示,当直线NK沿一圆作纯滚动时,直线上任意一点K的轨迹AK称为该圆的渐开线;这个圆称为渐开线的基圆,其半径和直径分别用rb和db表示,直线NK称为渐开线的发生线;根据渐开线的形成过程可知,渐开线具有下列基本性质：1发生线沿基圆滚过的长度等于基圆上被滚过的弧度;2发生线NK是渐开线在任意点的法线;3渐开线形状取决于基圆的大小4渐开线齿廓上任意点的法线与该点的速度方向线所夹的锐角ak称为该点的压力角;5基圆以内无渐开线;2．渐开线齿轮传动的啮合特性1恒定的传动比渐开线齿轮传动具有传动比恒定、传动平稳的特点;齿轮的传动比是指主、从动齿轮角速度之比,工程上又常用主从动齿轮的转速之比表示,即i12=ω1/ ω2=n1/n2传动比是否恒等于常数,影响到齿轮传动的平稳性;2．渐开线齿轮的基本参数1齿数z2齿顶圆da、齿根圆df3齿厚sk、齿槽宽ek和齿距pk4分度圆d、模数m和压力角a5齿顶高、齿根高、齿全高如图7-6所示;四、齿轮系的类型轮系传动时,根据各齿轮轴线的位置是否固定,可分为定轴轮系如图8-1所示和周转轮系如图8-2所示两大类;五、齿轮系的功用轮系的功用大致可归纳为以下几个方面：1．实现两轴间远距离的运动和动力的传动如图8-3所示;2．实现变速、变矩传动3．实现换向传动4．实现差速作用运动的分解六、定轴轮系传动比计算轮系中主动轴与从动轴之间的转速或角速度之比,称为轮系的传动比;轮系传动比的计算包括：传动比大小的计算和确定从动轮的转动方向;1．一对齿轮啮合的传动比图8-6所示为一对齿轮啮合情况;判断两轴的转向,对于平行轴传动,两轴转向相同时图8-6b的内啮合传动比为正值；两轴转向相反时图8-6a的外啮合传动比为负值;即i12=n1/n2=ω1/ω2=±z2/z1对于非平行轴传动,其中传动比不能用正负号表示,齿轮的转向只能标注在图上; 2．定轴轮系传动比轮系中主动轴与从动轴间的转速或角速度之比,称为轮系的传动比;如图8-7所示轮系中,齿轮1为主动轮,通过齿轮2-3-4将运动和动力传递给齿轮5,则轮系的传动比大小为i15==n1/n2=ω1/ω2;七、周转轮系的应用1．周转轮系的结构如图8-12所示为一单排内外啮合的周转轮系中,外齿轮1、内齿轮3位于中心位置绕着轴线O1回转———称为中心轮；齿轮2同时与中心轮1和齿圈3相啮合,其既作自转又作公转———称为行星轮；支持行星轮的构件H———称为行星架H;2．周转轮系传动比的计算公式如图8-12所示,由于行星轮的运动有自转和公转,所以周转轮系传动比的计算方法不同于定轴轮系,但它们之间又有内在的联系,假想行星架相对固定,使周转轮系转化为假想的定轴轮系,则有i13=n1/n3=n1-nH/n3-nH=-z3/z1式中 i13———假想行星架相对固定时,齿轮1和齿轮3的传动比；n1———齿轮1相对于行星架的转速,即n1=n1-nH；n3———齿轮3相对于行星架的转速,即n3=n3-nH；“-”———表示齿轮1与齿轮3转向相反;3．周转轮系的分类1差动轮系：中心轮的转速都不为0的周转轮系;2行星轮系：有一个中心轮的转速为0的周转轮系;八、混合轮系九、齿轮减速器减速器可以分为圆柱齿轮减速器、锥齿轮减速器、蜗杆减速器、锥-圆柱齿轮减速器和行星齿轮减速器等减速器的润滑一、带传动的类型及应用带传动根据其传动原理分为摩擦型和啮合型两大类;摩擦型带传动包括平带传动、V 带传动、圆形带传动等,它主要是靠带和带轮间接触面之间的摩擦力来传递动力和运动；而啮合型带传动即为同步带传动,它是靠带齿与带轮齿的啮合传递运动和动力的;此外,近年来对带传动安全性、多样性的要求也日益增多,如金属带、难燃带、抗静电带等;V带的类型很多,除普通V带外,还有窄V带、齿形V带、联组V带、广角带、楔形带等,其中以普通V带和窄V带最为常用;二、带传动的特点和应用由于带传动具有结构简单,传动平稳,价格低廉,不需润滑及可以缓冲吸振等特点,使带传动在机械传动中占据了重要地位,而且从易损件向传动的功能部件演变,以至在许多场合替代了其他传动形式;三、带传动的使用和维护为了延长带的使用寿命,确保带传动的正常运行,必须正确使用和维修;1传动带的使用温度范围为：-40～120℃;2安装时两带轮轴线必须平行,轮槽应对正,否则将加剧带的磨损,甚至使带脱落;安装时先缩小中心距,然后套上V带,再作调整,不得硬撬;3严防带与矿物油、酸、碱等介质接触,也不宜在阳光下曝晒;4多根带的传动,坏了少数几根,不要用新带补上,以免新旧带并用,长短不一,受载不均匀而加速新带损坏;这时可用未损坏的旧带补全或全部换新;5为确保安全,传动装置须设防护罩;6带工作一段时间后,会因变形伸长,导致张紧力逐渐减小,严重时出现打滑;因此,要重新张紧带,调整带的初拉力,图9-4为常见的带传动张紧装置,图示9-4中a和b设有调整螺栓,可随时调整电动机的位置；图9-4中c所示的结构,是靠电动机和机架重量的自动张紧装置；图9-4中d为带轮中心距固定,利用张紧轮调紧;四、链传动。
