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PAGE《汽車機(jī)械基礎(chǔ)(第4版)》教案制作教師:李亞杰2025年12月PAGE98緒論汽車機(jī)械總體認(rèn)知教學(xué)內(nèi)容緒論汽車機(jī)械總體認(rèn)知教學(xué)學(xué)時(shí)2學(xué)時(shí)教學(xué)目標(biāo)知識與技能1.掌握汽車的主要組成和機(jī)器的組成及特征。2.掌握機(jī)器、機(jī)構(gòu)、機(jī)械、零件、構(gòu)件、部件的概念。3.掌握零件、構(gòu)件與部件的區(qū)別與聯(lián)系。過程與方法1.通過汽車、發(fā)動機(jī)實(shí)例引出課程教學(xué)。2.根據(jù)汽車實(shí)例總結(jié)機(jī)器組成與各部分特點(diǎn)。教學(xué)重點(diǎn)1.機(jī)器的組成。2.機(jī)構(gòu)和機(jī)器的區(qū)別與聯(lián)系、機(jī)械的概念。教學(xué)難點(diǎn)機(jī)構(gòu)和機(jī)器的區(qū)別與聯(lián)系。教學(xué)方法啟發(fā)式、互動式教學(xué)教具準(zhǔn)備多媒體教學(xué)設(shè)備、激光翻頁筆等。教學(xué)過程(教學(xué)內(nèi)容與步驟)學(xué)生活動教師導(dǎo)學(xué)一、任務(wù)描述什么是汽車?什么是機(jī)械?汽車是一個(gè)機(jī)械系統(tǒng)、是一個(gè)復(fù)雜的機(jī)電產(chǎn)品,汽車是人類重要的交通工具。機(jī)械也常稱為機(jī)器,汽車機(jī)械是機(jī)械工業(yè)的重要組成部分。二、導(dǎo)入提綱什么是“汽車機(jī)械”?三、講解新課一、機(jī)器1.機(jī)器的組成汽車屬于機(jī)械范疇,汽車工業(yè)是機(jī)械工業(yè)的一個(gè)重要分支。機(jī)械也常稱為機(jī)器,是人類在長期生產(chǎn)實(shí)踐中為滿足自身生活需要而創(chuàng)造出來的。燃油汽車總體構(gòu)造,通常燃油汽車由發(fā)動機(jī)、底盤、車身和電氣設(shè)備四部分組成?!鶜w納得出:一部完整機(jī)器由以下四個(gè)基本部分組成。2.機(jī)器的特征①各類機(jī)器都是人為的實(shí)體組合。②機(jī)器的各部分之間具有確定的相對運(yùn)動。③機(jī)器能完成有用的機(jī)械功或?qū)崿F(xiàn)能量轉(zhuǎn)換。二、機(jī)構(gòu)1.機(jī)構(gòu)的定義機(jī)構(gòu)是機(jī)器中傳遞運(yùn)動和動力或轉(zhuǎn)換運(yùn)動形式的構(gòu)件系統(tǒng)。機(jī)構(gòu)具備機(jī)器前兩個(gè)特征。如圖0-6單缸內(nèi)燃機(jī)中的曲柄滑塊機(jī)構(gòu)(由活塞、連桿、曲軸和氣缸體組成)和凸輪機(jī)構(gòu)(由凸輪、進(jìn)排氣門推桿和氣缸體組成)。2.構(gòu)件、零件、部件(1)構(gòu)件:組成機(jī)構(gòu)的具有確定相對運(yùn)動的實(shí)體?;钊?、連桿(2)零件:機(jī)器中最小制造單元(不可拆的)。齒輪、螺釘(3)部件:機(jī)器中一組協(xié)同工作的零件組成的獨(dú)立制造或裝配的組合體。離合器、減速器※零件、構(gòu)件與部件的區(qū)別:零件是制造單元,構(gòu)件是運(yùn)動單元,部件是裝配單元?!鶛C(jī)構(gòu)與機(jī)器的區(qū)別:機(jī)構(gòu)是一個(gè)構(gòu)件系統(tǒng),機(jī)器包含構(gòu)件系統(tǒng)和其他組成裝置。機(jī)械:“機(jī)器”和“機(jī)構(gòu)”的總稱。四、任務(wù)實(shí)施解釋術(shù)語汽車、機(jī)械、汽車機(jī)械的含義。五、課后作業(yè)1.完成習(xí)題冊相對應(yīng)練習(xí)題。2.什么是構(gòu)件?什么是零件?它們有什么區(qū)別?試舉例說明。3.機(jī)器通常由哪幾部分組成?各部分具有哪些作用?4.機(jī)器與機(jī)構(gòu)的共同特征有哪些?學(xué)生說出生活實(shí)際中不同的機(jī)器及機(jī)器特征。學(xué)生探討機(jī)器與機(jī)構(gòu)的區(qū)別。1.教師提安排學(xué)生認(rèn)真聽課,等待后面提問。2.教師組織學(xué)生課堂發(fā)言,講述機(jī)器實(shí)例。3.教師總結(jié)學(xué)生課堂表現(xiàn),指出優(yōu)點(diǎn)和不足,激勵(lì)鼓勵(lì)學(xué)生。教學(xué)小結(jié)1.掌握機(jī)器的組成與機(jī)械的概念。2.掌握汽車的定義。3.理解機(jī)械的定義。4.理解汽車機(jī)械的含義。項(xiàng)目1汽車常用機(jī)構(gòu)認(rèn)知任務(wù)1.1平面機(jī)構(gòu)結(jié)構(gòu)分析教學(xué)內(nèi)容任務(wù)1.1平面機(jī)構(gòu)結(jié)構(gòu)分析教學(xué)學(xué)時(shí)2學(xué)時(shí)教學(xué)目標(biāo)知識與技能1.掌握平面機(jī)構(gòu)的組成。2.掌握運(yùn)動副的概念、形式和符號。3.掌握平面機(jī)構(gòu)運(yùn)動簡圖的繪制步驟。4.掌握平面機(jī)構(gòu)具有確定運(yùn)動的條件。5.具有繪制平面機(jī)構(gòu)運(yùn)動簡圖的能力。6.根據(jù)機(jī)構(gòu)自由度的計(jì)算結(jié)果確定機(jī)構(gòu)是否具有確定運(yùn)動。過程與方法1.通過復(fù)習(xí)緒論機(jī)構(gòu)知識引出授課內(nèi)容。2.應(yīng)用汽車實(shí)例引出各知識點(diǎn)教學(xué)。教學(xué)重點(diǎn)1.平面機(jī)構(gòu)運(yùn)動簡圖的繪制。2.平面機(jī)構(gòu)具有確定運(yùn)動的條件。教學(xué)難點(diǎn)平面機(jī)構(gòu)具有確定運(yùn)動的條件。教學(xué)方法啟發(fā)式互動式教學(xué)、分組教學(xué)教具準(zhǔn)備多媒體教學(xué)設(shè)備、激光翻頁筆等。教學(xué)過程(教學(xué)內(nèi)容與步驟)學(xué)生活動教師導(dǎo)學(xué)一、復(fù)習(xí)舊課1.提問上次課講授知識,檢查學(xué)生作業(yè)完成情況,并記錄學(xué)生上課各項(xiàng)表現(xiàn)。2.復(fù)習(xí)緒論重點(diǎn)知識。二、任務(wù)描述內(nèi)燃配氣機(jī)構(gòu)組成的各構(gòu)件都具有確定的相對運(yùn)動。然而,任意拼湊的構(gòu)件組合不一定能夠運(yùn)動,即使能夠運(yùn)動,也不一定具有確定的相對運(yùn)動。只有對機(jī)構(gòu)進(jìn)行結(jié)構(gòu)分析,了解各種機(jī)構(gòu)的組成及其對運(yùn)動的影響,以及機(jī)構(gòu)具有確定的相對運(yùn)動的條件,才能合理地使用現(xiàn)有機(jī)構(gòu)并充分發(fā)揮其效能,同時(shí)為驗(yàn)證和改進(jìn)設(shè)計(jì)提供依據(jù)。三、講解新課一、平面機(jī)構(gòu)的組成1.構(gòu)件的自由度作平面運(yùn)動的自由構(gòu)件具有三個(gè)自由度。2.運(yùn)動副使兩構(gòu)件直接接觸,并能產(chǎn)生一定相對運(yùn)動的連接,稱為運(yùn)動副。兩構(gòu)件組成運(yùn)動副后,就限制了兩構(gòu)件間的某些相對運(yùn)動,這種限制稱為約束。構(gòu)件受到約束后自由度便隨之減少,運(yùn)動副引入的約束數(shù)等于構(gòu)件失去的自由度數(shù)。(1)低副①回轉(zhuǎn)副②移動副(2)高副齒輪副和凸輪副3.構(gòu)件類型機(jī)構(gòu)中的構(gòu)件按其運(yùn)動性質(zhì)不同可分為3類。(1)機(jī)架機(jī)架是固定構(gòu)件,用來支承活動構(gòu)件。組成機(jī)構(gòu)的構(gòu)件中必有也只有一個(gè)構(gòu)件為機(jī)架,其余構(gòu)件為活動構(gòu)件。(2)原動件原動件也稱為主動件,是機(jī)構(gòu)中作用有驅(qū)動力或已知運(yùn)動規(guī)律的構(gòu)件。原動件一般與機(jī)架相連,一個(gè)機(jī)構(gòu)中必有一個(gè)或幾個(gè)原動件。(3)從動件機(jī)構(gòu)中隨原動件運(yùn)動而運(yùn)動的所有活動構(gòu)件稱為從動件。二、機(jī)構(gòu)運(yùn)動簡圖的繪制1.機(jī)構(gòu)運(yùn)動簡圖的圖形符號(1)運(yùn)動副的表示方法(2)構(gòu)件的表示方法軸、桿等構(gòu)件用線段表示,塊類構(gòu)件用小方塊表示。若構(gòu)件固連在一起,則涂以焊接記號;畫有斜線的構(gòu)件代表機(jī)架。2.機(jī)構(gòu)運(yùn)動簡圖的繪制方法和步驟(1)分析機(jī)構(gòu)的運(yùn)動情況,找出機(jī)構(gòu)的機(jī)架、原動件和從動件。(2)分析構(gòu)件間相對運(yùn)動的性質(zhì),確定運(yùn)動副的類型。(3)以與機(jī)構(gòu)運(yùn)動平面相平行的平面作為繪制運(yùn)動簡圖的平面。(4)按比例尺用規(guī)定的符號和線條繪制機(jī)構(gòu)運(yùn)動簡圖。例1-1繪制單缸內(nèi)燃機(jī)的運(yùn)動簡圖。三、機(jī)構(gòu)具有確定相對運(yùn)動的條件1.機(jī)構(gòu)的自由度機(jī)構(gòu)相對于其機(jī)架所具有的獨(dú)立運(yùn)動數(shù)目,稱為機(jī)構(gòu)的自由度。平面機(jī)構(gòu)自由度F的計(jì)算公式為F=3n?2PL?PH2.計(jì)算機(jī)構(gòu)自由度的注意事項(xiàng)(1)復(fù)合鉸鏈(2)局部自由度(3)虛約束①兩構(gòu)件形成多個(gè)軸線重合的回轉(zhuǎn)副。②兩構(gòu)件形成多個(gè)導(dǎo)路平行或重合的移動副。③兩構(gòu)件上連接點(diǎn)的運(yùn)動軌跡互相重合。④機(jī)構(gòu)中具有對運(yùn)動不起作用的對稱部分。例1-3計(jì)算圖示篩料機(jī)構(gòu)的自由度。F=3n?2PL?PH=3×7?2×9?1=23.機(jī)構(gòu)具有確定相對運(yùn)動的條件機(jī)構(gòu)的自由度數(shù)大于零,且等于機(jī)構(gòu)的原動件數(shù)目。四、任務(wù)實(shí)施分析汽車常用機(jī)構(gòu)的運(yùn)動副類型,并計(jì)算機(jī)構(gòu)的自由度,判斷其是否具有確定的相對運(yùn)動。五、課后作業(yè)1.完成習(xí)題冊相對應(yīng)練習(xí)題。2.什么是機(jī)構(gòu)?機(jī)構(gòu)具有確定運(yùn)動的條件是什么?3.什么是機(jī)構(gòu)的自由度?計(jì)算機(jī)構(gòu)自由度時(shí)應(yīng)注意哪些問題?1.學(xué)習(xí)小組分組舉生活中運(yùn)動副實(shí)例。2.學(xué)生簡述機(jī)構(gòu)運(yùn)動簡圖繪制的步驟。3.學(xué)習(xí)小組派代表說明學(xué)習(xí)本次課的收獲。1.教師提前分組,安排學(xué)生認(rèn)真聽課,等待后面提問。2.教師組織學(xué)生課堂發(fā)言,講述運(yùn)動副實(shí)例。3.教師總結(jié)學(xué)生課堂表現(xiàn),鼓勵(lì)、表揚(yáng)學(xué)生。教學(xué)小結(jié)1.掌握平面機(jī)構(gòu)的組成。2.掌握平面機(jī)構(gòu)具有確定運(yùn)動的條件。3.根據(jù)機(jī)構(gòu)自由度的計(jì)算結(jié)果確定機(jī)構(gòu)是否具有確定的相對運(yùn)動。任務(wù)1.2鉸鏈四桿機(jī)構(gòu)制作教學(xué)內(nèi)容任務(wù)1.2鉸鏈四桿機(jī)構(gòu)制作教學(xué)學(xué)時(shí)4學(xué)時(shí)教學(xué)目標(biāo)知識與技能1.掌握鉸鏈四桿機(jī)構(gòu)的基本類型。2.掌握鉸鏈四桿機(jī)構(gòu)的基本性質(zhì)。3.掌握鉸鏈四桿機(jī)構(gòu)的演化形式。過程與方法1.通過汽車機(jī)構(gòu)實(shí)例引出授課內(nèi)容。2.通過啟發(fā)引出各知識點(diǎn)教學(xué)。教學(xué)重點(diǎn)鉸鏈四桿機(jī)構(gòu)的基本類型。2.鉸鏈四桿機(jī)構(gòu)的性質(zhì)。教學(xué)難點(diǎn)平面四桿機(jī)構(gòu)的性質(zhì)。教學(xué)方法啟發(fā)式互動式教學(xué)、分組教學(xué)教具準(zhǔn)備多媒體教學(xué)設(shè)備、激光翻頁筆等。教學(xué)過程(教學(xué)內(nèi)容與步驟)學(xué)生活動教師導(dǎo)學(xué)一、復(fù)習(xí)舊課1.提問上次課講授知識,檢查學(xué)生作業(yè)完成情況,并記錄學(xué)生各項(xiàng)學(xué)習(xí)表現(xiàn)。2.重點(diǎn)復(fù)習(xí)平面機(jī)構(gòu)的組成與平面機(jī)構(gòu)具有確定運(yùn)動條件。二、任務(wù)描述不同的平面四桿機(jī)構(gòu)具有不同的工作原理。鉸鏈四桿機(jī)構(gòu)是平面四桿機(jī)構(gòu)中基本的形式。要掌握不同平面四桿機(jī)構(gòu)的工作原理,會制作平面四桿機(jī)構(gòu),必須要學(xué)習(xí)鉸鏈四桿機(jī)構(gòu)相關(guān)知識。三、講解新課一、平面連桿機(jī)構(gòu)1.鉸鏈四桿機(jī)構(gòu)的組成全部用回轉(zhuǎn)副相連的平面四桿機(jī)構(gòu)稱為平面鉸鏈四桿機(jī)構(gòu),簡稱鉸鏈四桿機(jī)構(gòu)。鉸鏈四桿機(jī)構(gòu)的組成如圖所示。機(jī)構(gòu)中相對固定不動的構(gòu)件4稱為機(jī)架,與機(jī)架4相連的構(gòu)件1、構(gòu)件3稱為連架桿,不與機(jī)架直接相連的構(gòu)件2稱為連桿。2.鉸鏈四桿機(jī)構(gòu)的基本類型(1)曲柄搖桿機(jī)構(gòu)曲柄搖桿機(jī)構(gòu)的主要用途是改變運(yùn)動形式,它可將曲柄的回轉(zhuǎn)運(yùn)動轉(zhuǎn)變?yōu)閾u桿的往復(fù)擺動,如雷達(dá)天線俯仰機(jī)構(gòu)。也可將搖桿的往復(fù)擺動轉(zhuǎn)變?yōu)榍幕剞D(zhuǎn)運(yùn)動,如縫紉機(jī)踏板機(jī)構(gòu);或?qū)崿F(xiàn)所需的運(yùn)動軌跡,如攪拌機(jī)機(jī)構(gòu)。(2)雙曲柄機(jī)構(gòu)一般雙曲柄機(jī)構(gòu)中的兩曲柄的長度不相等,連桿與機(jī)架的長度也不相等。因而,當(dāng)主動曲柄做勻速運(yùn)動時(shí),從動曲柄做周期性的變速運(yùn)動。機(jī)車車輪聯(lián)動機(jī)構(gòu),就是正平行雙曲柄機(jī)構(gòu)的應(yīng)用實(shí)例。(3)雙搖桿機(jī)構(gòu)鉸鏈四桿機(jī)構(gòu)的兩連架桿均為搖桿時(shí),稱為雙搖桿機(jī)構(gòu)。雙搖桿機(jī)構(gòu)的兩個(gè)搖桿,只能在一定的角度內(nèi)擺動。二、鉸鏈四桿機(jī)構(gòu)類型的判別①當(dāng)最短桿與最長桿長度之和,小于或等于另外兩桿長度之和時(shí),可得到如下結(jié)論。a.若最短桿為連架桿,該機(jī)構(gòu)一定是曲柄搖桿機(jī)構(gòu)。b.若最短桿為機(jī)架,該機(jī)構(gòu)一定是雙曲柄機(jī)構(gòu)。c.若最短桿為連桿,該機(jī)構(gòu)一定是雙搖桿機(jī)構(gòu)。②當(dāng)最短桿與最長桿長度之和,大于另外兩桿長度之和時(shí),則無論取哪一個(gè)構(gòu)件為機(jī)架,都無曲柄存在,機(jī)構(gòu)只能是雙搖桿機(jī)構(gòu)。③當(dāng)構(gòu)件的長度具有特殊的關(guān)系,如不相鄰的桿長度兩兩分別相等,則該機(jī)構(gòu)無論以哪個(gè)桿件為機(jī)架,都是雙曲柄機(jī)構(gòu)(正平行雙曲柄機(jī)構(gòu)或反平行雙曲柄機(jī)構(gòu))。綜上,鉸鏈四桿機(jī)構(gòu)存在曲柄的條件是:①最短桿與最長桿的長度之和≤其他兩桿長度之和;②連架桿和機(jī)架中必有一桿是最短桿。鉸鏈四桿機(jī)構(gòu)例1-5圖示的鉸鏈四桿機(jī)構(gòu)中,桿AB長L1=70mm,桿BC長L2=160mm,桿CD長L3=120mm,桿AD長L4=170mm,試判斷其類型。鉸鏈四桿機(jī)構(gòu)解:最短桿AB與最長桿AD之和與其他兩桿之和的關(guān)系為L1+L4=240mm<L2+L3=280mm因?yàn)?,最短桿AB為連架桿。所以,該四桿機(jī)構(gòu)為曲柄搖桿機(jī)構(gòu)。三、鉸鏈四桿機(jī)構(gòu)的基本性質(zhì)(1)急回特性機(jī)構(gòu)的急回特性常用行程速比系數(shù)K表示,即通常利用機(jī)構(gòu)的急回特性縮短回程(非生產(chǎn))時(shí)間,提高勞動生產(chǎn)率。(2)壓力角與傳動角壓力角越小,傳動角越大,機(jī)構(gòu)的傳力效果越好。(3)死點(diǎn)位置四桿機(jī)構(gòu)中有無死點(diǎn)位置,取決于從動件是否與連桿共線。對曲柄搖桿機(jī)構(gòu)而言,當(dāng)曲柄為原動件時(shí),搖桿與連桿無共線位置,不出現(xiàn)死點(diǎn)。工程上,有時(shí)也利用死點(diǎn)位置提高機(jī)構(gòu)工作的可靠性。四、鉸鏈四桿機(jī)構(gòu)的演化形式1.曲柄滑塊機(jī)構(gòu)2.曲柄搖塊機(jī)構(gòu)四、任務(wù)實(shí)施組裝鉸鏈四桿機(jī)構(gòu),完成相關(guān)內(nèi)容記錄,并判斷鉸鏈四桿機(jī)構(gòu)的類型。五、課后作業(yè)1.完成習(xí)題冊相對應(yīng)練習(xí)題。2.鉸鏈四桿機(jī)構(gòu)的基本類型有哪幾種?列舉汽車實(shí)例說明。3.壓力角的大小對四桿機(jī)構(gòu)的工作有什么影響?1.學(xué)習(xí)小組討論四桿機(jī)構(gòu)在汽車中的應(yīng)用實(shí)例。2.學(xué)生簡述鉸鏈四桿機(jī)構(gòu)類型的判別方法。3.學(xué)習(xí)小組派代表總結(jié)學(xué)習(xí)本次課的收獲。1.教師提前分組,安排學(xué)生認(rèn)真聽課,等待后面提問。2.教師組織學(xué)生課堂回答問題。3.教師總結(jié)學(xué)生課堂表現(xiàn),鼓勵(lì)、表揚(yáng)學(xué)生。教學(xué)小結(jié)1.掌握鉸鏈四桿機(jī)構(gòu)的基本類型及在汽車中的應(yīng)用。2.掌握判別連桿機(jī)構(gòu)類型的方法。3.熟悉鉸鏈四桿機(jī)構(gòu)的性質(zhì)。4.掌握鉸鏈四桿機(jī)構(gòu)的演化機(jī)構(gòu)及在汽車中的應(yīng)用。任務(wù)1.3汽車配氣機(jī)構(gòu)認(rèn)識教學(xué)內(nèi)容任務(wù)1.3汽車配氣機(jī)構(gòu)認(rèn)識教學(xué)學(xué)時(shí)2學(xué)時(shí)教學(xué)目標(biāo)知識與技能1.掌握凸輪機(jī)構(gòu)的組成和傳動原理。2.掌握凸輪機(jī)構(gòu)在汽車配氣機(jī)構(gòu)中的應(yīng)用。3.掌握壓力角對凸輪機(jī)構(gòu)傳動效率力的影響。4.能簡述汽車配氣機(jī)構(gòu)的工作原理。5.了解棘輪機(jī)構(gòu)相關(guān)知識。過程與方法1.通過汽車配氣機(jī)構(gòu)實(shí)例引出授課內(nèi)容。2.通過汽車安全帶操作實(shí)例引出授課內(nèi)容。3.通過啟發(fā)引出各知識點(diǎn)教學(xué)。教學(xué)重點(diǎn)1.凸輪機(jī)構(gòu)的壓力角及其對機(jī)構(gòu)傳動效率力的影響。2.汽車配氣機(jī)構(gòu)的工作原理。3.凸輪機(jī)構(gòu)組成與分類。教學(xué)難點(diǎn)1.凸輪機(jī)構(gòu)的壓力角及其對機(jī)構(gòu)傳動效率力的影響。2.凸輪機(jī)構(gòu)組成與分類。教學(xué)方法啟發(fā)式互動式教學(xué)、分組教學(xué)教具準(zhǔn)備多媒體教學(xué)設(shè)備、激光翻頁筆等。教學(xué)過程(教學(xué)內(nèi)容與步驟)學(xué)生活動教師導(dǎo)學(xué)一、復(fù)習(xí)舊課1.提問上次課講授知識,檢查學(xué)生作業(yè)完成情況,并記錄學(xué)生各項(xiàng)學(xué)習(xí)表現(xiàn)。2.重點(diǎn)復(fù)習(xí)鉸鏈四桿機(jī)構(gòu)的基本類型及在汽車中的應(yīng)用。二、任務(wù)描述汽車中的內(nèi)燃機(jī)配氣機(jī)構(gòu)是發(fā)動機(jī)中的重要機(jī)構(gòu),工作時(shí)要求在一個(gè)工作循環(huán)內(nèi)氣門能迅速打開,隨即迅速關(guān)閉,然后保持關(guān)閉狀態(tài)。凸輪機(jī)構(gòu)
凸輪機(jī)構(gòu)
1—凸輪2—從動件3—機(jī)架三、講解新課一、凸輪機(jī)構(gòu)的組成與特點(diǎn)1.凸輪機(jī)構(gòu)的組成凸輪機(jī)構(gòu)主要由凸輪1、從動件2和機(jī)架3三個(gè)構(gòu)件組成。2.凸輪機(jī)構(gòu)的特點(diǎn)凸輪機(jī)構(gòu)從動件的運(yùn)動規(guī)律,取決于凸輪輪廓曲線或凹槽曲線形狀。二、凸輪機(jī)構(gòu)的類型1.按凸輪的形狀分類(1)盤形凸輪(2)移動凸輪(3)圓柱凸輪2.按從動件的形狀分類(1)尖頂從動件(2)曲面從動件(3)滾子從動件(4)平底從動件3.按從動件的運(yùn)動方式分類(1)移動從動件(2)擺動從動件凸輪機(jī)構(gòu)的壓力角三、凸輪機(jī)構(gòu)的壓力角凸輪機(jī)構(gòu)的壓力角壓力角越大,有效分力Fy越小,而有害分力Fx越大。四、凸輪機(jī)構(gòu)組成與分類凸輪機(jī)構(gòu)在汽車中主要應(yīng)用于發(fā)動機(jī)配氣機(jī)構(gòu)(在凸輪軸上)。凸輪軸是汽車中不可缺少的、非常重要的零件。按凸輪軸的布置位置,凸輪軸可分為凸輪軸上置式、凸輪軸中置式和凸輪軸下置式3種。【知識拓展】1.棘輪機(jī)構(gòu)的組成棘輪機(jī)構(gòu)主要由棘輪、棘爪和機(jī)架組成。2.棘輪機(jī)構(gòu)的應(yīng)用棘輪機(jī)構(gòu)常用來實(shí)現(xiàn)送進(jìn)、制動等工作要求。四、任務(wù)實(shí)施認(rèn)識汽車配氣機(jī)構(gòu)各部分的名稱與作用,并闡述內(nèi)燃機(jī)配氣機(jī)構(gòu)的工作原理內(nèi)燃機(jī)配氣機(jī)構(gòu)五、課后作業(yè)1.完成習(xí)題冊相對應(yīng)練習(xí)題。2.舉出凸輪機(jī)構(gòu)在汽車應(yīng)用中的實(shí)例。3.汽車發(fā)動機(jī)配氣機(jī)構(gòu)為什么采用凸輪機(jī)構(gòu)?學(xué)習(xí)小組分組交流凸輪機(jī)構(gòu)和棘輪機(jī)構(gòu)應(yīng)用,總結(jié)本次課學(xué)習(xí)的內(nèi)容。1.教師提前分組,安排學(xué)生認(rèn)真聽課,等待后面提問。2.教師隨堂提問學(xué)生知識掌握情況。3.教師總結(jié)學(xué)生課堂表現(xiàn),鼓勵(lì)、表揚(yáng)學(xué)生。教學(xué)小結(jié)1.掌握凸輪機(jī)構(gòu)的組成和傳動原理及在汽車配氣機(jī)構(gòu)中的應(yīng)用。2.掌握壓力角對凸輪機(jī)構(gòu)傳動效率力的影響。3.掌握駐車制動鎖止機(jī)構(gòu)的組成和工作原理。項(xiàng)目2汽車機(jī)械傳動裝置認(rèn)知任務(wù)2.1汽車傳動帶張緊度調(diào)整方案制定教學(xué)內(nèi)容任務(wù)2.1汽車傳動帶張緊度調(diào)整方案制定教學(xué)學(xué)時(shí)2學(xué)時(shí)教學(xué)目標(biāo)知識與技能掌握帶傳動的工作原理和類型。2.了解普通V帶的結(jié)構(gòu)、參數(shù)和類型。3.掌握帶傳動的彈性滑動和打滑產(chǎn)生的原因及二者之間的區(qū)別。4.掌握帶傳動的張緊方法和在汽車生產(chǎn)中的應(yīng)用。過程與方法1.通過汽車發(fā)動機(jī)帶傳動實(shí)例引出授課內(nèi)容。2.通過啟發(fā)引出各知識點(diǎn)教學(xué)。教學(xué)重點(diǎn)1.帶傳動的類型和特點(diǎn)。2.帶傳動的打滑和彈性滑動。教學(xué)難點(diǎn)1.帶傳動的彈性滑動和打滑。2.普通V帶傳動的受力分析。教學(xué)方法啟發(fā)式互動式教學(xué)、分組教學(xué)教具準(zhǔn)備多媒體教學(xué)設(shè)備、激光翻頁筆等。教學(xué)過程(教學(xué)內(nèi)容與步驟)學(xué)生活動教師導(dǎo)學(xué)一、復(fù)習(xí)舊課1.提問上次課講授知識,檢查學(xué)生作業(yè)完成情況,并記錄學(xué)生各項(xiàng)學(xué)習(xí)表現(xiàn)。2.復(fù)習(xí)項(xiàng)目一重點(diǎn)知識。二、任務(wù)描述在帶傳動中,傳動帶在工作過程中會長期受到拉力的作用,隨著時(shí)間的推移,會產(chǎn)生永久變形而導(dǎo)致傳動帶的總長度增加,從而引起松弛。這種松弛會導(dǎo)致傳動帶的初拉力減小,進(jìn)而影響帶傳動的實(shí)際工作能力。所以,帶傳動中的汽車傳動帶需要定期張緊。三、講解新課一、帶傳動的組成、傳動比與特點(diǎn)1.帶傳動的組成與傳動比帶傳動由主動帶輪1、從動帶輪2和張緊在兩輪上的撓性帶3組成。帶傳動的傳動比公式為2.帶傳動的特點(diǎn)(1)帶傳動的優(yōu)點(diǎn)(2)帶傳動的缺點(diǎn)二、帶傳動的類型及在汽車中的應(yīng)用(一)帶傳動的類型帶傳動按工作原理不同,可分為摩擦帶傳動和嚙合帶傳動兩大類。1.摩擦帶傳動2.嚙合帶傳動(二)普通V帶1.普通V帶的結(jié)構(gòu)2.普通V帶的參數(shù)3.普通V帶的型號普通V帶的尺寸已標(biāo)準(zhǔn)化,國家標(biāo)準(zhǔn)(GB/T11544—2012)規(guī)定普通V帶按截面尺寸不同,由小到大分為Y、Z、A、B、C、D、E7種型號。4.普通V帶的帶輪結(jié)構(gòu)帶輪由輪緣、輪輻和輪轂三部分組成。根據(jù)輪輻結(jié)構(gòu)的不同,帶輪可分為實(shí)心式、腹板式、輪輻式和孔板式四種。(三)汽車用傳動帶1.汽車V帶汽車V帶是標(biāo)準(zhǔn)件,根據(jù)公稱頂寬分為AV10、AV13、AV15、AV17、AV22等5種型號。2.汽車多楔帶汽車多楔帶只采用PK一種型號,雙面多楔帶為DPK。3.汽車同步帶同步帶有ZA型(用于較輕負(fù)荷)和ZB型(用于較重負(fù)荷)兩種型號。(四)帶傳動在汽車中的應(yīng)用1.V帶在汽車中的應(yīng)用汽車發(fā)動機(jī)附件(發(fā)電機(jī)、空調(diào)壓縮機(jī)和水泵)常采用兩根V帶驅(qū)動。2.多楔帶在汽車中的應(yīng)用由于多楔帶的性能優(yōu)于V帶,所以汽車發(fā)動機(jī)附件也常采用多楔帶。3.同步帶在汽車中的應(yīng)用捷達(dá)、上海桑塔納、一汽奧迪、北京切諾基等發(fā)動機(jī)曲軸與凸輪軸間的傳動(正時(shí)傳動)均采用同步帶傳動,它不但保證了傳動的精確性,而且噪聲小、不需潤滑。4.金屬帶在汽車中的應(yīng)用汽車無級變速器(CVT)通過兩個(gè)可以改變直徑的傳動帶輪和傳動帶(金屬帶)來傳遞發(fā)動機(jī)的能量,實(shí)現(xiàn)扭矩輸出。三、帶傳動的受力分析當(dāng)帶速一定時(shí),傳遞的功率P越大,則有效圓周力F越大,帶與帶輪間所需的摩擦力也越大。F1
+
F2
=
2F0四、帶傳動的打滑和彈性滑動1.打滑帶傳動是靠摩擦工作的,當(dāng)初拉力一定時(shí),帶與帶輪之間的摩擦力總和有一個(gè)極限值。2.彈性滑動由于帶的彈性變形及拉力差而引起的帶與帶輪間的滑動現(xiàn)象,稱為帶的彈性滑動。彈性滑動是帶傳動特有的現(xiàn)象,在帶工作時(shí)是不可避免的。彈性滑動和打滑是兩個(gè)不同的概念,彈性滑動是由拉力差引起的,只要傳遞圓周力,就必然有拉力差,必然會發(fā)生彈性滑動,所以彈性滑動是不可以避免的。而打滑是由過載引起的全面滑動,是帶傳動的失效形式,是可以避免的。帶的打滑會使從動輪的圓周速度低于主動輪的圓周速度,并且會降低傳動效率,引起帶的磨損,使帶溫度升高。打滑會使帶的傳動處于不穩(wěn)定狀態(tài),嚴(yán)重時(shí)無法工作。五、帶傳動的張緊、安裝和維護(hù)1.帶傳動的張緊(1)當(dāng)兩輪的中心距能夠調(diào)整時(shí)當(dāng)帶傳動的中心距可調(diào)時(shí),采用定期改變中心距的方法調(diào)節(jié)帶初拉力。(2)當(dāng)兩輪的中心距不能調(diào)整時(shí)當(dāng)帶傳動的中心距固定時(shí),可采用張緊輪來定期張緊。2.傳動帶的張緊度調(diào)整3.帶傳動的安裝和維護(hù)四、任務(wù)實(shí)施1.傳動帶張緊度的檢查方法2.傳動帶張緊度的調(diào)整過程五、課后作業(yè)1.完成習(xí)題冊相對應(yīng)練習(xí)題。2.帶的彈性滑動與打滑有什么區(qū)別?3.汽車發(fā)動機(jī)中采用了哪些帶傳動類型?為什么?1.學(xué)習(xí)小組分組交流探討帶傳動應(yīng)用情況。2.學(xué)生回答問題。3.學(xué)習(xí)小組派代表談學(xué)習(xí)本次課的收獲。1.教師提前分組,安排學(xué)生認(rèn)真聽課,等待后面提問。2.教師組織學(xué)生課堂發(fā)言講述自己掌握的帶傳動應(yīng)用情況。3.教師總結(jié)學(xué)生課堂表現(xiàn),鼓勵(lì)、表揚(yáng)學(xué)生。教學(xué)小結(jié)1.掌握帶傳動的組成、類型和應(yīng)用。2.了解汽車用傳動帶的結(jié)構(gòu)和標(biāo)記。3.掌握帶傳動的彈性滑動和打滑。4.分析汽車發(fā)動機(jī)所用帶傳動的類型和特點(diǎn)。任務(wù)2.2汽車正時(shí)鏈傳動常見故障檢查教學(xué)內(nèi)容任務(wù)2.2汽車正時(shí)鏈傳動常見故障檢查教學(xué)學(xué)時(shí)2學(xué)時(shí)教學(xué)目標(biāo)知識與技能1.掌握鏈傳動的組成與特點(diǎn)。2.掌握鏈傳動的類型和應(yīng)用。3.掌握鏈傳動的布置方式和張緊方法。4.分析汽車發(fā)動機(jī)采用鏈傳動的原因。過程與方法1.通過汽車發(fā)動機(jī)鏈傳動實(shí)例引出授課內(nèi)容。2.通過啟發(fā)引出各知識點(diǎn)教學(xué)。教學(xué)重點(diǎn)鏈傳動的布置方式和張緊方法。教學(xué)難點(diǎn)鏈傳動的布置方式和張緊方法。教學(xué)方法啟發(fā)式互動式教學(xué)、分組教學(xué)教具準(zhǔn)備多媒體教學(xué)設(shè)備、激光翻頁筆等。教學(xué)過程(教學(xué)內(nèi)容與步驟)學(xué)生活動教師導(dǎo)學(xué)一、復(fù)習(xí)舊課1.提問上次課講授知識,檢查學(xué)生作業(yè)完成情況,并記錄學(xué)生各項(xiàng)學(xué)習(xí)表現(xiàn)。2.重點(diǎn)復(fù)習(xí)帶傳動的類型、打滑和彈性滑動。二、任務(wù)描述鏈傳動與帶傳動同屬于撓性傳動,其主要作用就是傳遞扭矩和改變轉(zhuǎn)速。由于工況和維護(hù)不當(dāng)造成的磨損、固有的拉長問題,以及傳動平穩(wěn)性差、傳動沖擊較大、有振動和噪聲等問題,會造成發(fā)動機(jī)故障。所以,對汽車正時(shí)鏈傳動要定期進(jìn)行常見故障檢查。三、講解新課一、鏈傳動的組成與特點(diǎn)1.鏈傳動的組成鏈傳動由具有特殊齒形的主動鏈輪1、從動鏈輪2和套在兩鏈輪上的鏈條3組成。2.鏈傳動的特點(diǎn)(1)鏈傳動的優(yōu)點(diǎn)(2)鏈傳動的缺點(diǎn)二、鏈傳動的類型根據(jù)用途不同,鏈可分為傳動鏈、起重鏈和牽引鏈3類。齒形鏈滾子鏈1.齒形鏈傳動齒形鏈?zhǔn)怯娩N軸將多對具有60°角的工作面的鏈片組裝而成。齒形鏈利用鏈片的工作面和鏈輪相嚙合來實(shí)現(xiàn)傳動。齒形鏈傳動平穩(wěn),噪聲很小,故又稱無聲鏈。與滾子鏈相比,齒形鏈允許的工作速度可達(dá)40m/s,承受沖擊載荷能力強(qiáng),但制造成本高,重量大、結(jié)構(gòu)較復(fù)雜。所以,齒形鏈傳動多用于高速或運(yùn)動精度要求較高的場合。日產(chǎn)VQ35發(fā)動機(jī)的正時(shí)鏈傳動和日產(chǎn)(軒逸)MR20發(fā)動機(jī)的正時(shí)鏈傳動,采用的就是齒形鏈傳動。2.滾子鏈傳動(1)滾子鏈的結(jié)構(gòu)滾子鏈由內(nèi)鏈板1、外鏈板2、銷軸3、套筒4和滾子5組成。1—內(nèi)鏈板2—外鏈板3—銷軸4—套筒5—滾子(2)鏈輪的結(jié)構(gòu)(a)實(shí)心式(b)孔板式(c)組合式鏈輪的結(jié)構(gòu)三、鏈傳動的布置方式鏈傳動以水平布置最好,應(yīng)盡量避免垂直布置。四、鏈傳動的張緊張緊輪張緊裝置鏈傳動靠鏈條和鏈輪的嚙合來傳遞運(yùn)動和動力,不需要很大的張緊力。鏈傳動張緊的目的主要是避免鏈條松邊垂度過大、增大包角及補(bǔ)償鏈條磨損后的伸長,保證鏈輪與鏈條嚙合良好,減輕振動。張緊輪張緊裝置鏈傳動可以通過調(diào)整兩鏈輪中心距的方法張緊鏈條。當(dāng)中心距不可調(diào)時(shí),可采用張緊輪張緊,張緊輪應(yīng)設(shè)在松邊的內(nèi)側(cè)靠近大鏈輪或外側(cè)靠近小鏈輪處。五、鏈傳動的常見故障鏈傳動的常見故障是鏈輪磨損或正時(shí)鏈條拉伸變長。鏈輪是鏈傳動的關(guān)鍵零件之一,由于長期受到鏈條的沖擊和磨損,可能會出現(xiàn)錐形磨損、齒面磨損等問題。鏈條拉伸變長是指鏈條的總長度增加,一般是鏈節(jié)磨損、軸承磨損、鏈輪磨損等因素造成的。四、任務(wù)實(shí)施1.鏈輪磨損測量2.正時(shí)鏈條拉伸變長測量五、課后作業(yè)1.完成習(xí)題冊相對應(yīng)練習(xí)題。2.鏈傳動和帶傳動相比有哪些優(yōu)缺點(diǎn)?主要應(yīng)用于什么場合?3.汽車發(fā)動機(jī)中采用正時(shí)鏈傳動的原因是什么?1.學(xué)習(xí)小組分組交流對鏈傳動的認(rèn)識。2.學(xué)習(xí)小組派代表談學(xué)習(xí)本次課的收獲。1.教師提前分組,安排學(xué)生認(rèn)真聽課,等待后面提問。2.教師組織學(xué)生回答問題。3.教師總結(jié)學(xué)生課堂表現(xiàn),鼓勵(lì)、表揚(yáng)學(xué)生。教學(xué)小結(jié)1.掌握鏈傳動的類型和應(yīng)用。2.掌握鏈傳動的布置方式和張緊方法。3.掌握鏈傳動的常見故障的測量方法。任務(wù)2.3汽車后橋主減速器齒輪傳動分析教學(xué)內(nèi)容任務(wù)2.3汽車后橋主減速器齒輪傳動分析教學(xué)學(xué)時(shí)2學(xué)時(shí)教學(xué)目標(biāo)知識與技能1.掌握漸開線的形成及性質(zhì)。2.掌握漸開線直齒圓柱齒輪各部分名稱和計(jì)算。3.掌握斜齒輪傳動的優(yōu)點(diǎn)和應(yīng)用場合。4.掌握錐齒輪傳動的應(yīng)用。5.掌握蝸桿傳動的應(yīng)用。6.分析汽車用齒輪傳動的類型。過程與方法1.通過汽車發(fā)動機(jī)齒輪傳動實(shí)例引出授課內(nèi)容。2.通過啟發(fā)引出各知識點(diǎn)教學(xué)。教學(xué)重點(diǎn)1.漸開線的形成及性質(zhì)。2.漸開線直齒圓柱齒輪各部分名稱和計(jì)算。教學(xué)難點(diǎn)1.標(biāo)準(zhǔn)直齒圓柱齒輪傳動的計(jì)算。2.斜齒輪傳動的優(yōu)點(diǎn)。教學(xué)方法啟發(fā)式互動式教學(xué)、分組教學(xué)教具準(zhǔn)備多媒體教學(xué)設(shè)備、激光翻頁筆等。教學(xué)過程(教學(xué)內(nèi)容與步驟)學(xué)生活動教師導(dǎo)學(xué)一、復(fù)習(xí)舊課1.提問上次課講授知識,檢查學(xué)生作業(yè)完成情況,并記錄學(xué)生各項(xiàng)學(xué)習(xí)表現(xiàn)。2.重點(diǎn)復(fù)習(xí)鏈傳動的特點(diǎn)、布置方式和張緊方法。二、任務(wù)描述齒輪傳動是一種嚙合傳動,是應(yīng)用極為廣泛和特別重要的一種機(jī)械傳動形式,它可以用于傳遞空間任意軸之間的運(yùn)動和動力。在汽車傳動部分中,常用齒輪傳動來傳遞動力、改變轉(zhuǎn)速或方向。學(xué)習(xí)主減速器的工作原理,有利于學(xué)習(xí)汽車動力傳遞知識。三、講解新課一、齒輪傳動的組成、傳動比與特點(diǎn)1.齒輪傳動的組成與傳動比齒輪傳動是指主動齒輪、從動齒輪輪齒直接嚙合,傳遞運(yùn)動和動力的一種嚙合傳動。一對齒輪傳動的傳動比為2.齒輪傳動的特點(diǎn)(1)齒輪傳動的優(yōu)點(diǎn)(2)齒輪傳動的缺點(diǎn)二、齒輪傳動的類型(一)根據(jù)一對齒輪是否在同一平面運(yùn)動分類根據(jù)一對齒輪是否在同一平面運(yùn)動,可將齒輪傳動分為平面齒輪傳動和空間齒輪傳動。1.平面齒輪傳動
(a)外嚙合直齒圓柱齒輪傳動(b)內(nèi)嚙合直齒圓柱齒輪傳動(c)齒輪齒條傳動(d)外嚙合斜齒圓柱齒輪傳動(e)人字齒圓柱齒輪傳動2.空間齒輪傳動(二)根據(jù)齒輪的工作條件分類根據(jù)齒輪的工作條件不同,可將齒輪傳動分為開式齒輪傳動、半開式齒輪傳動和閉式齒輪傳動。三、常用的齒輪傳動(一)漸開線直齒圓柱齒輪傳動齒輪按齒廓曲線不同分為漸開線齒輪、擺線齒輪和圓弧齒輪。1.漸開線的形成及性質(zhì)①發(fā)生線在基圓上滾過的長度,等于基圓上被滾過的弧長。②漸開線上任一點(diǎn)K的法線,也是該點(diǎn)基圓的切線,即漸開線的法線必與基圓相切。③漸開線的形狀取決于基圓的大小,漸開線離基圓越遠(yuǎn)的部分,其曲率半徑越大。④基圓內(nèi)無漸開線。2.漸開線齒廓的壓力角3.漸開線直齒圓柱齒輪各部分名稱4.漸開線直齒圓柱齒輪主要參數(shù)漸開線直齒圓柱齒輪的主要參數(shù)有齒數(shù)、模數(shù)和壓力角。5.標(biāo)準(zhǔn)漸開線直齒圓柱齒輪的幾何尺寸例
2-1已知一對外嚙合標(biāo)準(zhǔn)直齒圓柱齒輪的中心距a
=
160mm,齒數(shù)z1=20,z2=60,求模數(shù)和分度圓直徑。解:因?yàn)槭菢?biāo)準(zhǔn)直齒圓柱齒輪傳動,所以,由公式求得模數(shù)為再由公式求得分度圓直徑為例
2-2一對漸開線標(biāo)準(zhǔn)直齒圓柱齒輪,主動齒輪齒數(shù)z1=19,從動齒輪齒數(shù)z2=81,試計(jì)算傳動比。并判斷該齒輪傳動是減速增扭,還是增速減扭。解:因?yàn)閭鲃颖燃葱↓X輪帶大齒輪,所以,該齒輪傳動是減速增扭傳動。(二)斜齒圓柱齒輪傳動1.斜齒圓柱齒輪齒面的形成斜齒圓柱齒輪傳動也有外嚙合、內(nèi)嚙合、齒輪齒條3種類型。2.斜齒圓柱齒輪輪齒螺旋線方向的判定(三)直齒圓柱齒輪與斜齒圓柱齒輪傳動的特點(diǎn)及應(yīng)用斜齒圓柱齒輪傳動的平穩(wěn)性和承載能力都高于直齒圓柱齒輪傳動,所以,它適用于高速、重載傳動的場合。(四)錐齒輪傳動1.錐齒輪傳動的類型2.錐齒輪傳動的特點(diǎn)及應(yīng)用在汽車的驅(qū)動橋中,常用錐齒輪將動力旋轉(zhuǎn)平面改變90°,使其與驅(qū)動輪轉(zhuǎn)動方向一致。直齒錐齒輪在汽車機(jī)械中廣泛應(yīng)用于減速機(jī)構(gòu)。曲齒錐齒輪應(yīng)用于轎車驅(qū)動橋的主減速器和差速器中。(五)蝸桿傳動1.蝸桿傳動的組成蝸桿傳動由蝸桿和蝸輪組成。2.蝸桿傳動的傳動比3.蝸桿傳動的特點(diǎn)4.蝸桿傳動的類型蝸桿傳動按蝸桿外部形狀,可分為圓柱蝸桿傳動、環(huán)面蝸桿傳動和錐面蝸桿傳動,如下圖所示。圓柱蝸桿傳動應(yīng)用最廣。5.蝸桿傳動旋轉(zhuǎn)方向的判定(1)蝸桿螺旋方向的判定判斷旋向時(shí),將蝸桿軸線垂直放置,沿齒向左高右低為左旋,左低右高為為右旋。(2)蝸輪旋轉(zhuǎn)方向的判定四、齒輪傳動的失效形式齒輪在傳動過程中,在載荷的作用下,如果齒輪發(fā)生折斷、齒面損壞等現(xiàn)象,則齒輪就失去了正常的工作能力,這種現(xiàn)象稱為失效。齒輪傳動的失效主要是輪齒的失效。輪齒的失效形式包括齒面點(diǎn)蝕、齒面磨損、齒面膠合、齒面塑性變形、輪齒折斷。五、齒輪的結(jié)構(gòu)齒輪一般由輪緣、輪轂和輪輻三部分組成。四、任務(wù)實(shí)施汽車后橋主減速器齒輪傳動分析五、課后作業(yè)1.完成習(xí)題冊相對應(yīng)練習(xí)題。2.汽車中哪些裝置采用了齒輪傳動?為什么?1.學(xué)習(xí)小組分組交流對齒輪傳動的認(rèn)識。2.學(xué)生練習(xí)直齒圓柱齒輪傳動計(jì)算。3.學(xué)習(xí)小組派代表談學(xué)習(xí)本次課的收獲。1.教師提前分組,安排學(xué)生認(rèn)真聽課,等待后面提問。2.教師組織學(xué)生課堂發(fā)言講述齒輪傳動應(yīng)用場合。3.教師總結(jié)學(xué)生課堂表現(xiàn),鼓勵(lì)、表揚(yáng)學(xué)生。教學(xué)小結(jié)1.掌握漸開線的形成及性質(zhì)。2.掌握漸開線直齒圓柱齒輪各部分名稱和計(jì)算。3.分析汽車用齒輪傳動的類型及原因。任務(wù)2.4手動變速器各擋動力傳遞路線分析教學(xué)內(nèi)容任務(wù)2.4手動變速器各擋動力傳遞路線分析教學(xué)學(xué)時(shí)4學(xué)時(shí)教學(xué)目標(biāo)知識與技能1.了解輪系的分類和應(yīng)用。2.掌握定軸輪系和周轉(zhuǎn)輪系的組成和特點(diǎn)。3.掌握定軸輪系和周轉(zhuǎn)輪系運(yùn)動方向的判定。4.掌握行星輪系和差動輪系的概念。5.掌握定軸輪系和周轉(zhuǎn)輪系傳動比的計(jì)算方法。過程與方法1.通過汽車變速器輪系實(shí)例引出授課內(nèi)容。2.通過啟發(fā)引出各知識點(diǎn)教學(xué)。教學(xué)重點(diǎn)1.定軸輪系運(yùn)動方向判定及傳動比計(jì)算。2.周轉(zhuǎn)輪系運(yùn)動方向判定及傳動比計(jì)算。教學(xué)難點(diǎn)周轉(zhuǎn)輪系運(yùn)方向判定及傳動比計(jì)算。教學(xué)方法啟發(fā)式互動式教學(xué)、分組教學(xué)教具準(zhǔn)備多媒體教學(xué)設(shè)備、激光翻頁筆等。教學(xué)過程(教學(xué)內(nèi)容與步驟)學(xué)生活動教師導(dǎo)學(xué)一、復(fù)習(xí)舊課1.提問上次課講授知識,檢查學(xué)生作業(yè)完成情況,并記錄學(xué)生各項(xiàng)學(xué)習(xí)表現(xiàn)。2.重點(diǎn)復(fù)習(xí)齒輪傳動的相關(guān)知識。二、任務(wù)描述汽車手動變速器采用的傳動裝置是輪系。輪系是機(jī)械傳動系統(tǒng)中典型的傳動形式,由多對相互嚙合的齒輪組成。汽車手動變速器有不同的擋位,可使車輛有不同的行駛速度,以及隨之發(fā)生變化的驅(qū)動力。三、講解新課一、輪系的類型1.定軸輪系2.周轉(zhuǎn)輪系3.混合輪系由兩種輪系復(fù)合組成的輪系,稱為混合輪系。二、輪系的功用1.實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)距離傳動2.獲得大的傳動比3.實(shí)現(xiàn)變速和變向傳動4.實(shí)現(xiàn)分路傳動5.實(shí)現(xiàn)運(yùn)動的分解與合成三、輪系的傳動比計(jì)算在輪系中,輸入軸與輸出軸的轉(zhuǎn)速或角速度之比,稱為輪系的傳動比,用iab表示,下標(biāo)a、b分別為輸入軸與輸出軸的代號,即(一)定軸輪系的傳動比計(jì)算1.定軸輪系中齒輪傳動方向的確定2.定軸輪系的傳動比計(jì)算(1)平面定軸輪系的傳動比計(jì)算值得注意的是,(?1)m的運(yùn)用,只適用于平行軸輪系。(2)空間定軸輪系的傳動比計(jì)算空間定軸輪系傳動比的大小仍然可用上式來計(jì)算,但其轉(zhuǎn)向關(guān)系由于輪系中有的齒輪軸線不是相互平行的,因此不能用轉(zhuǎn)向相同或相反來描述,也就無法用傳動比的正負(fù)號來表示,而只能用標(biāo)注箭頭的方法來表示。例2-3在圖示輪系中,各齒輪齒數(shù)為=18、=24、=20、=60,=20、=20、=34,=1428r/min。求傳動比i15、齒輪5的轉(zhuǎn)速,并確定齒輪5的轉(zhuǎn)向。解:因?yàn)椋撦喯抵懈鬏S的軸線相互平行,為平面定軸輪系,則有 例2-4在圖示輪系中,各齒輪的齒數(shù)分別為===25、=25、=75、=30、=60,求傳動比i15。解:因?yàn)?,該輪系為含有錐齒輪的定軸輪系,故先根據(jù)定軸輪系傳動比公式計(jì)算傳動比的大小,然后,再用標(biāo)注箭頭的方法確定從動輪的轉(zhuǎn)向。用標(biāo)注箭頭的方法確定從動輪的轉(zhuǎn)向,如圖箭頭所示。(二)周轉(zhuǎn)輪系的傳動比計(jì)算1.周轉(zhuǎn)輪系的組成周轉(zhuǎn)輪系由太陽輪(中心輪)、行星輪和行星架三部分組成。周轉(zhuǎn)輪系又有差動輪系與行星輪系之分。太陽輪都能轉(zhuǎn)動的周轉(zhuǎn)輪系,稱為差動輪系;有一個(gè)太陽輪固定不動的周轉(zhuǎn)輪系,稱為行星輪系。2.周轉(zhuǎn)輪系的傳動比計(jì)算周轉(zhuǎn)輪系傳動比的一般計(jì)算公式。設(shè)以1和K代表周轉(zhuǎn)輪系中的兩個(gè)太陽輪,以H代表行星架,其中輪1為主動輪,則其轉(zhuǎn)化機(jī)構(gòu)的傳動比為 例2-5在圖示的行星輪系中,已知z1=50、z2
=
30、z3=100,求傳動比i1H。解:根據(jù)轉(zhuǎn)化輪系法,齒輪1、3和行星架軸線相重合。由即解得 (三)混合輪系的傳動比計(jì)算具體解題時(shí)應(yīng)注意以下幾點(diǎn):①劃分輪系。②注意符號。③聯(lián)立求解。例2-7在圖示的混合輪系中,已知=20,
=40,=20、=30、=80,試求傳動比i1H。解:(1)劃分輪系。因?yàn)辇X輪1和2的軸線固定,所以,1-2構(gòu)成定軸輪系。因?yàn)辇X輪3的軸線可動,齒輪3為行星輪,與齒輪3相嚙合的齒輪2′、4的軸線與行星架H的軸線重合,是太陽輪,即3-2′-4-H構(gòu)成行星輪系。(2)分別計(jì)算傳動比。定軸輪系傳動比:行星輪系傳動比: (3)聯(lián)立求解。由題可知,,,所以,求得四、任務(wù)實(shí)施分析三軸式汽車手動變速器各擋動力傳遞路線五、課后作業(yè)1.完成習(xí)題冊相對應(yīng)練習(xí)題。2.汽車手動變速器采用了什么輪系,自動變速器又采用了什么輪系?兩種輪系有什么不同?1.學(xué)習(xí)小組分組交流對輪系傳動的認(rèn)識。2.學(xué)生練習(xí)計(jì)算輪系傳動比。3.學(xué)習(xí)小組派代表談學(xué)習(xí)本次課的收獲。1.教師提前分組,安排學(xué)生認(rèn)真聽課,等待后面提問。2.教師組織學(xué)生回答定軸輪系中齒輪傳動方向的確定方法。3.教師總結(jié)學(xué)生課堂表現(xiàn),鼓勵(lì)、表揚(yáng)學(xué)生。教學(xué)小結(jié)1.掌握定軸輪系和周轉(zhuǎn)輪系的組成和運(yùn)動方向的判定。2.掌握行星輪系和差動輪系的概念。3.掌握定軸輪系和周轉(zhuǎn)輪系傳動比的計(jì)算方法。項(xiàng)目3汽車機(jī)械零部件認(rèn)知任務(wù)3.1汽車手動變速器輸出軸結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)教學(xué)內(nèi)容任務(wù)3.1汽車手動變速器輸出軸結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)教學(xué)學(xué)時(shí)2學(xué)時(shí)教學(xué)目標(biāo)知識與技能1.掌握軸的功用、類型及應(yīng)用場合。2.掌握軸的常用結(jié)構(gòu)。3.掌握軸的結(jié)構(gòu)工藝性知識。過程與方法1.通過汽車變速器軸實(shí)例引出授課內(nèi)容。2.通過啟發(fā)引出各知識點(diǎn)教學(xué)。教學(xué)重點(diǎn)1.軸的功用和類型。2.軸的結(jié)構(gòu)工藝性。教學(xué)難點(diǎn)軸的結(jié)構(gòu)工藝性。教學(xué)方法啟發(fā)式互動式教學(xué)、分組教學(xué)教具準(zhǔn)備多媒體教學(xué)設(shè)備、激光翻頁筆等。教學(xué)過程(教學(xué)內(nèi)容與步驟)學(xué)生活動教師導(dǎo)學(xué)一、復(fù)習(xí)舊課1.提問上次課講授知識,檢查學(xué)生作業(yè)完成情況,并記錄學(xué)生各項(xiàng)學(xué)習(xí)表現(xiàn)。2.復(fù)習(xí)項(xiàng)目二重點(diǎn)知識。二、任務(wù)描述手動變速器中有輸入軸、輸出軸和中間軸。汽車手動變速器靠這些軸和齒輪等零部件相配合,實(shí)現(xiàn)汽車變速。軸是機(jī)械中的重要零件,主要功用是支承回轉(zhuǎn)零件(如齒輪、帶輪),并傳遞動力和運(yùn)動。機(jī)器的工作能力和工作質(zhì)量,在很大程度上與軸有關(guān)。三、講解新課一、軸的類型(一)根據(jù)所受載荷的分類,軸可分為心軸、傳動軸和轉(zhuǎn)軸3種。1.心軸只承受彎矩而不傳遞扭矩的軸,稱為心軸。2.傳動軸只傳遞扭矩而不承受彎矩或彎矩很小的軸,稱為傳動軸。3.轉(zhuǎn)軸既承受彎矩又傳遞扭矩的軸,稱為轉(zhuǎn)軸。(二)根據(jù)軸線形狀分類,軸可分為直軸、曲軸和軟軸3種。1.直軸直軸軸線均在同一直線上。2.曲軸曲軸的各軸段軸線不在同一直線上,屬于專用零件,多用于往復(fù)式機(jī)械中。3.軟軸軟軸具有良好的撓性,用于兩個(gè)傳動件軸線不在同一直線,或工作時(shí)彼此有相對運(yùn)動的空間傳動,還可用于受連續(xù)振動的場合,以緩和沖擊。二、軸的結(jié)構(gòu)軸的結(jié)構(gòu)主要取決于載荷情況、軸上零件的布置、定位及固定方式、裝配工藝、軸承類型和尺寸等條件。1.軸的組成軸一般由軸頭、軸身和軸頸三部分組成。軸上與傳動零件帶輪、齒輪相配的部分稱為軸頭;與軸承相配的部分稱為軸頸;連接軸頭和軸頸的其余部分稱為軸身。2.軸上零件的定位和固定軸上零件的定位和固定方式有軸向固定和周向固定兩種。(1)軸向定位和固定(2)周向定位和固定3.軸的結(jié)構(gòu)工藝性(1)軸的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)要點(diǎn)(2)軸的結(jié)構(gòu)形式要求軸的結(jié)構(gòu)除了考慮零件的固定和支承外,還需考慮到加工、裝配的工藝性要求。①由于階梯軸接近于等強(qiáng)度,而且便于加工和軸上零件的定位和裝拆,所以實(shí)際應(yīng)用的軸多為階梯軸。階梯軸上的階梯數(shù)應(yīng)盡可能少,以減少應(yīng)力集中。②為減少加工刀具種類和提高勞動生產(chǎn)率,同一軸上的倒角、圓角和鍵槽寬度等應(yīng)盡可能取相同尺寸;為便于加工定位,軸的兩端面上應(yīng)做出中心孔。③軸上需磨削的軸段應(yīng)設(shè)計(jì)砂輪越程槽,以便磨削時(shí)可以磨削到軸肩的端部;需切削螺紋的軸段應(yīng)留有螺紋退刀槽,以保證螺紋牙均能達(dá)到預(yù)期的高度。④為減少裝夾工件的時(shí)間,在同一軸上不同軸段的鍵槽應(yīng)布置在軸的同一母線上。⑤為便于軸上零件的裝配,軸端和各軸段端部都應(yīng)有45°的倒角;為保證軸向定位可靠,與輪轂裝配的軸段長度應(yīng)略小于輪轂寬(長)度2~3mm;軸肩長度一般可取為1~3mm。四、任務(wù)實(shí)施分析三軸式手動變速器輸出軸的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)要點(diǎn)五、課后作業(yè)1.完成習(xí)題冊相對應(yīng)練習(xí)題。2.汽車手動變速器采用的軸有哪些類型?軸的受載情況如何?學(xué)習(xí)小組分組交流探討不同軸結(jié)構(gòu)特點(diǎn)和應(yīng)用場合,總結(jié)學(xué)習(xí)收獲。1.教師提前分組,安排學(xué)生認(rèn)真聽課,等待后面提問。2.教師組織學(xué)生課堂發(fā)言了解的軸的類型。3.教師總結(jié)學(xué)生課堂表現(xiàn),鼓勵(lì)、表揚(yáng)學(xué)生。教學(xué)小結(jié)1.掌握軸的功用、類型及應(yīng)用場合。2.掌握軸的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)要點(diǎn)。任務(wù)3.2汽車發(fā)動機(jī)曲軸軸承工作原理分析教學(xué)內(nèi)容任務(wù)3.2汽車發(fā)動機(jī)曲軸軸承工作原理分析教學(xué)學(xué)時(shí)2學(xué)時(shí)教學(xué)目標(biāo)知識與技能1.掌握滑動軸承的結(jié)構(gòu)和類型。2.掌握滑動軸承軸瓦的結(jié)構(gòu)。3.掌握滾動軸承的結(jié)構(gòu)、類型和應(yīng)用。過程與方法1.通過軸引出授課內(nèi)容(軸承)。2.通過啟發(fā)引出各知識點(diǎn)教學(xué)。教學(xué)重點(diǎn)1.滑動軸承的型和軸瓦的結(jié)構(gòu)。2.滾動軸承的結(jié)構(gòu)和類型。教學(xué)難點(diǎn)滾動軸承的結(jié)構(gòu)、類型和應(yīng)用教學(xué)方法啟發(fā)式互動式教學(xué)、分組教學(xué)教具準(zhǔn)備多媒體教學(xué)設(shè)備、激光翻頁筆等。教學(xué)過程(教學(xué)內(nèi)容與步驟)學(xué)生活動教師導(dǎo)學(xué)一、復(fù)習(xí)舊課1.提問上次課講授知識,檢查學(xué)生作業(yè)完成情況,并記錄學(xué)生各項(xiàng)學(xué)習(xí)表現(xiàn)。2.重點(diǎn)復(fù)習(xí)軸的類型及結(jié)構(gòu)工藝。二、任務(wù)描述汽車發(fā)動機(jī)曲軸軸承是用來將曲軸支承在發(fā)動機(jī)缸體上,保證曲軸平穩(wěn)運(yùn)轉(zhuǎn)、可靠潤滑的重要部件。軸承是機(jī)械裝置中用于對相對運(yùn)動中的運(yùn)動件進(jìn)行支承和(或)相對于其他零件進(jìn)行導(dǎo)向的機(jī)械部件,它能保證軸和軸上零部件的回轉(zhuǎn)精度和安裝位置,減少摩擦與磨損,承受載荷。不同類型的軸承的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)、工作原理與應(yīng)用場合不同。汽車發(fā)動機(jī)曲軸軸承三、講解新課一、滑動軸承工作時(shí),軸承和軸頸的支承面間形成直接或間接滑動摩擦的軸承,稱為滑動軸承。1.滑動軸承的分類(1)根據(jù)載荷形式分類滑動軸承根據(jù)載荷形式可分為靜載滑動軸承和動載滑動軸承。(2)根據(jù)承受載荷的方向分類滑動軸承根據(jù)承受載荷的方向可分為徑向滑動軸承、止推滑動軸承和徑向止推滑動軸承。①徑向滑動軸承a.整體式徑向滑動軸承。b.剖分式徑向滑動軸承。1—軸承座2—軸套1—軸承底座2—軸承蓋3—連接螺栓4—軸瓦②止推滑動軸承③徑向止推滑動軸承2.滑動軸承組件的構(gòu)成(1)軸瓦軸瓦是包角為180°的徑向滑動軸承。(2)軸套軸套是徑向滑動軸承中與軸頸相匹配的可替換的管狀軸承零件。3.滑動軸承結(jié)構(gòu)要素為了在摩擦表面間加注潤滑劑,應(yīng)在軸承上方開設(shè)注油孔。壓力供油時(shí),油孔也可以開在兩側(cè)。為了將潤滑油引入軸承,并布滿工作表面,應(yīng)在軸瓦內(nèi)表面的非承載區(qū)開有油槽。4.軸承材料軸承材料是具有改善滑動軸承使用性能作用的材料?;瑒虞S承材料主要是指軸承層(襯層)和磨合層(覆層)的材料。二、滾動軸承工作時(shí),軸承與軸頸之間產(chǎn)生滾動摩擦的軸承,稱為滾動軸承。1.滾動軸承的組成滾動軸承一般由外圈、內(nèi)圈、滾動體和保持架組成。2.滾動軸承結(jié)構(gòu)類型(1)按其所能承受的載荷方向或公稱接觸角的不同分類軸承公稱接觸角是指滾動軸承的滾動體與外圈滾道接觸點(diǎn)的法線和軸承徑向平面的夾角。軸承公稱接觸角越大,滾動軸承承受軸向載荷的能力也越大。滾動軸承按其所能承受的載荷方向或公稱接觸角的不同,可分為向心軸承和推力軸承。向心軸承主要用于承受徑向載荷,其公稱接觸角為推力軸承主要用于承受軸向載荷,其公稱接觸角為向心軸承按公稱接觸角的不同,又分為徑向接觸軸承()和角接觸向心軸承()。推力軸承按公稱接觸角的不同,又分為角接觸推力軸承(軸向接觸軸承()所示。(2)按滾動體的種類分類滾動軸承按滾動體的種類可分為球軸承和滾子軸承。滾動體為球的軸承是球軸承,滾動體為滾子的軸承是滾子軸承。(3)按其能否調(diào)心分類滾動軸承按其能否調(diào)心可分為調(diào)心軸承和非調(diào)心軸承。滾道是球面形的,能適應(yīng)兩滾道軸心線間較大角偏差及角運(yùn)動的軸承是調(diào)心軸承;能阻抗?jié)L道間軸心線角偏移的軸承是非調(diào)心軸承。(4)按滾動體的列數(shù)分類滾動軸承按滾動體的列數(shù)可分為單列軸承、雙列軸承和多列軸承。具有一列滾動體的軸承是單列軸承;具有兩列滾動體的軸承是雙列軸承;具有多于兩列的滾動體并承受同一方向載荷的軸承是多列軸承。(5)按主要用途分類滾動軸承按主要用途可分為通用軸承和專用軸承。應(yīng)用于通用機(jī)械或一般用途的軸承是通用軸承;專門用于或主要用于特定主機(jī)或特殊工況的軸承是專用軸承。3.滾動軸承的代號滾動軸承類型較多,加之同一系列中有不同的結(jié)構(gòu)、尺寸精度及技術(shù)要求,為便于組織生產(chǎn)和選用,國家標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定每一滾動軸承用同一形式的一組數(shù)據(jù)表示,稱為滾動軸承代號,并壓印在滾動軸承端面上。(1)前置、后置代號前置、后置代號是滾動軸承在結(jié)構(gòu)形狀、尺寸、公差、技術(shù)要求等有改變時(shí),在基本代號左右添加的補(bǔ)充代號。(2)基本代號(滾針軸承除外)基本代號表示滾動軸承的基本類型、結(jié)構(gòu)和尺寸,是滾動軸承代號的基礎(chǔ)?;敬栍深愋痛?、尺寸系列代號和內(nèi)徑代號組成。四、任務(wù)實(shí)施分析汽車發(fā)動機(jī)曲軸軸承的類型以及工作原理五、課后作業(yè)1.完成習(xí)題冊相對應(yīng)練習(xí)題。2.舉例說明軸承在汽車中的應(yīng)用。1.學(xué)習(xí)小組分組交流探討軸承應(yīng)用實(shí)例。2.學(xué)生分組派代表回答老師提出問題。3.學(xué)習(xí)小組派代表談學(xué)習(xí)本次課的收獲。1.教師提前分組,安排學(xué)生認(rèn)真聽課,等待后面提問。2.教師組織學(xué)生課堂發(fā)言講述軸承應(yīng)用實(shí)例。3.教師總結(jié)學(xué)生課堂表現(xiàn),鼓勵(lì)、表揚(yáng)學(xué)生。教學(xué)小結(jié)1.掌握滑動軸承的結(jié)構(gòu)、類型和軸瓦的結(jié)構(gòu)。2.掌握滾動軸承的結(jié)構(gòu)、類型和應(yīng)用。任務(wù)3.3汽車車輪采用的制動器組合類型分析教學(xué)內(nèi)容任務(wù)3.3汽車車輪采用的制動器組合類型分析教學(xué)學(xué)時(shí)2學(xué)時(shí)教學(xué)目標(biāo)知識與技能1.掌握聯(lián)軸器的功用和類型。2.掌握汽車上常用摩擦式離合器的工作原理。3.掌握汽車上常用制動器的工作原理。4.掌握聯(lián)軸器、離合器、制動器和彈簧在汽車中的應(yīng)用。過程與方法1.通過汽車實(shí)例引出授課內(nèi)容。2.通過啟發(fā)引出各知識點(diǎn)教學(xué)。教學(xué)重點(diǎn)1.聯(lián)軸器的功用和類型。2.汽車常用摩擦式離合器的工作原理。3.汽車常見制動器的結(jié)構(gòu)和工作原理。教學(xué)難點(diǎn)汽車常見制動器的結(jié)構(gòu)和工作原理教學(xué)方法啟發(fā)式互動式教學(xué)、分組教學(xué)教具準(zhǔn)備多媒體教學(xué)設(shè)備、激光翻頁筆等。教學(xué)過程(教學(xué)內(nèi)容與步驟)學(xué)生活動教師導(dǎo)學(xué)一、復(fù)習(xí)舊課1.提問上次課講授知識,檢查學(xué)生作業(yè)完成情況,并記錄學(xué)生各項(xiàng)學(xué)習(xí)表現(xiàn)。2.重點(diǎn)復(fù)習(xí)滑動軸承的結(jié)構(gòu)、類型和軸瓦的結(jié)構(gòu),以及滾動軸承的結(jié)構(gòu)、類型和應(yīng)用知識。二、任務(wù)描述聯(lián)軸器、離合器、制動器和彈簧等是機(jī)械傳動中的重要零部件。在汽車駕駛員駕車過程中,當(dāng)需要減速或停車時(shí),駕駛員踩踏制動踏板,可以實(shí)現(xiàn)車輪減速或靜止不動。常用的制動器有盤式制動器與鼓式制動器兩類。不同類型的制動器的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)、工作原理與應(yīng)用場合不同。三、講解新課一、聯(lián)軸器(一)聯(lián)軸器的功用聯(lián)軸器是連接兩軸或軸回轉(zhuǎn)件,用于傳遞扭矩和運(yùn)動的一種裝置。若要使兩軸分離,必須通過停車拆卸才能實(shí)現(xiàn)。(二)聯(lián)軸器的分類/聯(lián)軸器有剛性聯(lián)軸器、撓性聯(lián)軸器和安全聯(lián)軸器三大類。每種類別下又有若干種類型,本任務(wù)主要介紹剛性聯(lián)軸器和撓性聯(lián)軸器常用的幾種結(jié)構(gòu)類型。1.剛性聯(lián)軸器(1)凸緣聯(lián)軸器(2)套筒聯(lián)軸器2.撓性聯(lián)軸器(1)無彈性元件撓性聯(lián)軸器①齒式聯(lián)軸器②萬向聯(lián)軸器b.球籠式萬向聯(lián)軸器萬向聯(lián)軸器(常成對使用)具有結(jié)構(gòu)緊湊,維護(hù)方便,能補(bǔ)償較大的綜合位移,且傳遞較大扭矩的優(yōu)點(diǎn)。所以,在汽車、機(jī)床等機(jī)械中應(yīng)用廣泛。前置后驅(qū)的貨車上多數(shù)選用十字軸式聯(lián)軸器,轎車多數(shù)選用球籠式萬向聯(lián)軸器。(2)有彈性元件撓性聯(lián)軸器①彈性套柱銷聯(lián)軸器②彈性柱銷聯(lián)軸器二、離合器(一)離合器的功用(二)離合器的分類1.牙嵌式離合器2.摩擦式離合器(1)單片摩擦式離合器(2)多片摩擦式離合器(3)膜片彈簧離合器三、制動器(一)制動器的功用制動器主要用于降低正在運(yùn)行著的機(jī)器或機(jī)構(gòu)的速度或使其停止,有時(shí)也用于調(diào)節(jié)或限制速度。制動器是保護(hù)機(jī)器安全、正常工作,控制機(jī)器速度的重要部件,是機(jī)器中不可或缺的安全裝置,如在各種汽車中,都設(shè)有專用的制動機(jī)構(gòu)。(二)制動器的分類目前,汽車所用的制動器幾乎都是摩擦制動器,主要應(yīng)用的是摩擦制動器中的的鼓式制動器和盤式制動器兩類。1.鼓式制動器鼓式制動器由制動鼓、制動底板、制動蹄、促動裝置和定位調(diào)整裝置等組成,利用內(nèi)置的制動蹄在徑向向外擠壓制動鼓,產(chǎn)生制動扭矩來制動。2.盤式制動器盤式制動器由制動盤、分泵、制動鉗、油管等組成。盤式制動器的旋轉(zhuǎn)件為制動盤,其工作表面為端面。制動盤用合金鋼制造,并固定在車輪上,隨車輪轉(zhuǎn)動。四、彈簧1.彈簧的功用2.彈簧的類型四、任務(wù)實(shí)施汽車車輪采用的制動器組合類型分析五、課后作業(yè)1.完成習(xí)題冊相對應(yīng)練習(xí)題。2.舉例說明聯(lián)軸器在汽車中的應(yīng)用。3.汽車用離合器主要是哪種類型?4.舉例說明汽車應(yīng)用的制動器種類。1.學(xué)習(xí)小組分組交流探討離合器應(yīng)用實(shí)例。2.學(xué)生分組派代表回答老師提出問題。3.學(xué)習(xí)小組派代表談學(xué)習(xí)本次課的收獲。1.教師提前分組,安排學(xué)生認(rèn)真聽課,等待后面提問。2.教師組織學(xué)生討論汽車用離合器和制動器類型。3.教師總結(jié)學(xué)生課堂表現(xiàn),鼓勵(lì)、表揚(yáng)學(xué)生。教學(xué)小結(jié)1.掌握聯(lián)軸器的功用和類型。2.掌握汽車上常用的摩擦式離合器的工作原理。3.熟悉汽車上常見制動器的工作原理。4.掌握鋼板彈簧的特點(diǎn)與汽車懸架采用鋼板彈簧的原因。任務(wù)3.4汽車發(fā)動機(jī)活塞連桿組連接分析教學(xué)內(nèi)容任務(wù)3.4汽車發(fā)動機(jī)活塞連桿組連接分析教學(xué)學(xué)時(shí)4學(xué)時(shí)教學(xué)目標(biāo)知識與技能1.掌握連接與連接的類型。2.掌握螺紋連接的類型、防松方法及在汽車中的應(yīng)用。3.掌握鍵連接的類型及在汽車中的應(yīng)用。4.掌握銷的類型及作用,了解焊接、黏接、鉚接知識。過程與方法1.通過連接件應(yīng)用實(shí)例引出授課內(nèi)容。2.通過啟發(fā)引出各知識點(diǎn)教學(xué)。教學(xué)重點(diǎn)1.連接的類型。2.連接在汽車中的應(yīng)用。教學(xué)難點(diǎn)螺紋連接的防松方法。教學(xué)方法啟發(fā)式互動式教學(xué)、分組教學(xué)教具準(zhǔn)備多媒體教學(xué)設(shè)備、激光翻頁筆等。教學(xué)過程(教學(xué)內(nèi)容與步驟)學(xué)生活動教師導(dǎo)學(xué)一、復(fù)習(xí)舊課1.提問上次課講授知識,檢查學(xué)生作業(yè)完成情況,并記錄學(xué)生各項(xiàng)學(xué)習(xí)表現(xiàn)。2.重點(diǎn)復(fù)習(xí)摩擦式離合器和汽車上常見制動器的工作原理。二、任務(wù)描述汽車零部件之間采用不同的連接方式組合而成。常用的連接方式有螺紋連接、鍵連接、銷連接、焊接、黏接、鉚接等。汽車發(fā)動機(jī)活塞連桿組采用了多種連接方式。會分析不同連接方式,有助于更加清晰地認(rèn)知汽車構(gòu)造,為后續(xù)汽車專業(yè)知識的學(xué)習(xí)打下堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。三、講解新課一、螺紋連接(一)螺紋的種類1.按不同的螺紋牙型分類在通過螺紋軸向剖面上的螺紋輪廓形狀,稱為螺紋牙型。按螺紋牙型不同,螺紋有矩形螺紋、三角形螺紋、梯形螺紋和鋸齒形螺紋等幾種。2.按螺旋線的數(shù)目分類螺紋按螺旋線的數(shù)目可分為單線螺紋和多線螺紋。3.按螺旋線的繞行方向分類螺紋按螺旋線繞行方向可分為左旋螺紋和右旋螺紋。4.按螺旋線形成的表面分類螺紋按螺旋線形成的表面可分為內(nèi)螺紋和外螺紋。5.按用途不同分類螺紋按用途不同可分為連接螺紋和傳動螺紋,分別應(yīng)用于連接和傳動兩種場合。(二)螺紋連接類型及其預(yù)緊與防松利用螺紋緊固件將兩個(gè)或兩個(gè)以上的零件連接在一起稱為螺紋連接。1.螺紋緊固件用螺紋起連接和緊固作用的零件稱為螺紋緊固件。2.螺紋連接的基本類型螺紋連接有螺栓連接、雙頭螺柱連接、螺釘連接和緊定螺釘連接4種基本類型。3.螺紋連接的預(yù)緊與防松(1)螺紋連接的預(yù)緊大多數(shù)螺紋連接在裝配時(shí),都必須預(yù)先擰緊,使螺栓受到拉伸和被連接件受到壓縮。這種在承受工作載荷之前,就使螺栓受到的拉伸力,稱為預(yù)緊力。預(yù)緊的目的是為了提高連接的可靠性、緊密性和防松能力,以防止受載后,被連接件之間出現(xiàn)縫隙或發(fā)生相對滑移。(2)螺紋連接的防松連接用的螺紋一般采用三角形螺紋,其具有自鎖性,而且螺母和螺栓頭部等支承面處的摩擦也有防松作用。①摩擦防松②機(jī)械防松③永久防松如果連接不需要拆開,還可用沖點(diǎn)、焊接和涂黏合劑等方法防松。二、鍵連接(一)鍵的類型1.平鍵①普通平鍵②導(dǎo)向平鍵③滑鍵2.半圓鍵3.花鍵4.楔鍵5.切向鍵(二)鍵連接的類型鍵連接由鍵、軸與輪轂組成。1.平鍵連接①普通平鍵連接。普通平鍵連接常用于相配零件要求定心性好、轉(zhuǎn)速較高的靜連接。②導(dǎo)向平鍵連接。當(dāng)軸上零件與軸構(gòu)成移動副(如汽車變速器中的滑移齒輪與軸之間的連接)時(shí),采用導(dǎo)向平鍵連接。導(dǎo)向平鍵利用螺釘固定在軸上,鍵不動,輪轂可沿鍵做軸向滑移。導(dǎo)向平鍵與輪轂的鍵槽配合較松,屬于動連接。③滑鍵連接。當(dāng)軸上零件滑移的距離較大時(shí),宜采用滑鍵連接,滑鍵固定在輪轂上,并與輪轂一起在軸上的鍵槽中做軸向滑移。2.半圓鍵連接半圓鍵能在軸上鍵槽中擺動以適應(yīng)輪轂槽底面的傾斜,但由于軸上鍵槽較深,對軸的強(qiáng)度削弱較大,故半圓鍵連接主要用于輕載和錐形軸端的場合。汽車配氣機(jī)構(gòu)中凸輪軸與凸輪軸正時(shí)齒輪之間的連接采用的就是半圓鍵連接。3.花鍵連接花鍵連接是由周向均布多個(gè)鍵齒的花鍵軸和帶有相應(yīng)鍵齒槽的輪轂組成的一種連接?;ㄦI連接工作時(shí),靠鍵齒側(cè)面與鍵齒槽側(cè)面的擠壓傳遞扭矩。4.楔鍵連接楔鍵連接的楔鍵上面和輪轂底面各有1:100的斜度,裝配時(shí)將鍵楔緊在軸與輪轂之間,楔緊后上下工作面上產(chǎn)生很大的預(yù)緊力,工作時(shí)主要靠預(yù)緊力產(chǎn)生的摩擦力傳遞扭矩,并能單方向承受軸向力和軸向固定零件。5.切向鍵連接切向鍵連接裝配后將切向鍵楔緊在軸和輪轂之間,工作時(shí)靠工作面上的擠壓力和軸與輪轂間的摩擦力來傳遞扭矩。切向鍵連接能傳遞單向或雙向扭矩。三、銷連接銷是標(biāo)準(zhǔn)件(又稱銷子、銷釘),通常用于零件間的連接和定位。圓柱銷、圓錐銷、開口銷和槽銷等,如圖所示。銷連接主要用來固定零件間的相互位置(定位銷);也可用于軸與輪轂或其他零件的連接,并可傳遞不大的扭矩(連接銷);它還可用作安全裝置中的過載剪斷元件(安全銷)。四、其他緊固連接(一)不可拆連接1.焊接2.黏接3.鉚接(二)過盈連接過盈連接是介于可拆連接與不可拆連接之間的一種連接方法。過盈連接是利用包容件(如輪轂)與被包容件(如軸)間存在過盈量實(shí)現(xiàn)的連接。1.過盈連接的種類過盈連接的種類有圓柱面過盈連接和圓錐面過盈連接兩種。2.過盈連接的裝配方法過盈連接的裝配方法主要有壓入法、溫差法和液壓法3種。四、任務(wù)實(shí)施汽車發(fā)動機(jī)活塞連桿組采用的連接類型及原因分析五、課后作業(yè)1.完成習(xí)題冊相對應(yīng)練習(xí)題。2.汽車上常用的連接件有哪些?3.舉例說明連接件在汽車中的應(yīng)用。1.學(xué)習(xí)小組分組交流探討鍵連接應(yīng)用實(shí)例。2.學(xué)生分組派代表回答老師提出問題。3.學(xué)習(xí)小組派代表談學(xué)習(xí)本次課的收獲。1.教師提前分組,安排學(xué)生認(rèn)真聽課,等待后面提問。2.教師組織學(xué)生課堂發(fā)言,講述可拆連接實(shí)例。3.教師總結(jié)學(xué)生課堂表現(xiàn),鼓勵(lì)、表揚(yáng)學(xué)生。教學(xué)小結(jié)1.掌握螺紋連接的防松方法。2.掌握連接的類型。3.掌握連接在汽車中的應(yīng)用實(shí)例。項(xiàng)目4汽車典型零件選材任務(wù)4.1汽車典型零件主要性能分析教學(xué)內(nèi)容任務(wù)4.1汽車典型零件主要性能分析教學(xué)學(xué)時(shí)4學(xué)時(shí)教學(xué)目標(biāo)知識與技能1.熟悉常用金屬材料的使用性能和工藝性能。2.掌握汽車常用材料的性能指標(biāo)。3.具有對不同汽車零件進(jìn)行主要性能分析的能力。過程與方法1.通過對汽車不同部位材料的要求不同,引出汽車常用材料主要性能。2.應(yīng)用汽車實(shí)例引出各知識點(diǎn)教學(xué)。教學(xué)重點(diǎn)1.金屬材料的使用性能。2.汽車主要零件材料的性能分析。教學(xué)難點(diǎn)1.沖擊韌性與疲勞強(qiáng)度。2.汽車主要零件材料的性能分析。教學(xué)方法啟發(fā)式互動式教學(xué)、分組教學(xué)教具準(zhǔn)備多媒體教學(xué)設(shè)備、激光翻頁筆等。教學(xué)過程(教學(xué)內(nèi)容與步驟)學(xué)生活動教師導(dǎo)學(xué)一、復(fù)習(xí)舊課1.提問上次課講授知識,檢查學(xué)生作業(yè)完成情況,并記錄學(xué)生各項(xiàng)學(xué)習(xí)表現(xiàn)。2.復(fù)習(xí)項(xiàng)目3重點(diǎn)知識。二、任務(wù)描述汽車發(fā)動機(jī)曲軸用于動力輸出,帶動其他部件運(yùn)動;汽車齒輪安裝在變速器、差速器中,用于將發(fā)動機(jī)的動力傳遞給各軸。曲軸和齒輪的使用工況不同,所承受載荷的性質(zhì)不同,對其制造材料的性能要求也就不同。只有了解汽車常用材料(金屬材料)的主要性能,才能在汽車零件的設(shè)計(jì)和制造過程中正確地選擇和使用材料。三、講解新課不同的汽車零件由于使用工況不同,所承受載荷的性質(zhì)不同,對其的性能要求也就不同。只有了解金屬材料的主要性能,才能在汽車零件設(shè)計(jì)和加工制造過程中正確地選擇和使用金屬材料。金屬材料的主要性能包括使用性能和工藝性能。一、金屬材料的使用性能(一)力學(xué)性能力學(xué)性能是指金屬材料在力的作用下顯示的與彈性和非彈性反應(yīng)相關(guān)或包含應(yīng)力-應(yīng)變關(guān)系的性能?!镙d荷:金屬材料在加工及使用過程中所受到的外力。分類:靜載荷、沖擊載荷、變載荷★變形:金屬材料受載荷作用而發(fā)生的幾何形狀和尺寸的變化稱為變形。分類:彈性變形、塑性變形1.剛度剛度是金屬材料在載荷作用下抵抗彈性變形能力。A.拉伸試驗(yàn)B.拉伸應(yīng)力-應(yīng)變曲線低碳鋼試樣的拉伸應(yīng)力-應(yīng)變曲線:通過拉伸應(yīng)力-應(yīng)變曲線可測定材料的強(qiáng)度與塑性。2.強(qiáng)度(1)屈服強(qiáng)度:上屈服強(qiáng)度和下屈服強(qiáng)度(2)抗拉強(qiáng)度※屈強(qiáng)比(屈服強(qiáng)度/抗拉強(qiáng)度)。屈強(qiáng)比越小,零件的安全可靠性越高。屈強(qiáng)比越大,材料強(qiáng)度的有效利用率越高。3.塑性(1)斷后伸長率(2)斷面收縮率4.硬度(1)布氏硬度試驗(yàn)式中,d為壓痕平均直徑,mm;d1、d2為在兩相互垂直方向測量的壓痕直徑,mm;h為壓痕深度,mm;D為球形壓頭直徑,mm;F為所加試驗(yàn)力,N。布氏硬度試驗(yàn)的優(yōu)點(diǎn)是數(shù)據(jù)準(zhǔn)確、穩(wěn)定,數(shù)據(jù)重復(fù)性強(qiáng)。缺點(diǎn)是壓痕較大、易損傷零件表面,不能測量太薄、太硬的試樣硬度。這種方法常用來測定退火鋼、正火鋼、調(diào)質(zhì)鋼、鑄鐵及非鐵金屬的硬度。(2)洛氏硬度試驗(yàn)式中,N為給定標(biāo)尺的全量程常數(shù);S為給定標(biāo)尺的標(biāo)尺常數(shù),mm;h為殘余壓痕深度,mm。洛氏硬度的壓痕小,可重復(fù)較差,但可用于成品檢驗(yàn),經(jīng)常用于熱處理后成品零件的性能檢驗(yàn)。(3)維氏硬度試驗(yàn)式中,F(xiàn)為所加試驗(yàn)力,N;d為兩壓痕對角線長度d1和d2的算數(shù)平均值,mm。維氏硬度法所測得的壓痕輪廓清晰,數(shù)值較準(zhǔn)確,測量范圍廣,采用較小的壓力即可測量硬度高的薄件(如硬質(zhì)合金、滲碳層、滲氮層),而不至于將被測件壓穿。5.沖擊韌性沖擊韌性(簡稱韌性)是材料在沖擊載荷的作用下斷裂前吸收變形能量的能力。現(xiàn)在多用沖擊吸收能量K作為材料韌性的判據(jù)。一般把沖擊吸收能量低的材料稱為脆性材料,沖擊吸收能量高的材料稱為韌性材料。沖擊吸收能量或沖擊韌度值越大,承受的沖擊載荷也越大。6.疲勞強(qiáng)度金屬材料在疲勞現(xiàn)象下,在一處或幾處產(chǎn)生裂紋或突然發(fā)生完全斷裂的過程,稱為疲勞破壞(或疲勞斷裂)。反映材料抵抗疲勞性能的指標(biāo)是疲勞強(qiáng)度。金屬材料在無限多次交變載荷作用下而不破壞的最大應(yīng)力,稱為疲勞強(qiáng)度(或疲勞極限)。實(shí)際上,金屬材料并不可能做無限多次交變載荷試驗(yàn)。一般試驗(yàn)(GB/T4337-2015)規(guī)定,鋼在經(jīng)受107次、有色金屬或某些高強(qiáng)度鋼經(jīng)受
108次交變載荷的作用下不產(chǎn)生斷裂時(shí)的最大應(yīng)力稱為疲勞強(qiáng)度。當(dāng)施加的交變應(yīng)力是對稱循環(huán)應(yīng)力時(shí),所得的疲勞強(qiáng)度用s-1表示。(二)物理性能1.密度金屬材料單位體積內(nèi)的質(zhì)量稱為密度。2.熔點(diǎn)金屬材料從固態(tài)向液態(tài)轉(zhuǎn)變時(shí)的溫度稱為熔點(diǎn)。3.導(dǎo)熱性金屬材料傳導(dǎo)熱量的性能稱為導(dǎo)熱性。金屬的導(dǎo)熱性以銀為最好,銅、鋁次之。4.導(dǎo)電性金屬材料傳導(dǎo)電流的性能稱為導(dǎo)電性。金屬的導(dǎo)電性以銀為最好,銅、鋁次之。5.熱膨脹性金屬材料隨溫度變化而膨脹、收縮的特性稱為熱膨脹性。(三)化學(xué)性能1.耐腐蝕性金屬材料在常溫下抵抗氧、水蒸氣及其他化學(xué)介質(zhì)腐蝕破壞作用的能力稱為耐腐蝕性。2.抗氧化性金屬材料在加熱時(shí)抵抗氧化作用的能力稱為抗氧化性。3.化學(xué)穩(wěn)定性化學(xué)穩(wěn)定性是金屬材料的耐腐蝕性和抗氧化性的總稱。二、金屬材料的工藝性能1.鑄造性能2.鍛造性能3.焊接性能4.切削加工性能四、任務(wù)實(shí)施分析汽車典型零件的使用工況與不同工況下零件應(yīng)具有的性能五、課后作業(yè)1.完成習(xí)題冊相對應(yīng)練習(xí)題。2.舉例說明汽車常用材料及其選材原因。1.學(xué)習(xí)小組分組交流探討不同力學(xué)性能指標(biāo)的特點(diǎn)。2.學(xué)習(xí)小組派代表舉例說明物理性能與化學(xué)性能在工程實(shí)際中的應(yīng)用。3.學(xué)習(xí)小組派代表說明學(xué)習(xí)本次教學(xué)內(nèi)容的感想。1.教師提前分組,安排學(xué)生認(rèn)真聽課,等待后面提問。2.教師組織學(xué)生課堂發(fā)言,講述強(qiáng)度與塑性的區(qū)別。3.教師組織學(xué)生課堂發(fā)言,講述沖擊韌性與疲勞強(qiáng)度的區(qū)別。4.教師總結(jié)學(xué)生課堂表現(xiàn),鼓勵(lì)、表揚(yáng)學(xué)生。教學(xué)小結(jié)1.掌握汽車常用材料的性能指標(biāo)。2.掌握不同性能指標(biāo)對汽車材料選用的重要性。任務(wù)4.2汽車典型零件選材依據(jù)分析教學(xué)內(nèi)容任務(wù)4.2汽車典型零件選材依據(jù)分析教學(xué)學(xué)時(shí)2學(xué)時(shí)教學(xué)目標(biāo)知識與技能1.掌握金屬的晶體結(jié)構(gòu)和同素異晶轉(zhuǎn)變。2.掌握鐵碳合金的基本組織。3.掌握鐵碳合金相圖的應(yīng)用。過程與方法1.通過鋼和鑄鐵實(shí)際應(yīng)用引出課程教學(xué)。2.應(yīng)用汽車實(shí)例引出各知識點(diǎn)教學(xué)。教學(xué)重點(diǎn)1.鐵碳合金的基本組織及鐵碳合金的分類。2.碳對鋼性能的影響規(guī)律。教學(xué)難點(diǎn)1.鐵的同素異晶轉(zhuǎn)變的規(guī)律。2.鐵碳合金相圖。教學(xué)方法啟發(fā)式互動式教學(xué)、分組教學(xué)教具準(zhǔn)備多媒體教學(xué)設(shè)備、激光翻頁筆等。教學(xué)過程(教學(xué)內(nèi)容與步驟)學(xué)生活動教師導(dǎo)學(xué)一、復(fù)習(xí)舊課1.提問上次課講授知識,檢查學(xué)生作業(yè)完成情況,并記錄學(xué)生各項(xiàng)學(xué)習(xí)表現(xiàn)。2.重點(diǎn)復(fù)習(xí)金屬材料力學(xué)性能指標(biāo)知識。二、任務(wù)描述鐵碳合金相圖是研究鐵碳合金的工具,是研究鋼和鑄鐵成分、溫度、組織和性能之間關(guān)系的理論基礎(chǔ),也是制定各種熱加工工藝方案的依據(jù)。了解與掌握鐵碳合金相圖,對鐵碳合金材料的研究和選用具有重要的指導(dǎo)意義。三、講解新課一、金屬的晶體結(jié)構(gòu)與同素異晶轉(zhuǎn)變1.金屬的晶體結(jié)構(gòu)(1)晶體和非晶體固態(tài)物質(zhì)根據(jù)其原子排列特征,可分為晶體和非晶體兩類。晶體有一定的熔點(diǎn),其性能隨組織結(jié)構(gòu)的改變而改變;非晶體沒有一定的熔點(diǎn),其性能在各個(gè)方向上是相同的。(2)晶格和晶胞抽象的用于描述原子在晶體中排列方式的空間幾何格架稱為晶格,最少數(shù)目的原子排列成的最小結(jié)構(gòu)單元來表示晶格,稱為晶胞。(3)3種典型的金屬晶體結(jié)構(gòu)體心立方晶格、面心立方晶格、密排六方晶格(4)實(shí)際金屬的晶體結(jié)構(gòu)實(shí)際金屬中,晶粒內(nèi)部的原子排列并不理想,其內(nèi)原子的排列也只是大體上一致,其中不一致的原子排列稱為晶體缺陷。晶體缺陷按形狀不同可分三類,即點(diǎn)缺陷、線缺陷、面缺陷。2.金屬的結(jié)晶(1)結(jié)晶的基本概念物質(zhì)由液態(tài)轉(zhuǎn)變?yōu)楣虘B(tài)的過程稱為凝固,如果通過凝固形成晶體,則又稱為結(jié)晶。純金屬的實(shí)際結(jié)晶溫度T1總是低于平衡結(jié)晶溫度T0(理論結(jié)晶溫度或熔點(diǎn)),這種現(xiàn)象叫做過冷。(2)金屬的結(jié)晶過程實(shí)驗(yàn)證明,結(jié)晶是晶體在液體中從無到有(晶核形成),由小變大(晶核長大)的過程。自發(fā)形核、非自發(fā)形核;平面方式、樹枝狀方式3.金屬的同素異晶轉(zhuǎn)變金屬元素在固態(tài)下溫度變化時(shí)晶格類型的變化,稱為同素異晶轉(zhuǎn)變。為了區(qū)別于由液態(tài)轉(zhuǎn)變?yōu)楣虘B(tài)的初次結(jié)晶,常將同素異晶轉(zhuǎn)變稱作二次結(jié)晶或重結(jié)晶。金屬的同素異晶轉(zhuǎn)變?yōu)闊崽幚硖峁┗A(chǔ),鋼能夠進(jìn)行多種熱處理,就是因?yàn)殍F能夠在固態(tài)下發(fā)生同素異晶轉(zhuǎn)變。二、合金的晶體結(jié)構(gòu)1.合金的組元組成合金的基本物質(zhì)稱為組元。2.相和組織“相”是金屬或合金中具有相同化學(xué)成分、相同結(jié)構(gòu)并以界面相互分開的各個(gè)均勻的組成部分?!敖M織”是指用肉眼或借助于放大鏡、顯微鏡能觀察到的材料內(nèi)部的形態(tài)結(jié)構(gòu)。3.合金的組織固溶體、金屬化合物和機(jī)械混合物。三、鐵碳合金的基本組織1.鐵素體碳溶于a-Fe中所形成的固溶體稱為鐵素體,用符號F表示。2.奧氏體碳溶于g-Fe中所形成的固溶體稱為奧氏體,用符號A表示。3.滲碳體滲碳體是鐵和碳的化合物,分子式為Fe3C,碳含量為6.69%。4.珠光體鐵素體和滲碳體組成的機(jī)械混合物稱為珠光體,用符號P表示。5.萊氏體奧氏體和滲碳體組成的機(jī)械混合物稱為萊氏體,用符號Ld表示。鐵碳合金中一共有三個(gè)相,即鐵素體、奧氏體和滲碳體。但奧氏體一般僅存在于高溫下,所以室溫下,鐵碳合金中只有鐵素體和滲碳體兩個(gè)相。四、鐵碳合金相圖鐵碳合金相圖是表示在極其緩慢冷卻(或加熱)的情況下,不同成分的鐵碳合金在不同溫度,所具有的組織或狀態(tài)的圖形。目前,應(yīng)用的鐵碳合金相圖是碳含量為0~6.69%的合金部分,因?yàn)樘己看笥?.69%的鐵碳合金在工業(yè)上無使用價(jià)值。所以,鐵碳合金相圖實(shí)際上是Fe-Fe3C相圖。1.鐵碳合金相圖中的特性點(diǎn)A、B、C(共晶點(diǎn))、D、E、G(a-Fe與g-Fe同素異晶轉(zhuǎn)變點(diǎn))、P、S(共析點(diǎn))2.鐵碳合金相圖中的特性線①ACD線即液相線。②AECF線即固相線。③AE線。④GS線又稱A3線。⑤ES線又稱Acm線,是碳在g-Fe中溶解度隨溫度變化的曲線。⑥ECF線稱為共晶線。⑦wC/%五、鐵碳合金的分類1.工業(yè)純鐵0<Wc<0.0218%2.鋼0.0218%<Wc<2.11%3.白口鑄鐵2.11%<Wc<6.69%鋼的性能主要取決于含碳量,碳含量越低,鋼的強(qiáng)度和硬度越低、塑性和韌性越好。碳含量越高,鋼的強(qiáng)度和硬度越高、塑性和韌性越差。四、任務(wù)實(shí)施根據(jù)鐵碳合金相圖,結(jié)合汽車零件的使用工況和性能要求,合理地對下面汽車典型零件進(jìn)行選材分析。五、課后作業(yè)1.完成習(xí)題冊相對應(yīng)練習(xí)題。2.說明碳含量對鋼性能的影響。1.學(xué)習(xí)小組派代表列舉晶體和非晶體生活實(shí)例。2.學(xué)習(xí)小組派代表回答鐵碳合金基本組織知識。3.學(xué)習(xí)小組派代表說明學(xué)習(xí)本次教學(xué)內(nèi)容的感想。1.教師提前分組,安排學(xué)生認(rèn)真聽課,等待后面提問。2.教師組織學(xué)生課堂發(fā)言,講述強(qiáng)度與塑性的區(qū)別。3.教師總結(jié)學(xué)生課堂表現(xiàn),鼓勵(lì)、表揚(yáng)學(xué)生。教學(xué)小結(jié)1.掌握鐵碳合金的基本組織及其性能特點(diǎn)。2.掌握碳對鋼性能的影響規(guī)律及鐵碳相圖的應(yīng)用。任務(wù)4.3汽車典型零件熱處理工藝方案設(shè)計(jì)教學(xué)內(nèi)容任務(wù)4.3汽車典型零件熱處理工藝方案設(shè)計(jì)教學(xué)學(xué)時(shí)2學(xué)時(shí)教學(xué)目標(biāo)知識與技能1.掌握鋼的熱處理概念。2.掌握汽車典型零件的熱處理方法及應(yīng)用。3.具有為汽車典型零件選擇合適熱處理的能力。過程與方法1.通過未進(jìn)行熱處理的零部件在使用中常出現(xiàn)的問題、引發(fā)的事故引出熱處理教學(xué)。2.應(yīng)用汽車實(shí)例引出各知識點(diǎn)教學(xué)。教學(xué)重點(diǎn)1.鋼的普通熱處理工藝及作用。2.鋼表面熱處理的目的與作用。教學(xué)難點(diǎn)鋼的表面熱處理工藝。教學(xué)方法啟發(fā)式互動式教學(xué)、分組教學(xué)教具準(zhǔn)備多媒體教學(xué)設(shè)備、激光翻頁筆等。教學(xué)過程(教學(xué)內(nèi)容與步驟)學(xué)生活動教師導(dǎo)學(xué)一、復(fù)習(xí)舊課1.提問上次課講授知識,檢查學(xué)生作業(yè)完成情況,并記錄學(xué)生各項(xiàng)學(xué)習(xí)表現(xiàn)。2.重點(diǎn)復(fù)習(xí)鐵碳合金相圖知識。二、任務(wù)描述汽車發(fā)動機(jī)曲軸軸頸處要求有高的硬度和耐磨性;汽車齒輪要求齒面具有足夠的硬度,同時(shí)齒心具有較好的韌性。因?yàn)闊崽幚硎窃谥圃炱嚵慵^程中的重要工序,對發(fā)揮金屬材料的潛力、改善零件的使用性能、提高產(chǎn)品的質(zhì)量、延長產(chǎn)品的使用壽命等具有極其重要的意義。三、講解新課熱處理是將鋼鐵材料在固態(tài)下以適當(dāng)?shù)姆绞竭M(jìn)行加熱、保溫和冷卻,以獲得所需組織和性能的工藝過程。鋼的熱處理工藝曲線一、鋼的熱處理的組織改變原理1.鋼在加熱時(shí)的轉(zhuǎn)變鋼加熱的目的是為了獲得奧氏體。(1)鋼的相變點(diǎn)(臨界點(diǎn))(2)奧氏體的形成①奧氏體晶核的形成。②奧氏體晶核的長大。③剩余滲碳體的溶解。④奧氏體的均勻化。2.保溫階段的目的保溫階段,不但可以使零件內(nèi)外溫度均勻和轉(zhuǎn)變完全,而且還可以獲得成分均勻的奧氏體,以便鋼冷卻后獲得良好的組織和性能。3.鋼在冷卻時(shí)的轉(zhuǎn)變轉(zhuǎn)變組織:珠光體、索氏體、托氏體、上貝氏與下貝氏體和馬氏體。二、鋼的熱處理根據(jù)熱處理目的和工藝方法的不同,熱處理一般可分為普通熱處理和表面熱處理;根據(jù)熱處理的作用不同,熱處理一般可分為預(yù)備熱處理和最終熱處理。(一)普通熱處理1.退火退火是將鋼件加熱到高于或低于鋼的臨界點(diǎn),保溫一定時(shí)間,隨后在爐中或埋入導(dǎo)熱性較差的介質(zhì)中緩慢冷卻,以獲得接近平衡組織的一種熱處理工藝,又稱“燜火”。2.正火正火是將鋼件加熱到Ac3(對于亞共析鋼)或Accm(對于過共析鋼)以上30℃~50℃,保溫后從爐內(nèi)取出,在空氣中冷卻的熱處理工藝。3.淬火將鋼件加熱到Ac3或Ac1以上保溫一定時(shí)間后,以大于臨界冷卻速度Vc的快速冷卻而獲得馬氏體或貝氏體的熱處理工藝。4.回火把淬火后的鋼件重新加熱到Ac1線以下,保溫一段時(shí)間,再以適當(dāng)?shù)睦鋮s速度冷卻到室溫的熱處理工藝。(1)低溫回火低溫回火可減小工件的內(nèi)應(yīng)力、降低脆性,保持高的硬度和耐磨性,適用于要求硬度高、耐磨性好的零件,如各種工具(刀具、量具、模具)、滾動軸承等。(2)中溫回火中溫回火(加熱溫度350℃~500℃)后得到的組織為回火托氏體,材料硬度為35~45HRC。中溫回火可顯著減小工件的淬火應(yīng)力,使工件具有高的彈性和屈服強(qiáng)度,并具有一定的塑性和韌性,主要用于處理各種彈簧、發(fā)條及鍛模等。(3)高溫回火高溫回火(加熱溫度500℃~650℃)后得到的組織為回火索氏體,材料硬度為25~35HRC。高溫回火基本可消除淬火應(yīng)力,使工件獲得較高的強(qiáng)度和韌性。通常把淬火加高溫回火的操作稱為調(diào)質(zhì)處理,它
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