汽车机械基础

农应斌

目录

  • 1 学习指南
    • 1.1 课程介绍
    • 1.2 课程设计
    • 1.3 授课标准
    • 1.4 授课计划
  • 2 项目一 汽车总体认识
    • 2.1 导学
    • 2.2 汽车机械构造总体认识
    • 2.3 机器的组织及特征
    • 2.4 机械基本概念
    • 2.5 汽车应用材料认识
    • 2.6 拓展学习
    • 2.7 项目测试
  • 3 项目二 连杆机构分析与应用
    • 3.1 导学
    • 3.2 平面机构的组成及简图绘制
      • 3.2.1 运动副及其分类
      • 3.2.2 平面机构简图绘制
      • 3.2.3 机构自由度计算
    • 3.3 平面连杆机构类型及应用
      • 3.3.1 四杆机构基本类型
      • 3.3.2 四杆机构演化形式
    • 3.4 构件力学分析基础知识
      • 3.4.1 静力学基本概念
      • 3.4.2 静力学公理
      • 3.4.3 约束和约束力
      • 3.4.4 构件受力分析及受力图
    • 3.5 连杆机构运动特性分析
    • 3.6 拓展学习
    • 3.7 项目测试
  • 4 项目三汽车发动机连杆机构失效分析
    • 4.1 导学
    • 4.2 连杆拉伸与压缩变形分析
    • 4.3 轴向拉伸与压缩变形强度计算
    • 4.4 金属材料力学性能指标
    • 4.5 常用金属材料及在汽车上应用
      • 4.5.1 金属材料的基础知识
      • 4.5.2 碳钢的类型及牌号
      • 4.5.3 合结钢类型及牌号
      • 4.5.4 铸铁材料类型及牌号
      • 4.5.5 金属材料在汽车发动机结构的应用
    • 4.6 拓展学习
    • 4.7 项目测试
  • 5 项目四   凸轮传动机构分析与应用
    • 5.1 导学
    • 5.2 凸轮机构类型及应用
    • 5.3 凸轮机构的工作过程分析
    • 5.4 从动件运动规律
    • 5.5 凸轮机构设计
    • 5.6 拓展学习  运动件之间的摩擦
    • 5.7 项目测试
    • 5.8 期中测试
  • 6 项目五   带传动和链传动
    • 6.1 导学
    • 6.2 带传动类型及应用
    • 6.3 传动带及带轮
    • 6.4 带传动使用及维护
      • 6.4.1 带传动的弹性滑动和打滑
      • 6.4.2 带传动的张紧
    • 6.5 链传动
    • 6.6 项目测试
  • 7 项目六  汽车轮系传动与应用
    • 7.1 导学
    • 7.2 轮系类型及功用
    • 7.3 齿轮传动基本知识
      • 7.3.1 齿轮结构类型认识
      • 7.3.2 渐开线及渐开线齿廓认识
    • 7.4 渐开线直齿圆柱齿轮传动
      • 7.4.1 渐开线标准直齿圆柱齿轮主要参数及几何尺寸计算
      • 7.4.2 直齿圆柱齿轮传动
    • 7.5 斜齿圆柱齿轮传动
    • 7.6 圆锥齿轮传动
    • 7.7 齿轮传动失效形式
    • 7.8 轮系传动比计算
      • 7.8.1 定轴轮系传动比计算
      • 7.8.2 周转轮系传动比计算
    • 7.9 项目测试
  • 8 项目七  汽车轴系零部件应用
    • 8.1 导学
    • 8.2 轴
      • 8.2.1 轴的类型
      • 8.2.2 轴的结构分析
      • 8.2.3 轴的承载能力分析
    • 8.3 滑动轴承的类型及应用
    • 8.4 滚动轴承的类型及应用
      • 8.4.1 滚动轴承的类型
      • 8.4.2 滚动轴承的代号认识
      • 8.4.3 滚动轴承的使用维护
      • 8.4.4 滚动轴承的固定与支承
    • 8.5 联轴器和离合器
      • 8.5.1 联轴器类型及应用
      • 8.5.2 离合器类型及应用
    • 8.6 键、花键联接
      • 8.6.1 键联接
      • 8.6.2 花键联接
    • 8.7 螺纹联接
      • 8.7.1 螺纹基础知识
      • 8.7.2 螺纹联接类型及结构
      • 8.7.3 螺纹联接的使用与维护
    • 8.8 项目测试
  • 9 项目八 车辆行驶装置结构分析与应用
    • 9.1 导学
    • 9.2 车辆行驶装置结构与受力分析
    • 9.3 车轮与轮胎结构、轮胎材料
    • 9.4 弹簧的功用、类型和材料
    • 9.5 项目测试
  • 10 综合练习及测试
    • 10.1 综合练习一
    • 10.2 综合练习二
    • 10.3 综合练习三
    • 10.4 综合测试一
机器的组织及特征
  • 1 导读
  • 2 教学视频
  • 3 知识小测

机器的组成及其特征

     1-4所示单缸内燃机的构成,它是由气缸体1、活塞2、进气阀3、排气阀4、推杆5、凸轮6、连杆7、曲柄8和大小齿轮910等所组成的。内燃机工作时,气缸燃气推动活塞运动。活塞的上下往复移动通过连杆转变为曲轴的连续转动。凸轮和推杆是用来打开或关闭进气阀和排气阀的。为了保证曲轴每转两周,进、排气阀各开闭一次,在曲轴和凸轮之间安装了齿数比为12的一对齿轮。这样,当燃气推动活塞运动时,进、排气阀有规律地开闭,加上供给、点火系等装置的配合,把燃气的热能转换为曲轴转动的机械能。

1-4  单缸内燃机构造

1—   气缸体  2—活塞  3—进气阀  4—排气阀  5—推杆

6—凸轮  7—连杆  8—曲柄910—大小齿轮

 




 从以上例子分析,可以归纳成以下几点认识:

1)一部机器就其功能来讲,一般都有下面三大基本组成部分:

    1)动力部分  它是驱动整个机器完成预定功能的动力源,如汽车的发动机。各种机器广泛使用的动力源有电力、热力、液力、压缩气体、风力等。

  2)执行部分  它是机器中直接完成工作任务的组成部分。如汽车的行驶系、内燃机的活塞、起动机的吊钩、机床的刀架等。

3)传动部分  它是机器中介于原动机和执行部分之间,用来完成运动形式、运动和动力参数转换的组成部分。利用它可以减速、增速、调速、改变转矩以及改变运动形式等,从而满足执行部分的各种要求。如汽车的传动系、内燃机的连杆、齿轮机构。常用的传动形式有机械传动、液压传动、气压传动、电动传动等。其中机械传动应用最广。

机械传动通常是通过各种传动机构(如连杆传动机构、凸轮传动机构、带传动、齿轮传动、间歇运动机构、起停和换向等装置)与各种零件(如轴、轴承、联轴器、螺栓及弹簧等)配合完成传动任务的。其运动特性通常用转速、速比、变速范围等参数表示;动力特性通常用功率、转矩、效率等表示。

以上三大部分中执行部分和传动部分是机器的主体。

此外,一部完整的机器一般还需要控制部分  它是使上述三个基本职能部分彼此协调运作,并准确、安全、可靠地完成整机功能的组成部分,如汽车的转向系、制动系,内燃机的凸轮配气机构等。它包括机械控制、电气控制、液压控制和气压控制系统等。

2)任何机器都是由许多零件组合而成。根据机器的功能和结构要求,某些零件需刚性联结成一个整体,成为机器中运动的基本单元体,通常称为构件。零件是机器中最小的制造单元。为了结构和工艺的需要,构件既可以由若干个零件,也可以是独立运动的零件。

3)机器除传递运动和动力外,还具有变换或传递能量、物料和信息的功能。机器具有以下三个特征:

     1)机器是由多个构件组成的;

     2)各构件间具有确定的相对运动,能够实现预期的机械运动;

        3)能够完成有效的机械功或进行能量转换(如内燃机把热能转换成机械能)。

工程案例: