汽車機械基礎 第3版 教案全套 韓慶國 第1-12章 汽車機械系統(tǒng)簡介 -汽車中的氣壓傳動

課時計劃序號專業(yè)及班級授課類型講授月日講授（90＇）課題第1章汽車機械系統(tǒng)簡介課時教學目的1.熟悉燃油車及純電動汽車的總體構造；2.熟悉燃油車的發(fā)動機和底盤的機械系統(tǒng)組成、作用；3.了解純電動汽車的傳動裝置、行駛裝置、轉向裝置及制動裝置的組成及作用；4.理解汽車動力的傳動路線。5.能識別汽車主要總成：發(fā)動機總成、轉向器總成、變速器總成、前后橋、車架等；能正確描述燃油車各組成部分的作用；能正確描述純電動車的組成及各機械裝置的作用。重點與難點重點：傳統(tǒng)汽車和純電動汽車的機械系統(tǒng)組成難點：汽車動力傳動路線時間內容及講授方法教具5＇60＇20＇5＇組織教學及新課導入一、燃油車的總體構造二、純電動汽車的機械系統(tǒng)組成小結 檢查意見簽字任課教師：板書設計（I）1.1燃油車的總體構造一、典型轎車的組成二、典型轎車的總體結構三、發(fā)動機四、底盤五、車身六、電氣設備板書設計（II）1.2純電動汽車的機械系統(tǒng)一、傳動裝置二、行駛裝置三、轉向裝置四、制動裝置課后小結作業(yè)授課內容教案（副頁）1.1燃油車的總體構造一、典型轎車的組成燃油車一般由發(fā)動機、底盤、車身及電氣設備組成。二、典型轎車的總體結構1-發(fā)動機罩2-發(fā)動機3-發(fā)電機4-前大燈5-前輪6-變速箱7-座椅8-傳動軸9-后輪10-制動器11-后轉向燈12-驅動橋13-行李廂14-車頂縱梁15-車窗16-車門17-轉向系統(tǒng)18-前懸架三、發(fā)動機發(fā)動機能夠把化學能轉變?yōu)闄C械能，也稱為引擎。目前，大多數(shù)燃油車的發(fā)動機都采用往復活塞式內燃機，其主要由兩大機構和五大系統(tǒng)組成：曲柄連桿機構、配氣機構、燃油供給系統(tǒng)、點火系統(tǒng)、潤滑系統(tǒng)、冷卻系統(tǒng)和啟動系統(tǒng)。柴油發(fā)動機與汽油發(fā)動機的區(qū)別是沒有點火系統(tǒng)。1.曲柄連桿機構曲柄連桿機構一般由機體組、活塞連桿組和曲軸飛輪組等組成。曲柄連桿機構是發(fā)動機完成能量轉換的傳動機構。當可燃混合氣在氣缸中燃燒時，活塞承受燃氣壓力在汽缸內作直線運動，通過連桿轉換成曲軸的旋轉運動，并通過曲軸向外輸出動力。組織教學導入：提問汽車的組成，總結導入新課。PPT演示燃油車基本組成，進行講解。PPT演示轎車總體結構，進行提問，總結轎車的總體結構。PPT演示發(fā)動機的位置圖，加深學生對發(fā)動機的感性認識。No1授課內容教案（副頁）汽油發(fā)動機的總體結構1-機油加注口2-氣門搖臂3-凸輪軸4-排氣門5-張緊輪6-正時帶7-機油濾清器8-曲軸帶輪9-油底殼10-汽車發(fā)電機11-連桿12-活塞13-進氣門14-飛輪15-進氣歧管16-進氣歧管2.配氣機構的功用是根據(jù)發(fā)動機的工作順序和工作過程，定時開啟和關閉進氣門和排氣門，使可燃混合氣或空氣進入汽缸，并使廢氣從汽缸內排出，實現(xiàn)換氣過程。曲軸通過正時帶輪和正時皮帶驅動凸輪軸轉動，由凸輪的旋轉控制氣門定時開啟和關閉。3.汽油機燃油供給系統(tǒng)的功用是根據(jù)發(fā)動機的要求，配制出一定數(shù)量和濃度的混合氣，供入汽缸，并將燃燒后的廢氣從汽缸內排出到大氣中；柴油機燃油供給系的功用是把柴油和空氣分別供入汽缸，在燃燒室內形成混合氣并燃燒，最后將燃燒后的廢氣排出。4.點火系統(tǒng)的功用是按照發(fā)動機的工作順序定時產生足夠強度的電火花把混合氣點燃。5.潤滑系統(tǒng)的功用就是向作相對運動的零件表面輸送定量的清潔潤滑油，以實現(xiàn)液體摩擦，減小摩擦阻力，減輕機件的磨損，同時還能對零件表面進行清洗和冷卻。6.冷卻系統(tǒng)的功用是將發(fā)動機受熱零部件吸收的多余熱量及時散發(fā)出去，保證發(fā)動機在最適宜的溫度狀態(tài)下工作。發(fā)動機采用兩種冷卻方式，即風冷與水冷。7.曲軸在外力作用下從開始轉動到發(fā)動機開始自行運轉的全過程，稱為發(fā)動機的啟動。PPT演示汽油機總體結構，進行講解，加深學生對汽車結構的認知。思政：結合發(fā)動機結構的復雜性，對學生進行嚴謹認真的學習態(tài)度教育。提問：汽車為什么需要潤滑系統(tǒng)？總結分析。提問：汽車為什么需要冷卻系統(tǒng)？總結分析。No2授課內容教案（副頁）啟動系統(tǒng)主要由蓄電池、點火開關、起動機等組成，在點火開關和啟動繼電器的控制下，蓄電池提供電能，起動機將電能轉化為機械能，帶動發(fā)動機的飛輪齒圈和曲軸轉動，從而使發(fā)動機進入自行運轉狀態(tài)。四、汽車底盤1-轉向系2-制動系3-傳動系4-行駛系底盤是用來支撐和安裝汽車發(fā)動機及其零部件的總成，形成汽車的整體造型，接受發(fā)動機的動力，使汽車能夠正常運動和行駛。底盤由四部分組成：傳動系、行駛系、轉向系和制動系。1.傳動系統(tǒng)主要由離合器、變速器、萬向節(jié)、傳動軸和驅動橋組成。對發(fā)動機前置后輪驅動的汽車，發(fā)動機的動力通過離合器傳給變速器2，再通過傳動軸3、萬向節(jié)4、主減速器和差速器5傳給驅動半軸6，驅動半軸將動力傳給驅動車輪，進而使車輪轉動。傳動系統(tǒng)具有減速、變速、倒車、中斷發(fā)動機的動力傳遞及左右車輪差速等功能。傳動系與發(fā)動機配合工作時，能保證汽車在各種工況下正常行駛。2.行駛系接受發(fā)動機經傳動系統(tǒng)傳來的轉矩，通過驅動車輪與路面間的附著作用，產生汽車牽引力，保證汽車正常行駛，此外行駛系還能緩和不平路面對車身造成的沖擊和振動，保證汽車行駛的平順性。行駛系主要由車架、車橋（也稱車軸）、懸架和車輪組成，圖示為載貨汽車的行駛系組成，現(xiàn)在的普通轎車一般已沒有車架，僅由懸架和車輪等部分組成。3.轉向系的功用是改變或恢復汽車行駛方向。主要由轉向操縱機構、轉向器、轉向傳動機構組成。轉向操縱機構作用是將駕駛員作用在轉向盤上的力傳遞到轉向器。轉向器一般固定在汽車車架或車身上，轉向力一般通過轉向器后會改變傳遞方向。轉向傳動機構將轉向器輸出的力和運動傳遞給車輪，使左右車輪按一定關系偏轉。PPT演示汽車底盤圖片，進行底盤結構組成及各部分作用。PPT演示汽車傳動系統(tǒng)、轉向系統(tǒng)、行駛系統(tǒng)和制動系統(tǒng)圖片，講解其組成及作用。No3授課內容教案（副頁）4.汽車制動系的作用是使行駛中的汽車減速甚至停止。制動系統(tǒng)根據(jù)作用不同可分為行車制動系統(tǒng)、駐車制動系統(tǒng)、應急制動系統(tǒng)及輔助制動系統(tǒng)。行車制動系統(tǒng)和駐車制動系統(tǒng)是每一輛汽車都必須具備的。使行駛中的汽車降低速度甚至停車的制動系統(tǒng)稱為行車制動系統(tǒng)；使已停駛的汽車駐留原地不動的制動系統(tǒng)稱為駐車制動系統(tǒng)。五、汽車車身車身安裝在底盤車架上，供駕乘人員乘坐或裝載貨物。轎車和客車的車身一般為整體結構，卡車的車身一般由駕駛室和貨箱兩部分組成。汽車車身結構主要包括：車身外殼、車門、車窗、前面板、內外飾件和車身附件、座椅、通風、加熱、冷卻和空調裝置等。六、電氣設備電氣系統(tǒng)是汽車的重要組成部分之一，主要包括電子系統(tǒng)和電氣系統(tǒng)。電氣設備由電源系、發(fā)動機啟動系和點火系、汽車照明和信號裝置等組成。此外，在現(xiàn)代汽車上愈來愈多地裝用各種電子設備：微處理機、中央計算機系統(tǒng)及各種人工智能裝置等，顯著地提高了汽車的性能。1.2純電動汽車的機械系統(tǒng)1-電動機2-底盤3-電氣設備4-車身思政：結合純電動汽車的發(fā)展對學生進行環(huán)保意識教育以及科技強國教育。No4授課內容教案（副頁）新能源汽車是指使用新型能源代替?zhèn)鹘y(tǒng)燃油的汽車，主要包括電動汽車、混合動力汽車和燃料電池汽車。純電動汽車以電力作為動力源，用電機驅動車輪行駛。沿用傳統(tǒng)的汽車構造結構劃分，新能源電動汽車可分為電動機、底盤、車身和電氣設備四部分，或者劃分為電力驅動系統(tǒng)、電源系統(tǒng)和輔助系統(tǒng)三部分。新能源電動汽車的機械系統(tǒng)主要包括傳動裝置、行駛裝置、轉向裝置及制動裝置，工業(yè)用的電動汽車還設有為完成作業(yè)要求而設置的工作裝置。一、傳動裝置傳動裝置指的是驅動電機轉軸和車輪之間的機械連接部分，由于電動機具有良好的牽引特性，因此純電動汽車不需要離合器和變速箱。純電動汽車的傳動裝置主要包括減速器、傳動軸、差速器等。二、行駛裝置行駛裝置的作用是將電動機的驅動力矩通過車輪變成對地面的作用力，驅動車輪行走。其結構與燃油車類似，主要由車架、車橋、車輪和懸架等部件組成。三、轉向裝置電動汽車轉向裝置的作用是保持或改變行駛方向，其組成與燃油車類似，主要包括轉向操縱機構、轉向器、轉向傳動機構等部件。四、制動裝置新能源電動汽車的制動裝置也是為汽車減速或停車而設置的，包括行車制動和駐車制動兩套裝置。制動裝置組成與燃油車類似，通常由制動器和制動傳動裝置組成。在電動汽車上，一般還有電磁制動裝置，它可以利用驅動電動機的控制電路實現(xiàn)電動機的發(fā)電運行，使減速制動時的能量轉換成對蓄電池充電的電流，從而得到再生利用。小結：1.傳統(tǒng)汽車的組成2.純電動汽車機械系統(tǒng)組成No5課時計劃序號專業(yè)及班級授課類型講授月日講授（360＇）課題第2章運動機構受力分析課時教學目的掌握靜力分析的基本概念及基本公理；掌握常見約束的性質及特點；掌握滑動摩擦和滾動摩擦的區(qū)別，理解滑動摩擦定律；理解剛體定軸轉動的相關概念；理解功率、轉速與轉矩的關系；能對汽車中典型構件的受力情況進行正確分析。重點與難點重點：力系的分析及計算難點：對汽車典型構件進行受力分析時間內容及講授方法教具5＇120＇60＇60＇45＇45＇25＇組織教學及新課導入一、靜力學基礎二、平面匯交力系三、力矩與力偶四、摩擦五、剛體定軸轉動小結及習題 檢查意見簽字任課教師：板書設計（I）第2章運動機構受力分析一、靜力學基礎1、基本概念2、基本公理3、約束與約束反力4、受力分析及受力圖二、平面匯交力系1、幾何法2、解析法三、力矩與力偶1、定義2、平面力偶系的合成3、力的平移定理四、摩擦1、滑動摩擦2、滾動摩擦3、摩擦角4、自鎖板書設計（II）五、剛體定軸轉動1、概念2、功率、轉速與轉矩的關系課后小結作業(yè)授課內容教案（副頁）2.1靜力學基礎一、靜力學的基本概念和基本公理1.靜力學基本概念（1）平衡：物體相對于地面保持靜止或作勻速直線運動的狀態(tài)。（2）力的概念：①力的定義：力是物體之間的相互作用，這種作用能使物體的運動狀態(tài)發(fā)生改變，或使物體變形。②力的三要素：大小、方向、作用點。

③力的表示方法：（3）剛體的概念：剛體就是在任何力的作用下，其大小和形狀都保持不變。在靜力學中，常把受力物體看作是剛體。2.靜力學的基本公理（1）力的平行四邊形公理（2）二力平衡公理（3）加減平衡力系公理推論1：力的可傳性原理：作用于剛體上某點的力，可以沿著它的作用線移到剛體內任意一點，并不改變該力對剛體的作用。組織教學導入：提問靜力學的奠基者，總結導入新課。強調：靜力學主要研究物體在力的作用下處于平衡的規(guī)律。說明：剛體只是一個理想化的力學模型。No1授課內容教案（副頁）推論2：三力平衡匯交定理：（4）作用與反作用公理二、約束與約束反力1、相關概念（1）自由體：位移不受限制的物體稱為自由體，例如飛行的飛機。（2）非自由體：位移受到限制的物體成為非自由體，例如汽車、發(fā)動機、車輪。（3）約束：限制非自由體運動的周圍物體稱為約束。如汽車受地面的限制，地面對汽車來說就是約束。（4）約束反力：約束作用于非自由體上的限制其運動的力稱為約束反力。2、常見約束類型及其反力（1）柔索約束：由柔軟的繩索、皮帶、鏈條等所形成的約束稱為柔索約束。（2）光滑接觸面約束：兩個互相接觸的物體，當忽略接觸面上的摩擦力時，這種光滑接觸面構成的約束稱為光滑接觸面約束。提問學生：舉例提問學生：舉例PPT演示各類約束的圖示。提問學生：柔索約束的受力特點。提問學生：光滑接觸面約束的受力特點。No2授課內容教案（副頁）（3）鉸鏈約束：由鉸鏈構成的約束稱為鉸鏈約束。常見的鉸鏈支座有固定鉸鏈支座和活動鉸鏈支座兩種。固定鉸鏈支座活動鉸鏈支座（4）固定端約束：是指一端固定，另一端自由的支座，也稱為固定端支座。（5）徑向軸承（向心軸承）軸承約束是工程中常用的支撐形式，徑向軸承約束見圖所示。三、受力分析與受力圖畫物體的受力圖一般步驟如下：（1）畫出分析對象的簡圖；（2）在簡圖上畫出已知力；（3）在簡圖上畫出所受到的約束反力。2.2平面匯交力系一、概念1.力系：作用在一個物體上的多個力。2.平面匯交力系：力系中各力的作用線均在物體的同一平面內且匯交于一點。提問學生：鉸鏈約束的受力特點。思政：結合約束的作用，對學生進行正確的人生觀教育。PPT演示習題。PPT演示例題，進行受力分析并畫受力圖。No3授課內容教案（副頁）二、平面匯交力系合成的幾何法1.力的三角形法則如圖所示，作用在物體上的同一點A的兩個力F1和F2，從任選點A作AB表示力矢F1，在其末端B作BC表示力矢F2，則AC即表示合力矢F。三角形ABC稱為力三角形，這種求合力矢的作圖規(guī)則稱為力的三角形法則。2.力的多邊形法則當匯交于一點的的力不只兩個時，可連續(xù)應用三角形法則，在求合力F時，只要將各已知力首尾相接，連成折線，可獲得合力F。圖中四個已知力與合力恰好構成一個多邊形，稱這種求合力的作圖法稱為力多邊形法則。3.平面匯交力系平衡的幾何條件平面匯交力系可以合成為一個合力，即平面匯交力系可用其合力代替，因此，平面匯交力系平衡的必要和充分條件是：該力系的合力為零。用矢量式表示為：∑F=0三、平面匯交力系的解析法1.力在坐標軸上的投影2.合力投影定理說明：當合力為零時，力多邊形的封閉邊的長度為零，即由各分力畫出的力多邊形首尾相接，形成一個閉合多邊形。因此，平面匯交力系平衡的幾何條件為：力系中各力組成的力多邊形自行閉合。No4授課內容教案（副頁）3.平面匯交力系的解析法（1）平面匯交力系的平衡條件力系的合力為零。合力的大小為：（2）平面匯交力系平衡的解析條件是：力系中所有各力在兩個相互垂直的坐標軸上的投影的代數(shù)和都等于零，即2.3力矩和力偶一、力矩與力偶的概念1.力矩：力F與轉動中心O到力F的作用線的垂直距離d的乘積。Mo(F)=±F?d2.合力矩定理Mo(F)=Mo(F1)+Mo(F2)+……+Mo(Fn)=∑Mo(Fi)3.力偶和力偶矩作用在一個物體上的大小相等、方向相反作用線平行但不在同一直線上的兩個力稱為力偶。力偶中力的大小與力偶臂的乘積來度量，稱為力偶矩。4.力偶的性質力偶對物體的作用效果由三個要素決定：（1）力偶矩的大小；（2）力偶的轉向；（3）力偶的作用面。說明：三要素完全相同的力偶稱為等效力偶。說明：力偶用正負號表示力偶的轉向。正負號的規(guī)定與力矩相同，即順時針方向轉動時為正，逆時針轉動時為負。No5授課內容教案（副頁）二、平面力偶系的合成與平衡條件1.平面力偶系的合成作用在物體上同一平面內的多個力偶，稱為平面力偶系。平面力偶系合成的結果仍是一力偶。2.平面力偶系的平衡條件面力偶系平衡的必要且充分條件是：力偶系中所有力偶矩的代數(shù)和等于零。三、力的平移定理力的平移定理：作用在剛體上的力F，可以平移至剛體的任一點上，而不改變原力的作用效果，但必須附加一個力偶，其力偶矩等于原力對新作用點的矩。原來作用在O點的力F就與作用在A點的平移力F2和一個力偶（稱為附加力偶）的作用等效。2.4摩擦一、滑動摩擦與滾動摩擦1.滑動摩擦兩個相互接觸的物體，當有相對滑動或相對滑動趨勢時，其接觸表面之間產生的彼此阻礙滑動的力稱為滑動摩擦力，簡稱摩擦力。物塊僅有相對滑動趨勢而不滑動時，存在的摩擦力稱為靜滑動摩擦力，簡稱靜摩擦力。2.滑動摩擦定律實驗證明：最大靜摩擦力的大小與兩物體間的正壓力（即法向反力）成正比，稱為靜滑動摩擦定律，簡稱靜摩擦定律。Fmax=fsFN提問：根據(jù)力的可傳性，力沿其作用線移動時，不改變力的作用效果。但是，在力平行移動后，其作用效果是否改變？總結：力對剛體的作用效果將發(fā)生改變，引入力的平移定理。PPT演示靜摩擦力實驗圖示?？偨Y：靜摩擦力的大小不是固定的數(shù)值。靜摩擦力也不能無限制地增大No6授課內容教案（副頁）（1）物體處于靜止狀態(tài)靜摩擦力Ff的大小在0到Fmax之間變化；（2）物體處于臨界狀態(tài)最大靜摩擦力Fmax=fsFN；（3）物體處于滑動狀態(tài)動摩擦力F′=f?FN3.滾動摩擦當一個物體在另一個物體表面上滾動（或有滾動趨勢）時，受到的接觸面的阻礙作用稱為滾動摩擦。滾動摩擦的大小用力偶矩來量度，且與正壓力成正比。一般來說，在其他條件相同的情況下，克服滾動摩擦力矩使物體運動需要的力比克服滑動摩擦力所需要的力小得多。所以，汽車輪胎充氣不足時，行駛起來比較費力。二、摩擦角與自鎖1、摩擦角圖示中法向反力FN與摩擦力Ff的合力FR來代替它們的作用，稱為全反力。可以看出，全反力與接觸表面的法線間的夾角將隨著摩擦力的增大而增大，當摩擦力達到最大值即最大靜摩擦力時，這個夾角將達到最大值，此時的夾角稱為摩擦角，用φm表示。tanφm=Fmax/FN=fs·FN/FN=fs摩擦角的正切值等于靜摩擦因數(shù)。因此，摩擦角也是表示材料表面性質的一個物理量。2.自鎖分析螺旋千斤頂：在其舉起重物后，要求絲桿及重物不會自行下降，而可以在任意位置都能保持平衡，即具有自鎖功能。分析：使絲桿及重物下滑的力為Gsinα，阻止其下滑的最大阻力為最大靜摩擦力Fmax＝fs?Gcosα，當Gsinα≤fs?Gcosα時，即α≤φm沿運動方向的分力小于或等于最大靜摩擦力時，絲桿（及重物）將不發(fā)生下滑。*工程上將這種依靠摩擦維持平衡的物體，在滿足一定幾何條件下，無論其主動力怎樣大，總能保持平衡而不滑動的現(xiàn)象稱為自鎖。*自鎖條件為：主動力與法線之間的夾角不大于最大摩擦角，即α≤φmNo7授課內容教案（副頁）2.5剛體定軸轉動一、剛體繞定軸的轉動1.剛體的定軸轉動在運動時，剛體內各點都繞一固定的直線作圓周運動，這種運動稱為剛體繞定軸轉動。2.轉速與角速度、線速度工程上常用轉速表示轉動的快慢。剛體的轉速是指單位時間內剛體轉過的圈數(shù)，用n表示，單位為r/min（轉/分）。（1）角速度ω與轉速n之間有如下關系：ω=2πn/60=πn/30（2）線速度與角速度的關系：v=rω3.角加速度剛體角速度變化的快慢和方向用角加速度表示，用符號ε表示，單位為rad/s2（弧度/秒2）。ε=⊿ω/⊿t4.勻速定軸轉動剛體的慣性力及轉動零件慣性力的平衡慣性力是由于外力的作用使物體的運動狀態(tài)改變時，因其慣性引起的運動物體對外界抵抗的反作用力，其大小等于運動物體的質量與加速度的乘積，方向與加速度相反，作用在施力物體上。5.轉動慣量轉動物體具有保持原有運動狀態(tài)不變的特性，稱為轉動慣性。物體的轉動慣性大小是由轉動慣量來度量的。轉動慣量的大小不僅與剛體質量m的大小有關，而且與剛體質量的分布有關。剛體的質量越大，質量的分布離轉軸越遠，其轉動慣量也越大。發(fā)動機曲軸上的慣性力二、功率、轉速和轉矩之間的關系1.功率功率是指力在單位時間內``作的功，用P表示。P=Fτv2.功率、轉速和轉矩之間的關系T=9550×P/n*本章小結：略*習題講解提問：為什么汽車在上坡或者超車時要換低速擋？分析公式總結：當功率一定時，轉矩T與轉速n成反比。因此，汽車上坡時，需要較大的驅動力矩T，駕駛員就換用低速擋，使汽車的速度減小，來獲得較大的牽引力。No8課時計劃序號專業(yè)及班級授課類型講授月日講授（270＇）課題第3章構件的承載能力分析課時教學目的理解材料力學的基本概念；掌握構件在外力作用下的受力特點、變形特點及規(guī)律；了解各種基本變形條件下內力和應力的計算方法；掌握彎矩圖的畫法；能用所學知識分析汽車典型零部件的變形及破壞形式。重點與難點重點：構件在外力作用下的受力特點、變形特點及規(guī)律難點：分析汽車典型零部件的變形及破壞形式時間內容及講授方法教具5＇85＇120＇45＇15＇組織教學及新課導入一、材料力學基本概念二、基本變形三、汽車常用零件的變形與疲勞破壞小結及習題 檢查意見簽字任課教師：板書設計（I）第3章構件的承載能力分析一、材料力學基本概念1、變形固體2、外力、內力3、應力、應變4、桿件基本變形形式二、基本變形1、拉伸和壓縮變形2、剪切變形3、扭轉變形4、彎曲變形板書設計（II）三、汽車常用零件的變形與疲勞破壞1、汽車常用零件變形2、汽車零部件的疲勞破壞課后小結作業(yè)授課內容教案（副頁）3.1材料力學的基本概念一、變形固體及基本假設*材料力學研究的內容：變形*材料力學研究的對象：變形固體。1、變形：任何物體受載荷（外力）作用后都會產生形狀和尺寸的變化，稱為變形。2、變形固體：可變形的固體。3、變形的類型：彈性變形：載荷去除后能恢復原狀的變形。塑性變形：載荷去除后不能恢復原狀的變形。4、研究中對變形固體的假設：（1）連續(xù)性假設。假設物質毫無空隙地充滿了整個固體。（2）均勻性假設。假設固體內各處的力學性能完全相同。（3）各向同性假設。假設固體在各個方向的力學性能完全相同。（4）小變形假設。若固體的變形較其尺寸小得多，這種變形稱為小變形。在小變形情況下，研究物體的靜力平衡等問題時，均可略去這種小變形，而按原始尺寸計算，從而使計算簡化。二、機械構件正常工作應滿足的要求1.足夠的強度構件抵抗破壞的能力，稱為強度。這里的破壞是指構件發(fā)生斷裂或因產生過度的塑性變形而不能夠繼續(xù)承載。例如傳動軸、連桿等不能斷裂。2.足夠的剛度構件抵抗變形的能力，稱為剛度。在某些情況下，構件雖有足夠的強度，但若受力后變形過大，即剛度不夠，也會影響正常工作。3.足夠的穩(wěn)定性構件受載后保持原有平衡形態(tài)的能力稱為穩(wěn)定性。*材料力學就是研究構件在外力作用下的變形和破壞的規(guī)律，提供有關強度、剛度和穩(wěn)定性的分析計算的基本方法的學科，其任務是在滿足強度、剛度和穩(wěn)定性的前提下，為構件選擇適宜的材料，確定合理的形狀和尺寸。三、外力、內力、應力及應變1、外力：作用于構件上的載荷和約束反力稱為外力。（1）按外力的作用方式體積力：連續(xù)分布在構件內部并作用在構件的每一個質點上，如重力、磁力以及由于運動加速度在質點上產生的慣性力都是體積力。分布力：連續(xù)作用于構件表面或某一范圍的表面力（接觸力），如發(fā)動機活塞在運動過程中對汽缸壁的側壓力。集中力：當表面力作用面積遠小于構件表面積或沿構件軸線的分布范圍遠小于構件長度，則可將分布力簡化為作用于一點的力，稱為集中力。如汽車變速箱中齒輪軸受到齒輪的壓力可簡化為集中力。集中力偶：當力偶作用的范圍遠遠小于梁的長度時，可簡化為作用于某一截面，稱為集中力偶。組織教學導入：列舉生活中物體變形的實例，引入工程中的物體變形特點，導入新課——材料力學。說明：分析物體的變形規(guī)律時，這種微小的變形不能忽略舉例No1授課內容教案（副頁）（2）按隨時間變化情況靜載荷：緩慢地由零增加到某一定值后，不再隨時間變化，保持不變或變化很不顯著的載荷；動載荷：隨時間顯著變化或使構件各質點產生明顯的加速度的載荷。交變載荷：隨時間作周期性變化的載荷；沖擊載荷：構件運動在瞬時內發(fā)生突然變化所引起的載荷。2、內力及截面法（1）內力構件因外力作用發(fā)生變形時，其內部各部分之間的相對位置發(fā)生變化，從而引起相鄰部分的相互作用力稱為內力。它是連續(xù)作用于截面上的分布力，并隨外力的改變而變化。（2）截面法為了求出內力的大小，假想將構件切開，由分離體的平衡條件，應用靜力學平衡方程，根據(jù)外力確定內力，這種方法稱為截面法。*截面法的步驟：截開：在求內力的截面處，假想用一平面將截面分成兩部分，保留任意一部分，舍去另一部分。代替：用作用于截面上的內力代替舍去部分對留下部分的作用。平衡：對留下的部分建立靜力學平衡方程，確定內力值。3、截面上的應力截面上單位面積所受的內力，用來表示截面上某點受力強弱程度的物理量稱為應力，應力的單位為，也稱為帕（Pa）。其中：垂直于截面的分量和切于截面的分量，稱為正應力，稱為切應力。4、應變截面的變形既有長度方面的改變也有角度方面的改變。變形的程度用應變來表示。長度方面的變形程度用線應變表示，簡稱應變。角度上的變形程度用切應變表示。強調：應用截面法時需注意兩點：①外載荷不能沿作用線移動。因為材料力學中研究的對象是變形體，不是剛體，力的可傳性不成立；②截面不能切在外力作用點處，要離開或稍微離開作用點。No2授課內容教案（副頁）四、桿件變形的基本形式1、桿件：長度遠大于橫向尺寸的構件。2、桿件變形的基本形式有四種：拉伸和壓縮、剪切、扭轉和彎曲。3、組合變形：兩種或兩種以上基本變形的組合，稱為組合變形。3.2基本變形形式一、拉伸和壓縮變形1、受力特點作用在桿兩端的兩個力大小相等、方向相反、作用線與桿的軸線重合。2、變形特點桿件沿軸向發(fā)生伸長或縮短。3、內力和應力（1）內力：拉伸和壓縮的內力為軸力，一般用表示。軸力的正負號規(guī)定為：桿件的變形為縱向伸長時，軸力為正，稱為拉力；桿件的變形為縱向壓縮時，軸力為負，稱為壓力。（2）應力拉伸和壓縮時的內力垂直于橫截面，所以應力也垂直于橫截面，根據(jù)應力的定義可知，橫截面上的應力為正應力，用σ表示。（3）胡克定律英國科學家胡克通過實驗，發(fā)現(xiàn)了力與變形的關系：當桿內的應力不超過某一限度時，應力與應變成正比，稱為胡克定律。4、拉伸壓縮時材料的力學性能（1）塑性材料的力學性能*彈性階段（ob段）：只產生彈性變形。A點所對應的應力值稱為比例極限，記為σP；b點所對應的應力是材料只出現(xiàn)彈性變形的極限值，σe稱為彈性極限。*屈服階段（bc段）：當應力超過彈性極限后繼續(xù)加載，應變增加很快，而應力先下降，然后作微小的波動，在曲線上出現(xiàn)接近水平線的小鋸齒形線段。所對應的應力稱為屈服極限或稱屈服強度，用σs表示，是衡量材料強度的重要指標。*強化階段（ce段）：過了屈服階段后，材料又恢復了抵抗變形的能力，要使它繼續(xù)變形必須增加拉力。這種現(xiàn)象稱為材料的強化。強化階段的最高點e點所對應的應力是材料所能承受的最大應力，稱為強度極限或抗拉強度。它表示材料所能承受的最大應力。是衡量材料強度的重要指標。No3授課內容教案（副頁）*頸縮階段：過e點后，應力達到強度極限后，在試樣的某一局部范圍橫向尺寸急劇縮小，形成頸縮現(xiàn)象。試樣承載能力急劇下降，在頸縮處被拉斷。（2）脆性材料的力學性能脆性材料拉伸時的應力—應變關系曲線沒有明顯的直線部分。在較小的拉應力下就被拉斷，沒有屈服和頸縮現(xiàn)象，拉斷前的應變很小。鑄鐵是典型的脆性材料拉斷時的最大應力即為其強度極限。因為沒有屈服現(xiàn)象，強度極限σb是衡量強度的唯一指標。（3）工作應力、極限應力、許用應力、安全系數(shù)與強度條件*工作應力：構件工作時，由載荷引起的應力。*極限應力：使材料喪失正常工作能力的應力。極限應力用σu表示，塑性材料的極限應力是其屈服極限σs；對于脆性材料的極限應力是其強度極限σb。許用應力：材料允許承受的最大應力[σ]。軸向拉伸或壓縮的強度條件：二、剪切變形1、剪切變形桿件受到大小相等、方向相反、作用線不重合且相距較近的兩個垂直于桿軸線方向的力的作用時，桿件位于兩個力中間部分各截面將產生相互錯動，這種變形稱為剪切變形。2、受力特點大小相等、方向相反、作用線相距很近。3、變形特點剪切面沿外力的方向發(fā)生相對錯動。4、剪切應力構件受到剪切力的作用時，在它的剪切面上就要產生與截面平行的抵抗剪切變形的內力，稱為剪力，用FQ表示。單位面積上剪力的大小稱為剪應力，其方向與剪力相同，平行于橫截面，為切應力，用τ表示。5、剪切的強度條件：舉例：灰鑄鐵無屈服極限，強度極限大大超過拉伸時強度極限4~5倍，故抗壓性能強，適用受壓零件。No4授課內容教案（副頁）6、擠壓變形一般情況下，桿件發(fā)生剪切變形的同時，還伴隨著擠壓變形。擠壓變形是兩桿件在相互傳遞壓力的接觸面上，因局部受較大的壓力，而出現(xiàn)塑性變形的現(xiàn)象（壓陷、起皺）。作用于接觸面間的壓力，稱為擠壓力，用符號Fjy表示。擠壓力引起的應力為擠壓應力，用σjy表示。擠壓變形的受力情況三、扭轉變形汽車轉向柱的受力情況1、受力特點作用在桿件兩端的一對力偶，大小相等、轉向相反、力偶作用面垂直桿的軸線。2、變形特點扭轉變形時，各橫截面繞桿軸線發(fā)生了相對轉動。3、圓軸扭轉變形的外力、內力及應力（1）外力扭轉變形時，作用在軸上的外力是一對力偶，其力偶矩通常不直接給出。當已知軸的轉速和傳遞的功率時，外力偶矩要利用公式計算。（2）扭轉時的內力—扭矩圓軸發(fā)生扭轉變形時，橫截面上將產生內力，此內力為一力偶，此力偶矩稱為扭矩，用符號T表示。T（Tˊ）=截面一側（左或右）所有外力偶矩的代數(shù)和說明：擠壓應力與壓縮應力并不相同。擠壓應力是分布在兩桿件接觸表面上的壓強；而壓縮應力是分布在整個桿件內部單位截面積上的內力。舉例：扭轉變形實例——汽車轉向柱，分析其受力特點。No5授課內容教案（副頁）扭矩的正負規(guī)定：按右手螺旋法則，四指彎向表示力偶的方向，大拇指的指向表示扭矩矢量的方向，若矢量的指向離開截面，扭矩為正；反之為負。依此規(guī)定，同一截面左右兩側的扭矩，數(shù)值和符號均相同。（3）圓軸扭轉時的應力圓軸扭轉的平面假設：圓軸扭轉變形時，各橫截面仍保持為平面，其大小、形狀均不變，相鄰兩橫截面間的距離不變，只是繞軸線作了一定角度的相對轉動。由此，得到扭轉變形截面應力分布圖：*應力分布規(guī)律：截面上某點的扭轉應力的大小與該點至圓心的距離成正比，圓心處扭轉應力為零。*圓周上扭轉時最大扭轉應力為：4、扭轉的強度條件四、彎曲變形1、受力特點外力垂直于軸線或在軸線的平面內受到力偶的作用。2、變形特點軸線由直線變成曲線。3、梁工程上把以彎曲變形為主要變形的構件稱為梁。梁按支座形式不同，可分為簡支梁、外伸梁、懸臂梁。簡支梁外伸梁懸臂梁4、梁的內力—剪力和彎矩梁在外力作用下，橫截面上將產生內力。（1）沿截面作用的力Fj(Fjˊ)，作用線通過截面形心并與外力平行，該力為剪力。（2）垂直于橫截面作用的力偶矩M（Mˊ），稱為彎矩。彎矩的正負規(guī)定，由該截面附近的變形情況確定。若梁在該截面附近彎成上凹下凸，則彎矩力正；反之為負。PPT演示圓周扭矩圖，分析應力分布規(guī)律。PPT演示彎曲變形實例，分析其受力特點。No6授課內容教案（副頁）（1）沿截面作用的力Fj(Fjˊ)，作用線通過截面形心并與外力平行，該力為剪力。（2）垂直于橫截面作用的力偶矩M（Mˊ），稱為彎矩。彎矩的正負規(guī)定，由該截面附近的變形情況確定。若梁在該截面附近彎成上凹下凸，則彎矩力正；反之為負。5、純彎曲時的正應力（1）純彎曲一般的平面彎曲中，梁的橫截面上既有剪力又有彎矩，在梁的橫截面上同時存在彎曲剪應力和彎曲正應力。由于剪力產生的剪應力對梁的影響較小，可忽略不計。當梁的橫截面上只受變矩時，該梁無剪切變形，只有彎曲變形，這種平面彎曲稱為純彎曲。（2）橫截面上應力分布規(guī)律純彎曲變形時所有橫截面仍保持平面，只是繞中性軸相對轉動，截面上各點伸長處受拉，縮短處受壓，其大小為該點到中性軸的距離成正比分布。*橫截面上正應力的分布規(guī)律是：正應力的分布規(guī)律是橫截面上各點正應力的大小與該點到中性軸的距離成正比。中性軸上的正應力等于零，離中性軸最遠點上、下邊緣正應力最大。3.3汽車常用零件的變形與疲勞破壞一、汽車常用零件的變形1、零件在使用過程中，由于承載和內部應力的作用，使零件的尺寸和形狀改變的現(xiàn)象稱為變形。2、零件變形失效的分類：彈性變形失效、塑性變形失效、蠕變。3、汽車零部件變形的影響（1）發(fā)動機氣缸體變形會造成氣缸磨損量增加、軸頸和軸瓦磨損加劇、加速曲軸疲勞失效等后果。（2）曲軸彎曲變形會破壞動平衡，引起發(fā)動機工作震動，噪音增大，嚴重時會導致發(fā)動機無法正常運行。（3）變速器殼體變形會使傳動系統(tǒng)產生動載荷，從而使變速器的技術狀況惡化，嚴重時將會引起變速器跳檔。PPT演示純彎曲橫截面上的應力分布規(guī)律，總結。PPT演示汽車常用零件實物的變形圖片，了解汽車零件的變形。No7授課內容教案（副頁）（4）驅動橋殼體變形會使汽車兩半軸軸線不重合，后輪運動不正常，加劇輪胎的磨損，使汽車傳動效率降低，行駛阻力增大，滑行性能變差。嚴重時，還會影響汽車的制動性能，使半軸發(fā)生斷裂。（5）車架彎曲變形會破壞汽車各總成的相對位置，引起總成早期損壞，導致輪胎異常磨損；此外，還會產生異響。4、零件變形的原因（1）內應力的影響。內應力的影響包括兩方面，一是因零件各部分的冷卻速度不同引起的熱應力，二是由于零件制造加工過程產生的殘余內應力。鑄鐵的殘余內應力長期作用會使彈性極限降低，產生減小內應力的塑性變形，稱為內應力松弛，零件則因內應力松弛而產生變形。（2）外載荷的影響。汽車零件在工作過程中，由于傳遞力或轉矩而承受外載荷，尤其在汽車滿載或超載工作時，外載荷將在零件內部產生各種應力，如果應力超過了材料的屈服極限，則會導致零件產生塑性變形。（3）溫度的影響。由于金屬的彈性極限隨溫度的升高而降低，同時在高溫作用下內應力松弛進行的更徹底，所以在溫度較高的條件下工作的零件更容易變形。二、汽車零部件的疲勞破壞零件在交變應力作用下，經過較長時間工作而發(fā)生的斷裂現(xiàn)象稱為疲勞斷裂。疲勞破壞是汽車零件常見及危害性最大的一種失效形式。汽車上大約有90%以上的斷裂可歸結為零件的疲勞失效，如曲軸、連桿、連桿螺栓、氣門、氣缸套、轉向節(jié)、橫拉桿、半軸、車架、鋼板彈簧等零件的斷裂，絕大多數(shù)屬于疲勞斷裂。1.疲勞斷裂的分類根據(jù)零件的特點及破壞時總的應力循環(huán)次數(shù)，可分為無裂紋零件和裂紋零件的疲勞斷裂失效。2.零件疲勞斷裂的原因（1）設計制造因素（2）使用維修因素3.提高汽車零件抗疲勞斷裂的措施（1）在設計制造過程中盡可能避免零件出現(xiàn)各種缺陷，減小應力集中，提高零件的疲勞強度，防止零件早期疲勞斷裂。（2）對汽車在使用過程中發(fā)生疲勞斷裂的零件，尤其是發(fā)生早期疲勞斷裂的零件，設計制造部門及使用維修人員應認真做好調查研究工作，分析查明零件疲勞斷裂的原因，進行改進。（3）按規(guī)范操作規(guī)程開車，避免零件承受額外載荷。（4）做好技術維護工作，注意易疲勞斷裂零件的工作情況，及時發(fā)現(xiàn)工作異常跡象，避免發(fā)生突發(fā)性損壞。（5）按規(guī)定的技術要求進行正確拆裝，防止零件局部受力過大或受到損傷。小結及習題講解：略。No8課時計劃序號專業(yè)及班級授課類型講授月日講授（270＇）課題第4章汽車常用金屬材料課時教學目的了解汽車常用工程材料的類型；掌握金屬材料分類，理解金屬材料的性能；熟悉汽車中常用的有色金屬的類型、特點及在汽車中的應用；熟悉汽車中常用的黑色金屬的類型、特點及在汽車中的應用；能識別汽車發(fā)動機、底盤、車身常見零部件的材料。重點與難點重點：汽車中常用的有色金屬、黑色金屬的類型、特點及在汽車中的應用難點：識別汽車發(fā)動機、底盤、車身常見零部件的材料時間內容及講授方法教具5＇60＇60＇90＇30＇25＇組織教學及新課導入一、金屬材料的分類及性能二、有色金屬及其在汽車中的應用三、黑色金屬及其在汽車中的應用四、汽車上的主要金屬零部件小結及習題 檢查意見簽字任課教師：板書設計（I）第4章汽車常用金屬材料一、金屬材料的分類及性能1、分類2、性能二、有色金屬及其在汽車中的應用1、銅及銅合金2、鋁及鋁合金3、鎂及鎂合金4、鈦及鈦合金5、鉛錫及其合金三、黑色金屬及其在汽車中的應用1、碳素鋼2、合金鋼3、鑄鐵4、鋼的熱處理工藝四、汽車主要金屬零部件1、發(fā)動機零部件2、底盤零部件板書設計（II）課后小結作業(yè)授課內容教案（副頁）4.1金屬材料的分類及性能一、靜力學的基本概念和基本公理一、金屬材料的分類*黑色金屬：有三種，即鐵、錳、鉻*有色金屬：黑色金屬以外的其他金屬二、金屬材料的性能1、力學性能力學性能是指金屬材料在載荷作用下抵抗破壞的性能。力學性能也稱為機械性能。常用的力學性能包括：強度、塑性、硬度、沖擊韌性和疲勞強度等。（1）強度。強度是指金屬材料在靜載荷作用下抵抗破壞（過量塑性變形或斷裂）的能力。強度指標一般用單位面積所承受的載荷即應力表示，符號為σ，單位為MPa。強度分為抗拉強度、抗壓強度、抗彎強度、抗剪強度、屈服強度等。其中抗拉強度和屈服強度是常用的強度指標。（2）塑性。塑性是指金屬材料在載荷作用下，產生塑性變形（永久變形）而不破壞的能力。常用的塑性指標有伸長率δ和斷面收縮率φ。伸長率和斷面收縮率越大，其塑性越好；反之塑性越差。（3）硬度。硬度是指材料表面抵抗比它更硬的物體壓入的能力。硬度能夠衡量金屬材料軟硬程度，是材料的重要力學性能指標。一般材料的硬度越高，其耐磨性越好。材料的強度越高，塑性變形抗力越大，硬度值也越高。常用的硬度表示方法有布氏硬度（HB）、洛氏硬度（HRA、HRB、HRC）和維氏硬度（HV）。（4）沖擊韌性。金屬材料抵抗沖擊載荷的能力稱為沖擊韌性,用ak表示，單位為J/cm2。ak值越大，則材料的韌性就越好；ak值低的材料稱為脆性材料，ak值高的材料稱為韌性材料。（5）疲勞強度。很多零件在工作過程中所受到的應力都隨時間作周期性的變化，這種隨時間作周期性變化的應力稱為交變應力（也稱為循環(huán)應力）。在交變應力的作用下，雖然零件所承受的應力低于材料的屈服點，但經過較長時間的工作后產生裂紋或突然發(fā)生完全斷裂的現(xiàn)象稱為金屬的疲勞。金屬材料在指定壽命（循環(huán)基數(shù)）N0（如合金鋼為107，低碳鋼5×106）時，應力循環(huán)次數(shù)達到N0次仍不發(fā)生疲勞破壞，此時的最大應力稱為疲勞強度或疲勞極限。材料的疲勞強度是材料力學性能中的一個重要性能。凡承受交變負荷的零件在設計時都需用疲勞極限進行強度計算。2、工藝性能（1）切削加工性。金屬材料的切削加工性是指其被切削加工的難易程度。切削加工性好的材料，切削時消耗的能量少，刀具壽命長，易于保證加工表面的質量，切屑易于折斷和脫落。（2）鑄造性能。屬材料的鑄造性能主要是指流動性、收縮性和產生偏析組織教學導入：提問汽車中應用了哪些材料，總結展示汽車材料組成圖片，導入新課?；仡櫰嚦Ｓ昧慵淖冃涡问?，引入金屬的力學性能概念。No1授課內容教案（副頁）的傾向。流動性是流體金屬充滿鑄型的能力。流動性好能鑄出細薄精致的復雜鑄件，能減少缺陷。收縮性是指金屬材料在冷卻凝固中，體積和尺寸縮小的性能。收縮是使鑄件產生縮孔、縮松、內應力、變形、開裂的基本原因。偏析是指金屬材料在凝固時造成零件內部化學成分不均勻的現(xiàn)象。常用的金屬材料中，鑄鐵和青銅的鑄造性能較好。（3）鍛造性能。金屬材料用鍛壓加工方法成形的能力稱為鍛造性。塑性越好，變形抗力越小，金屬的鍛造性越好。（4）焊接性能。金屬材料對焊接加工的適應性稱為焊接性。在機械行業(yè)中，焊接的主要對象是鋼材。碳含量是焊接性能好壞的主要影響因素。碳與合金元素質量分數(shù)越高，焊接性能越差。（5）熱處理性能。熱處理性能是指金屬材料通過熱處理后改變或者改善性能的能力。熱處理性能包括可淬性、氧化脫碳、變形開裂等幾個方面。鋼是采用熱處理最為廣泛的材料。中碳鋼的熱處理性能較好。4.2有色金屬及其在汽車中的應用有色金屬包括純金屬及有色合金。有色純金屬分為重金屬、輕金屬、貴金屬、半金屬和稀有金屬五類。一、銅及銅合金銅是人類最早發(fā)現(xiàn)和使用的金屬材料，銅的熔點低，易合金化。銅及銅合金具有優(yōu)良的導電、導熱、耐蝕性能，易于加工，且外表美觀。在汽車制造業(yè)中，銅及銅合金主要用于散熱器、制動系統(tǒng)、液壓裝置、軸承、剎車摩擦片、墊圈以及各種接頭、配件等。每輛汽車用銅可達10-21公斤。1、黃銅黃銅是以鋅為主要合金元素的銅合金，銅鋅二元合金稱為普通黃銅或簡單黃銅。為改善普通黃銅的性能，常添加鋁、鎳、錳、錫、硅、鉛等元素。三元以上的黃銅稱為特殊黃銅或復雜黃銅。黃銅具有良好的塑性。黃銅用“H”表示，后面的數(shù)字表示銅的百分含量，如H90、H80等，表示含銅量為90%、80%，含鋅量為10%、20%的黃銅。2.青銅青銅是銅與除了鋅、鎳以外的其他元素形成的合金。通常在青銅名字前冠以第一主要添加元素的名，如錫青銅、鉛青銅、鋁青銅等。錫青銅的鑄造性能、減摩性能和機械性能好，適合于制造軸承、蝸輪、齒輪等。鉛青銅是常用的軸承材料。鋁青銅強度高，耐磨性和耐蝕性好，用于鑄造高載荷的齒輪、軸套。二、鋁及鋁合金1、純鋁①純鋁的密度小，大約是鐵的1/3，熔點低660℃。②鋁的塑性很高，強度低，易加工。③具有良好的延展性、導電性、導熱性、耐熱性和耐核輻射性，無磁性，無毒，耐低溫。PPT演示汽車中的銅制部件。PPT演示汽車中的黃銅和青銅零部件。No2授課內容教案（副頁）④純鋁在空氣中易氧化，在表面形成一層致密牢固的氧化膜，因而抗大氣腐蝕性能好。⑤純鋁還具有良好的低溫塑性，直到-253℃時其塑性和韌性也不降低，且其硬度低，不適于制作受力的機械件。2、鋁合金在純鋁中加入合金元素就得到了鋁合金。鋁合金是汽車上應用得最快最廣的輕金屬。鋁合金有兩大類：鑄造鋁合金和變形鋁合金。汽車中應用的主要是鑄造鋁合金。鑄造鋁合金分為Al-Si系、Al-Cu系、Al-Mg系。3.鋁及其合金在汽車中的應用①底盤行走系統(tǒng)：橫梁、上下壁、轉向機殼、制動分泵殼、制動鉗、車輪、操縱機構等。②傳動系統(tǒng)：變速箱殼、離合器殼、連接過濾板、換擋拔叉、傳動箱換擋端蓋。③發(fā)動機系統(tǒng)：發(fā)動機缸體、缸蓋、活塞、進氣管、水泵殼、發(fā)動機殼、起動機殼、搖壁、搖壁蓋、濾清器底座、發(fā)動機拖架、正時鏈輪蓋、發(fā)動機支架、分電器座、汽化器等。④其它系統(tǒng)部件：離合器踏板、剎車踏板、方向盤、轉向節(jié)、發(fā)動機框架、ABS系統(tǒng)部件。三、鎂及鎂合金鎂是一種輕質的銀白色金屬，在鎂中添加一些其它的金屬元素，如鋁、鋅或鋁、錳等，它就會變成一種具有較高強度和剛度、良好的鑄造性能和減振性能的輕質合金材料。1.鎂合金的特點（1）鎂合金的使用使汽車進一步輕量化。（2）鎂合金的比強度高于鋁合金和鋼，比剛度接近鋁合金和鋼，能夠承受一定的負荷。（3）鎂合金還具有良好的鑄造性和尺寸穩(wěn)定性，易加工，廢品率低，從而降低生產成本。（4）鎂合金具有良好的阻尼系數(shù)，減振量大于鋁合金和鑄鐵，用于殼體可以降低噪聲，用于座椅、輪圈可以減少振動，提高汽車的安全性和舒適性。2.鎂合金在汽車中的應用（1）車內構件：儀表盤、座椅架、坐位升降器、操縱臺架、氣囊外罩、轉向盤、鎖合裝置罩、轉向柱、轉向柱支架、收音機殼、小工具箱門、車窗馬達罩、剎車與離合器踏板托架等。（2）車體構件：門框、尾板、車頂框、車頂板等。（3）發(fā)動機：活塞、閥蓋、凸輪蓋、進氣管、機油盤、交流電機支架、油過濾器接頭、馬達罩蓋、氣缸蓋、分配盤支架、油泵殼、油箱、濾油器支架、左側半曲軸箱、右側半曲軸箱。（4）底盤：四輪驅動變速箱體、手動換擋變速器、變速器殼體、齒輪箱殼體、離合器外殼、輪轂、引擎托架、前后吊桿、尾盤支架。PPT演示鋁合金汽車零部件。PPT演示鎂合金汽車零部件。No3授課內容教案（副頁）四、鈦及鈦合金鈦及鈦合金密度小、比強度大，具有耐蝕性強、不受路面鹽類及廢氣的影響，可綠色回收，易加工與鋼材同樣的設備工藝，其記憶功能方便車身復原，高、低溫力學性能好。目前的賽車幾乎都使用了鈦材。汽車用鈦部件主要包括閥、連桿、螺栓等。五、鉛、錫及其合金1、鉛及鉛合金鉛主要應用于汽車的蓄電池，鉛蓄電池的優(yōu)點是放電時電動勢較穩(wěn)定，缺點是比能量（單位重量所蓄電能）小，十分笨重，對環(huán)境腐蝕性強。鉛合金也用于制作軸承，鉛基軸承合金以鉛為基本成分，加入適量的錫和銻，鉛基軸承合金磨合性和減振性好，自潤性好，噪聲低。2.錫及錫合金錫基合金是最早應用的發(fā)動機滑動軸承的材料之一。錫基軸承合金具有優(yōu)良的抗咬合性、順應性、嵌入性、耐腐蝕性及工藝性能好等優(yōu)點，但由于其疲勞強度低，因此只能應用于小型、輕載的汽車發(fā)動機軸瓦或者作為襯套材料使用。4.3黑色金屬及其在汽車中的應用一、碳素鋼及其在汽車中的應用碳素鋼也稱為碳鋼，是含碳量小于2.11%的鐵碳合金。碳素鋼中除了含碳外，還含有少量硅、錳、硫、磷等雜質。碳素鋼在工業(yè)上占有很重要的地位，約占鋼總產量的90%以上。汽車的外殼、車架、車橋等很多零部件材料采用的都是碳素鋼。1、碳素鋼的分類（1）按含碳量分類*低碳鋼（WC≤0.25%）*中碳鋼（WC0.25%—0.6%）*高碳鋼（WC>0.6%）（2）按鋼的質量分類*普通碳素鋼（S≤0.050％、P≤0.045％）*優(yōu)質碳素鋼（S≤0.040％、P≤0.040％）*高級優(yōu)質碳素鋼（S≤0.030％、P≤0.035％）（3）按用途分類*碳素結構鋼：主要用于制作各種工程結構件和機器零件，一般為低碳鋼；*碳素工具鋼：主要用于制作各種刀具、量具、模具等，一般為高碳鋼。2.碳素鋼的牌號與用途（1）普通碳素結構鋼碳素結構鋼按照鋼材屈服強度分為5個牌號：Q195、Q215、Q235、Q255、Q275。每個牌號由于質量不同分為A、B、C、D、E等級，可軋制成鋼板、鋼筋、鋼管等其中A的質量等級最低，E的質量等級最高?？绍堉瞥射摪?、鋼筋、鋼管、型鋼等。PPT演示鈦合金汽車零部件。No4授課內容教案（副頁）（2）優(yōu)質碳素結構鋼鋼的牌號以碳的平均質量萬分數(shù)表示。如20、45等。20表示碳的質量分數(shù)為0.20%，45表示碳的質量分數(shù)為0.45%。用于制作汽車曲軸、連桿等重要零件。（3）碳素工具鋼鋼號以碳的平均質量千分數(shù)表示，并在前加T。如T8、T12等。T8表示碳的質量分數(shù)為0.8%。碳素工具鋼一般為優(yōu)質鋼，若S、P含量更少，質量等級更高，則為高級優(yōu)質鋼，在牌號后加“A”，如T12A。（4）鑄鋼鑄鋼牌號是在數(shù)字前冠以ZG，數(shù)字代表鋼中平均質量分數(shù)（以萬分數(shù)表示）。如ZG25，表示含碳的質量分數(shù)為0.25%。用作齒輪、聯(lián)軸器等。二、合金鋼及其在汽車中的應用1.合金結構鋼按國標規(guī)定，合金鋼的牌號采用“數(shù)字+合金符號+數(shù)字”的方法來表示。首部的數(shù)字表示含碳量的萬分數(shù)，化學元素符號表示主加元素，后面的數(shù)字表示所加元素的百分數(shù)。若合金元素的質量分數(shù)小于1.5%，一般不標出，質量分數(shù)在1.5%～2.49%、2.5%～3.49%、…時，相應的標以2、3…。如16Mn、55Si2Mn。例：40Cr表示平均碳質量分數(shù)為0.40%，合金元素Cr的質量分數(shù)在1.5%以下。專用鋼用其用途的漢語拼音字首來標明，G表示滾動軸承鋼，其后數(shù)字表示含碳量的千分數(shù)；Y表示易切鋼，其后數(shù)字表示含碳量的萬分數(shù)；高級優(yōu)質合金結構鋼在牌號尾部加符號“A”表示。如GCr15、Y40Mn、30CrMnSiA等。GCr15表示碳質量分數(shù)為1%，鉻質量分數(shù)為1.5%（特例）的滾珠軸承鋼；Y40Mn表示碳質量分數(shù)為0.4%，錳質量分數(shù)小于1.5%的易切削鋼；30CrMnSiA表示碳的質量分數(shù)為0.3%、鉻、錳、硅質量分數(shù)都小于1.5%的高級優(yōu)質合金結構鋼。2.合金工具鋼和高速工具鋼除首部數(shù)字表示含碳量的千分數(shù)，碳質量分數(shù)超過1%時不標出外，其余規(guī)則與合金結構鋼牌號規(guī)則相同。如5CrMnMo、W18Cr4V、Cr12等。5CrMnMo表示碳的質量分數(shù)為0.5%，鉻、錳和鉬的質量分數(shù)都少于1.5%。W18Cr4V是一種高速工具鋼，高速工具鋼一般不標出碳含量，該牌號表示材料為碳的質量分數(shù)為0.7%～0.8%，鎢的質量分數(shù)為17.5～19%，鉻的量質量分數(shù)為3.80～4.4%，釩的質量分數(shù)為1.0～1.4%的高速工具鋼。3.特殊性能鋼特殊性能鋼包括不銹鋼、耐熱鋼、耐磨鋼等。其牌號首位數(shù)字一般表示含碳量的千分數(shù)，當平均含碳量≥1.00%時，用兩位阿拉伯數(shù)字表示；當含碳量上限＜0.10%時，以“0”表示含碳量化學元素符號表示主加元素，后面的練習：認識鋼的牌號。No5授課內容教案（副頁）數(shù)字表示所加元素的百分數(shù)。如1Cr18Ni9Ti、1Cr11MoV等。1Cr18Ni9Ti表示碳的質量分數(shù)為0.1%、鉻的質量分數(shù)為18%，鎳的質量分數(shù)為9%，鈦的質量分數(shù)低于1.5%的不銹鋼。4.汽車用高強度鋼汽車高強度鋼是指其抗拉強度大于600MPa的鋼材。與傳統(tǒng)的普通鋼相比，汽車高強度鋼具有更高的強度和更好的塑性，能夠承受更大的沖擊力和扭轉力，提高汽車的安全性能。國家已公布的汽車用高強度鋼大致可分2類：傳統(tǒng)高強度鋼(CHSS)和先進高強度鋼(AHSS)。常用的先進高強度鋼主要有復相（CP）鋼、雙相（DP）鋼、相變誘發(fā)塑性（TRIP）鋼和孿生誘發(fā)塑性（TWIP）鋼等幾種。三、鑄鐵及其在汽車中的應用鐵碳合金中碳的含量大于2.11％時，稱之為鑄鐵。把含碳量為2.8％～4.0％的鑄鐵稱為灰鑄鐵。鑄鐵具有優(yōu)良的鑄造性，良好的加工性、減振性和耐磨性。按碳在鑄鐵中存在的狀態(tài)及形式的不同，鑄鐵分為：白口鑄鐵、灰鑄鐵、可鍛鑄鐵、球墨鑄鐵、蠕墨鑄鐵。白口鑄鐵中碳絕大部分以在滲碳體狀態(tài)存在，斷口亮白色，滲碳體硬而脆，較少應用。*灰鑄鐵中石墨片狀存在。*可鍛鑄鐵中碳以團絮狀存在。*球墨鑄鐵中碳以圓球狀存在。*蠕墨鑄鐵中碳以蠕蟲狀存在。1.灰鑄鐵灰鑄鐵的碳含量在2.8％～4.0％，碳以片狀石墨形態(tài)存在于鑄鐵中，斷口呈灰色。牌號用“HT+數(shù)字”表示，如HT150，表示最低抗拉強度為150MPa的灰鑄鐵。2.可鍛鑄鐵可鍛鑄鐵是由一定成分的白口鑄鐵經石墨化，退火而成，比灰鑄鐵具有較高的韌性，也稱韌性鑄鐵。常用來制造承受沖擊載荷的鑄件。如管接頭，閥門外殼等。牌號用“KTH/KTZ+兩組數(shù)字”來表示，如KTZ450-06，表示可鍛鑄鐵的最低抗拉強度為450MPa，最低延伸率為6％。3.球墨鑄鐵鐵碳合金中的碳經過球化處理而成球狀的鑄鐵稱為球墨鑄鐵。其力學性能接近碳素結構鋼，又具有鑄鐵的特性，所以應用于凸輪軸、曲軸中，可以有效地降低機器的振動，具有較強的耐磨性。球墨鑄鐵的牌號用“QT+兩組數(shù)字”來表示，如QT450-10表示球墨鑄鐵的最低抗拉強度為450MPa，最低延伸率為10％。四、鋼的常用熱處理工藝金屬熱處理碳鋼及合金鋼常用加工方法，是將液、固態(tài)金屬或合金放在No6授課內容教案（副頁）一定的介質中加熱到適宜的溫度，并在此溫度中保持一定時間后，以不同速度冷卻的一種工藝方法。熱處理工藝一般包括加熱、保溫、冷卻三個過程。熱處理一般不改變工件的形狀和整體的化學成分，而是通過改變工件內部的顯微組織，或改變工件表面的化學成分，賦予或改善工件的使用性能。金屬熱處理工藝可分為整體熱處理、表面熱處理、局部熱處理和化學熱處理等。1.鋼的整體熱處理根據(jù)加熱介質、加熱溫度和冷卻方法的不同，鋼鐵整體熱處理有退火、正火、淬火和回火四種基本工藝。2.鋼的表面熱處理（1）表面淬火：將鋼件表面通過快速加熱到臨界溫度以上，在熱量還未來得及傳到心部之前迅速冷卻，從而把表面層被淬火在馬氏體組織，而心部未發(fā)生相變，使表面淬硬而心部不變。適用于中碳鋼。（2）化學熱處理化學熱處理是指將化學元素的原子，借助高溫時原子擴散的能力，把它滲入到工件的表面層去，來改變工件表面層的化學成分和結構，從而達到使鋼的表面層具有特定要求的組織和性能的一種熱處理工藝。按照滲入元素的種類不同，化學熱處理可分為滲碳、滲氮、氰化和滲金屬法等四種。*滲碳一般用于低碳鋼，是將碳原子滲入到鋼表面層的過程，使低碳鋼的工件具有高碳鋼的表面層，再經過淬火和低溫回火，使工件的表面層具有高硬度和耐磨性，而工件的中心部分仍然保持著低碳鋼的韌性和塑性。*滲氮又稱氮化，是向鋼的表面層滲入氮原子的過程。其目的是提高表面層的硬度與耐磨性以及提高疲勞強度、抗腐蝕性等。*氰化又稱碳氮共滲，是指在鋼中同時滲入碳原子與氮原子的過程。它使鋼表面具有滲碳與滲氮的特性。*滲金屬是指將金屬原子滲入鋼的表面層的過程?？墒逛摰谋砻鎸雍辖鸹瑥亩构ぜ砻婢哂心承┖辖痄?、特殊鋼的特性。常用的有滲鋁、滲鉻、滲硼、滲硅等。3.4汽車上的主要金屬零部件*本章小結及習題講解：略。PPT演示四種基本熱處理工藝的對比分析。舉例：汽車中的齒輪、曲軸常用表面淬火處理。思政：結合鋼的熱處理工藝對鋼性能的強化作用，對學生進行吃苦耐勞精神教育。PPT演示汽車上的主要金屬零部件圖，識別汽車主要金屬零部件。No7課時計劃序號專業(yè)及班級授課類型講授月日講授（180＇）課題第5章汽車常用非金屬材料課時教學目的掌握非金屬材料的概念及分類；熟悉工程塑料的種類、特性及在汽車中的應用；熟悉復合材料的種類、特性及在汽車中的應用；了解橡膠及陶瓷材料在汽車中的應用；了解車用玻璃的種類、特點及應用；能正確識別汽車重要零部件應用的非金屬材料。重點與難點重點：非金屬材料的種類、特性及在汽車中的應用難點：識別汽車重要零部件應用的非金屬材料時間內容及講授方法教具5＇120＇60＇25＇組織教學及新課導入一、工程塑料及其在汽車中的應用二、其他非金屬材料及其在汽車中的應用小結及習題 檢查意見簽字任課教師：板書設計（I）第5章汽車常用非金屬材料一、工程塑料及其在汽車中的應用1、分類2、特性3、應用二、其他非金屬材料及在汽車中的應用1、橡膠材料2、陶瓷材料3、復合材料4、車用玻璃5、汽車上的主要非金屬材料零部件板書設計（II）課后小結作業(yè)授課內容教案（副頁）5.1工程材料的性能及其在汽車中的應用*非金屬材料指工程材料中除金屬材料以外的其他一切材料。*機械工程中常用的非金屬材料主要包括高分子材料、陶瓷材料和復合材料。*高分子材料又分為工程塑料、合成纖維、橡膠、膠粘劑、涂料。一、工程塑料簡介工程塑料主要指強度、韌性和耐磨性較好的，具有價廉、耐蝕、降噪、美觀、質輕等特點，可用于汽車保險杠、汽車內飾件、高檔車用安全玻璃、儀表板等零部件。合成纖維是指單體聚合而成具有很高強度的高分子材料，如尼龍、聚酯等，用于汽車坐墊、安全帶、內飾件等。橡膠具有高的彈性和回彈性，一定的強度，優(yōu)異的抗疲勞，良好的耐磨、絕緣、隔聲、防水、緩沖、吸振等特點，用于制造汽車的輪胎、內胎、防振橡膠、軟管、密封帶、傳動帶等零部件。二、工程塑料的性能及在汽車中的應用常用工程塑料包括熱塑性工程塑料（PE、PP、PVC、ABS、PS、PA、POM、PC等）和熱固性工程塑料（酚醛樹脂PF、氨基樹脂UF、環(huán)氧樹脂EP等）。1、工程塑料的特性質輕、比強度高。化學穩(wěn)定性好。優(yōu)異的電絕緣性。減摩、耐磨性好。消聲和吸振性好。塑料軸承和齒輪工作時平穩(wěn)無聲，大大減小了噪音污染。泡沫塑料常被用作隔音材料。成形加工性好。.耐熱性差。多數(shù)塑料只能在100℃左右使用，少數(shù)品種可在200℃左右使用；易老化，導熱性差，約為金屬的1／500；熱膨脹系數(shù)大，約為金屬的3至10倍。2、主要熱塑性塑料的性能及應用（1）聚丙烯塑料（PP）（2）聚氨酯（PU）（3）聚氯乙烯塑料（PVC）（4）聚乙烯（PE）（5）ABS樹脂（ABS）（6）丙烯酸樹脂（PMMA）（7）聚酰胺（PA）（8）聚甲醛（POM）5.2其他非金屬材料及在汽車中的應用一、橡膠材料橡膠是一種有機高分子材料。橡膠種類有：天然橡膠和合成橡膠兩大類，其中汽車上常使用的合成橡膠有：苯乙烯丁二烯橡膠（SBR)、丁腈橡膠（NBR)、氯丁橡膠（CR）、聚氨脂橡膠（CR）、乙丙橡膠等。橡膠的特性：1.耐熱性.即在高溫下長期使用，其性能保持基本不變的特性稱耐熱性。2.耐候性。能在各種氣候條件下（日曬、雨淋、霜、霧等）其性能保持不變的特性稱耐候性，氯丁橡膠、硅橡膠等具有良好的耐候性。組織教學導入：提問汽車中控臺的材料，總結導入新課。PPT演示主要熱塑性塑料的性能及應用圖表。No1授課內容教案（副頁）3.耐油性。橡膠在各種油漬中工作時不會引起橡膠性能的惡化或破壞稱耐油性。4.緩沖、吸振性。橡膠具有一定的彈性，可以吸收能量，因此能起緩沖、吸振作用。5.耐磨和耐彎折性。橡膠在汽車上的應用廣泛。車身橡膠制品多用于減振和密封，如制作油封、密封條、防塵套、橡膠墊片、彈簧等。橡膠是輪胎的主要材料，載重汽車的輪胎以天然橡膠為主，轎車輪胎則以合成橡膠為主。車用膠管包括水、氣、燃油、潤滑油、液壓油等的輸送管通常采用丁腈橡膠、氯丁橡膠等材料制造。二、陶瓷材料特性及在汽車中的應用陶瓷是所有無機非金屬材料的簡稱，主要指陶瓷和玻璃。金屬、工程塑料和陶瓷是現(xiàn)代工業(yè)的三大支柱材料。1.陶瓷的特性（1）高硬度，決定了它具有優(yōu)異的耐磨性、不易變形。（2）高熔點，決定了它具有杰出的耐熱性。（3）高化學穩(wěn)定性，決定了它具有良好的耐蝕性、絕緣性好。（4）脆性大。2.陶瓷的分類按原料不同，陶瓷分為普通陶瓷和特種陶瓷；普通陶瓷也稱傳統(tǒng)陶瓷，其原料是天然的硅酸鹽產物，如粘土、長石、石英等。這類陶瓷又稱硅酸鹽陶瓷，例如日用陶瓷、建筑陶瓷、等。特種陶瓷原料是人工合成的金屬氧化物、碳化物、氮化物、硅化物、硼化物等，具有一些獨特的性能，能滿足工程結構的特殊需要。日用陶瓷氧化鋁特種陶瓷3.陶瓷在汽車中的應用

柴油機中使用了陶瓷活塞，提高了熱效率，改善了噪聲和排放情況。汽油機中采用新型陶瓷渦輪增壓器，正進行研究有：采用新型陶瓷活塞銷活塞環(huán)等。三、復合材料及其在汽車中的應用復合材料是指由兩種或兩種以上物理和化學性質不同的物質組合起來而得到的一種固體材料。復合材料綜合了各組成材料的優(yōu)點，且具有單一材料無法達到的優(yōu)良綜合機械性能。PPT演示汽車中應用的陶瓷零部件。No2授課內容教案（副頁）1.復合材料的分類（1）按用途：復合材料按用途可分為結構復合材料和功能復合材料。結構復合材料主要用于制作承力結構。功能復合材料指具有除力學性能以外其他物理性能的復合材料，即具有各種電學性能、磁學性能、光學性能、聲學性能、摩擦性能、阻尼性能以及化學分離性能等的復合材料。（2）按基體材料類型分：復合材料的基體材料分為金屬和非金屬兩大類。金屬基體常用的有鋁、鐵、鎂、銅、鈦及其合金，如鋁基復合材料、鐵基復合材料等。非金屬基體主要有合成樹脂、橡膠、陶瓷、石墨、碳等。（3）按增強材料種類分：按增強材料種類復合材料分為玻璃纖維復合材料、有機纖維復合材料、金屬纖維材料、陶瓷纖維復合材料。（4）按增強材料形態(tài)分：按增強材料的形態(tài)不同分為連續(xù)纖維復合材料、短纖維復合材料、粒狀填料復合材料和編織復合材料。2.復合材料的性能（1）比強度和比剛度較高。（2）力學性能可以設計，便于實現(xiàn)具有最佳性價比的汽車構件的開發(fā)和制造。（3）抗疲勞性能好。復合材料疲勞斷裂是從基體開始的，逐漸擴展到纖維和基體的界面上，沒有突發(fā)性的變化，提高了安全性。（4）減振性能好，耐高溫。（5）安全性好。在纖維增強復合材料的基體中有成千上萬根獨立的纖維，構件超載時，少量纖維斷裂不會導致整個構件短時間內喪失承載能力。（6）成型工藝簡單，成型固化后殘余應力小。3.汽車常用復合材料（1）纖維增強塑料（FRP）。FRP是汽車輕量化的重要材料。FRP由纖維、樹脂及填充料三部分組成。其中纖維包括玻璃纖維、碳纖維、陶瓷短纖維等；樹脂包括聚丙烯塑料（PP）、聚乙烯塑料（PVC）、聚二烯塑料（PE）、ABS等不飽和熱塑性樹脂；填充料常用中空的玻璃微球、陶瓷微球和有機物微球。①碳纖維增強塑料（CFRP）。利用CFRP制作的汽車部件有車身外板零件、擋泥板、行李箱蓋、散熱器裝飾護柵、帶加強筋的發(fā)動機罩、配電盤、車頂蓋、保險杠等。②玻璃纖維增強塑料（GFRP）。GFRP俗稱玻璃鋼，是一種以玻璃纖維為增強不飽和聚酯、環(huán)氧樹脂或酚醛樹脂為基體材料的復合材料。汽車中利用GFRP制作的零部件有發(fā)動機汽缸蓋、軸承、齒輪、儀表盤、前后車燈、空氣調節(jié)器葉片等。3）SMC復合材料SMC復合材料即片狀模塑料，屬于一種玻璃鋼。主要原料由GF(專用紗)、UP(不飽和樹脂)、低收縮添加劑、MD(填料)及各種助劑組成。SMC復合材料具有高比強度，高比模量。SMC比重為1.7-1.9g/cm3，代替金屬材料有明顯的減重效果；其次，SMC制品的可設計性強，通過優(yōu)化結構可整體成型，減少二次裝配熱膨脹系數(shù)低，尺寸穩(wěn)定；第三，SMC的耐電PPT演示纖維增強塑料實物。PPT演示碳纖維引擎蓋、保險杠等。No3授課內容教案（副頁）解液、耐酸、耐堿性比金屬材料如鋼、鋁要好的多永不會生銹；第四，減震性好，耐沖擊，共振小。絕緣性能優(yōu)于金屬材料，阻燃性能可以達到V0級。2.金屬基復合材料（MMC）金屬基復合材料是以陶瓷（連續(xù)長纖維、短纖維、晶須及顆粒）為增強材料，金屬（如鋁、鎂、鈦、鎳、鐵、桐等）為基體材料而制備的。應用FRM制作的汽車零部件主要有氣缸體、連桿、活塞環(huán)、活塞銷等。汽車用發(fā)泡材料發(fā)泡材料是一種具有空氣孔隙的材料，可以在制造過程中產生氣泡并增大體積，屬于一種復合材料。它具有低密度、輕質、隔熱、吸音等特點。發(fā)泡材料主要分為兩類：一種是以塑料為基料的發(fā)泡材料，另一種是以金屬為基料的發(fā)泡材料。發(fā)泡材料具有質輕、耐水、耐腐蝕、隔熱、隔音、減震、易于加工等特點，被廣泛用于制造汽車的保險杠、儀表臺、頂棚內飾、車門內飾等。汽車工業(yè)中應用的發(fā)泡材料主要有PU泡沫、EPP（發(fā)泡聚丙烯）、交聯(lián)PE發(fā)泡材料、橡膠發(fā)泡材料（CR泡棉、EPDM泡棉）、硅膠發(fā)泡材料、泡沫鋁等。新能源汽車中常用聚氨酯泡棉為電池包、電動機和車門等部位做隔音處理，EPDM橡膠泡棉常被用來填充汽車某些設備的空腔，用于吸音降噪。液態(tài)發(fā)泡硅材料目前主要被應用于新能源動力電池包密封、動力電池熱管理系統(tǒng)支撐防護、動力電池保溫材料、動力電池絕緣緩沖等。泡沫金屬是一種新型多功能材料，具有孔隙率高、比表面積大、高比強度、高比剛度、吸能、阻尼減震性能好、耐腐蝕、耐高溫、電磁屏蔽、無毒、易加工、可進行涂裝表面處理等一系列優(yōu)良性能，既可作為結構材料也可作為功能材料應用。泡沫鋁因其密度低、剛度高，具備優(yōu)秀的吸能和緩沖絕緣性能，可用于填充汽車發(fā)動機支架和構件，起到了很好的吸聲和減振效果。泡沫鋁材料汽車上的泡沫鋁防撞梁四、車用玻璃玻璃是一種非晶態(tài)固體，它是以石英砂、純堿、石灰石等為主要原料，并加入某些金屬氧化物等輔料在1550-1600℃高溫下熔融后經拉制或壓制而成的。汽車玻璃是汽車的車身附件，起到防護作用。汽車玻璃是由玻璃原片經No4授課內容教案（副頁）過二次加工而成的。汽車的玻璃都是安全玻璃，其可見性、強度和耐磨性等由相關的國家標準和行業(yè)標準規(guī)定。汽車安全玻璃分為夾層玻璃、鋼化玻璃和區(qū)域鋼化玻璃三種。1.夾層玻璃夾層玻璃是由兩層或兩層以上玻璃膠合而成的，它之所以安全是由于在玻璃之間有一層PVB膠片（一種粘合性、柔韌性很強的高分子材料）。當玻璃碎裂時，PVB膠片會把玻璃碎片粘片在一起，使玻璃碎片不致散落而傷人，并保證司機有一定的視野來片理緊急情況。夾層玻璃結構2.鋼化玻璃

鋼化玻璃是由原片玻璃加熱到接近軟化溫度時進行驟冷淬火而成的玻璃制品。鋼化玻璃遇有破壞性外力沖擊，造成玻璃破裂時，不會形成鋒利的刀口，而是碎裂為許許多多的小碎片。3.區(qū)域鋼化玻璃普通鋼化玻璃由于破碎時會化為一堆碎末兒，像瀑布一般瀉落，阻斷司機的視線，不