【汽车与机电工程系】汽车机械基础-教学大纲

 
 
 
 
 
汽车机械基础
 
 
 
 
教学大纲
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
           《汽车机械基础》课程教学大纲
 
课程中文名称:汽车机械基础       
课程英文名称:Car mechanical foundation
课程编号:                                适用专业:汽车检测与维修
学时数: 84学时                           学分数:3学分
应开课学期:第三学期                       执笔者:
审核人:                                   批准人:
 
第一部分 课程性质与目标
一、 课程性质与特点
《汽车机械基础》是一门专业基础课,是学习汽车机械构造及相关机械部分检修的基础课程。本书是以高职高专教育汽车运用与维修专业的培养目标为依据,对传统学科型教材进行了整合,学生通过机械识图,机械制造基础和一些常见机械构造系统的学习,重点了解汽车上机械系统的基本工作原理,并熟悉机械识图的一般方法,掌握机械制造的基础知识,为以后系统地学习汽车构造打下基础。
在教学内容上,保证了汽车类专业所需要的最基本最主要的机械基础的经典内容,将汽车材料、机械制图、公差配合、工程力学、轴系零件、机械传动、液压传动等学科提炼归结,减少教学时段,提高了课堂教学效率。
、课程的基本要求
1、掌握机械识图的一般方法,能正确读画机械零件图和装配图
2、了解简单的金属制造工艺,了解常见金属材料性能及牌号,了解常用的金属热处理方法。
3、了解机械零件的图样及三视图的分析方法。
4、掌握机械工程构件的受力及承载分析。
5、掌握汽车上常见的机构,组件的机械运动规律,从而了解其工作原理。
6、了解液压和液力传动的基本形式和常用零件。
三、课程内容
单元一 汽车常用材料
教学要求 
1. 掌握了解金属材料的性能
 2. 掌握了解钢的热处理工艺
 3. 了解各种金属材料在汽车上的应用
教学内容 
一:金属材料的力学性能和其它性能 
1.金属的力学性能(强度、硬度、塑性、韧性、疲劳)。
 2.金属的物理和化学性能。
二:金属材料的应用概述
1.实际生活中的应用。
2.金属材料的汽车上的应用。
    课题一  材料的性能
教学要求:
   1、掌握金属的力学性能,包括强度、塑性、硬度、冲击韧性、疲劳等概念及各力学性能的衡量指标。
   2、了解金属的工艺性能。
教学内容:
  1 金属的力学性能  
 一、强度         二、塑性    三、硬度
四、冲击韧性     五、疲劳强度
 2金属的工艺性能
   一、铸造性能     二、锻造性能
   三、焊接性能     四、切削加工性能
     课题二 金属材料的基本知识
一、晶体及合金的晶体结构及结晶
教学要求:
   1、了解金属的晶体结构。
   2、掌握纯金属的结晶过程。
   3、掌握纯铁的同素异构转变。
教学内容:
    1  金属的晶体结构
    2纯金属的结晶
    3  金属的同素异构转变
    4  回复与再结晶
    5 合金的概念及合金组织的基本类型
教学建议:
1、让学生练习画出共晶相图。
二 、铁碳合金
教学要求:
    1、掌握铁碳合金的基本组织,包括概念、牌号、性能等。
    2、掌握简化的Fe—Fe3C相图中的主要特性点、特性线的含义及典型铁碳合金的结晶过程。
    3、掌握含碳量对钢组织及性能的影响。
教学内容:
    1铁碳合金的基本相
       一、铁素体
       二、奥氏体
       三、渗碳体
    2铁碳相图
       一、铁碳合金分析
       二、铁碳合金分类
       三、铁碳合金的组织随温度变化规律
       四、铁碳合金的室温平衡组织、性能随成分变化的规律
       五、铁碳相图的应用
课题四 钢的热处理
教学要求:
   1、了解钢在加热和冷却时的组织转变。
   2、掌握钢的退火、正火、淬火、回火及表面热处理的方法和目的。
   3、掌握常用工件热处理的方法。
教学内容:
   1 钢在加热时的组织转变
   2钢在冷却时的组织转变
   3 退火与正火      4淬火      5 回火
   6表面淬火与化学热处理  
7热处理新工艺简介及热处理工艺的应用  
课题五  常用金属材料
教学要求:
    1、了解碳素钢中常存元素对钢的性能影响。
2、了解合金元素在钢中的作用。
    3、掌握常用碳素钢和的牌号、成分、性能及主要用途。
    4、掌握常用合金钢的牌号、性能及热处理方法。
5、了解灰铸铁、可锻铸铁、球墨铸铁的组织、性能及主要用途。
教学内容:
    1碳素钢    2合金钢    3 结构钢  
4工具钢    5特殊结构钢  
    课题五 非金属材料
教学要求:
   了解常用非金属材料。
教学内容:
    1  高分子材料
    2  陶瓷材料
    3复合材料
        一、复合材料的概念和性能特点
        二、常用复合材料的种类
        三、常用复合材料简介
单元三 平面构件的静力分析
课题一 静力分析基础
教学要求:
1明确力、平衡、刚体等概念。
2掌握力的基本性质。
3熟知常见约束的类型、特性及约束反力方向。
4掌握物体的受力分析方法,能正确绘出一些简单的物体受力分析图
教学内容
一:静力学基本概念
二:静力学公理
1.力的平行四边形公理(公理1)
2.二力平衡公理(公理2)
3.作用与反作用公理(公理3)
4.加减平衡力系公理(公理4)
三:约束与约束反作用力
四:物体的受力分析与受力图
1.物体受力图的概念
2.画受力图的步骤
3.画受力图的注意事项
课题二 平面力系及平衡
教学要求:
1了解三力平衡汇交定理,明确力矩、力偶的概念和力偶的基本性质。
2掌握力在坐标轴上投影的计算方法、力矩的计算方法。
3掌握合力投影定理、合力矩定理及力矩平衡条件。
4掌握平面汇交力系的解析法及平衡条件,并能运用平衡方程解决简单的
平衡汇交力系平衡问题。
教学内容
一:平面汇交力系及平衡
1.平面汇交力系的概念
2.三力平衡汇交定理
3.平面汇交力系合成的解析法
4.平面汇交力系平衡的解析条件
二:力矩与力偶
三:平面任意力系及平衡
单元四 构件承载能力分析
课题一 轴向拉伸与压缩
教学要求:
1初步建立强度、刚度和稳定性的概念。
2了解构件拉伸压缩、剪切、扭转和弯曲变形的形式和特征。
3了解构件的变形、破坏与作用在构件上的外力之间的关系。
教学内容
一:杆件变形的基本形式
二:拉伸与压缩
三:许用应力与安全系数
四:拉伸或压缩的强度计算
五:拉(压)杆的变形和胡克定律
1.剪切与挤压
2.剪切强度计算
3.挤压强度计算
课题二 梁的弯曲
教学要求:
1.     理解平面弯曲的意义,明确内力符号的规定
2.     掌握求梁弯曲内力的方法及剪力图,弯矩图的绘制方法
教学内容
一、          平面弯曲的概念
二、弯曲内力求解
三、梁弯曲强度的计算
课题三 圆轴扭转
教学要求:
1.了解圆轴扭转的概念
2. 掌握圆轴扭转内力,应力和强度的计算
3. 掌握弯扭组合变形的强度条件
教学内容
一、          圆轴扭转的应力和强度的计算
二、  弯扭组合变形的强度条件
三、 材料力学其他常用知识
1.组合变形
2.压杆稳定性知识
3.影响零件强度的主要因素
单元五 轴系零部件
1.轴的功用和分类
2.常见轴的结构
1.轴承的基本概念和主要类别
2.滑动轴承
3.滚动轴承
单元六 常用机构
教学基本要求
(1)掌握机构的组成与运动简图;
(2)掌握平面连杆机构;
(3)了解凸轮机构、间歇运动机构与螺旋机构和轮系。
重点:机构的组成与运动简图;平面连杆机构。
难点:平面连杆机构;轮系。
教学要求
1熟悉铰链四杆机构的基本类型和应用。
2掌握铰链四杆机构的基本性质。
3了解铰链四杆机构的演化和应用。
教学内容
一:铰链四杆机构的基本类型及曲柄存在的条件
1.铰链四杆机构的基本类型
2.曲柄存在的条件
二:铰链四杆机构的基本性质
1.急回特性和行程速比系数
2.死点位置
三、凸轮机构和间歇运动机构
教学要求
1熟悉凸轮机构的分类及其应用特点。
2掌握凸轮机构从动件的运动规律和工作特点。
3熟悉能实现间歇运动机构的工作原理。
教学内容
一:凸轮机构
1.凸轮机构的应用和类型
2.凸轮机构常用的运动规律
3.凸轮机构的基本参数及其对工作的影响
单元七 机械传动
课题一 带传动和链传动
教学要求
1.熟悉带传动的传动类型、传动特点和应用场合。 
2.掌握传动比、带传动的包角和带长的计算方法,了解 V带的选用方法。
3.熟悉带传动的张紧装置。
 教学内容 
一、带传动概述
 1.带传动的基本原理
 2.平带传动的主要形式
 3.平带传动的主要参数
4.平带传动的应用特点  1.V带的结构和规格 2.V带传动的主要参数 3.V带的正确使用 4.带传动的张紧装置 
 课题二 链传动和齿轮传动 
教学要求
 1.了解链传动和齿轮传动的常用类型及其应用特点。
 2.熟悉渐开线齿廓及其啮合特性。 
3.掌握直齿圆柱齿轮的主要参数和几何尺寸计算。
4.熟悉斜齿圆柱齿轮传动、圆锥齿轮传动、齿轮齿条传动。
5.掌握蜗杆传动的应用特点、传动比和旋转方向的判别。
教学内容
 一:链传动概述  1.链传动的基本原理和类型  2.链传动的传动比
3.链传动的应用特点 4.链传动的正确安装
二:齿轮传动概述 1.齿轮传动的特点 2.齿轮传动的类型
三:渐开线齿形 1.渐开线齿形的形成 2.渐开线齿形的性质
 四:渐开线直齿圆柱齿轮的各部分名称和几何尺寸 1.直齿圆柱齿轮主要参数  2.标准直齿圆柱齿轮的各部分名称及尺寸计算
五:渐开线齿轮的啮合特点 1.保持恒定的传动比 2.传动的可分离性 3.正确啮合的条件 4.连续传动的条件
单元八 液压传动
单元一液压传动的基本概念
教学要求 
1.掌握液压传动原理和液压传动系统四大组成部分的功用。
 2.了解液压传动的特点及流量、压力、平均流速的概念。
 3.熟悉液流连续性原理和帕斯卡原理。
 4.掌握液压传动中的压力、流量、速度和功率的简易计算。
教学内容 
一:液压传动的工作原理及液力系统的组成 1.液压传动的基本原理 2.液压传动系统的组成 3.液压系统图形符号 4.液压传动的特点 5.液压传动的应用 
二:压力和流量 1.压力  2.流量与平均流速  三:液压传动的压力、流量损失和功率 1.压力损失 2.流量损失  3.液压传动功率的计算。
 
、教学方法与手段 
教学方法:课堂教学与练习。
教学手段:采用项目教学法。
五、各教学环节学时分配
 
序号 周次 项      目 任      务 理论 实训(验) 参观
见习
复习 备 注
1 3 单元一
课题一
材料的性能 2        
2 3 课题二 金属与合金的结构及铁碳合金相图 2        
3 4 课题三 钢的热处理 2        
4 4 课题四 常用金属材料 2        
5 5 课题五 高分子材料
陶瓷材料和复合材料
2        
6 5 课题六 习题       2  
7 6 放假            
8 6 放假            
9 7 单元二
课题一
零件的公差与互换性 2        
10 7 课题二 公差参观见习     2    
11 8 单元三
课题一
静力分析基础 2        
12 8 课题二 平面力系 2        
13 9 单元四
课题一
轴向拉伸与压缩 2        
14 9 课题二 梁的弯曲 4        
15 10 课题三 习题       2  
16 11  课题四 圆轴扭转 4        
17 12 课题五 习题       2  
18 12 单元五
课题一
轴系零部件 4        
19 13 单元六
课题一
平面连杆机构 2        
20 14 课题二 凸轮机构 2        
21 14 单元七
课题一
带传动和链传动 2        
22 15 课题二 齿轮传动 2        
23 15 单元八
课题一
液压传动 4        
24 16 课题二 复习       2  
 
 
六、考核方式  
1、布置作业。
2、期末考试可采取闭卷方式。
3、期末成绩=期末考试成绩+平时成绩。期末考试成绩占期评成绩的60%左右,平时成绩占期评成绩的40%左右。
七、课外习题及课程讨论 
课外习题:自编。
课程讨论:汽车中采用的材料与机构。
八、推荐教材和教学参考书 
教  材:《汽车机械基础》,蔡广新 主编,高等教育出版社,2008年。
参考书:
《汽车机械基础》,王升平 主编,东北师范大学出版社,2012年。
《汽车机械基础》,戴晓峰 张信永主编,西北工业大学出版社,2015年。
九、说明
   (1)认真贯彻理论联系实际的原则,注重学生素质的全面提高。
   (2)在组织教学时,应根据所学工种,结合实际生产,选择不同的学习内容,学时表中记有“*”的为选学内容。
   (3)加强实验和参观,增强感性认识和动手能力。
(4)有条件的可辅以电化教学,使教学直观而生动。
 
 
 
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