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56

第九章

3

17

第十章

19

16

86

第十一章

13

第十二章

第十三章

105

第十四章

74

第十五章

82

322

90

252

202

60

926

模块一汽车机械基础简介

项目一机械及其相关概念的识别

复习要点：

1、机器、机构、构件、零件的基本概念；

2、区分构件和零件；

3、汽车的结构。

一、填空题（每空1分）

1、构件是机器的______单元体；

零件是机器的______单元体，分为______零件和_______零件。

2、一部完整的机器，就其功能而言，可分为______、______、______和______。

3、运动构件分为______和______。

4、汽车的基本结构都由______、______、______、______四大部分组成。

答案：

1、运动、制造、专用、通用

2、动力部分、传动部分、执行部分、控制部分

3、主动件、从动件

4、发动机、底盘、车身、电器部分

二、判断题（每题1分）

1、所有构件一定都是由两个以上零件组成的。

（）

2、汽车的发动机是驱动整个汽车完成预定功能的动力源。

3、构件就是零件。

1、×

2、√3、×

三、选择题（每题2分）

1、在如图所示的齿轮—凸轮轴系中，键2称为（）

A、零件B、机构C、构件D、部件

2、我们把各部分之间具有确定的相对运动构件的组合称为（）

A、机器B、机构C、机械D、机床

3、汽车的转向系属于一下哪部分？

A、发动机B、车身C、底盘D、电器设备

1、A、2、B3、C

项目二平面机构的自由度计算

1、能够判断平面机构是否具有确定运动。

1、运动副是使两构件________，同时又具有_________的一种联接。

平面运动副可分为________和_______。

2、平面运动副的最大约束数为。

3、机构具有确定相对运动的条件是机构的自由度数目主动件数目。

4、房门的开关运动，是副在接触处所允许的相对转动。

5、抽屉的拉出或推进运动，是副在接触处所允许的相对移动。

6、火车车轮在铁轨上的滚动，属于副。

1、直接接触、相对运动、低副、高副

2、2

3、等于

4、转动

5、移动

6、齿轮

1、机器是构件之间具有确定的相对运动，并能完成有用的机械功或实现能量转换的构件的组合。

2、凡两构件直接接触，而又相互联接的都叫运动副。

3、任何构件的组合均可构成机构。

4、面接触的运动副称为低副。

5、组成移动副的两构件之间的接触形式，只有平面接触。

6、运动副中，两构件联接形式有点、线和面三种。

7、由于两构件间的联接形式不同，运动副分为低副和高副。

8、点或线接触的运动副称为低副。

1、√2、×

3、×

5、√6、√7、√8、√9、×

1、图示机构中有（）个虚约束。

A、0B、1C、2D、3

题1图题2图

2、图示机构要有确定运动，需要有（）个原动件。

3、若机构由n个活动构件组成，则机构自由度为（）

A、>

3n　　　　B、=3n　　　　C、<

3n

4、平面运动副所提供的约束为（）

A.1B.2C.1或2D.3

5、若两构件组成低副，则其接触形式为（）

A、面接触B、点或线接触C、点或面接触D、线或面接触

6、机构具有确定相对运动的条件是（）

A、机构的自由度数目等于主动件数目B、机构的自由度数目大于主动件数目

C、机构的自由度数目小于主动件数目D、机构的自由度数目大于等于主动件数目

7、若设计方案中，原动件为2，计算其自由度为1，构件系统的运动不确定，可采用（），使其具有确定的运动。

A、增加一个原动件B、减少一个原动件

C、增加一个带有2个低副的构件

1、B2、B3、C4、C5、A6、A7、B

四、简答题（每题6分）

1、计算下图所示机构的自由度，并说明其是否具有确定运动。

1、F=3n-2PL-PH=3×

7-2×

9-1=2

2、F=3n-2PL-PH=3×

5-2×

7-0=1

模块二汽车常用构件力学分析

项目一静力学基础

1、刚体、静力学公里；

2、画出构件的受力图。

1、作用力与反作用力大小，方向，作用在。

2、作用在同一刚体上的两个力使刚体平衡的充要条件是这两个力,

，。

3、在力的平行四边形中，合力位于。

4、工程上常见的约束类型有、、

和、四种。

1、相等、相反、两个物体

2、大小相等、方向相反、作用于同一条直线

3、以两个力为邻边所构成的平行四边形的对角线

4、柔体约束、光滑面约束、铰链约束、固定端约束

1、力是滑动矢量，可沿作用线移动。

2、凡矢量都可用平行四边形法则合成。

3、凡是在二力作用下的约束称为二力构件。

4、约束反力是阻碍物体运动的力。

5、凡是合力都比分力大。

6、固定铰链的约束反力通过销的中心，其大小和方向可以随便确定。

4、√5、×

6、√

1、关于合力与分力，下列说法正确的是（）

A、合力的大小一定大于每个分力的大小

B、合力的大小至少大于其中的一个分力

C、合力的大小可以比两个分力都大，也可以比两个分力都小

D、合力不可能与其中的一个分力相等

2、作用在一个刚体上的两个力FA、FB，若满足FA＝－FB的条件，则该二力可能是（）。

A、作用力与反作用力或一对平衡力B、一对平衡力或一个力偶

C、一对平衡力或一个力或一个力偶D、作用力与反作用力或一个力偶

3、力的存在是（）

A、不能脱离物体单独存在的；

B、可以脱离物体单独存在的；

C、以上说法均不对。

4、作用力与反作用力（）

A、是平衡的；

B、是不平衡的；

5、实际刚体是（）

A、不存在的，工程中把变形很小的构件近似看成刚体；

B、海绵、泡沫塑料、弹簧等也可近似看成刚体；

1、C2、B3、A4、B5、A

四、简答题（每个箭头2分）

1、试画出下列各球体的受力图。

各接触处都是光滑的。

（在原图上作图）

2、试画出下列各杆件的受力图。

1、

2、

项目二平面力系

项目目标：

1、力在坐标轴上的投影。

2、应用平衡条件解决工程力学问题。

1、作用在刚体上的三个力使刚体处于平衡状态，其中两个力汇交于一点，则第三个力的作用线。

2、力偶是由、、的两个力组成。

3、同平面的两个力偶，只要相同，则这两个力偶等效。

4、平面力偶系的平衡条件。

5、平面力系是指力系中各力的作用线在。

6、平面汇交力系的合力在某一坐标轴上的投影等于。

7、平面汇交力系平衡条件是_____________。

8、平面汇交力系的合力对平面内任意点的矩等于　　　　　　　　　　　的代数和。

9、平面内两个力偶等效的条件是这两个力偶的__________________；

平面力偶系平衡的条件是___________________。

10、作用在刚体上的力，如果保持力的大小、方向不变，将力的作用线平移到另外一个位置，要保证力的作用效果不变，则必须附加_______________________，其矩等于。

11、平面一般力系平衡方程的二矩式是_______________，但应满足的附加条件是_______________________。

三矩式是_____________________，但应满足的附加条件是_______________________。

12、平面任意力系向作用面内任一点简化后，若主矢_____，主矩_____,则原力系必然是平衡力系。

1、也通过汇交点2、大小相等、方向相反、相互平行

3、力偶矩4、∑M=05、同一平面上

6、各分力在同一轴上投影的代数和7、∑Fx=0∑Fy=0

8、所有各分力对同一点力矩9、作用效应相同、∑M=0

10、一个力偶、原力对新作用点的矩

11、∑Fx=0∑MA（F）=0∑MB（F）=0、AB连线不得与x轴垂直

∑MA（F）=0∑MB（F）=0∑MC（F）=0ABC三点不在同一直线上

12、等于0、等于0

二、选择题（每题2分）

1、力偶对物体产生的运动效应为（）

A、只能使物体转动B、只能使物体移动

C、既能使物体转动,又能使物体移动

D、它与力对物体产生的运动效应有时相同,有时不同

2、图中画出的四个力偶共面,试问在图（a）、（b）、（c）、（d）中,哪两个图所示的力偶等效（）

A、a与b、c与dB、a与c、b与dC、a与d、b与cD、没有相等的

3、汇交二力，其大小相等并与其合力一样大，此二力之间的夹角必为（）。

A、0B、90C、120D、180

4、一物体受到两个共点力的作用，无论是在什么情况下，其合力（）。

A、一定大于任意一个分力B、至少比一个分力大

C、不大于两个分力大小的和，不小于两个分力大小的差

D、随两个分力夹角的增大而增大

5、平面内三个共点力的大小分别为3N、9N和6N，它们的合力的最大值和最小值分别为（）。

A、24N和3NB、18N和0C、6N和6ND、12N和9N

6、力偶在（）的坐标轴上的投影之和为零。

A、任意B、正交C、与力垂直D、与力平行

7、在同一平面内的两个力偶只要（），则这两个力偶就彼此等效。

A、力偶中二力大小相等B、力偶相等

C、力偶的方向完全一样D、力偶矩相等

8、平面一般力系向一点O简化结果，得到一个主矢量R′和一个主矩m0，下列四种情况，属于平衡的应是（）。

A、R′≠0m0=0B、R′=0m0=0C、R′≠0m0≠0D、R′=0m0≠0

1、C2、B3、C4、C5、B6、A7、D8、B

三、判断题（每题1分）

1、汇交力系平衡的几何条件是力的多边形自行封闭。

2、两个力F1、F2在同一轴上的投影相等，则这两个力大小一定相等。

3、合力总是大于分力。

4、平面汇交力系求合力时，作图的力序可以不同，其合力不变。

5、力偶使刚体只能转动，而不能移动。

6、平面力偶矩的大小与矩心点的位置有关。

7、在求解平面任意力系的平衡问题时，写出的力矩方程的矩心一定要取在两投影轴的交点处。

4、√5、√6、√7、×

四、简答题

1、一固定于房顶的吊钩上有三个力F1、F2、F3，其数值与方向如图2-24所示。

用解析法求此三力的合力。

（10分）

2、计算下图力F对B点的矩。

已知F=50N，α=30°

，a=0.6m。

（每题5分）

3、下图中的力偶矩。

4、如图所示一圆柱体放置于夹角为α的V型槽内，并用压板D夹紧。

已知压板作用于圆柱体上的压力为F。

试求槽面对圆柱体的约束反力。

1、解：

建立直角坐标系Axy，并应用式（5），求出

FRx=F1x+F2x+F3xFRy=F1y+F2y+F3y

=732N+0–2000N×

cos30°

=0–732N–2000N×

sin30°

=-1000N=-1732N

2、MO（F）=F·

0°

=0N·

m

MO（F）=F·

（L+r）N·

3、M（F1，F2）=+50×

0.1=5N·

M（F1，F2）=-100×

8.5=-850N·

4、

（1）取圆柱体为研究对象，画出其受力图如图所示；

（2）选取坐标系xoy；

（3）列平衡方程式求解未知力，由公式得：

∑Fx=0，

①

∑Fy=0，

②

由式①得FNB=FNC

由式②得

项目三构件承载能力分析

1、强度、刚度、稳定性的含义；

2、四种基本变形的受力特点和变形特点；

3、轴力图、扭矩图；

4、圆轴的强度校核。

1、求内力常用的方法是。

2、轴向拉伸和压缩时，胡克定律的两种表达形式为，。

3、与截面平行的应力称为；

与截面垂直的应力称之为。

4、轴向拉伸和压缩时，杆上所受外力或外力的合力与杆件的轴线。

而杆的纵向变形为，沿杆的轴线或。

5、两根材料不同横截面不同的拉杆，受相同的拉力，它们横截面上的内力是否相同？

。

6、轴力和横截面面积相等，而横截面形状和材料不同，它们横截面上的应力是否相同？

7、构件在剪切时的受力特点是、、。

变形特点是。

8、剪切时的内力称为；

剪切时截面应力称为，用字母表示。

9、截面为圆的杆扭转变形时，所受外力偶的作用面与杆的轴线。

10、实心圆轴扭转时，横截面上的切应力分布不均匀，横截面上离圆心愈远的点处切应力,圆心处的切应力为，圆周上切应力

11、杆件变形的基本形式、、、。

12、圆轴的转速n，和传递的功率P以及转动力偶矩M的关系式为，其中P的单位是；

n的单位是；

M的单位是。

13、汽车发动机曲轴的功率不变，曲轴的转速越高，产生的转矩越；

当转速越低时产生的转矩越。

14、用截面法求到的圆轴的扭矩表示圆轴扭转时的，用符号表示，正负号用法则来判定。

15、弯曲变形的受力特点是，

16、根据梁的支承方式不同，梁的三种基本变形是、、。

1、截面法

?

=E?

3、切应力、正应力

4、重合、伸长、缩短

5、相同

6、相同

7、大小相等、方向相反、作用线相距较近、截面处发生相对错动

8、剪力、切应力、τ

9、垂直

10、愈大、0、最大

11、轴向拉伸和挤压、剪切和挤压、扭转、弯曲

12、

、KW、r/min、N·

13、小、大

14、内力、T、右手螺旋定则

15、杆件都是受到与杆轴线相垂直的外力（横向力）或外力偶的作用、杆轴线由直线变成曲线

16、悬臂梁、外伸梁、简支梁

1、构件具有足够的抵抗破坏的能力，我们就说构件具有足够的（）

A、刚度B、稳定性C、硬度D、强度

2、构件具有足够的抵抗变形的能力，我们就说构件具有足够的（）

A、强度B、稳定性C、刚度D、硬度

3、单位面积上的内力称之为（）

A、正应力B、应力C、拉应力D、压应力

4、与截面垂直的应力称之为（）

A、正应力B、拉应力C、压应力D、切应力

5、轴向拉伸和压缩时，杆件横截面上产生的应力为（）

7、横截面都为圆的两个杆，直径分别为d和D，并且d=0.5D。

两杆横截面上扭矩相等两杆横截面上的最大切应力之比

为（）

A、2倍B、4倍C、8倍D、16倍

8．左端固定的直杆受扭转力偶作用，如图所示，在截面1-1和2-2处扭矩为（）。

A、T1=12.5kN·

m,T2=－3kN·

m；

B、T1=－2.5kN·

C、T1=－2.5kN·

m,T2=3kN·

D、T1=2.5kN·

m。

9、实心圆轴受扭转力偶作用，横截面上的扭矩为T，下列四种应力沿横截面径向分布图中正确的是（）。

A、（a）　B、（b）　　C、（c）　　　D、（d）

（a）（b）（c）（d）

10、如图所示，该零件将发生（）变形

A、轴向拉伸和压缩B、剪切

C、扭转D、弯曲

1、D2、C3、B4、A5、A7、C8、D9、D10、A

1、挤压变形就是轴向压缩变形。

2、剪切面与外力作用线平行。

3、由外力引起的构件内部的相互作用力，称为内力。

4、应力的单位为“帕”，用Pa表示。

1Pa=1N/mm2。

5、铆钉等联接件在外力的作用下发生剪切变形的同时，在联接件和被联接件接触面上互相压紧，产生局部压陷变形，甚至压溃破坏，这种现象称为挤压。

2、√3、√4、×

5、√

四、简答题（每题8分）

1、试用截面法求图中各杆指定截面的轴力，并作出轴力图。

2、试绘出图中各轴的扭矩图。

3、变速箱中的高速轴一般较细，低速轴一般较粗，为什么？

1、轴力图

F1=2KN

F2=2KN

F3=4KN

2、T1=1N·

T2=3.5N·

T3=2N·

3、由

可知，外力偶矩的大小与转速成反比，即转速高，外力偶矩小，相应的，轴内的扭矩小，所需轴的横截面也小。

反之，轴内的扭矩大，所需轴的横截面也大。

模块三汽车轴系零件

项目一轴

1、轴的功用；

2、轴的结构设计（P98之图3-5）

1、自行车的前轮轴是轴。

2、心轴在工作中只受作用而不传递。

3、工作中只受弯矩不传递扭矩的轴叫轴；

只传递扭矩不受弯矩的轴叫

轴；

同时承受弯矩和扭矩的轴叫轴。

4、轴的作用是支承轴上的旋转零件，传递和。

5、轴的常用材料是和。

6、是针对装配而言，是为了保证轴上零件准确的安装位置。

而是针对工件而言，是为了使轴上零件在运转中保持原位不动。

1、心轴

2、弯矩、扭矩

3、心轴、传动轴、转轴

4、运动、动力

5、碳钢、合金钢

6、定位、固定

1、工作中既承受弯距又承受转矩的轴，称为（）。

A、传动轴B、转轴C、心轴

2、增大轴在截面变化处的圆角半径，有利于（）。

A、零件的轴向定位B、降低应力集中，提高轴的疲劳强度

C、使轴加工方便

3、轴环的作用是（）。

A、加工轴时的定位面B、提高轴的强度C、使轴上零件获得轴向固定

4、汽车下部，由发动机、变速器、通过万向联轴器带动后轮差速器的轴，是（）。

A、心轴　B、转轴　C、传动轴

1、B2、B3、A4、C

1、转轴只承受弯矩而不承受转矩。

2、阶梯轴的截面尺寸变化处采用圆角过渡目的是为了便于加工。

3、轴的直径均需符合标准直径系列，轴颈的直径尺寸也一样，且与轴承内孔的标准直径无关。

4、用轴肩（轴环）可对轴上零件作周向固定。

2、×

4、×

四、指出下图的错误，并将错误之处编号。

①轴端处需加工倒角；

②左端轴颈处需加工越程槽；

③左右两端缺少轴承盖；

④轴肩高度应小于轴承内圈高度；

⑤轴头长度比传动件宽度少（1-2）mm；

⑥第五个轴段需要分段；

⑦传动件与轴配合时缺少了联接件；

⑧右侧轴端缺少轴端挡圈。

五、综合题（15分）

1、说出上图中各零件的名称。

1：

；

2：

3：

4：

5：

6：

7：

8：

9：

10：

11：

12：

2、图中密封件的作用是：

3、图中9的作用是：

作图时应注意的事项是：

4、图中有哪些传动件，；

这些传动件的宽度与轴头长度相比，需。

1:

轴头2:

带轮3:

轴颈4：

轴头5:

越程槽6：

轴颈

7:

轴承盖8：

机箱9：

套筒10：

齿轮11：

轴环12：

轴承

2）为防止外界环境中的灰尘、杂质及水汽渗入轴承，并防止轴承内的润滑油外漏。

3）对齿轮和轴承定位。

注意：

套筒高度应小于轴承内圈高度。

4）2带轮、10齿轮；

传动件（带轮、齿轮）的宽度比轴头长度大（1-2）mm。

项目二轴系常用联接

1、键联接的作用及类型；

2、螺纹的基本参数；

3、螺纹联接的基本形式及特点。

1、平键联接工作时，是靠____和____侧面的挤压传递转矩的。

2、机械静联接又可以分为______联接和______联接，其中键联接、螺纹联接、销联接属于_________。

3、螺纹联接防松的目的是防止___________________________，按工作原理的不同有三种防松方式：

_________、_________、_________。

4、平键的工作面是键的。

5、楔键的工作面是键的。

6、花键联接按照齿形不同分为、和。

7、是指螺纹相邻两个牙型上对应点间的轴向距离。

1、键、键槽

2、可拆、不可拆、可拆联接

3、螺旋副在受载时发生相对转动、摩擦放松、机械放松、永久防松

4、侧面

5、上下平面

6、三角形花键、渐开线花键、矩形花键

7、螺距

1、键联接的主要用途是使轮与轮毂之间（）。

A、沿轴向固定并传递轴向力B、沿轴向可作相对滑动并具由导向性

C、沿周向固定并传递扭距D、安装拆卸方便

2、采用螺纹联接时，若被联接件总厚度较大，且材料较软，在需要经常装拆的情况下宜采用（）。

A、螺栓联接B、双头螺柱联接C、螺钉联接

3、齿轮减速器的箱体与箱盖用螺纹联接，箱体被联接处的厚度不太大，且需经常拆装，一般宜选用什么联接?

A、螺栓联接B、螺钉联接C、双头螺柱联接

4、在螺栓联接中，有时在一个螺栓上采用双螺母，其目的是＿＿。

　　A、提高强度　　B、提高刚度　　C、防松　　D、减小每圈螺纹牙上的受力

5．普通螺纹的公称直径是指（?

）

A、大径?

B、小径?

C、中径?

D、顶径

6、在变速箱，要求滑动齿轮能在轴上有一定移动范围，轮与轴宜选用

A、普通平键联接B、导向键联接C、半圆键联接

1、C2、B3、A4、C5、A6、B

1、普通平键联接是依靠键的上下两面的摩擦力来传递扭距的。

2、螺纹联接是可拆联接。

3、普通三角螺纹的牙型角是55°

4、在平键联接中，平键的两侧面是工作面。

5、平键是靠键的上下面两面与键槽间的摩擦力来传递载荷的。

6、键是标准件。

四、简答题（每题5分）

说明下列联接属于哪种联接方式。

（a）（b）

（c）（d）

（e）（f）

a、渐开线花键联接b、圆柱销联接c、开尾圆柱销联接

d、螺栓联接e、滑键联接f、紧定螺钉联接

项目三轴承

1、轴承的作用；

2、润滑的作用；

3、滚动轴承的结构及代号。

1、滑动轴承按受载荷方向的不同，可分为　　　　和　　　　　；

2、滚动轴承部件支承轴时，若采用双支点单向固定式，其适用条件应是工作时温升

或轴的跨距的场合。

3、内径d=1