汽车机械制图模块一汽车机械制图基础知识

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1、汽车机械制图,模块一 汽车机械制图基础知识,【任务目标】 教学目标 引导学生了解和认识汽车基本结构、汽车的主要机械零部件以及绘图的基本知识，培养和激发学生对汽车机械制图这门课程的爱好和兴趣，让学生掌握本课程的学习方法，能够正确使用绘图工具和仪器，掌握绘图的基本理论和技能，加强空间思维能力的训练，为今后的学习打下良好的基础。,能力目标 （1） 认识汽车的整体结构及发动机的工作原理 （2） 认识汽车发动机和底盘的结构组成及作用 （3） 训练机械制图与识图的空间思维能力 （4）掌握汽车机械制图的基本知识,知识目标 （1） 了解机械图样的概念、作用和分类 （2） 理解国家标准及标准代号的含义，熟悉国家

2、标准的内容 （3）掌握正投影的基本理论及点、线、面的三面投影规律 （4） 掌握三视图的“三等”原则及三视图的绘制方法和步骤 （5） 建立空间想象力，能够将空间物体用平面图形表示出来，再由平面图形想象出物体的空间形状，通过这样的循序渐进的认识过程，培养学生的抽象思维能力。,技能目标 （1） 认识汽车的典型机械零部件和它们的安装位置 （2） 正确使用绘图工具和仪器 （3） 掌握各种线型的应用和画法 （4） 掌握圆弧连接的作图方法和步骤 （5） 掌握常用尺寸的标注方法 （6） 掌握平面图形的绘图方法 （7） 掌握基本几何体三视图的画法,任务一 认识汽车及主要机械零部件,【任务描述】 以汽车实物教学为

3、主，以教师讲解、学生自学为辅，突出“教”与“学”的互动关系，以“教师讲解示范，学生操作训练”来组织教学全过程，通过观察分析，了解汽车、发动机的基本构造，熟悉汽车的主要零部件及安装位置，运用多媒体教学进行总结,使学生对汽车和机械零部件有一个感性认识。,【相关知识】 一、 汽车发动机的基本构造 （一）汽车的总体结构 汽车一般由发动机、底盘、电气设备、车身四大部分组成。,1、发动机 发动机将燃料的热能转换为机械能，成为汽车的动力源，它是汽车最主要的总成之一，常被比喻为“汽车的心脏”。目前汽车上使用的发动机大多数是往复活塞式结构。 2、 汽车底盘 是用于承载发动机、车身和电器设备等部件，通过其本身的各

4、种机构将发动机的动力传送到车轮，使汽车运动并按照驾驶员的操纵正确行驶。 电气设备 电气设备用来确保汽车的正常运行，主要包括：供电系统、 起动系统、 点火系统、 照明及信号系统 、仪表显示系统 、辅助电器系统及现代汽车电子技术等。 4、 车身 车身主要由前保险杠总成、后保险杠总成、玻璃、车门、引擎盖、车身附件及内外装饰等组成，是驾驶员工作及容纳乘客和货物的场所。,（二）汽车发动机的基本构造 汽车发动机是汽车的动力装置，如图1-1-1所示，发动机的类型很多，结构各异，以适应不同车型的需要，一般由曲柄连杆机构、配气机构、燃料供给系统、冷却系统、润滑系统、起动系统、点火系统等两大机构五大系统所组成。,

5、1、 发动机的分类 发动机的分类有多种多样，常用的有以下几种分类方式： （1）按燃油不同，可分为汽油发动机和柴油发动机， 如图1-1-2所示：,汽车发动机纵剖图,图1-1-2 汽油机与柴油机,（2）按工作方式不同，可分为四冲程和二冲程发动机，一般汽车发动机为四冲程发动机，如图1-1-3所示：,图1-1-3 四冲程发动机和二冲程发动机,（3）按照气缸数目不同，可分为单缸发动机和多缸发动机。仅有一个气缸的发动机称为单缸发动机；有两个以上气缸的发动机称为多缸发动机。如双缸、三缸、四缸、五缸、六缸、八缸、十二缸等都是多缸发动机。现代汽车用发动机多采用四缸、六缸、八缸发动机，如图1-1-4所示：,图1-

6、1-4 单缸发动机和多缸发动机,（4）按发动机汽缸的排列方式不同，发动机又可分为直列型、V型和W型等发动机，如图1-1-5所示。,图1-1-5 直列型、V型和W型发动机,W型,图1-1-6水冷发动机和风冷发动机,2、四冲程发动机的工作过程 四冲程发动机的工作过程是活塞往复四个行程完成一个工作循环，既进气行程、压缩行程、作功行程和排气行程。 进气行程：化油器式汽油机将空气与燃料先在气缸外部的化油器中进行混合，然后再吸入气缸。进气行程中，进气门打开，排气门关闭。随着活塞从上止点向下止点移动，活塞上方的气缸容积增大，从而气缸内的压力降低到大气压力以下，即在气缸内造成真空吸力。这样，可燃混合气便经进气

7、管道和进气门被吸入气缸。 压缩行程：为使吸入气缸内可燃混合气能迅速燃烧，以产生较大的压力，从而使发动机发出较大功率，必须在燃烧前将可燃混合气压缩，使其容积缩小、密度加大、温度升高，即需要有压缩过程。在这个过程中，进、排气门全部关闭，曲轴推动活塞由下止点向上止点移动一个行程称为压缩行程。,作功行程：在这个行程中，进、排气门仍旧关闭。当活塞接近上止点时，装在气缸盖上的火花塞即发出电火花，点燃被压缩的可燃混合气。可燃混合气被燃烧后，放出大量的热能，高温高压的燃气推动活塞从上止点向下止点运动，通过连杆使曲轴旋转并输出机械能。 排气行程：可燃混合气燃烧后生成的废气，必须从气缸中排除，以便进行下一个进气行

8、程。当膨胀接近终了时，排气门开启，靠废气的压力进行自由排气，活塞到达下止点后再向上止点移动时，继续将废气强制排到大气中。活塞到上止点附近时，排气行程结束。 综上所述，四冲程发动机经过进气、压缩、作功、排气四个行程，完成一个工作循环。这期间活塞在上、下止点间往复移动了四个行程，相应地曲轴旋转了两周。,四冲程发动机工作过程,3、发动机的基本构造 （1）曲柄连杆机构：曲柄连杆机构由机体组、活塞连杆组、曲轴飞轮组三部分组成。其作用是将燃料燃烧产生的热能转变为活塞往复运动的机械能，再通过连杆将活塞的往复运动转变为曲轴的旋转运动而对外输出动力。 （2）配气机构：配气机构的功用是根据发动机的工作顺序和工作过

9、程，定时开启和关闭进气门和排气门，使可燃混合气或空气进入气缸，并使废气从气缸内排出，实现换气过程。进、排气门的开闭由凸轮轴控制。凸轮轴由曲轴通过齿形带或齿轮或链条驱动。进、排气门和凸轮轴以及其他一些零件共同组成配气机构。,（3）燃料供给系统：汽油机燃料供给系统和柴油机燃料供给系统由于使用的燃料和燃烧过程不同，在结构上有很大差别，而汽油机燃料供给系统根据混合气的形成方式不同又可分为传统化油器式和电控直喷式两种。其作用是将一定浓度和数量的可燃混合气（或空气）供入气缸以供燃烧，并将燃烧生成的废气排出。 （4）冷却系统：冷却系统有水冷却系统和风冷却系统两种，现代汽车一般都采用水冷却系统。其作用是将受热

10、机件的热量散到大气中去，从而保证发动机正常工作。水冷发动机的冷却系统通常由冷却水套、水泵、风扇、水箱、节温器等组成。,（5）润滑系统：润滑系统的作用是将润滑油送至各个摩擦表面，以减轻机件的磨损，并清洗、冷却摩擦表面，延长发动机的使用寿命。润滑系统通常由润滑油道、机油泵、机油滤清器和一些阀门等组成。,（6）起动系统：起动系统的作用是将静止的发动机起动并转入自行运转。,（7）点火系统：点火系统是汽油发动机独有的，按控制方式不同又分为传统点火系和电子控制点火系两种。其作用是按规定时刻向气缸内提供电火花以点燃气缸中的可燃混合气。柴油发动机由于其混合气是自行着火燃烧，故没有点火系。,二、 汽车底盘的基本

11、构造,通常的汽车底盘由传动系、行驶系、转向系、制动系四部分组成，如图1-1-7所示，其功能为接受发动机的动力，使汽车运动并保证汽车能够按照驾驶员的操纵而正常行驶。,图1-1-7 汽车底盘结构,1前悬架 2前轮制动器 3前轮 4离合器踏板 5变速器操纵机构 6驻车制动手柄 7传动轴 8后桥 9后悬架 10后轮制动器 11后轮 12后保险杠 13备胎 14横向稳定器 15转向盘,1、传动系： 汽车传动系是指从发动机到驱动车轮之间所有动力传递装置的总称，其基本功用是将发动机发出的动力按照需要传给驱动轮，并保证汽车正常行驶。不同的汽车，底盘的结构有所不同，如手动档的汽车，底盘一般由离合器、手动变速器、

12、万向传动装置（万向节和传动轴）、驱动桥（主减速器、差速器、半轴、桥壳）等组成，如图1-1-8所示；自动档的汽车，其底盘主要包括自动变速器、万向传动装置、驱动桥等。 传动系各组成部分的功能如下： (1) 离合器：保证换档平顺，必要时中断动力传动。 (2) 变速器：变速、变矩、变向、中断动力传动。 (3) 万向传动装置：实现有夹角和相对位置经常发生变化的两轴之间的动力传动。 (4) 主减速器：将动力传给差速器，并实现降速增矩、改变传动方向。 (5) 差速器：将动力传给半轴，并允许左右半轴以不同的转速旋转。 (6) 半轴：将差速器的动力传给驱动车轮。,图1-1-8 汽车传动系的构成,2、行驶系： 汽

13、车行驶系一般由车架、悬架、车桥和车轮等组成，如图1-1-9所示。车轮通过轴承安装在车桥两边，车桥通过悬架与车架（或车身）连接，车架（或车身）是整车的装配基体。 汽车行驶系的主要功能：其一是支承汽车的重量并承受、传递路面作用在车轮上各种力的作用，其二是接受传动系传来的转矩并转化为汽车行驶的牵引力，其三是缓和冲击，减少振动，保证汽车平顺行驶。,1车架 2后悬架 3驱动桥 4后轮 5转向桥 6前轮 7前悬架 图1-1-9 汽车行驶系的构成,3、转向系： 机械式转向系统由机械转向器、转向操纵机构和转向传动机构三大部分组成。汽车转向时，施加在转向盘上的转动力经转向柱传至转向器，将转向力放大后，再通过转向

14、传动机构的传递，带动转向轮偏转，使汽车改变行驶方向，其结构如图1-1-10所示。,图1-1-10 汽车转向系的构成,4、制动系： 制动系的功用是使汽车减速、停车并能保证可靠地驻停。汽车制动系一般由行车制动系和驻车制动系等两套相互独立的制动系统构成，每套制动系统主要包括制动器和制动传动机构。目前汽车的行车制动系一般都装配有制动防抱死系统（ABS）。 转向系和制动系都是由驾驶员来操控的，一般合称为控制系。 现代汽车中电子控制技术的应用越来越广泛，例如在底盘中普遍采用了电子控制自动变速器（EAT或ECT）、电子控制防滑差速器（EDL）、电子控制制动防抱死系统（ABS）、电子制动力分配系统（EBD）、

15、电子控制悬架系统（EMS）、电子控制转向系统（EPS）等。,【任务实施】典型汽车零部件的介绍与认识,【任务描述】 给出汽车发动机风扇叶的实物及图样，要求同学们在讲授完机械制图的基本知识后，能够根据风扇叶的图样绘制出风扇叶的平面图。,任务二 汽车发动机风扇叶平面图的画法,二、 绘图工具及其使用,一、国家标准技术制图的一般规定,三、平面图形的分析与画法,【相关知识】,1. 机械图样 图样：工程技术上根据投影方法并遵照国家标准的规定绘制成的用于工程施工或产品制造等用途的图叫做工程图样，简称图样。机械制造业所使用的图样称为机械图样。图样是工程技术人员借以表达和交流技术思想不可缺少的工程语言。,2、立体

16、图（轴测图）和视图 立体图富有立体感，直观形象，度量性差，作图困难 视图能准确地表达出物体的形状和大小，且度量性好，作图方便。直观性较差，需将多个视图综合起来想象出空间形状，如图1-2-1所示。,图1-2-1 立体图（轴测图）和三视图,在视图上加注完整的尺寸、形状和位置公差、表面粗糙度要求、技术条件和标题栏等内容，就完成了工厂中常见的零件图，如图1-2-2所示的齿轮泵左端盖零件图。,图1-2-2 齿轮泵左端盖零件图,3、国家标准技术制图、机械制图的有关规定 国家标准技术制图是一项基础技术标准，是工程界各专业技术图样的通用规定；国家标准机械制图是一项机械专业制图标准。它们是绘制、识读和使用图样的准绳，我们必须认真学习、严格遵守。 本任务就是学习国家质量技术监督检验总局最新颁布的技术制图、机械制图国家标准(以下简称国标)中的有关规定，同时掌握绘图工具的使用、几何作图和平面图形的绘图方法等有关的制图基本知识。,国家标准代号为“GB”，它是由“国标”两个字的汉语拼音的第一个