力學(xué)與汽車制造

1、力學(xué)與汽車制造資料收集：黃振寧、向婧PPT制作：陳佳、張胡秀 造價(jià)1102內(nèi)容提綱內(nèi)容提綱1、汽車構(gòu)造2、汽車制造中應(yīng)用的力學(xué)知識3、曲柄連桿機(jī)構(gòu)中的作用力4、進(jìn)化的汽車世界（瀏覽）電器與輔助設(shè)備電器與輔助設(shè)備底底 盤盤 車身車身 發(fā)動(dòng)機(jī)發(fā)動(dòng)機(jī)汽車汽車汽車的結(jié)構(gòu)：1、汽車構(gòu)造 1、汽缸體 2、活塞 3、進(jìn)氣閥 4、排氣閥 5、頂桿 6、凸輪 7、連桿 8、曲軸 9、10、大小齒輪2、汽車制造中應(yīng)用的力學(xué)知識2-1、轎車造型與空氣動(dòng)力學(xué)2-2、地面輪胎力學(xué) 2-3、汽車動(dòng)力性 2-4、輪胎滾動(dòng)阻力 2-5、擋風(fēng)玻璃2-6、汽車曲線行駛2-7、汽車的振動(dòng)2-1、汽車造型與空氣動(dòng)力學(xué)一般用圓滑流暢的

2、曲線去消隱車身上的轉(zhuǎn)折線減少空氣阻力系數(shù)。前圍與側(cè)圍、側(cè)圍與發(fā)動(dòng)機(jī)罩，后圍與側(cè)圍等地方均采用圓滑過渡，發(fā)動(dòng)機(jī)罩向前下傾，車尾后箱蓋短而高翹，后冀子板向后收縮，擋風(fēng)玻璃采用大曲面玻璃，且與車頂園滑過渡，前風(fēng)窗與水平面的夾角一般在25度33度之間，側(cè)窗與車身相平，前后燈具、門手把嵌入車體內(nèi)，車身表面盡量光潔平滑，車底用平整的蓋板蓋住，降低整車高度等等，這些措施有助于減少空氣阻力系數(shù)。經(jīng)典案例：80年代初問世的德國奧迪100C型轎車，設(shè)計(jì)優(yōu)化后其空氣阻力系數(shù)只有0.3。2-2、地面輪胎力學(xué) 在一般情況下，地面作用于輪胎接地印跡處有3個(gè)方向的力、P、 和3個(gè)方向的力矩、稱為六分力，如圖所示。 力、分別

3、稱為縱向力、側(cè)向力和垂直載荷； 力矩 、分別稱為側(cè)傾力矩、滾動(dòng)阻矩和回正力矩。 在工程機(jī)械領(lǐng)域中，大多數(shù)有關(guān)輪胎的研究都是對于縱向力和滾動(dòng)阻矩進(jìn)行的，因?yàn)榭v向力和滾動(dòng)阻矩揭示車輛的牽引性能，而牽引性能是工程機(jī)械設(shè)計(jì)人員關(guān)心的首要問題。 而在汽車領(lǐng)域里，國內(nèi)、外對于輪胎的力學(xué)特性（包括靜態(tài)、 動(dòng)態(tài)特性）已有了十分深入的研究。 輪胎實(shí)例：2-3、汽車動(dòng)力性汽車動(dòng)力性主要由三個(gè)方面指標(biāo)來評定。one：汽車的最高車速two：汽車的加速時(shí)間three：汽車能爬上的最大坡度 a、最高車速是指，在水平良好的路面上汽車能達(dá)到的最高行駛速度。 b、汽車的加速時(shí)間表示汽車的加速能力。 c、汽車爬坡能力是用滿載或者

4、一部分負(fù)載的汽車在良好路面上的最大爬上坡度表示的。圖片實(shí)例2-4、輪胎滾動(dòng)阻力輪胎結(jié)構(gòu)2-5、擋風(fēng)玻璃圖片實(shí)例2-6、汽車曲線行駛 2-7、汽車的振動(dòng)汽車的車輪和懸架都是有阻尼的彈性元件和系統(tǒng)，這些元件和系統(tǒng)使汽車成為多自由度的振動(dòng)系統(tǒng)。由于車速不斷提高，振動(dòng)隨之加劇。振動(dòng)不但影響汽車的平順性，也影響汽車的方向穩(wěn)定性和零部件的壽命。 汽車的行駛路面都有程度不同的不規(guī)則性，道路所引起的汽車振動(dòng)是隨機(jī)性的，需要用隨機(jī)振動(dòng)理論處理。 汽車行駛時(shí)，一側(cè)的車輪常先后越過路面的同一凸起或凹陷部分，不同側(cè)的車輪可能作同相位的振動(dòng)，但多數(shù)情況下并不如此。因此，汽車是一個(gè)復(fù)雜的隨機(jī)振動(dòng)系統(tǒng)，這種隨機(jī)振動(dòng)常使汽車

5、作縱向、橫向或垂直的顛簸、擺動(dòng)和振動(dòng)。 汽車發(fā)動(dòng)機(jī)的燃燒不均勻性和慣性力以及傳動(dòng)系旋轉(zhuǎn)零部件和車輪的不平衡，也引起各部分的振動(dòng)。3、曲柄連桿機(jī)構(gòu)中的作用力 氣體力作用于活塞頂上，在活塞的四個(gè)行程中始終存在，但只有作功行程中的氣體力是發(fā)動(dòng)機(jī)對外作功的原動(dòng)力。氣體力通過連桿、曲柄銷傳到主軸承。氣體力同時(shí)也作用于氣缸蓋上，并通過氣缸蓋螺栓傳給機(jī)體。作用于活塞上和氣缸蓋上的氣體力大小相等、方向相反，在機(jī)體中相互抵消而不傳至機(jī)體外的支承上，但使機(jī)體受到拉伸。 曲柄連桿機(jī)構(gòu)可視為由往復(fù)運(yùn)動(dòng)質(zhì)量和旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)質(zhì)量組成的當(dāng)量系統(tǒng)。 往復(fù)運(yùn)動(dòng)質(zhì)量包括活塞組零件質(zhì)量和連桿小頭集中質(zhì)量，它沿氣缸軸線作往復(fù)變速直線運(yùn)動(dòng)，產(chǎn)生往復(fù)慣性力；旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)質(zhì)量包括曲柄質(zhì)量和連桿大頭集中質(zhì)量，它繞曲軸軸線