内容提要

本书为适应汽车专业学生对相关机械知识的需求，将传统机械专业六门主干课程的内容科学地融合成一体，力求做到学时少、内容精、重视应用，避免出现深奥的原理分析及复杂的公式推导。

本书内容共8章，包括汽车常用材料、互换性技术基础、静力学基础、材料力学基础、机械传动、轴系零部件、液压传动基础、机构运动仿真及有限元分析。其中，机构运动仿真及有限元分析内容属于选学内容。全书以构件的材料性能及力学分析为基础，以常用传动机构和通用零件为主要研究对象，以机构传动方式为主线进行介绍。书中设置了二维码移动课堂及典型习题，以强化读者对知识点的理解和掌握。

本书可作为高职高专院校汽车类或近机类专业的教材，也可供相关专业技术人员参考。

第3版前言

本书是根据近几年高职高专教育发展的特点和趋势，充分吸收了汽车应用维修及近机类专业的培养目标及课程改革成果，以及使用本书同行们的各种意见和建议，在第2版的基础上，按照实用、优化、提高的原则修订而成的。

与第2版相比，本版除酌情调整教材内容，修改了部分疏漏之外，重点推出了移动课堂服务。通过手机扫描各章节相对应的二维码，读者可方便地获取阅读之处所需了解的内容及其延展内容，进行更深入的学习。

本书的参考学时为110～120学时。建议采用理论实践一体化教学模式，各章节的参考学时见下面的学时分配表。

全书由无锡职业技术学院金旭星任主编，哈尔滨职业技术学院张宇、日照职业学院雷跃峰、山东信息职业技术学院王昊任副主编。无锡职业技术学院吕伟文、沈明南参与了本书的编写。在此，向所有关心和支持本书出版的人表示衷心感谢！

由于编者水平有限，书中错误和不妥之处在所难免，敬请广大读者批评指正。来信请至jinxuxing@163.com。

金旭星2016年5月于无锡职业技术学院

第1章

汽车常用材料

【学习目标】

1. 了解工程材料的主要类型

2. 理解金属材料各力学性能指标的含义

3. 理解材料硬度的类型及测定方法

4. 了解常用金属材料的应用特点

5. 理解各种钢热处理方法的含义

6. 了解机械零件材料的一般选择原则及方法

1.1 金属材料的性能

金属材料是人类社会发展的重要物质基础，也是现代汽车技术发展的重要支柱之一。金属材料具备许多优异的性能。这些性能可分为两类：一类是使用性能，反映材料在使用过程中所表现出来的特性，如力学性能、物理性能和化学性能等；另一类是工艺性能，反映材料在加工制造过程中所表现出来的特性，如铸造性、可锻性、焊接性、切削加工性和热处理性等。

认识金属材料

1.1.1 金属材料的力学性能

任何一台机器大都是由金属零件、部件所组成的，而零件在工作时将承受外力（载荷）的作用。金属材料在外力作用下所表现出来的特性即是力学性能，其主要指标有强度、塑性、硬度、冲击韧性和疲劳强度等。上述指标既是选材的重要依据，又是控制、检验材料质量的重要参数。

材料受外力作用时，会引起尺寸与形状的改变，材料尺寸或形状的改变称为变形。载荷与变形的关系可用试验的方法测定。

1. 强度与刚度

强度是材料在载荷作用下抵抗塑性变形或破坏的能力。抵抗外力的能力越大，则材料强度越高。抵抗塑性变形的能力称为屈服强度，抵抗破坏的能力称为破坏强度。材料一旦确定，则零件的相应强度极限也就确定了。

材料受到外力作用时，在材料内部将产生一个抵抗变形及破坏的力，由于该力的性质属于材料内部不同截面上的相互作用，故称为内力。需要说明的是，内力总是成对出现且等值、反向、共线，内力的合力恒为零。但内力与外力的划分又与所取对象有关。随所取对象的范围不同，内力与外力是可以互相转化的。

强度一般以应力的形式进行衡量和评判。在单位截面积上产生的内力称为应力，工程上应力单位常用MPa（兆帕）、GPa（吉帕），1MPa=1N/mm