【摘要】汽车上有许多零部件得到了迅速的发展。特别是近几年来汽车朝着轻量、高速、安全节能、舒适、多功能、成本低、长寿命的方向发展，对高职院校汽修专业常用机构项目课程进行了教学改革探析。

【关键词】职业院校汽修专业　常用机构项目课程　教学改革

一、情景描述

人类为了适应生产中的需要，创造和发展了各种各样的机器，其中汽车的发展速度非常快，它将燃料燃烧产生的动力转变为机械能，驱动汽车行驶，曲柄连杆机构、配气机构、转向传动机构、刮水器等机构在汽车行驶中起到非常关键的作用。在本项目中，我们结合一些汽车常用的机构来认识机器、机构、运动副、平面连杆机构等一些机械概念。

二、知识与技能要求

1.理解机械、机器、机构和运动副的基本概念。

2.理解平面连杆凸轮等汽车常用机构的分类、特点和作用。

模块一：怎样拆装刮水器

(一)模块背景

刮水器是汽车，必不可少的一件辅助装置，刮水器出现卡死、不能正常工作时，我们要对刮水器进行拆装和调整。汽车中常用的电动刮水器是将电动机输出的转矩通过曲柄摇杆机构带动刮臂作摆动，从而使刮臂上的刮水片刷去玻璃上的雨水、雪或灰尘。为了了解刮臂如何做摆动，我们尝试进行刮水器的拆装。

(二)模块分析

1.仔细观察完整的刮水器装置，它由哪些构件组成?

2.观察电动机的转矩是通过何种方式传到刮臂的?

3.观察刮水器上的各构件是怎样连接的?

4.观察刮水器由哪几个铰链四杆机构组成?

三、方法与步骤

(一)电动刮水器的组成

一般的电动刮水器由电机总成、底板、拉杆、摆杆、刷架、刮臂和刮水片等组成。如图1所示。

(二)电动刮水器的拆装

1.所需器材

螺丝刀、棘轮扳手、丁宇扳手。

2.操作步骤

(1)打开汽车的引擎盖，并取下引擎盖如图2所示

(2)拔下前罩板好的3个卡夹，撬下挡风玻璃边缘的前罩板。如图3所示。

(3)取下刮水片，用螺丝刀撬下刮臂上的2个盖帽：松开六角螺母，取下刮水器臂。如图4和图5所示。

(4)拔电机总成的按线插件。如图6所示，

(5)松开刮水器总成底板的紧固螺钉，取下总成。如如图7所示

(6)按拆卸的反顺安装复好刮水器。

四、学习支持

(一)机器和机构

人类为了适应生产中的需要，创造和发展了各种各样的机器。我们经常见到的汽车、内燃机、起币机、机床以及缝纫机、洗衣机筹都址机器。机器的种类很多，构造、用途和功能也番不相同，但它们都有一些共同的特征。如发电机主要由转子和定子组成，当转子回转时，发电机就把机械能转换为电能；单缸内燃机气缸体、活塞、进气门、排气门、连杆、曲轴、凸轮、顶杆：和齿轮等组成，当燃气推动活塞运动时，进排气门有规律地开闭，把燃气的热能转换为曲轴转动的机械能；汽车由发动机经离合器、变速器、传动轴和驱动桥等带动车轮滚动进行工作的。从上述可以看出，机器具有下列3个特征：

特征一：它们都是人为的实物组合；

特征二：它们的扦部分之间具有确定的相对运动；

特征三：它们能代替或减轻人类的劳动，以完成有用的机械功或转换能量。

机构仅有机器的前两个特征，即机构也是人为的实物组合，并且各实物之间具有确定的相对运动。在电动风窗刮水器中，蜗轮、拉杆、摆杆等组成曲柄摇杆机构，将蜗轮的转动转变为摆杆的摆动。由此可见，机器是由机构组成的。

若不讨论做功和能量转换方面的问题，仅从结构和运动的角度来看。机器和机构并无区别，所以习惯上把机器和机构统称为机械。

(二)零件和构件

从制造的角度来看，机器是由若干个零件组成的。零件是机器组成中不可再拆的最小单元，是机器的制造单元。按使用特点，零件可分为通用零件和专用零件两大类。

从运动角度来看，机器是由若干个构件组成的。各构件之间具有确定的相对运动，其运动形状和尺寸主要取决于运动性质。所以，构件是机器的运动单元。构件可能是一个零件，也可能是若干个零件的刚性组合体。如内燃机中的连杆就是由连杆体、连杆盖、螺栓和螺母等刚性地连接在一起的，在机构的运动过程中。这一刚性连接体就是一个构件。

(三)运动副及其分类

机构是由两个以上的构件以一定的方式连接而成的，这种连接既不问于螺栓连接，也不同于铆接、焊接之类的刚性连接，而是在连接处保持一定的相对运动。这种由两构件直接接触并产生一定相对运动的连接，称为运动副。如风窗刮水器中蜗轮和拉杆、拉杆和摆杆、刮片架和拉杆之间的连接等都构成运动副。

由于运动副中两构件间的接触形式不同。运动副又分为低副和高副。

1.低副

两构件通过面接触所构成的运动副称为低副。根据它们之间的相对运动是转动或移动，又可分为转动副和移动副。

(1)转动副。若组成运动副的两构件之间只能绕同一轴线作相对转动。则该运动副称为转动副，也称铰链。

(2)移动副。若组成运动副的两构件之间只能沿某——轴线方向做相对移动，则该运动副称为移动副。如内燃机中气缸体与活塞之间连接构成移动副。

2.高副

两构件之间以点或线相接触所组成的运动副称为高副。组成高副的两构件间的相对运动为转动兼移动。如两齿轮啮合的连接、配气机构中凸轮和顶杆的连接都是高副。

(四)平面连杆机构

平面机构是指机构内各构件的相对运动都在同一平面或互相平行的平面内。平面连杆机构是指由若干构件用低副(转动副和移动副)连接组成的机构，其构件间的相对运动都在同一平面或平行平面内。

平面连杆机构的类型很多。最简单的是由4个构件组成的铰链四杆机构。常见的平面机构有曲柄摇杆机构、双曲柄机构和双摇杆机构。

1.曲柄摇杆机构

曲柄摇杆机构的4个构件之间都是用转动副连接而成的，其中固定不动的杆称为机架，与机架相连的杆称为连架杆，连接两连架杆的杆称为连杆。当连架杆能绕与机架相连的固定铰链按周回转时，则称该连架杆为曲柄，不能整周回转的连架杆称为摇杆。

若铰链四杆机构两连架杆之一为曲柄，另一连架为摇杆，则称该四杆机构为曲柄摇机机构。

曲柄摇杆机构能将曲柄作整周转动转换为摇杆的往复摆动，或者将摇杆：的往复摆动转换为曲柄的整周转动。

曲柄摇杆机构中曲柄存在的条件有两个：一是连架杆和机架中必有一杆为最短杆，二是最短杆和最长杆之和小于或等于其他两杆之和。

2.双曲柄机构

若铰链机构的两连架杆均为曲柄，则称为双曲柄机构。当两曲柄长度相等，连杆与机架的长度也相等时，称为平行双曲柄机构。常见的机车车轮联动机构，就是平行双曲柄机构的具体应用，此外。还有反平行四边形机构，如公共汽车车、门的启闭机构。

3.双摇杆机构

若铰链机构的两连架杆都是摇杆，则称为双摇杆机构。

五、实践模块

请在汽车中找出另外一些常用的铰链四杆机构，并指出哪些是低副、哪些是高副，看它们是如何工作的。

六、评一评