模塊五汽車軸系零件結構及選用

模塊五汽車軸系零件結構及選用第一頁，共六十六頁，編輯于2023年，星期日模塊五汽車軸系零件結構及選用知識點一汽車的軸知識點三聯(lián)軸器、離合器知識點二軸承第二頁，共六十六頁，編輯于2023年，星期日能力目標能正確區(qū)別軸的類型，知道軸上常見結構的作用、軸的常見失效形式；能正確區(qū)別軸承的類型，知道軸承的結構、承載特點、失效形式、潤滑方式、熟悉滾動軸承的代號；知道聯(lián)軸器的功用、類型及各種聯(lián)軸器的工作原理；知道離合器的功用、類型及各種離合器的工作原理。模塊五汽車軸系零件結構及選用第三頁，共六十六頁，編輯于2023年，星期日模塊五汽車軸系零件結構及選用

案列導入

軸作為傳遞動力和轉矩的零件，在汽車中得到廣泛的應用。如圖所示是汽車發(fā)動機的曲軸和凸輪軸，其中的曲軸除了傳遞動力和轉矩外，還具有克服四桿機構死點的功能。無論曲軸還是凸輪軸，作為旋轉零件，它們的兩端均需要相應的軸承作為支承。另外曲軸在將動力和轉矩傳遞給其后的傳動軸時，還需要離合器等零部件。第四頁，共六十六頁，編輯于2023年，星期日軸的類型

一、

1.直軸知識點一汽車的軸光軸階梯軸汽車齒輪軸凸輪軸花鍵軸蝸桿軸第五頁，共六十六頁，編輯于2023年，星期日2.曲軸曲軸是內燃機等往復式機械中的專用零件，用于往復運動與旋轉運動的互相轉變。三缸內燃機中的曲軸知識點一汽車的軸第六頁，共六十六頁，編輯于2023年，星期日3.軟軸軟軸主要用于兩傳動軸線不在同一直線或工作時彼此有相對運動的空間傳動，也可用于受連續(xù)振動的場合，以緩和沖擊。撓性軟軸可以把旋轉運動和轉矩靈活地傳到所需的任何位置。知識點一汽車的軸撓性軟軸第七頁，共六十六頁，編輯于2023年，星期日4.心軸心軸工作時只承受彎矩，不承受轉矩。知識點一汽車的軸轉動心軸固定心軸汽車輪軸第八頁，共六十六頁，編輯于2023年，星期日5.轉軸轉軸既承受彎矩又承受轉矩。轉軸在各種機器中最為常見，如齒輪減速器中的轉軸。知識點一汽車的軸齒輪減速器中的轉軸第九頁，共六十六頁，編輯于2023年，星期日軸的材料

二、

1.碳素鋼碳素鋼的強度高，對應力集中敏感性低，便于進行各種熱處理及機械加工，價格低，故應用最廣。一般機器中的軸，最常用的是經(jīng)過調質處理的45號優(yōu)質碳素鋼。對不重要的軸可以使用Q235等普通碳素鋼。知識點一汽車的軸第十頁，共六十六頁，編輯于2023年，星期日6.傳動軸傳動軸只承受轉矩不承受彎矩或承受很小彎矩。如連接汽車發(fā)動機輸出軸和后橋的軸就是傳動軸。知識點一汽車的軸傳動軸第十一頁，共六十六頁，編輯于2023年，星期日2.合金鋼合金鋼的機械性能高，常用于制造高速、重載、結構要求緊湊、重量輕的軸以及經(jīng)常處于高溫、低溫或腐蝕介質中工作的軸。常用的合金鋼有40Cr、35SiMn、40MnB等，對于耐磨性要求高的軸可采用20Cr、20CrMnTi等低碳合金鋼。合金鋼對應力集中敏感性強，價格較高，因此對于合金鋼軸應從結構尺寸上考慮減少應力集中。另外，在一般工作溫度下，合金鋼和碳素鋼的彈性模量很接近，二者軸的剛度是一樣的。知識點一汽車的軸第十二頁，共六十六頁，編輯于2023年，星期日3.球墨鑄鐵球墨鑄鐵的機械強度雖然比碳鋼低，但鑄造工藝性好，對應力集中敏感性低，吸振性、耐磨性好，價格也較低，故應用日趨增多，適用于結構形狀復雜的軸，如曲軸、凸輪軸等。常用的球墨鑄鐵有QT400-15、QT600-2。需要強調的是，通過進行各種熱處理、化學處理及表面強化處理，可以提高用碳鋼或合金鋼制造的軸的強度及耐磨性，特別是合金鋼，只有進行熱處理后才能充分顯示其優(yōu)越的機械性能。知識點一汽車的軸第十三頁，共六十六頁，編輯于2023年，星期日軸的結構三、軸的結構1、9—軸頭；2—皮帶輪；3、7—軸承蓋；4、6—滾動軸承；5—齒輪；8、10—軸頸；11—軸身軸主要由軸頸、軸頭、軸身三部分組成。軸頸用來安裝軸承，軸頭安裝輪轂，軸身連接軸頸和軸頭。知識點一汽車的軸第十四頁，共六十六頁，編輯于2023年，星期日1.零件在軸上的定位1）零件在軸上的軸向定位零件在軸上的軸向定位知識點一汽車的軸第十五頁，共六十六頁，編輯于2023年，星期日

知識點一汽車的軸第十六頁，共六十六頁，編輯于2023年，星期日

2）零件在軸上的周向定位零件在軸上的周向定位方式根據(jù)其傳遞轉矩的大小和性質、零件對中精度的高低、加工難易等因素來選擇。常用的周向定位方法有鍵、花鍵、彈性環(huán)、銷、過盈等連接，通稱軸轂連接。知識點一汽車的軸第十七頁，共六十六頁，編輯于2023年，星期日2.軸的結構與工藝性1）結構合理，利于加工和裝配退刀槽砂輪越程槽鍵槽設置在同一方位母線上軸端加工45°倒角導向錐面知識點一汽車的軸第十八頁，共六十六頁，編輯于2023年，星期日2）改進軸的結構，減少應力集中（4）改善表面品質。（3）選用應力集中小的定位方法。（2）開卸載槽。（1）軸上過渡圓角半徑盡可能大。知識點一汽車的軸第十九頁，共六十六頁，編輯于2023年，星期日

軸承是機器中用來支承軸及軸上回轉件的重要零件。軸承的作用為減少摩擦或磨損，提高傳動效率；保證工作軸的回轉精度。根據(jù)工作時的摩擦性質，軸承可分為滾動軸承和滑動軸承兩大類型。知識點二

軸承第二十頁，共六十六頁，編輯于2023年，星期日滑動軸承一、

1.滑動軸承的類型整體式滑動軸承知識點二

軸承第二十一頁，共六十六頁，編輯于2023年，星期日

剖分式滑動軸承知識點二

軸承第二十二頁，共六十六頁，編輯于2023年，星期日剖分式軸承在裝拆時，軸不需要做軸向位移，裝拆方便。如在發(fā)動機曲軸的前部、中部或后部安裝的止推軸承及活塞連桿軸承均為剖分式軸承。曲軸的止推軸承和活塞連桿軸承知識點二

軸承第二十三頁，共六十六頁，編輯于2023年，星期日

3）自動調心式軸承軸承的寬度與軸頸的直徑之比（B/D）稱為寬徑比，對于B/D大于1.5的軸承，多采用自動調心式軸承。自動調心式軸承知識點二

軸承第二十四頁，共六十六頁，編輯于2023年，星期日

2.軸瓦結構軸瓦種類知識點二

軸承第二十五頁，共六十六頁，編輯于2023年，星期日整體式剖分式澆鑄式軸承合金的軸瓦銅鉛雙金屬軸瓦知識點二

軸承第二十六頁，共六十六頁，編輯于2023年，星期日

汽車曲軸連桿用軸瓦知識點二

軸承第二十七頁，共六十六頁，編輯于2023年，星期日油溝對軸承承載能力的影響普通油室知識點二

軸承第二十八頁，共六十六頁，編輯于2023年，星期日油溝知識點二

軸承第二十九頁，共六十六頁，編輯于2023年，星期日

（1）軸承合金（2）多孔制金屬（3）軸承塑料

3.軸承材料知識點二

軸承第三十頁，共六十六頁，編輯于2023年，星期日4.軸承的潤滑1）潤滑劑（1）潤滑油（2）潤滑脂（3）固體潤滑劑和氣體潤滑劑知識點二

軸承第三十一頁，共六十六頁，編輯于2023年，星期日

2）潤滑方法常用的潤滑方法有油潤滑和脂潤滑兩大類。油潤滑有間歇供油和連續(xù)供油兩類。間歇供油由操作人員用油壺或油槍注油，供油是間歇性的，供油量不均勻，且容易疏忽。這種潤滑方法只適用于低速、不重要的軸承或間歇工作的軸承。對于重要的軸承，必須采用連續(xù)供油潤滑；潤滑脂只能間歇供油，潤滑脂貯存在杯體里，杯蓋用螺紋與杯體聯(lián)接，旋擰杯蓋可將潤滑脂壓送到軸承孔內，也常用黃油槍向軸承補充潤滑脂，潤滑脂也可以集中供應。知識點二

軸承第三十二頁，共六十六頁，編輯于2023年，星期日

常用的滾動軸承已標準化，只需根據(jù)工作條件來選用合適的滾動軸承類型和型號。與滑動軸承相比，滾動軸承具有下列優(yōu)點：應用設計簡單，產品已標準化，并由專業(yè)生產廠家進行大批量生產，具有優(yōu)良的互換性和通用性；起動摩擦力矩低，功率損耗小，滾動軸承效率（0.98～0.99）比混合潤滑軸承高；負荷、轉速和工作溫度的適應范圍寬，工況條件的少量變化對軸承性能影響不大；大多數(shù)類型的軸承能同時承受徑向和軸向載荷，軸向尺寸較小；易于潤滑、維護及保養(yǎng)。滾動軸承的缺點包括：大多數(shù)滾動軸承徑向尺寸較大；在高速、重載荷條件下工作時，壽命短；振動及噪音較大。滾動軸承二、知識點二

軸承第三十三頁，共六十六頁，編輯于2023年，星期日1.滾動軸承的結構及其常用材料1）滾動軸承的結構滾動軸承的結構知識點二

軸承第三十四頁，共六十六頁，編輯于2023年，星期日滾動體知識點二

軸承第三十五頁，共六十六頁，編輯于2023年，星期日

滾動體與內外圈的材料要求有高的硬度和接觸疲勞強度，良好的耐磨性和沖擊韌性。一般用含鉻合金鋼制造，常用材料有GCr15、GCr15SiMn、GCr6、GCr9等，經(jīng)熱處理后硬度可達61～65HRC。保持架一般用低碳鋼板沖壓而成，高速軸承多采用有色金屬（如黃銅）或塑料保持架。2）滾動軸承常用材料知識點二

軸承第三十六頁，共六十六頁，編輯于2023年，星期日2.滾動軸承的類型及其選擇1）滾動軸承的類型常用滾動軸承的類型、特性及應用知識點二

軸承第三十七頁，共六十六頁，編輯于2023年，星期日

知識點二

軸承第三十八頁，共六十六頁，編輯于2023年，星期日

（1）載荷的大小、方向和性質。（2）允許轉速。（3）剛性。（4）調心性能和安裝誤差。（5）安裝和拆卸。2）滾動軸承類型的選擇知識點二

軸承第三十九頁，共六十六頁，編輯于2023年，星期日

2.滾動軸承的代號滾動軸承代號是用字母加數(shù)字來表示軸承結構、尺寸、公差等級、技術性能等特征的產品符號。滾動軸承代號的構成知識點二

軸承第四十頁，共六十六頁，編輯于2023年，星期日1）基本代號（1）類型代號（2）尺寸系列代號（3）內徑代號知識點二

軸承第四十一頁，共六十六頁，編輯于2023年，星期日

前置代號表示成套軸承的分部件，用以說明成套軸承的分部件特點，前置代號用字母表示。例如，L表示可分離軸承的可分離內圈或外圈；K表示軸承的滾動體與保持架組件。一般軸承無前置代號。2）前置代號知識點二

軸承第四十二頁，共六十六頁，編輯于2023年，星期日

3）后置代號

（2）軸承的公差等級共分為六個精度等級，其代號順序為/P0、/P6、/P6x、/P5、/P4和/P2，其中/P0為普通級，標注時可省略。其余各級精度依次提高。（1）內部結構代號反映同一類軸承的不同內部結構。

（3）軸承游隙。軸承游隙是指軸承在無載荷作用時，滾動軸承內、外圈與滾動體之間留有的相對位移量。知識點二

軸承第四十三頁，共六十六頁，編輯于2023年，星期日

4.滾動軸承的失效形式塑性變形疲勞點蝕知識點二

軸承第四十四頁，共六十六頁，編輯于2023年，星期日

5.滾動軸承的潤滑1）間歇供油壓配式壓注油杯旋套式注油油杯針閥式注油油杯知識點二

軸承第四十五頁，共六十六頁，編輯于2023年，星期日

2）連續(xù)供油（1）滴油潤滑（3）飛濺潤滑（2）油環(huán)潤滑（4）壓力潤滑知識點二

軸承第四十六頁，共六十六頁，編輯于2023年，星期日

6.滾動軸承的密封1）接觸式密封氈圈油封密封（1）氈圈油封密封。軸承蓋上梯形槽內放置細毛氈，適用于v<4～5m/s，軸承脂潤滑的密封。知識點二

軸承第四十七頁，共六十六頁，編輯于2023年，星期日

橡膠油封密封（2）橡膠油封（標準件、較常用）密封。耐油橡膠制唇形密封圈靠彈簧壓緊在軸上。唇口向外用于防止灰塵和雜質的侵蝕，唇口向里用于防止?jié)櫥土魇В唤M合放置如圖所示，同時起防灰和防油流失的作用。知識點二

軸承第四十八頁，共六十六頁，編輯于2023年，星期日

密封環(huán)密封（3）密封環(huán)密封。密封環(huán)是一種帶有缺口的環(huán)狀密封件，把它放置在套筒的環(huán)槽內，套筒與軸一起轉動，密封環(huán)靠缺口被壓攏后所具有的彈性而抵緊在靜止件的內孔壁上，即可起到密封的作用。知識點二

軸承第四十九頁，共六十六頁，編輯于2023年，星期日

2）非接觸式密封油溝密封（1）油溝密封。軸與軸承蓋之間具有約0.1～0.3mm間隙，如圖（a）所示；也可在軸承蓋的內孔車出溝槽，槽內填充滿潤滑脂，如圖（b）所示，結構簡單，密封效果更好。知識點二

軸承第五十頁，共六十六頁，編輯于2023年，星期日

甩油密封（2）甩油密封。甩油密封如圖所示，軸上開溝槽，將欲外流的油沿徑向甩開，再經(jīng)軸承蓋上集油腔及油孔流回軸承。如圖（c）所示為擋油環(huán)式甩油盤，利用離心力甩去擋油環(huán)上的油，讓其流回油箱內，以防油沖入軸承內。適用于軸承脂潤滑。知識點二

軸承第五十一頁，共六十六頁，編輯于2023年，星期日

曲路密封（3）曲路密封。曲路密封又稱迷宮密封，如圖所示，將旋轉和固定的密封零件間的間隙制成曲路形式，縫隙間填入潤滑脂，加強密封效果。知識點二

軸承第五十二頁，共六十六頁，編輯于2023年，星期日

組合式密封采用兩種以上的密封形式組合在一起，密封的效果較好。另外，某些標準密封軸承如單面或雙面帶防塵蓋和密封蓋的軸承，由于裝配時已填入了潤滑脂，所以無須維護或再加密封裝置，應用日趨廣泛。3）組合式密封知識點二

軸承第五十三頁，共六十六頁，編輯于2023年，星期日知識點三聯(lián)軸器、離合器聯(lián)軸器一、聯(lián)軸器一般由兩個半聯(lián)軸器和聯(lián)接件組成。半聯(lián)軸器與主、從動軸之間常采用鍵聯(lián)接。由于制造、安裝的誤差，運轉時零件的受力變形等多種原因，都可使被聯(lián)軸器聯(lián)接的兩軸的相對位置發(fā)生變化，使軸與聯(lián)軸器之間產生不利于工作的附加載荷。因此，聯(lián)軸器在傳遞所需的轉矩的同時，還應具有補償兩軸線的相對位移的能力以及減振、緩沖的功能。軸向位移徑向位移角向位移組合位移第五十四頁，共六十六頁，編輯于2023年，星期日1）剛性聯(lián)軸器1.聯(lián)軸器的類型凸緣聯(lián)軸器知識點三聯(lián)軸器、離合器第五十五頁，共六十六頁，編輯于2023年，星期日

套筒聯(lián)軸器（2）套筒聯(lián)軸器。套筒聯(lián)軸器屬固定式剛性聯(lián)軸器，利用套筒將兩軸套接，然后用鍵或銷將套筒和軸聯(lián)接知識點三聯(lián)軸器、離合器第五十六頁，共六十六頁，編輯于2023年，星期日

撓性聯(lián)軸器對兩軸間的偏移有一定的補償能力。根據(jù)是否有彈性元件，撓性聯(lián)軸器分為無彈性元件撓性聯(lián)軸器和有彈性元件撓性聯(lián)軸器（簡稱彈性聯(lián)軸器）。無彈性元件撓性聯(lián)軸器只具有補償兩軸線相對位移的能力，不能緩沖減振，常見的有滑塊聯(lián)軸器、齒式聯(lián)軸器和萬向聯(lián)軸器。彈性聯(lián)軸器具有補償兩軸線相對位移的能力，也能緩沖減振，常見的有彈性套柱銷聯(lián)軸器和彈性柱銷聯(lián)軸器。撓性聯(lián)軸器常見類型見表5-10。2）撓性聯(lián)軸器知識點三聯(lián)軸器、離合器第五十七頁，共六十六頁，編輯于2023年，星期日1）聯(lián)軸器類型的選擇2.聯(lián)軸器的選擇（1）載荷情況（3）兩軸對中情況（2）速度情況（4）環(huán)境情況知識點三聯(lián)軸器、離合器第五十八頁，共六十六頁，編輯于2023年，星期日

標準件可根據(jù)被聯(lián)接軸的直徑、轉速及計算轉矩等參數(shù)從有關標準中選擇合適的型號尺寸；非標準件應根據(jù)計算轉矩通過計算或類比法確定其結構尺寸。對重要的連接，還需要對關鍵零件進行強度校核。2）聯(lián)軸器型號尺寸的選擇知識點三聯(lián)軸器、離合器第五十九頁，共六十六頁，編輯于2023年，星期日離合器二