汽车机械基础 课件 模块二 汽车常用机构和机械零件

模块二汽车常用机构及常用机械零件任务一平面机构的结构分析任务二汽车常见四杆机构任务三汽车间歇机构任务四轴和轴承任务五联轴器、离合器与制动器任务六连接与常用连接件任务一平面机构的结构分析任务引入

汽车常用的机构有铰链四杆机构、曲柄滑块机构、凸轮机构、棘轮机构等。那么，这些机构的组成包括哪些共同部分？机构各组成部分之间又是怎么连接的？机构各组成部分之间运动和力的传递，又是通过什么实现的？任意拼凑的构件组合是否一定具有确定的运动？任务分析

机构是用来传递或变换运动的构件系统，且组成机构的各构件彼此间具有确定的相对运动。1．掌握平面机构的组成。2．掌握运动副的概念、形式和符号。3．具有绘制平面机构运动简图的能力。4．掌握机构具有确定运动的条件。学习目标相关知识

一、平面机构的组成

二、机构运动简图的绘制

三、机构具有确定运动的条件

构件在同一平面或在相互平行的平面内运动的机构。平面机构同一平面相互平行的平面至少有两个构件能在三维空间中相对运动。常用的机构大多数为平面机构。平面机构：空间机构：机构分类

空间机构一、平面机构的组成1．构件的自由度自由度：构件可能出现的独立运动。一个作平面运动的自由构件有3个自由度。2.运动副

运动副：两个构件直接接触又能产生一定相对运动的连接称为运动副。轴与轴承传动齿轮约束：对构件独立运动的限制。活塞与连杆点接触线接触面接触（1）面接触--低副；

运动副中两个构件的接触形式主要有点、线、面（运动副元素）三种。（2）点或线接触--高副。移动副转动副转动副①转动副：两个构件只能绕某一轴线作相对旋转运动的运动副；（1）低副

面接触的接触部分压强较低，不易磨损，使用寿命较长。②移动副：两个构件只能沿某一方向作相对直线运动的运动副。（2）高副

齿轮副凸轮副点接触或线接触的接触部分压强较高，故容易磨损。高副提供约束及自由度情况：引入1个约束，保留2个自由度。低副提供约束及自由度情况：引入2个约束，保留1个自由度。转动副移动副平面机构自由度与约束情况

根据组成运动副的两构件之间的相对运动是平面运动还是空间运动，运动副可分为平面运动副和空间运动副。

螺旋副球面副空间运动副机架-原动件-从动件-按给定运动规律独立运动的活动构件必有一个。其余活动构件，其活动取决于原动件的运动规律及机构的组成情况。固定构件只有一个。构件机构由构件和运动副组成。3．组成机构的构件类型二、机构运动简图的绘制转动副（1）运动副的表示方法1．机构运动简图的符号移动副凸轮副齿轮副（2）构件的表示方法两副构件轴、杆等构件用线段表示，块类构件用小方块表示。三副构件步骤如下：（1）分析机构的运动情况，找出机构的机架、原动件和从动件。（2）分析构件间相对运动的性质，确定运动副的类型。（3）以与机构运动平面相平行的平面作为绘制运动简图的平面。（4）按比例尺用规定的符号和线条绘制机构运动简图。2.机构运动简图的绘制例3-1绘制图示单缸内燃机的运动简图。1—活塞2、8—推杆3—凸轮4—大齿轮

5—小齿轮6—曲轴7—连杆自由度计算公式：设平面机构有n个活动构件，PL个低副，PH个高副。

F=3n-2PL-PhF=3

3-24-0=

1

机构的自由度是指机构中各构件相对于机架所具有的独立运动的数目。三、机构具有确定运动的条件1．平面机构的自由度n=3，PL=4，PH=0

解：计算实例n=5，PL=7，PH=0

F=3n–2PL–PH=3×5–2×7–0=1解：n=3，PL=4，PH=0

F=3n–2PL–PH=3×3–2×4–0=1解：n=2，PL=2，PH=1

F=3n–2PL–PH=3×2–2×2–1=1解：（1）复合铰链：两个以上构件在同一处构成同轴线的转动副。处理：三个构件在同一轴线处，有两个转动副。n个构件时，有n–1个转动副。推理：2．计算机构自由度的注意事项412356n=5，PL=7，PH=0

F=3n–2PL–PH=3×5–2×7–0=1解：（2）局部自由度：不影响其它构件相对运动的自由度，只与局部运动有关。F＝33-23-1＝2（

）F＝32-22-1＝1（

）

在计算机构自由度时，局部自由度可预先排除。（3）虚约束：与其他约束重复而不起限制运动作用的约束。①两构件形成多个轴线重合的转动副。F＝31-21-0＝1（

）

在计算机构自由度时，应当除去虚约束不计。

②两构件形成多个导路平行或重合的移动副。F＝32-22-1＝1（

）F＝32-22-1＝1（

）

在计算机构自由度时，应当除去虚约束不计。

F＝33-24-0＝1（

）F＝34-26-0＝0（

）③两构件上连接点的运动轨迹重合。

在计算机构自由度时，应当除去虚约束不计。

④机构中具有对传递运动不起作用的对称部分。

虚约束对机构运动虽然不起作用，但可以增加构件的刚性，改进受力，减少磨损，因而在机构中经常出现。F＝33-23-2＝1（

）例3-3计算图示筛料机构的自由度。F=3n–2PL–PH

=3×7–2×9–1=2解：例3-4计算图示冲压机构的自由度。F=3n–2PL–PH=3×9–2×12–2=1解：机构自由度原动件结论F＝3

3-2

4=11F=原动件数目

机构有确定运动。F＝3

3-2

4

=12F＜原动件数目

机构将破坏。3.机构具有确定运动的条件机构自由度原动件结论F＝3

4-25=21F＞原动件数目

机构运动不确定。F＝3

2-2

3

=00F=0

机构为桁架结构，不能运动。F≤0F>0原动件数=F，运动确定。原动件数<F，运动不确定。原动件数>F，机构破坏。

结论构件间无相对运动，不成为机构。任务实施

一、分析汽车内燃机配气机构的运动副类型

二、改进机构设计方案，使其具有确定运动一、分析汽车内燃机配气机构的运动副类型

解：该机构的运动由凸轮输入，凸轮与推杆之间是点或线接触，组成高副；推杆与摇臂组成转动副；摇臂与气门组成高副；气门与弹簧组成移动副；推杆与机架组成移动副。二、改进机构设计方案，使其具有确定运动

根据机构具有确定运动的条件，提出两种改进方案，如图所示。

（a）改进方案一（b）改进方案二F=3n–2PL–PH=3×3–2×4–1=0任务二汽车常见四杆机构汽车雨刮器汽车前轮转向机构汽车车门启闭机构任务引入任务分析

汽车雨刮器、汽车转向机构、车门启闭机构采用的是铰链四杆机构。铰链四杆机构是平面连杆机构中最基本的形式，它可以实现运动的变换和动力的传递。1．了解铰链四杆机构的概念。2．掌握铰链四杆机构的基本类型。3．掌握铰链四杆机构的演化机构。4．熟悉平面四杆机构的性质。学习目标相关知识一、平面连杆机构二、铰链四杆机构类型的判别三、铰链四杆机构的演化形式四、平面四杆机构的基本特性一、平面连杆机构

平面连杆机构是由一些构件用转动副和移动副相互连接并作平面运动的机构。平面连杆机构能进行多种运动的变换及实现一些简单的运动规律和运动轨迹。运动副都是低副，是面接触，不易磨损，使用寿命长。

低副的接触表面是圆柱面和平面，易于加工，成本较低。

低副中存在间隙，将不可避免地引起机构的运动误差。

数目较多的低副会引起运动累积误差，降低运动精度。

低副不容易精确地实现复杂的运动规律。

在各种运动精度要求不高、运动规律不复杂的机械和仪器中获得广泛使用。

优点：

缺点：

应用范围：

铰链四杆机构：全部用转动副相连的平面四杆机构，简称铰链四杆机构。由四个构件组成的平面连杆机构称为平面四杆机构。平面四杆机构

铰链四杆机构

滑块四杆机构：凡含有移动副的平面四杆机构，简称滑块四杆机构。

滑块四杆机构连架杆：与机架相连的构件1、3连杆：不与机架相连的构件2机架：机构固定不动的构件4曲柄：作整周转动的连架杆1摇杆：作往复摆动的连架杆31.铰链四杆机构的组成1234铰链2.铰链四杆机构的基本类型（1）曲柄摇杆机构（2）双曲柄机构（3）双摇杆机构曲柄连杆摇杆连架杆连架杆机架（1）曲柄摇杆机构主要用途：改变运动形式。

应用：雷达天线俯仰机构将转动变为摆动！应用：缝纫机踏板机构将摆动变为转动！应用：搅拌机机构实现所需的运动轨迹！（2）双曲柄机构主要用途：改变运动速度。

应用：惯性筛机构改变运动速度！

双曲柄机构中有两种特殊机构：正平行四边形机构和反平行四边形机构。

反平行双曲柄机构两曲柄转向相反，角速度不等。

正平行双曲柄机构：两曲柄转向相同，角速度始终相等。应用：机车车轮联动机构被联动的各轮与主动轮作相同的运动！（3）双摇杆机构主要用途：改变摆角。应用：港口起重机应用：飞机起落架双摇杆机构有一种特殊机构：等腰梯形机构（两摇杆长度相等）。

等腰梯形机构运动时，两个摇杆AB与CD的摆角不等，使其与机架AD所夹的角度也不相同。最长杆最短杆（1）若最短杆为连架杆，该机构一定是曲柄摇杆机构；

（2）若最短杆为机架，该机构一定是双曲柄机构；（3）若最短杆为连杆，该机构一定是双摇杆机构。1.当最短杆

+最长杆

≤其余两杆之和。2.当最短杆+最长杆＞其余两杆之和。不论取哪一杆为机架，均为双摇杆机构。二、铰链四杆机构类型的判别3.当构件的长度具有特殊的关系，如不相邻的杆长度两两分别相等。不论取哪一杆为机架，均为双曲柄机构。

最短杆AB与最长杆BC之和与其他两杆之和的关系为：

例题：如图所示铰链四杆机构中，杆AB长L1=80mm，杆BC长L2=200mm，杆CD长L3=170mm，杆AD长L4=190mm，试判断其类型。解：L1+L2=280mm又因为最短杆AB为连架杆，所以，该铰链四杆机构为曲柄摇杆机构。L3+L4=360mmL1+L2

＜L3+

L41.曲柄滑块机构曲柄摇杆机构中一个转动副转化为移动副。三、铰链四杆机构的演化对心曲柄滑块机构

偏置曲柄滑块机构

应用：内燃机中的曲柄滑块机构2.曲柄摇块机构曲柄滑块机构中，当将连杆改为机架时，就演化成曲柄摇块机构。

应用：自卸车翻斗机构应用：自卸车翻斗机构四、平面四杆机构的基本特性曲柄摇杆机构急回特性曲柄摇杆右极限:

连杆与曲柄拉伸共线左极限:

连杆与曲柄重叠共线正行程（推程、慢行程）：

曲柄转过：180º

；反行程（回程、快行程）：

曲柄转过：180º

。

极位夹角

：从动件处于两极限位置时，连杆在对应位置所夹的锐角。1.急回特性行程速比系数K：有效分力

Ft

Fcos

Fsin

有害分力

Fn

Fsin

Fcos

压力角

—作用在从动件上的力的方向与受力点的绝对速度之间所夹锐角。

传动角

—压力角的余角。2.压力角与传动角

角越大，Ft越大，Fn越小，对机构的传动越有利。

连杆机构中，常用传动角的大小及变化情况来衡量机构传力性能的优劣。

不管在主动件上作用多大的驱动力，都不能在从动件上产生有效分力的机构位置，称为机构的死点位置。连杆与曲柄在两个共线位置时，主动件摇杆通过连杆作用于从动件曲柄上的力F通过其回转中心，

0°，曲柄不能转动。3.死点位置死点位置有其不利的一面，也有其有利的一面。死点位置有其不利的一面，也有其有利的一面。任务实施

一、分析汽车雨刮器机构二、分析汽车前轮转向机构三、分析车门启闭机构一、分析汽车雨刮器机构二、分析汽车前轮转向机构三、分析汽车车门启闭机构任务三汽车间歇机构任务引入内燃机配气机构

内燃机中的配气机构是发动机中的重要机构，工作时要求在一个工作循环内，气门要迅速打开，随即迅速关闭，然后保持关闭不动。这种要求用平面连杆机构是不能实现的，那么配气机构是如何实现气门启闭的？任务分析

控制内燃机配气机构的是凸轮机构。凸轮机构是通过凸轮与从动件之间的接触来传递运动和动力的，是一种常用的高副机构。凸轮机构可以将匀速转动变换为非匀速运动，或变换为间歇运动。

1．了解配气机构的工作原理。2．掌握凸轮机构的组成和分类。3．掌握压力角的大小对传动效率的影响。4．掌握棘轮机构的组成。

5．掌握棘轮机构的工作原理。6．熟悉槽轮机构的组成。学习目标相关知识

一、凸轮机构的组成及特点

二、凸轮机构的类型

三、凸轮机构的应用

四、凸轮和滚子的材料

五、凸轮机构的压力角一、凸轮机构的组成及特点1．凸轮机构的组成凸轮：具有曲线轮廓或凹槽的构件3。从动件：由凸轮直接推动的构件2。机架：固定的构件1。（推杆）2．凸轮机构的特点

优点：结构简单、工作可靠、设计方便，只要设计适当的凸轮轮廓，便可使从动件得到所需的运动规律。缺点：凸轮轮廓加工较为困难，凸轮轮廓精度要求高时，需用数控机床进行加工。而且，凸轮副是点接触或线接触的高副，接触应力较大，易磨损。

凸轮运动时，其上的曲线轮廓与从动件高副接触。若凸轮轮廓曲线或凹槽曲线按从动件的预期运动规律设计而成，可获得预期的运动。1.按凸轮的形状分类：盘形凸轮、平板凸轮、圆柱凸轮。

结构简单，易于加工，应用最为广泛。

它可视为盘形凸轮的回转轴心处于无穷远处时的演化型式。

空间凸轮机构，可使从动件获得大的工作行程。二、凸轮机构的类型

平板凸轮圆柱凸轮盘形凸轮2.按从动件的形状分类：尖顶从动件、滚子从动件、平底从动件。

结构复杂、耐磨损，可承受较大载荷，在工程实际应用最为广泛。

结构简单、但易磨损，用于受力不大、低速及要求传动灵敏的场合，如仪表、记录仪。

受力好、能减小磨损，故用于高速传动，但不能用于具有内凹轮廓曲线的凸轮。尖顶从动件滚子从动件平底从动件3.按从动件的运动方式分类：移动从动件、摆动从动件。三、凸轮机构的应用靠模车削机构

自动送料机构自动进刀机构

四、凸轮和滚子的材料

凸轮材料常采用40Cr，表面淬火，硬度为40～45HRC；也可采用20Cr、20CrMnTi，表面渗碳淬火，表面硬度为56～62HRC。

滚子材料采用20Cr，渗碳淬火，表面硬度为56～62HRC。

凸轮机构的主要失效形式是磨损和疲劳点蚀，因此要求凸轮工作表面硬度高、耐磨并且有足够的表面接触强度，凸轮心部有较强的韧性。若

达到一定值时，会有：Fy-

有效分力，沿导路方向；Fx-

有害分力，垂直于导路。Fy=Fn×cos

越大→

Fy越小→Fx越大。Fx

>Fy

→机构发生自锁。为了保证凸轮机构正常工作，要求：

max≤[

]

定义：从动件运动方向和接触处轮廓法线方向所夹的锐角称为压力角

。推程时：对于直动从动件[

]=300；对于摆动从动件[

]=450；回程时：通常取[

]=700～800。

注：回程一般不会出现自锁，通常只需校核推程压力角。五、凸轮机构的压力角Fx=Fn×sin

内燃机配气凸轮机构六、棘轮机构棘轮机构主要由棘爪、棘轮和机架组成。棘轮机构

棘轮机构应用：送进！棘轮机构应用：制动！七、槽轮机构

槽轮机构主要由拨盘、槽轮和机架组成。槽轮圆销拨盘电影放映机任务实施二、分析驻车制动锁止机构三、分析离合器自动调节绳索式操纵机构一.分析配气机构的工作原理任务实施一.分析配气机构的工作原理

内燃机配气机构采用的是凸轮机构，当凸轮1等角速度转动时，通过凸轮的轮廓，驱使气门杆2作有规律的往复直线运动，从而使气门按预定时间打开或关闭（关闭是借弹簧的弹力作用），并保证气门开启或关闭的时间和开度，使可燃物质进入气缸或使废气排出。二、分析驻车制动锁止机构驻车制动系统的机械传动装置手拉式驻车制动棘轮机构三、分析离合器自动调节绳索式操纵机构1-踏板2-偏心弹簧3-支承

4-拉线自动调整机构

5-传动器壳体上的支承

6-操纵臂7-分离臂8-分离轴承9-分离推杆捷达轿车钢丝绳索传动离合器操纵机构任务一轴轴承

任务四轴与轴承任务引入

手动变速器的输入轴是哪种轴？轴有哪些结构？常用材料有哪些，如何选用？其上的零件是怎么定位的呢？1．掌握轴的功用。2．能够正确区分轴的类型及应用场合。3．了解轴的材料及结构。4.掌握滑动轴承的结构和类型。5．熟悉滑动轴承轴瓦的结构。6．掌握滚动轴承的结构和类型。7．掌握轴承的失效形式和润滑方式。学习目标相关知识

一、轴的功用和类型

二、轴的常用材料及选用

三、轴的结构

四、滑动轴承

五、滚动轴承

轴是机械中的重要零件，主要功用是支承回转零件（如齿轮、带轮、链轮、联轴器等），并传递动力和运动。一、轴的功用和类型★

轴的功用★

轴的类型（一）根据所受载荷的不同，轴可分为心轴、传动轴和转轴三种。1.心轴

只承受弯矩而不传递扭矩的轴。①转动心轴：工作时轴承受弯矩，且轴转动。例：铁路车辆的轴。转动心轴、固定心轴②固定心轴：工作时轴承受弯矩，且轴固定。例：自行车的前轮轴。2.传动轴只传递扭矩而不承受弯矩或弯矩很小的轴。例：汽车中连接变速箱与后桥之间的轴。3.转轴既承受弯矩又传递扭矩的轴。例：减速器中的轴。（二）根据轴线形状的不同，轴可分为直轴、曲轴和软轴三种。1.直轴用于一般机械中。按外形不同又分为光轴、阶梯轴和空心轴。

形状简单，应力集中少，易加工，但轴上零件不易装配和定位。光轴特点与光轴相反，常用于转轴。空心轴

减轻重量或在轴中心穿过其它零件或润滑油时选用。阶梯轴1.直轴还有一些特殊用途的轴，如凸轮轴、花键轴、齿轮轴及蜗杆轴等。凸轮轴花键轴齿轮轴蜗杆轴2.曲轴各轴段轴线不在同一直线上，往复直线运动和旋转运动相互转换，它兼有转轴和曲柄的双重功能。例：内燃机、曲柄压力机。3.软轴（钢丝软轴）也叫挠性轴，由几层紧贴在一起的钢丝构成，具有良好的挠性，它可以把回转运动灵活地传到任何空间位置，适用于连续振动的场合，具有缓和冲击的作用。常用于医疗器械和电动手持小型机具中。例：牙科医生用于修磨牙齿的钢丝软轴；振动器。

轴的材料应具有足够的强度，对应力集中敏感性低；还要满足刚度、耐磨性、耐腐蚀性及必要的韧性和良好的工艺性能。轴的常用材料主要是碳素钢和合金钢，其次是球墨铸铁。

合金钢比碳素钢强度高，但应力集中较敏感，价格较高。故多采用碳素钢。二、轴的常用材料及选用（1）轴头

支承传动零件、联轴器等，并与这些零件保持一定的配合的轴段。（2）轴颈与轴承配合的轴段。（3）轴身连接轴头与轴颈的轴段。按轴段所起的作用不同，阶梯轴的轴段可分为三类：三、轴的结构1．轴的组成①、⑤—轴头③、⑧—轴颈②、④、⑥、⑦轴身

（1）轴向固定轴肩或轴环：阶梯轴上截面变化的部位。2．轴上零件的固定方式轴向固定和周向固定

为了保证轴上零件的轮毂端面与定位面紧贴，轴肩和轴环的圆角半径r应小于零件轮毂孔端的倒角c或圆角半径R。常用的轴向固定方式：

轴肩或轴环、套筒、圆螺母、轴端挡圈、弹性挡圈、紧定螺钉和圆锥面等。双圆螺母轴端压板圆螺母与止动垫圈紧定螺钉弹性挡圈

轴上零件的周向定位和固定是为了传递扭矩，防止零件与轴产生相对转动。（2）周向固定

键、花键、销、紧定螺钉、过盈配合等。常用的周向定位与固定：紧定螺钉

（4）需车制螺纹的轴段应留有螺纹退刀槽，以保证螺纹牙均能达到预期的高度。

（5）轴上有多个键槽时，应将键槽布置在同一母线上，以免加工键槽时多次装夹，从而提高生产效率。

根据轴承的工作原理分为：滑动摩擦轴承（滑动轴承）和滚动摩擦轴承（滚动轴承）。

轴承是支承轴颈（或轴）的回转件。四、滑动轴承1．滑动轴承的结构及类型

根据所受载荷的方向分为：径向（向心）滑动轴承：推力（止推）滑动轴承：径向滑动轴承推力滑动轴承（1）径向滑动轴承整体式径向滑动轴承由轴承座和轴瓦（轴套）组成。轴承座轴瓦①整体式径向滑动轴承轴承座轴瓦②

剖分式径向滑动轴承

剖分式径向滑动轴承由轴承座、轴承盖、对开轴瓦、连接螺栓等组成。轴承座对开轴瓦轴承盖连接螺栓对开式正滑动轴承对开式斜滑动轴承（2）推力滑动轴承推力滑动轴承由轴承座和止推轴瓦组成。轴承座止推轴瓦2．轴瓦结构轴瓦基体与轴承衬的结合形式整体式轴瓦剖分式轴瓦油沟形式凸缘定位凸耳定位

3.滑动轴承的失效形式及材料（1）失效形式主要失效形式：磨损、胶合、疲劳破坏和轴承衬脱落。（2）轴承材料轴瓦和轴承衬的材料统称为轴承材料。

金属材料:轴承合金（轴承衬材料）、青铜、铸铁、多孔质金属材料等；金属陶瓷:含油轴承；非金属材料:酚醛塑料、尼龙等。4．滑动轴承的润滑方法和润滑装置（1）油润滑①油杯滴油润滑②飞溅润滑③浸油润滑④压力循环润滑（2）脂润滑压注式油杯实例：五、滚动轴承1．滚动轴承的结构外圈：支承零件或轴系；保持架:

将滚动体均匀分开。内圈：支承轴；滚动体：使滑动变滚动；各组成部分的作用：滚动体形状

按滚动体的形状分为：球轴承--滚动体为球体的轴承。滚子轴承--滚动体为圆柱滚子、圆锥滚子等的轴承。2．滚动轴承的类型

按承受载荷方向或公称接触角不同分为：向心轴承--只承受径向载荷。推力轴承--只承受轴向载荷。角接触轴承--同时承受径向和轴向载荷。

公称接触角：滚动体与外圈接触处的法线与轴承径向平面之间的夹角称为公称接触角。

按滚动体的列数分为：单列轴承—具有一列滚动体的轴承。双列轴承—具有两列滚动体的轴承。多列轴承—具有多于两列滚动体的轴承。3.滚动轴承的代号

前置、后置代号是轴承在结构形状、尺寸、公差、技术要求等有改变时，在其基本代号左右添加的补充说明。

滚动轴承代号由基本代号、前置代号和后置代号构成，其排列顺序如下：前置代号基本代号后置代号基本代号表示轴承的基本类型、结构尺寸，是轴承代号的基础。

滚动轴承代号是用字母加数字表示滚动轴承的结构、尺寸、公差等级、技术性能等特征的产品符号。

类型代号

尺寸系列代号

内径代号

基本代号用数字或字母表示

1—调心球轴承

3—圆锥滚子轴承

5—推力球轴承

6—深沟球轴承

7—角接触球轴承

N—圆柱滚子轴承由轴承的宽度系列和直径系列代号（2位数字）组成。宽度系列：直径系列：

0—窄；0—特轻；

1—正常；1—特轻；

2—宽；2—轻；

3、4—特宽；3—中；

5、6—特宽。4—重。内径尺寸代号1000120115021703代号*504~96滚动轴承基本代号4.滚动轴承类型的选择（1）载荷条件载荷大或冲击大－选滚子轴承（线接触）；载荷小或冲击小－选球轴承（点接触）。（2）转速条件转速高－选球轴承；转速低－选滚子轴承。（3）调心性能

跨距较大，难以保证轴刚度或安装精度时，应选用具有调心性能的调心轴承。（5）经济性球轴承比滚子轴承便宜。（4）装调性能圆锥滚子轴承和圆柱滚子轴承内外圈可分离，便于拆装。滚动体表面、内圈、外圈、滚道都可能发生点蚀。（1）疲劳点蚀——最主要的失效形式重载或冲击载荷作用下，元件表面出现较大塑性变形。（2）塑性变形——低速轴承的主要失效形式（3）磨损——非正常失效润滑不良、密封不当引起的。5.滚动轴承的失效形式（4）胶合、卡死、保持架破坏——非正常失效安装、维护、使用不当引起的。（1）单个滚动轴承内、外圈的轴向固定6.滚动轴承的组合设计轴承内圈的轴向固定方法轴承外圈的轴向固定方法（2）轴系的固定1）两端单向固定1）两端单向固定2）一端固定、一端游动（3）滚动轴承组合结构的调整①依靠加、减轴承端盖与箱体间垫片的厚度进行调整。

②利用调整环进行调整，调整环的厚度在装配时确定。

③利用调整螺钉推动压盖移动滚动轴承外圈进行调整，调整后用螺母锁紧。1）轴承间隙的调整2）轴系轴向位置的调整（4）滚动轴承的配合配合类型内圈--轴颈一般原则：当外载荷方向不变时，转动套圈应比固定套圈紧。→

基孔制外圈--轴承座孔→

基轴制→轴公差：k6、m6→

孔公差：H7、J7、Js7内圈与轴采用具有过盈的过渡配合间隙配合

游动支点：G7较松的过渡配合7.滚动轴承的润滑与密封（1）滚动轴承的润滑

润滑的主要目的是减少摩擦与磨损，同时也有吸收振动、散热降温、减缓腐蚀的作用。

脂润滑：优点是不容易流失、便于密封和维护，充填一次，可运转较长时间；缺点是摩擦阻力大，不利于散热。

油润滑：优点是摩擦阻力小、能散热，可在高速、高温环境下使用；缺点是容易流失。常用的润滑剂有润滑油和润滑脂。（2）滚动轴承的密封接触式密封非接触式密封毡圈皮碗间隙组合迷宫任务实施一、分析汽车发动机曲轴轴承二、分析汽车凸轮轴轴承一、分析汽车发动机曲轴轴承

发动机曲轴轴承采用的是剖分式径向滑动轴承。曲轴靠轴颈支承在内燃机机体的轴承座上，为了避免曲轴旋转时轴颈与轴承座直接接触造成磨损，在轴颈与轴承座之间加入轴瓦减小磨损，轴瓦上还开了油孔，可让润滑油从油孔中流入润滑轴颈与轴瓦的摩擦面。二、分析汽车凸轮轴轴承

凸轮轴轴承采用的是滑动轴承。中置式和下置式凸轮轴的轴承一般制成衬套压入整体式轴承座孔内，再加工轴承内孔，使其与凸轮轴轴颈相配合。上置式凸轮轴的轴承多由上、下两片轴瓦对合而成，装入剖分式轴承座孔内。任务五联轴器、离合器与制动器任务引入

汽车传动轴和变速器的输出轴、主减速器的输入轴是采用什么样的方式进行连接的？驾驶员通过踩踏什么部件实现发动机与变速器的暂时分离和逐渐接合？又是通过踩踏什么部件使车轮实现减速或静止不动的呢？学习目标1．掌握联轴器的功用和类型。2．掌握汽车上常用的摩擦式离合器的工作原理。3．熟悉汽车上常见制动器的工作原理。相关知识

一、联轴器

二、离合器

三、制动器1.联轴器的功用

联轴器是用于轴与轴之间的连接，并使它们一同旋转，以传递扭矩和运动的一种机械传动装置。若要使两轴分离，必须通过停车拆卸才能实现。两轴之间的相对位移一、联轴器2.联轴器的类型弹性联轴器刚性联轴器固定式刚性联轴器可移式刚性联轴器弹性套柱销联轴器弹性柱销联轴器联轴器中间连接件是弹性的。中间连接件是刚性的。（1）固定式刚性联轴器1）凸缘联轴器a.凸肩和凹槽相互嵌合对中。b.螺栓与孔的紧配合对中。对中方式：两个带凸缘的半联轴器和一组螺栓组成。普通凸缘联轴器凸缘联轴器（凸肩、凹槽）没有位移补偿能力，要求两轴严格对中安装。2）套筒联轴器

没有位移补偿能力，要求两轴严格对中安装。用销连接用键与紧钉螺钉连接（2）可移式刚性联轴器1）齿式联轴器由两个带有内齿及凸缘的外套筒、两个带外齿的内套筒组成。有位移补偿能力，允许两轴有一定的安装误差。2）十字滑块联轴器

由两个具有径向通槽的半联轴器和一个具有相互垂直凸榫的十字滑块组成。有位移补偿能力，允许两轴有一定的安装误差。3）万向联轴器有位移补偿能力，允许两轴有一定的安装误差。由一个十字轴、两个万向节叉、四个滚针轴承组成。1、3-万向节叉2-十字轴4-油封5-套筒6-滚针轴承1）弹性套柱销联轴器

适用于转速高、频繁经常正反转、需要缓冲吸振的场合。半联轴器橡胶圈

柱销（3）弹性联轴器2）弹性柱销联轴器

适用于经常正反转、启动频繁、对缓冲要求不高的场合。

柱销半联轴器3.联轴器的选择

固定式刚性联轴器：没有位移补偿能力,要求连接两轴严格对中安装。

可移式刚性联轴器：有位移补偿能力,允许两轴有一定的安装误差。

弹性联轴器：能在一定范围内补偿两轴线间的位移,还有缓冲、减振的作用。（1）两轴对中的情况（2）载荷情况（3）速度情况

（4）环境情况二、离合器1．离合器的功用

离合器在机器运转过程中可随时将两轴接合或分离，以便操纵机械传动系统运转、停车、变速和换向等。

在汽车行驶过程中，驾驶员通过踩下或松开离合器踏板，使发动机与变速器暂时分离和逐渐接合，以切断或传递发动机向变速器输入的动力。常用的离合器：牙嵌式离合器和摩擦式离合器。牙嵌式离合器（1）牙嵌式离合器1、3—半离合器2—对中环4—滑环

2．离合器的类型（2）摩擦式离合器1）单片摩擦式离合器

通过操纵机构在可移动的从动盘上施加轴向压力，使两盘压紧，产生摩擦力来传递扭矩，控制两轴的动力的接合和分离。2）多片摩擦式离合器

外壳通过花键与一组外摩擦片连接在一起，套筒也通过花键与另一组内摩擦片连接在一起。1—主动轴2—外壳3—压板4—外摩擦片5—内摩擦片6—螺母7—滑环8—压杆9—套筒10—从动轴3）膜片弹簧离合器1—膜片弹簧2—压盘3—减振弹簧4—摩擦片5—飞轮6—飞轮齿圈

离合器从动盘离合器压盘膜片弹簧支撑圈离合器盖（a）安装前的位置（b）接合位置（c）分离位置1—飞轮2—离合器盖3—压盘4—膜片弹簧5、7—支承圈

6—分离钩8—分离轴承

膜片弹簧离合器工作原理：三、制动器1．制动器的功用

制动器主要用于降低正在运行着的机器或机构的速度或使其停止，有时也用于调节或限制速度。2．制动器的类型（1）鼓式制动器

实物图工作简图

1、8—支承销2、7—制动蹄3—摩擦片4—制动轮缸5—弹簧6—制动鼓鼓式制动器的旋转元件为制动鼓，其工作表面为圆柱面。

（2）盘式制动器

实物图工作简图1-制动钳体2-导向销3-制动钳支架4-制动盘5-固定制动块6-活动制动块7-活塞盘式制动器的旋转元件为制动盘，以端面为工作表面。1-制动盘2-活塞3-制动块4-进油口5-制动钳体6-车桥部

任务实施一、总结联轴器、离合器与制动器的功用二、举例说明汽车常用制动器的种类一、总结联轴器、离合器与制动器的功用

联轴器、离合器和制动器是机械传动中的重要部件。联轴器、离合器可用来连接两轴，使之一起回转并传递扭矩。联轴器主要用于轴与轴之间的连接，以实现不同轴之间运动与动力的传递。离合器用于在机器运转过程中，实现主、从动轴分离与结合，用来操纵机器传动的断续，以进行变速或换向。用联轴器连接的两根轴只有在机器停止运行时才能把它们分离。用离合器连接的两根轴，在机器工作中就能方便地分离或接合。制动器则主要用于降低机械的运转速度或迫使机械停止运转。二、举例说明汽车常用制动器的种类

目前，汽车用制动器主要分为鼓式制动器和盘式制动器两大类。盘式制动器已广泛应用于轿车上，但除了在一些高性能轿车上用于全部车轮以外，大都只用作前轮制动器，而与后轮的鼓式制动器配合，以期汽车有较高制动时保持方向稳定性。例如，奥迪100型、铃木尚悦全车采用的是盘式制动器。捷达、桑塔纳型轿车的后轮采用的是鼓式制动器。任务六连接与常用连接件任务引入

汽车是很多零部件的复杂的结合体，零部件间是按一定工作要求，用不同连接方法组合而成的。汽车上需要连接的地方很多，比如，汽车变速器中的齿轮与轴之间的连接，汽车发动机缸盖和缸体的连接，发动机活塞和连杆的连接等。那么，这些连接方式是否相同？连接主要有哪些类型？它们各具有什么特点?1．掌握连接的种类及应用场合。2．掌握螺纹连接的类型及防松措施。3．了解各种连接在汽车中的应用。学习目标相关知识一、可拆连接二、不可拆连接三、过盈连接连接组成连接件被连接件连接类型动连接——连接件与被连接件间有相对运动。静连接——连接件与被连接件间无相对运动。机器由许多零部件按一定工作要求，用不同连接方法组合而成。静连接可拆连接不可拆连接普通平键连接、半圆键连接焊接、黏接、铆接过盈连接花键连接、螺纹连接、销连接切向键连接、楔键连接可拆连接——多次装拆，无损使用。不可拆连接——拆后至少损坏一个零件。

键主要用于轴和轴上零件（带轮、齿轮等）之间的连接，以传递转矩；也有的键具有导向的作用。

轴键2键1主动齿轮传动齿轮一、可拆连接1．键连接键连接松键连接紧键连接普通平键半圆键普通楔键钩头楔键键连接具有结构简单、紧凑、可靠、装拆方便和成本低廉优点。1）普通平键（1）平键连接圆头（A型）键：键在槽中固定较好；方头（B型）键：槽对轴应力集中较小；单圆头（C型）键：常用于轴端连接。A型键B型键C型键

导向平键：键固定在轴槽中。移动时，键不动，轮毂轴向移动。2）导向平键与滑键

滑键：键固定在轮毂上。移动时，键随轮毂在轴上的键槽中作轴向滑移。（2）半圆键连接

特点：键能在轴槽中绕槽底圆弧曲率中心摆动，工艺性好，装配方便。但键槽较深，对轴的削弱较大。（3）楔键连接（a）圆头楔键

（b）平头楔键

（c）钩头楔键

将楔键先放入键槽，与轮毂装配后打紧轮毂。普通楔键将楔键与轮毂装配后，打紧楔键。钩头楔键

切向键连接是指两个斜度为1：100的楔键连接，上、下两面为工作面，布置在圆周的切向。工作原理：靠工作面与轴及轮毂相挤压来传递扭矩。

切向键连接（4）切向键连接

优点：齿对称分布，对中性、导向性、载荷分布的均匀性均较好，而且齿数多，接触面积大，承载能力高。缺点：制造比较复杂，成本高。2.花键连接

花键连接由外花键轴和内花键孔组成，工作时靠键齿的侧面挤压力传递扭矩。花键类型：矩形花键和渐开线花键

矩形花键定心精度高，定心稳定性好，配合面均要研磨，应用广泛。

渐开线花键定心方式为齿形定心，当齿受载时，齿上的径向力能自动定心，应用广泛，优先采用。矩形花键渐开线花键3．螺纹连接（1）标准螺纹连接件

螺纹联接的基本类型有四种：螺栓连接、双头螺柱连接、螺钉连接和紧定螺钉连接。

1）螺栓连接：用于被连接件不太厚、装拆方便的场合。

普通螺栓连接：螺栓和孔壁有间隙，孔的加工精度低。（2）螺纹连接的基本类型

铰制孔螺栓连接：螺栓杆与螺孔之间没有间隙，承受横向载荷，孔需精制，可起