汽车机械基础 第3版 课件 第8-10章汽车常用机械传动、汽车零部件的联接、汽车常用轴系零件

《汽车机械基础》

第8章汽车常用机械传动Contents目录01020304带传动链传动齿轮传动和蜗杆传动螺旋传动一、认识带传动8.1

带传动1、带传动的组成固联于主动轴上的带轮1(主动轮)；固联于从动轴上的带轮3(从动轮)；紧套在两轮上的传动带2。2．带传动的工作原理摩擦型带传动：依靠传动带与带轮之间的摩擦力传递运动和动力（如平带和Ｖ带传动）。啮合型带传动：依靠传动带上的齿与带轮上的轮齿的啮合传递运动和动力（同步带传动）。带传动按照工作原理不同分为摩擦型带传动和啮合型带传动。3．带传动的类型平带传动：结构简单，带轮也容易制造，在传动中心距较大的场合应用较多。Ｖ带传动：在一般机械传动中，应用最广，在同样的张紧力下，Ｖ带传动较平带传动能产生更大的摩擦力。多楔带传动：兼有平带传动和Ｖ带传动的优点，柔韧性好、摩擦力大，主要用于传递大功率而结构要求紧凑的场合。同步带传动：是一种啮合传动，能保证固定的传动比；带的柔韧性好，所用带轮直径可较小。

4.带传动的特点优点：缺点：（1）能缓冲吸振，传动平稳，噪音小。（2）具有过载保护作用。（3）结构简单，制造、安装和维护方便，成本低；（4）适用于两轴距离较大的传动；（1）不能保证恒定的传动比，传动精度和传动效率低。（2）带对轴有很大的压轴力。5、带传动的应用（3）带传动装置结构不够紧凑。（4）带的寿命较短。（5）不适用于高温、易燃及有腐蚀介质的场合。带传动适用于要求传动平稳、传动比不要求准确，100KW以下的中小功率的远距离传动。如：汽车发动机、拖拉机、石材切割机等。1、普通V带的型号：普通V带已标准化，根据其截面尺寸的大小分为七种型号。（截面尺寸依次增大）

Y、Z、A、B、C、D、E

12二、V带的结构和标准2、汽车V带结构汽车V带结构1—包布；2—顶布；3—顶胶；4—冲胶；5—抗力体；6—底胶；7—底布；8—底胶夹布（a）（b）

c）d）(a)包布带(b)切边带（普通式）(c)切边带（有齿式）(d)切边（底胶夹布式）带轮结构:

由轮缘、腹板（轮辐）和轮毂组成。V带轮型式：实心带轮（S型）、腹板带轮（P型）、孔板带轮(H型)、轮辐带轮(E型)。材料：铸铁、铸钢、铸铝、塑料等。3、V带轮

三、带传动的安装、维护和张紧

（1）带轮的安装1.带传动的安装

安装带轮时，两带轮轴线应相互平行，其V型槽对称平面应重合。为使传动带的装拆方便，带轮应尽量布置在轴的外伸端。（一）带传动的安装与维护V带顶面与带轮轮缘平齐（新安装时可略高于轮缘），带与槽底面要留有间距，以保证带的工作侧面和轮槽的工作侧面充分接触。

（2）V带的安装（a）正确位置

（b）错误位置

（c）错误位置（3）初拉力的要求带的初拉力要适当。一般来说，V带的初拉力以大拇指能按下15mm左右比较合适（二）带传动的张紧1、张紧的原因V带在安装时，必须以一定的初拉力张紧在两带轮上，使带与带轮间产生足够的摩擦力，才能传递运动和动力。但V带并非完全弹性体，工作一段时间后，由于产生塑性变形而松弛，使初拉力降低，在带与带轮间产生相对滑动，无法传递动力和运动。因此，为了保证带传动的正常工作，应定期检查初拉力，当发现初拉力小于要求值时，必须重新张紧，所以必须设置带的张紧装置。调整中心距①定期张紧（定期调整中心）②自动张紧（靠自重）→利用张紧轮使带张紧2、张紧的方法：使中心距ａ增大或使带张紧定期张紧将装有带轮的电动机安装在浮动的摆架上，利用电动机的自重，使带轮绕固定轴摆动，以自动保持张紧力。自动张紧张紧轮装置:当中心距不能调节时，可采用张紧轮张紧。Ｖ带传动：张紧轮设置在松边内侧靠大轮处

(∵Ｖ带只能单向弯曲，避免过多减小包角）平带传动：张紧轮设置在松边外侧靠小轮处(∵平带可以双向弯曲，应尽量增大包角)四、同步带传动

同步带综合了带传动和链传动的特点。由1强力层、2带齿、3带背组成。1、同步带的优点无相对滑动、带长不变，传动比稳定；带薄而轻，强度高，适合高速传动；带的柔性好，可用直径较小的带轮，能获得较大的传动比；传动效率高，可达0.98-0.99，因而应用日益广泛；初拉力较小，故轴和轴承上所受的载荷小。汽车发动机正时机构中用的带传动为同步带传动。2、同步带的缺点：

制造、安装精度要求高、成本高3、同步带的用途

主要用于要求传动比准确的中、小功率传动中，如计算机、录音机、磨床和纺织机械等。汽车中的同步带传动8.2链传动汽车发动机中的链传动1、链传动的组成链传动由主动链轮、从动链轮和绕在链轮上并与链轮啮合的链条组成。一、链传动的组成、特点及类型根据用途不同，链条可分为传动链、输送链和起重链。传动链用于一般机械中传递运动和动力，输送链用于链式输送机中输送重物，起重链用于起重机械中提升重物。（1）链轮传动没有弹性滑动和打滑，能保持准确的平均传动比；（与带传动比）（2）需要的张紧力小，作用在轴上的压力小，可减少轴承的摩擦损失；（3）结构紧凑；（4）能在高温，有油污等恶劣环境下工作；（5）制造和安装精度较低，中心距较大时其传动结构简单；（与传齿轮动相比）（6）瞬时转速和瞬时传动比不是常数，传动的平稳性较差，有一定的冲击和噪声。（缺点）2、链传动的特点链传动的应用：通常用于中心距大、多轴、转速比要求准确的传动，恶劣工作环境的开式传动，低速重载传动以及润滑良好的高速传动中。3、传动链的类型传动链又可分为滚子链和齿形链。滚子链齿形链2、滚子链的组成：滚子、套筒、销轴、内链板、外链板。销轴滚子外链板套筒内链板套筒与销轴、滚子与套筒均为间隙配合；内链板紧压在套筒两端，称为内链节。销轴与外链板铆牢，分别称为内外链节。内外链节构成一个铰链。当链条啮入啮出时，内外链节作相对转动。同时滚子沿链轮链齿滚动，可减少链条与轮齿的磨损。内外链板均做成8字形，以减轻重量，并保持各横截面的强度大致相等。节距p：滚子链上相邻两滚子中心的距离。p越大，链条各零件尺寸越大，所能传递的功率也越大。结构类型：单排链和多排链。滚子链已标准化，分为A、B两个系列，常用的是A系列。pppt双排滚子链链条长度以链节数表示。链节数最好取偶数，以便链条联成环形时正好是外链板与内链板相接。若链节数为奇数时，则采用过渡链节，在链条受拉时，过度链节还要承受附加的弯曲载荷，通常应避免采用。滚子链的标记：标记实例：08A-1×87GB1243.1-83A系列，节距12.7mm,单排，87节链号国标号排数链节数×过渡链节链条材料：碳素钢或合金钢，经热处理，提高强度和耐磨性。套筒滚子链的剖面结构：滚子套筒销轴内链板外链板1.运动特性链条和链轮啮合传动时，链条绕在链轮上呈一多边形，链条速度呈周期性变化，使链条呈周期性上下抖动，造成链传动运动的不均匀性，称为多边形效应。链轮齿数越少，链速的变化幅度越大，多变形效应越严重。为避免链传动的运动不均匀性等对其他机构的影响，常将链传动安排在低速级。二、链传动的运动特性及主要参数2、链传动的主要参数（1）链轮的齿数链传动的平均传动比为：由于链轮的齿数越少，多边形效应越明显，传动越不平稳，所以，在传动比不过大的情况下，尽量增加小链轮的齿数对传动是有利的，一般Z

min=17。两轮的齿数、应优先选用序列17、19、21、23、25、38、57、76、95、114的数字。为了使链传动磨损均匀，两链轮齿数应尽量选取与链节数（偶数）互为质数的奇数。

三、链传动的布置和张紧1、链传动布置要考虑的原则：两链轮轴线应平行，两链轮端面应位于同一铅垂平面内。应使链条紧边在上，松边在下，以免垂度过大干扰链与轮齿的正常啮合。i、a为任意值两轮轴在同一铅垂面内，下垂量增大会减少下链轮的有效啮合齿数，降低传动能力，为此应采用：1)中心距可调；2)设张紧装置；3)上下两轮错开。传动参数正确布置不正确布置说明i<1.5a>60p两轮轴在同一水平面，松边应在下面。否则松边下垂量增大后松边与紧边相碰，须经常调整中心距。润滑方式1.

人工给油；2.

油杯滴油；3.

油浴润滑、飞溅给油；4.

用油泵强制润滑和冷却。润滑油牌号：L-AN32、L-AN46、L-AN48环境温度高或载荷大取粘度高的，反之取低的。甩油环四、链传动的润滑8.3齿轮传动和蜗杆传动一、认识汽车手动变速器汽车手动变速器外形及内部结构图任何发动机都有速度极限，转速超过这个最大值，发动机就会爆炸。在马力和扭矩都达到最大值时，发动机的转速变化范围很小。在汽车加速或者减速时，变速器通过改变输入轴与输出轴之间的转速比，使发动机转速保持在速度极限以下，并且使发动机接近最佳性能转速区。变速器在汽车的传动系中，位于离合器的后面（或液力变矩器的后面）。变速器通过离合器与发动机相连，变速器的输入轴就和发动机转速同步了。变速器具有以下几个功用：改变传动比；在发动机旋转方向不变情况下，使汽车能倒向行驶；利用空挡，中断动力传递，以发动机能够起动、怠速。1、变速器的位置及功用2、手动变速器的组成手动变速器的基本结构一般由壳体、传动部分和操纵部分组成，其中传动部分主要由齿轮机构组成，它是手动变速器的主要组成部分。手动变速器中的齿轮机构二、齿轮传动的特点及分类齿轮传动是通过两个齿轮相互啮合来传递运动和动力的传动装置。如图所示，两齿轮轴线的相对位置不变，各自绕其自身的轴线转动。工作时，通过啮合主动轮的轮齿推动从动轮轮齿，将主动轮的动力和运动传递给从动轮。1、一对齿轮的传动比一对齿轮中，设主动齿轮的转速为n1，齿数为z1，从动齿轮的转速为n2，齿数为z2。当主动齿轮转过n1转数时，转过的齿数为n1∙z1，此时从动齿轮转过n2转数，其转过的齿数为n2∙z2，由于两齿轮转过的齿数相等，即n1∙z1=n2∙z2。一对齿轮的传动比i12是主动齿轮与从动齿轮转速（角速度）之比，与齿数成反比。可实现较大的传动比，传动比恒定，传动精度高。传动效率高，寿命长。结构紧凑、工作可靠，可实现平行轴、任意角相交轴和任意角交错轴之间的传动。适用的速度和传递功率及尺寸范围大，可用于高速（υ＞40m/s）、中速和低速（υ＜25m/s）的传动；传递功率可从小于1W到50000Kw或更大；其直径从不到1mm的仪表齿轮到10mm以上的重型齿轮。要求较高的制造和安装精度，成本高，不适合远距离两轴之间的传动。2、齿轮传动的特点3、齿轮传动的分类不同类型的齿轮传动三、渐开线直齿圆柱齿轮1、渐开线的形成及其传动特点当一条动直线（发生线）n-n沿着一固定的圆（基圆）作纯滚动时，该动直线上任一点K的轨迹称为该圆的渐开线。渐开线齿轮的齿廓是取用了渐开线的一段。渐开线齿廓传动特点：（1）能保证传动比为一常数。（2）齿廓间正压力方向保持不变，有利于齿轮传动保持平稳。（3）齿轮的传动比取决于两齿轮基圆半径的大小，即使两轮中心距稍有变化，传动比也仍然保持不变。齿数：齿轮圆周上轮齿的数目称为齿数，用z表示。齿顶圆：包含齿轮所有齿顶端的圆，用ra与da表示。齿槽宽：齿轮相邻两齿之间的空间，用ek表示。齿厚：同一轮齿两侧齿廓上的弧长，用sk表示。齿根圆：包含齿轮所有齿槽底的圆，用rf与df表示。齿距：相邻两齿同侧齿廓的弧长，pk=sk+ek。2、齿轮各部分名称7.分度圆：s=e所对应的圆。模数：m由Zp=πd得出：令则：d=mz9.压力角α：我国规定标准压力角为20o。10.齿顶高、齿根高和全齿高齿顶高：ha=ha*m

（ha*—齿顶高系数）齿根高：hf=(ha*+c*)m

（c*—顶隙系数）我国标准规定：正常齿制ha*=1，c*=0.25；短齿制ha*=0.8，c*=0.3

全齿高：h=ha+hf=(2ha*+c*)m（1）模数m定义分度圆上的模数：m=P/π（P：分度圆上的齿距）（2）压力角α：渐开线齿廓上某点的法线与该点的速度方向所夹的锐角称为该点的压力角。齿廓上各点压力角是变化的。

分度圆上的压力角为标准值，国家标准α=20°，某些汽车齿轮α=22.5°。3、齿轮的主要参数压力角（1）正确啮合条件：齿对交替过程中不发生冲击4、正确啮合条件及正确安装中心距齿轮正确啮合条件：模数和压力角分别相等。一对渐开线标准直齿圆柱齿轮啮合传动，渐开线标准直齿圆柱齿轮机构的中心距等于两齿轮分度圆半径之和。这种中心距称为正确安装中心距或标准中心距。（2）正确安装中心距四、斜齿圆柱齿轮传动手动变速器中的斜齿轮传动传动特点:轮齿承载和卸载是逐步的,且同时啮合的齿数多，因此，工作平稳,冲击和噪声小,适合于高速传动。（a）直齿轮（b）斜齿轮1、斜齿轮的传动特点斜齿轮同时啮合的齿数多2、斜齿轮的主要参数和几何尺寸（1）螺旋角β:如图所示为斜齿轮的分度圆柱及其展开图。螺旋线的切线与轮齿轴线之间的夹角

β称为分度圆柱上的螺旋角，简称螺旋角。它表示轮齿的倾斜程度。有左旋和右旋之分。螺旋角越大，轮齿越倾斜，传动的平稳性越好，但轴向力也越大。左、右旋斜齿轮啮合法向模数mn端面模数mt：法向n:垂直于某个轮齿的方向—法向参数端面t:垂直于齿轮轴线的平面—端面参数（2）模数与压力角3、斜齿轮正确啮合的条件正确啮合条件：两齿轮的端面模数和端面压力角分别相等。mn1=mn2=mnαn1=αn2=αnβ1=-β2

（内啮合时β1=β2）五、锥齿轮传动1、锥齿轮传动的特点和类型锥齿轮传动用来传递两相交轴间的回转运动，一般多采用轴交角∑=90°。锥齿轮的轮齿分布在圆锥体上，其齿形从大端到小端是逐渐收缩的。汽车后桥中的锥齿轮传动直齿锥齿轮传动斜齿锥齿轮传动曲齿锥齿轮传动锥齿轮传动可按锥齿轮齿线（齿面与分度圆锥面的交线）形状不同，分为直齿、斜齿和曲齿等类型。直齿锥齿轮传动设计、制造和安装比较方便，应用广泛；斜齿锥齿轮传动应用较少，曲齿锥齿轮传动的平稳性和承载能力强。2、直齿锥齿轮传动的正确啮合条件3、直齿锥齿轮传动的传动比直齿锥齿轮的大端齿形可以近似地用当量齿轮（直齿圆柱齿轮）的齿形代替，其模数以大端模数为标准，因此，直齿锥齿轮的正确啮合条件与直齿圆柱齿轮相同：m1=m2=mα1=α2=α齿轮传动可分为齿轮外露或只有简单遮盖的开式传动和齿轮被封闭在箱体内的闭式传动。六、齿轮传动的失效形式及常用材料1、齿轮传动的失效形式齿轮失效是指齿轮在传动过程中，由于载荷的作用发生轮齿折断、齿面损坏等现象，使齿轮失去了正常的工作能力。开式传动闭式传动齿面磨损:灰尘、砂粒、金属微粒等落入轮齿间，使齿面间产生摩擦磨损。严重时会因齿面减薄过多而折断。磨损是开式传动的主要失效形式。主要解决措施：采用闭式传动；提高齿面硬度；降低齿面粗糙度；采用清洁的润滑油。齿轮失效一般是指轮齿失效，其失效的形式主要有五类，即：齿面磨损、齿面点蚀、齿面胶合、齿面塑性变形和轮齿折断。齿面点蚀:轮齿工作面某一固定点受到近似脉动的变应力作用，由于疲劳而产生的麻点状剥蚀损伤的现象。点蚀是闭式传动常见的失效形式。开始齿轮由于磨损很少出现点蚀。点蚀首先出现在节线附近。主要解决措施：提高齿面硬度；降低齿面粗糙度；增大润滑油粘度；采用合理变位。齿面胶合：高速重载传动中，齿面间压力大，瞬时温度高，润滑油模被破坏，齿面间会发生粘接在一起的现象，在轮齿表面沿滑动方向出现条状伤痕，称为胶合。防止胶合的措施：提高齿面硬度；降低齿面粗糙度；增大润滑油粘度；限制油温。齿面塑性变形：重载且摩擦力很大时，齿面较软的轮齿表面就会沿摩擦力方向产生塑性变形。防止措施：提高齿面硬度；增大润滑油粘度。主动齿轮齿面所受摩擦力背离节线，齿面在节线附近下凹；从动齿轮齿面所受摩擦力指向节线，齿面在节线附近上凸。轮齿折断：轮齿受力后齿根弯曲应力最大，而且有应力集中。当轮齿多次重复受力后，齿根处将产生疲劳裂纹并逐渐扩展，最终引起轮齿断裂，这种断裂称为弯曲疲劳断裂。此外，轮齿受到短时过载或冲击载荷时也可能产生折断。齿根折断均起始于拉应力一侧。轮齿折断实例由轮齿的失效分析可知，齿轮材料的基本要求是齿面硬、齿芯韧。即：(1)齿面应有足够的硬度，以抵抗齿面磨损、点蚀、胶合以及塑性变形等；(2)齿芯应有足够的强度和较好的韧性，以抵抗齿根折断和冲击载荷：(3)应有良好的加工工艺性能及热处理性能．使之便于加工且便于提高其力学性能。

最常用的齿轮材料是优质碳素钢如35钢、45钢，合金钢20Cr、40Cr等，此外还有灰铸铁、球墨铸铁及一些非金属材料等。2、齿轮的常用材料七、汽车中的蜗杆传动1、认识蜗杆传动蜗杆传动由蜗杆和蜗轮组成。蜗杆传动用于传递交错轴之间的回转运动和动力，通常轴交角为90º。蜗杆传动中，一般蜗杆为主动件，蜗轮为从动件。汽车中的蜗杆传动应用实例托森差速器中的蜗杆传动中控锁中的蜗杆传动1、蜗杆传动的特点（1）右旋蜗杆和左旋蜗杆根据蜗杆螺旋线的旋向不同，蜗杆分为右旋蜗杆和左旋蜗杆。判定方法：螺纹自左向右升高为右旋，反之为左旋。常用的为右旋蜗杆。2、蜗杆传动的类型蜗杆旋向判断蜗杆蜗轮转向的判定：蜗杆通常为主动件，从动件蜗轮的转向可用下述左、右手定则确定：以四指代表蜗杆转向，则拇指代表蜗轮节点线速度的反方向。蜗杆左旋，用左手定则；蜗杆右旋，用右手定则。蜗轮蜗杆转向判定（2）圆柱蜗杆传动和环面蜗杆传动按蜗杆的形状不同分为圆柱蜗杆传动和环面蜗杆传动。圆柱蜗杆传动按蜗杆螺旋面形状不同分为阿基米德蜗杆传动、圆柱蜗杆传动、渐开线蜗杆传动。其中，阿基米德蜗杆制造简单，应用广泛。圆柱蜗杆传动环面蜗杆传动3、蜗杆传动主要参数（1）模数和压力角中间平面——通过蜗杆轴线并垂直于蜗轮轴线的平面为中间平面(蜗杆轴面,蜗轮端面)，蜗杆传动的设计计算以中间平面内的参数和几何关系为标准。在中间平面上，蜗轮与蜗杆的啮合相当于渐开线齿轮与齿条的啮合。其参数与齿轮传动相似。正确啮合条件ma1=mt2=mαa1=αt2=200γ=β2、传动比I,蜗杆的头数z1,蜗轮齿数z2蜗杆传动中，一般蜗杆为主动件，其头数为Z1，蜗轮齿数为Z2。较少的蜗杆头数（如：单头蜗杆）可以实现较大的传动比，但传动效率较低；蜗杆头数越多，传动效率越高，但头数过多时不易加工。通常蜗杆头数取为1、2、4、6。蜗轮齿数主要取决于传动比，即z2=iz1

。z2不宜太小（如z2>26)，否则将使传动平稳性变差。z2也不宜太大，否则在模数一定时，蜗轮直径将增大，从而使相啮合的蜗杆支承间距加大，降低蜗杆的弯曲刚度。

3、蜗杆中圆直径d1、导程角γ1、直径系数q

在m和d1为标准值时，z1↑→γ↑。γ越大传动效率越高，传递动力时要求效率高；γ=15°-30°且应采用多头蜗杆；γ越小传动效率越低,要求反行程自锁时γ<=3°30‘。蜗杆展开成平面蜗杆的中圆直径相当于蜗杆的中径，如图为蜗杆的分度圆柱面展开平面。q=d1/m；q称为蜗杆的直径系数d1=mq（1）失效形式：磨损和胶合。（2）蜗杆、蜗轮的常用材料要求：足够的强度；良好的减摩、耐磨性；良好的抗胶合性。常采用青铜作蜗轮齿圈，与淬硬磨削的钢制蜗杆相配。蜗杆常用材料为碳素钢和合金钢，要求齿面光洁并且有较高硬度。一般蜗杆可采用45，40等碳素钢，调质处理。对高速重载的蜗杆常用20Cr，20crMnTi，或40r，38SiMnMo，渗碳淬火。蜗轮常用材料为青铜和铸铁。铸造锡青铜，如zCuSnl0P1，zcuSn5Pb5Zn5，抗胶合，耐磨性能好，易切削加工，但价格贵，一般用于高速(v<25m／s)重要场合。灰铸铁主要用于低速、轻载的场合。4、蜗杆传动的失效形式、材料及结构（3）蜗杆与蜗轮的结构蜗杆结构：蜗杆螺旋部分的直径不大，所以常和轴做成一个整体。无退刀槽，加工螺旋部分时只能用铣制的办法。有退刀槽，螺旋部分可用车制，也可用铣制加工，但该结构的刚度较前一种差。蜗轮结构：为了减摩，蜗轮通常用青铜制作。为节省铜材，蜗轮直径较大时，采用组合式蜗轮结构，齿圈用青铜，轮芯用铸铁或碳素钢。常用蜗轮的结构形式如下：整体式蜗轮配合式蜗轮拼铸式蜗轮螺栓联接式蜗轮八、轮系轮系：由一系列齿轮组成的传动系统。汽车手动变速器中的轮系汽车自动变速器中的行星轮系根据轮系运转时各齿轮的几何轴线在空间的相对位置是否固定，分为：定轴轮系和行星轮系。1、轮系的分类（1）定轴轮系轮系运转过程中，所有齿轮轴线的几何位置都相对机架固定不动。定轴轮系动态演示（2）行星轮系在轮系运转过程中，至少有一个齿轮轴线的几何位置不固定，而是绕着其它定轴齿轮的轴线回转。内齿圈太阳轮行星架行星轮行星轮系动态演示2、轮系的应用可获得很大的传动比可作较远距离的传动可以方便地实现变速和变向要求可以实现运动的合成与分解3、定轴轮系的传动比计算相对转动方向的判断轮系的传动比：轮系中，输入轴与输出轴的角速度（或转速）之比称为轮系的传动比，包括大小和方向两个方面。定轴轮系的传动比计算

大小方向？？（-）各齿轮轴线互相平行：传动比方向判断：画箭头传动比方向表示：在传动比大小前加正负号输入轴及输出轴的轴线互相平行：传动比方向判断传动比方向表示画箭头输入轴及输出轴的轴线不平行：定轴轮系的传动比

大小：方向：法（只适合所有齿轮轴线都平行的情况）画箭头法（适合任何定轴轮系）结果表示：±（输入、输出轴平行）图中画箭头表示

（其它情况）已知：z1=18,z2=36,z2’=20,z3=80,z3’=20,z4=18,z5=30,z5’=15,z6=30,z6’=2(右旋)，z7=60,n1=1440r/min，其转向图如上所示。求：传动比i17,i15,i25及蜗轮的转速和转向举例：2——行星轮H——行星架（转臂）3——中心轮（太阳轮）1——中心轮（太阳轮）基本构件4、行星轮系的传动比计算定轴轮系周转轮系?绕固定轴线转动的行星架2K-H型周转轮系转化机构的传动比一般周转轮系转化机构的传动比各轮齿数已知，就可以确定w1、wn、wH之间的关系；如果两个已知，就可以计算出第三个，进而可以计算周转轮系的传动比。推广到一般情形，可得行星轮系传动比的计算公式：讨论：轮系里的传动比的正负号是否一致？例：

已知:z1=28，z2=18，z2’=24，z3=70

求解：i1H总结：周转轮系传动比计算方法周转轮系转化机构：假想的定轴轮系计算转化机构的传动比计算周转轮系传动比-

w

H上角标H正负号问题例：已知：z1=z2=48，z2’=18,z3=24，w1=250rad/s，w3=100rad/s，方向如图所示。求解：wH2H2‘31一、

螺纹的类型及主要参数1、螺纹的形成螺纹d2螺纹即沿螺旋线形成的、具有相同剖面的凸起和沟槽。外螺纹：在圆柱外表面切制的螺纹。内螺纹：在孔内表面上切制的螺纹。8.4螺旋传动2.螺纹的类型按牙型分类三角形螺纹矩形螺纹梯形螺纹锯齿形螺纹按螺旋线绕行方向分类右旋螺纹——顺时针方向旋入

（常用）左旋螺纹——逆时针方向旋入（普通螺纹）单线螺纹：在圆柱体上沿一条螺旋线切制的螺纹；双线螺纹：沿两条螺旋线切制出的螺纹；三线螺纹：沿三条螺旋线切制出的螺纹。按线数分为：单线螺纹和双（三）线螺纹联接用螺纹多为单线螺纹，多线螺纹主要用于传动。联接螺纹多为三角螺纹，传动螺纹多用梯形螺纹。按应用分：连接螺纹和传动螺纹连接螺纹：单线、三角形螺纹传动螺纹：多线螺纹、梯形、矩形、锯齿形螺纹2、螺纹的主要参数(3)中径d2：也是一个假想圆柱的直径，该圆柱的母线上牙型沟槽和凸起宽度相等。βd1d2d(1)大径d：与外螺纹牙顶(或内螺纹牙底)相重合的假想圆柱体的直径。(2)小径d1：与外螺纹牙底(或内螺纹牙顶)相重合的假想圆柱体的直径。(4)螺距P：相邻两牙在中径线上对应两点间的轴向距离。(5)导程S：(6)螺纹升角λ：中径d2圆柱上，螺旋线的切线与垂直于螺纹轴线的平面的夹角

(7)牙型角α：轴向截面内螺纹牙型相邻两侧边的夹角。牙型侧边与螺纹轴线的垂线间的夹角为牙侧角。tgλ=πd2

nP

αβλπd2SψS=nP同一条螺旋线上的相邻两牙在中径线上对应两点间的轴向距PSPP/2P/2二、螺旋机构1、螺旋机构的类型及应用起重螺旋——起重螺旋用来举重或克服其他较大的阻力，如汽车维修中常用的螺旋千斤顶。起重螺旋一般为间歇性工作，工作速度不高。因其主要用来承受大的轴向力，通常有自锁功能，一般用单头螺旋，传动效率为40%左右。汽车中常用的螺旋千斤顶的实物及原理传动螺旋——传动螺旋用于传递运动，工作速度较高，在较长时间内连续工作，要求有较高的传动精度。螺旋传动机构按螺纹副间摩擦性质分为滑动螺旋机构和滚动螺旋机构。滑动螺旋机构滚动螺旋机构调整螺旋。调整螺旋用来调整并固定零部件之间的相对位置。调整螺旋一般不在工作载荷下转动。2、螺旋机构的特点减速比大。螺杆转动一周，螺母只移动一个导程，因此螺旋机构可以得到很大的减速比。机构的效益大。因减速比大，当在主动件上施加一个较小的扭矩时，可在从动件上得到较大的推力。具有自锁性。结构简单、传动平稳、无噪声。滑动螺旋由于摩擦力大，磨损大，效率低，且寿命短。3、螺旋传动的组成及原理螺旋传动由螺杆、螺母和机架组成，是通过内、外螺纹组成的螺旋副来传递运动和动力的传动装置，主要用于将回转运动转变为直线运动。螺旋传动的基本原理——通常螺杆为主动件，做匀速转动，螺母为从动件，做轴向匀速直线运动，螺杆转动一周，螺母的轴向位移为一个螺纹导程。运动方向的判定：左右手法则——左旋用左手，右旋用右手，四指指向螺杆的转向，拇指的指向代表螺杆移动方向，螺母的移动方向与螺杆相反。位移：4、螺旋传动的四种运动形式螺母不动，螺杆转动并做直线运动。如千分尺、螺旋增力机构等。图示汽车拆装中使用的螺旋拉马，它利用了螺旋增力。螺杆不动，螺母回转并做直线运动。如螺旋千斤顶。螺杆原位转动，螺母做直线运动。如汽车中的循环球式转向器。螺母原位转动，螺杆往复运动。如游标卡尺的微调装置。5、滚动螺旋传动为提高螺旋机构的传动效率，在螺杆与螺母的螺纹滚道间装上滚动体（常为滚珠，少数也应用滚子），称为滚动螺旋机构。滚动螺旋传动中，当螺杆或螺母转动时，滚动体在螺纹滚道内滚动，摩擦状态为滚动摩擦，摩擦损失比滑动螺旋机构小，因此传动效率比滑动螺旋机构高。滚动螺旋传动的效率一般在90%以上，不能自锁，具有传动的可逆性。汽车转向机构中应用的循环球式转向器就是利用了滚动螺旋传动的可逆性来感知路面状况，将方向盘的旋转运动转变成了往复直线运动，实现了汽车的转向。汽车转向器中的滚动螺旋机构本章小结一、带传动带传动的组成：主动带轮、从动带轮、传动带带传动的特点：传动平稳、噪声小、传动比不恒定、传动效率较低、带的寿命较短。带传动的张紧：调整中心距、应用张紧轮二、链传动链传动的组成：主动链轮、从动链轮、传动链链传动的特点：不打滑、传动可靠、效率较高、平均传动比准确、工作中有冲击和噪声。链传动的张紧：调整中心距、应用张紧轮三、齿轮传动齿轮传动的特点：传动比准确、传动精度高、传动效率高、寿命长、成本高，不适合远距离传动。齿轮传动的分类：直齿圆柱齿轮传动、斜齿圆柱齿轮传动、人字齿轮传动、锥齿轮传动、蜗杆传动等。齿轮传动的传动比：i12=n1/n2=Z2/Z1直齿圆柱齿轮传动：齿轮各部分名称：主要参数——模数m=p/π、压力角α（标准为20º）正确啮合条件：斜齿圆柱齿轮传动传动特点：传动比直齿轮传动平稳，承载能力大，适用于高速、重载传动，传动中有轴向分力，不便用作变速滑移齿轮。主要参数：螺旋角β，模数m（法向模数mn切向模数mt,mn=mtcosβ

），压力角α（法向αn切向αt）。正确啮合条件：锥齿轮传动特点：传递两相交轴间的回转运动。类型：直齿圆锥齿轮传动、斜齿圆锥齿轮传动、曲齿圆锥齿轮传动正确啮合条件（模数以齿轮大端模数为标准）m1=m2=mα1=α2=α齿轮传动的失效形式：齿面磨损、齿面点蚀、齿面胶合、齿面塑性变形、轮齿折断。齿轮常用材料：优质碳素钢（35、45）、合金钢（40Cr，20Cr）、铸钢、球墨铸铁、灰铸铁。蜗杆传动组成：蜗轮、蜗杆，用于传递交错轴之间的回转运动特点：传动比大，工作平稳，噪声低，可实现自锁，传动效率低，制造成本高。主要参数：模数m，压力角α，传动比i，蜗杆头数Z1，蜗轮齿数Z2，中圆直径d1，导程角γ，直径系数q失效形式：磨损（开式传动），胶合（闭式传动）轮系轮系是由一系列相互啮合的齿轮组成的传动系统分类：定轴轮系、行星轮系特点：传动比：可获得很大的传动比可作较远距离的传动可以方便地实现变速和变向要求可以实现运动的合成与分解定轴轮系（输入、输出轴平行）行星轮系螺旋传动螺纹的类型：螺纹的主要参数：大径、小径、中径、螺距、导程、牙型角、螺纹升角螺旋机构分类：起重螺旋、传动螺旋、调整螺旋内螺纹、外螺纹左旋螺纹、右旋螺纹单线螺纹、双线螺纹、三线螺纹三角螺纹（普通螺纹）、梯形螺纹、锯齿形螺纹、矩形螺纹螺旋机构特点：减速比大，机构效益大，具有自锁性，结构简单、传动平稳、无噪声，摩擦力大、磨损大、效率低、寿命短。滚动螺旋传动：滚动体在螺纹滚道内滚动，摩擦状态为滚动摩擦，摩擦损失比滑动螺旋机构小，传动效率比滑动螺旋机构高，效率一般在90%以上，不能自锁，具有传动的可逆性。《汽车机械基础》

第9章汽车零部件的联接Contents目录01020304螺纹联接键联接花键联接销联接认识联接联接：联接是将两个或两个以上的零部件组合起来的方法。分类（按拆卸性质）：可拆联接

不可拆联接不损坏联接中的任一零件便可拆卸的联接，如螺纹联接、键联接、销联接等。至少必须损坏联接中的一个零件才能拆开的零件，如铆接、焊接、粘接等。9.1螺纹联接螺纹联接：利用螺纹零件构成的可拆联接。螺纹联接的特点：结构简单、紧固可靠、装拆方便、成本低廉。一、螺纹联接的主要类型用于联接的螺纹常为普通螺纹，类型很多。常见的螺纹联接结构型式：螺栓联接、双头螺柱联接、螺钉联接、紧定螺钉联接。★螺栓联接联接特点：螺栓穿过被联接件上的光孔并用螺母拧紧。普通螺栓联接：螺栓杆与螺纹孔壁间有间隙。铰制孔螺栓联接：螺栓杆与螺纹孔壁间直接接触。★双头螺柱联接被联接件较厚，或为了结构紧凑必须采用盲孔时，不便于用螺栓联接，则使用双头螺柱联接。联接特点：可多次装拆而不损坏被联接件。★螺钉联接特点：螺钉直接旋入被联接件中，结构比双头螺柱联接简单。被联接件螺纹孔易滑扣，不宜经常拆卸。适用于被联接件之一太厚且不经常拆卸的场合。★紧定螺钉联接特点：螺钉的末端顶住零件的表面或顶入该零件的凹坑中，将零件固定。常用于固定零件的相对位置，并可传递不大的力或扭矩。开槽盘头螺钉平垫圈弹簧垫圈1型六角螺母双头螺柱六角头螺栓开槽锥端紧定螺钉开槽沉头螺钉内六角圆柱头螺钉

常用的螺纹联接件有螺栓、双头螺柱、螺钉、紧定螺钉、螺母、垫圈、防松零件等。它们多为标准件，结构、尺寸在国家标准中都有规定。二、螺纹联接件螺纹护套螺纹护套简称螺套，也称为钢丝螺套，是一种新型内螺纹紧固件，是修复和增强内螺纹的新技术。螺套通常是用高强度的冷轧菱形不锈钢丝精确成形的螺旋线圈，常用的螺套见图9-1所示，其中（a）是钢丝螺套，（b）是自攻螺套。将螺套旋入金属或非金属材料上可形成高强度的标准内螺纹，在铝、铜、镁合金、塑料等低强度工程材料上应用可明显提高螺纹的连接强度和耐磨性。目前，钢丝螺套广泛运用于新能源汽车工业作为铝压铸部件的紧固，如电动汽车的电池包壳体是一个大的带盖铝盒，铝盒与盒盖之间是用螺纹连接的，而铝螺纹不够坚固，所以每个铝螺纹孔内要镶嵌一个钢制或者不锈钢制的螺纹护套，来加强内螺纹的连接强度新能源电池包中应用的螺套三、螺纹联接的预紧和防松1、螺纹联接的预紧一般螺纹联接在装配时都必须拧紧，以增强联接的可靠性、紧密性和防松能力。对于一般联接，可凭经验来控制预紧力的大小，对于重要的联接就要严格控制其预紧力。预紧力的大小可用测力矩扳手或定力矩扳手控制，当达到要求的力矩M时，弹簧受压会自动打滑。

定力矩扳手1—扳手卡盘2—圆柱销3—弹簧4—调节螺钉测力矩扳手2、螺栓联接的防松防松原因：联接中常用的单线普通螺纹和管螺纹在冲击、震动或变载荷的作用下容易产生松脱现象。防松原理：螺纹联接放松的根本问题在于要防止螺旋副的相对运动。防松方法:摩擦防松——弹簧垫圈、对顶螺母、尼龙圈锁紧螺母机械防松——开口销、带翅垫片、止动垫片其他防松弹簧垫圈弹簧垫圈被压平后，利用其反弹力使螺纹间保持压紧力和摩擦力。对顶螺母两螺母对顶，螺栓始终受到附加拉力和附加摩擦力的作用。结构简单，用于低速重载的场合。摩擦防松尼龙圈锁紧螺母弹簧垫圈被压平后，利用其反弹力使螺纹间保持压紧力和摩擦力。机械防松开口销开口销从螺母的槽口和螺栓尾部的孔中穿过，起到防松作用。带翅垫片垫片内翅嵌入螺栓槽内，待螺母拧紧后，再将垫片的外翅之一折嵌于螺母的一个槽内。止动垫片将止动片的折边分别折靠在螺母和被联接件的侧边，起防松作用。其他防松方法冲点法：用冲头冲2~3点，起到永久防松作用。粘合法：将粘合剂涂在螺纹旋合表面，螺母拧紧后固化。焊点法：螺母拧紧后，将其与螺栓上的螺纹焊在一起，可永久防松。正确不正确串联钢丝：防松可靠，用于高速、振动、冲击等场合。其它对螺纹有特殊要求（如防腐、耐高温）时，应选择有特殊性能的材料。螺纹联接件材料要求：足够的强度，一定的塑性和韧性。一般螺纹联接件常用材料为低碳钢和中碳钢，如Q215、Q235、10、35、45等。受冲击、振动和变载荷作用的螺栓可用合金钢，如15Cr、40Cr、30CrMnSi、15CrVB等。四、螺纹联接件的材料9.2键、花键和销联接一、键联接键联接的作用：实现轴和轴上旋转零件（如齿轮、带轮等）或摆动零件（如发动机配气机构中的摇臂）之间的周向固定以传递转矩。键联接的类型（根据工作前是否存在预紧力分）

◆松键联接：平键联接、半圆键联接◆紧键联接：楔键联接、切向键联接上表面与轮毂上的键槽底部之间留有间隙，键的上、下表面为非工作面。工作面：两侧面1、平键联接工作原理：工作时靠键与键槽侧面的挤压来传递扭矩，定心性较好。工作面间隙轴平键联接的特点及应用：普通平键有圆头、平头、单圆头之分。其结构简单，装拆方便，轴与毂的对中性好，应用广泛。动联接导向平键滑键静联接:普通平键平键联接的类型★普通平键类型圆头(A型)：常用于轴的中间部位hbLlbhL方头(B型)：常用于轴的中间部位hb单圆头(C型)：常用于轴端★导向平键键与轮毂键槽为间隙配合，便于轮毂零件作轴向移动，如变速箱中的滑移齿轮。起键螺钉孔导向平键联接hbA型导向平键bB型导向平键h★滑键用于零件滑移距离较大的场合。滑键联接（键槽已截短）2、半圆键联接优点：工艺性好，装配方便缺点：对轴的削弱大。用于锥形轴端的轻载静联接。键呈半圆形。轴上键槽用与半圆键尺寸相同的半圆键槽铣刀铣出，故键能在键槽摆动，以适应轮毂的斜度，安装方便。常用于锥形轴端与轮毂的联接。工作面：两侧面。若用两个半圆键，应布置在轴的同一条母线上。d1工作面：上、下表面。3、楔键联接工作原理：键的上下两工作面分别与轮毂和轴的键槽工作面压紧，使轴与轮毂接触面上产生摩擦力传递扭矩。缺点：对中性差。用于定心精度要求不高和低转速的场合。若用两个楔键，应布置在沿周向相隔90º～120º。工作面∠1:100∠1:100∠1:1004、切向键（由一对楔键组成）

楔键的组成：由两个斜度为1:100的楔键组成。一个切向键只能传递一个方向的转矩，传递双向转矩时，为减小对轴的削弱，须用互成120°～130°角的两个键。

用于载荷很大，对中要求不严、直径大于100mm的场合，如大型带轮、大型飞轮等。dd120˚~130˚斜度1：100窄面工作面传递双向转矩传递单向转矩二、花键联接工作面：键齿侧。多齿传递载荷，故比平键联接的承载能力高，定心性和导向性好，对轴的削弱小(齿浅、应力集中小)；花键联接一般用于定心精度要求高和载荷较大的场合。花键加工需用专门的设备和工具，成本较高。

优点：缺点：汽车变速器的花键轴汽车变速器同步器上的内花键齿花键联接按齿形不同，可分为矩形花键和渐开线花键类型特点应用矩形花键矩形花键便于制造，应用最广泛。

矩形花键的定心方式为小径定心，即外花键和内花键的小径为配合面。其特点是定心精度高，定心的稳定性好，能用磨削的方法消除热处理引起的变形。广泛应用于汽车、拖拉机、机床制造业、农业机械及一般机械传动装置等渐开线花键渐开线花键的齿廓为渐开线，可以用制造齿轮的方法来加工，工艺性较好，易获得较高的制造精度和互换性。

渐开线花键的定心方式为齿形定心。受载时齿上有径向力，能起自动定心作用，有利于各齿受力均匀，强度高，寿命长。用于载荷较大，定心精度要求较高以及尺寸较大的联接。1、销的结构形式：圆柱销、圆锥销、槽销、销轴和开口销等。槽销开尾圆锥销圆柱销圆锥销三、销联接销轴和开口销内螺纹圆锥销AA销联接主要用于确定零件之间的相互位置，并可传递不大的载荷。也可用于轴和轮毂或其他零件的联接。按照销的用途不同分类：定位销、联接销、安全销。定位销联接销安全销定位销的数量一般不少于2个安全销剪断后应不易飞出，且易更换本章小结一、联接的类型：静联接、动联接

可拆联接、不可拆联接二、螺纹联接：利用螺纹联接件构成的开拆联接。类型：螺栓联接、双头螺柱联接、螺钉联接、紧定螺钉联接常用螺纹连接件：螺栓、双头螺柱、螺钉、螺母、垫圈、螺纹护套。螺纹的预紧和防松：摩擦力防松、机械防松、其他防松方法。螺纹连接件材料：普通碳素钢、优质碳素钢、合金钢三、键联接：用于轴和轴上零件之间的周向固定并传递转矩。松键联接：平键联接、半圆键联接紧键联接：楔键联接、切向键联接四、花键联接：由在轴上加工出的外花键齿和在轮毂孔壁上加工出的内花键齿构成的联接。花键联接优点：承载能力大，齿浅、对轴削弱小、应力集中小、对中性好、导向性能好。适用于经常滑移的联接。五、销联接销为标准件，主要有圆柱销、圆锥销、开口销。销可用于装配定位，也可用于联接和锁定零件。销的常用材料：35钢、45钢。《汽车机械基础》

第10章汽车常用轴系零件Contents目录01020304轴类零件汽车轴承汽车联轴器汽车离合器汽车制动器1-凸轮轴2-摇臂轴3-

曲轴汽车发动机的曲轴及凸轮轴

10.1轴类零件

做回转运动的传动零件，如图所示减速器示意图中的齿轮、联轴器等，都是安装在轴上，并通过轴实现传动。因此，轴的主要功用就是支承零件并传递运动和动力。一、轴的用途及分类1、轴的用途2、轴的分类（1）按照承受载荷的不同，轴可分为：

转轴：同时承受弯矩和扭矩的轴，如减速器轴。心轴：只承受弯矩的轴，如火车车轮轴。传动轴：只承受扭矩的轴，如汽车的传动轴。

（2）按结构形状分轴有实心轴、空心轴（车床的主轴）、曲轴、挠性钢丝轴和直轴。直轴又可分为截面相等的光轴和截面分段变化的阶梯轴。工程中最常见的是同时承受弯矩和转矩作用的阶梯轴曲轴阶梯轴挠性钢丝轴光轴轴的主要失效形式是长期承受交变应力作用下的疲劳破坏。因此，轴的材料要求具有较好的强度、韧性，与轴上零件有相对滑动的部位还应具有较好的耐磨性。（1）碳素钢。工程中广泛采用35、45、50等优质碳素钢；对于轻载和不重要的轴也可采用Q235、Q275等普通碳素钢。

（2）合金钢。常用于高温、高速、重载以及结构要求紧凑的轴，有较高的力学性能，但价格较贵，对应力集中敏感。（3）球墨铸铁。耐磨、价格低，但可靠性较差，一般用于形状复杂的轴。3、轴的材料二、轴的结构1、轴的结构轴的定位主要靠轴承实现。2、轴上零件的轴向定位和固定轴肩和轴环

(1)轴向固定：轴上零件的轴向固定就是不允许轴上零件沿轴向窜动。轴上零件的轴向定位主要靠轴肩和轴环或套筒来完成。（2）为了保证轴上零件靠紧定位面，轴肩处的圆角半径R必须小于零件内孔的圆角R1

或倒角C1，轴肩高度一般取h=（0.07～0.1）d，轴环宽度b≈1.4h（3）常用的轴向固定措施还有:轴的一端可采用轴端挡圈，如图（a）、套筒过长可采用圆螺母，如图（b）、受载较小时可采用弹性挡圈，如图（c）、紧定螺钉如图（d）所示和销钉等固定。3、轴上零件的周向固定轴上零件的周向固定是为了防止轴上零件与轴作相对转动，传递运动和转矩。常用的周向固定方法有键、花键、销和过盈配合等联接。

（1）制造工艺性：轴的结构应尽可能便于加工，节约加工成本。4、轴的结构工艺性轴的形状要力求简单，阶梯轴的级数应尽可能少，轴上各段的圆角半径、倒角等尺寸应尽可能统一，以利于加工和检验。轴上需磨削的轴段应设计出砂轮越程槽，需车制螺纹的轴段应有退刀槽。当轴上有多处键槽时，应使各键槽位于轴的同一母线上。装配时，零件各部位不能互相干涉。（2）装配工艺性为使轴便于装配，轴端应有倒角、中心孔。对于阶梯轴常设计成两端小中间大的形状，以便于零件从两端装拆。轴肩高度不能妨碍零件的拆卸。练习：分析图中的错误。如图所示，共有6处错误。（1）轴肩高度超过轴承内圈高度，轴承无法拆卸；（2）键过长，无法装配；（3）轴头长度太长（轮毂长度过短），轮毂定位不准确；（4）套筒高度超过轴承内圈高度，轴承无法拆卸；（5）轴承处直径和套筒处直径一样，导致装配和加工难度增加;（6）没有密封装置，导致润滑剂流失。如图所示，共有7处错误。（1）轴肩高度超过轴承内圈高度，轴承无法拆卸；（2）轴头长度太长（轮毂长度过短），轮毂定位不准确；（3）键过长，无法装配；（4）套筒高度超过轴承内圈高度，轴承无法拆卸；（5）没有退刀槽，螺母无法拧紧，轴承定位不可靠；（6）半联轴器没有定位。（7）轴过长。汽车中的轴类零件有通用轴如变速器轴，主要用于支承齿轮、带轮、链轮等传动件，同时传递动力和扭矩，还有典型的汽车专用轴，如曲轴、凸轮轴、传动轴和半轴等。变速器轴凸轮轴汽车后桥曲轴里程表软轴转向轴三、汽车典型轴类零件1、曲轴1-主轴颈2-连杆轴颈3-前端轴4-曲柄5-平衡块6-后端凸缘曲轴的组成曲轴是汽车发动机中构成曲轴飞轮组的主要零件之一，其作用是把活塞的往复运动通过连杆转变为旋转运动，并将其转变为扭矩，驱动汽车的传动系统和发动机配气机构以及其他辅助装置，如风扇、水泵、发电机等。曲轴一般由主轴颈、连杆轴颈、曲柄、平衡块、前端和后端组成。一个主轴颈、一个连杆轴颈和一个曲柄组成一个曲拐，直列式发动机曲轴的曲拐数目等于气缸数，V型发动机曲轴的曲拐数等于气缸数的一半。曲轴的连杆轴颈是曲轴与连杆的连接部分，曲柄与主轴颈的相连处以圆弧过渡，可减少应力集中。曲轴前端装有正时齿轮，以驱动风扇和水泵的皮带轮及起动爪。曲轴的后端用来安装飞轮。曲轴的形状和曲拐相对位置取决于气缸数、气缸排列和发动机的发火顺序。曲轴一般由45、40Cr、40MnB、35CrMo、35Mn2等中碳钢和中碳合金钢锻压而成，轴颈表面经高频淬火或氮化处理来提高耐磨性。曲轴也可采用球墨铸铁，其耐磨性好，价格便宜，轴颈不需硬化处理，机械加工量少。2、凸轮轴凸轮轴的作用是驱动和控制发动机各缸气门的开闭，使其符合发动机的工作顺序、配气相位及气门开度的变化规律的要求。凸轮轴是实心轴，由进气凸轮、排气凸轮及轴颈组成，凸轮的作用是驱动气门开闭，轴颈的作用是支撑凸轮轴。凸轮表面要耐磨，凸轮轴要有足够的韧性和刚度，一般用优质钢（45、40Cr、20CrMn）模锻而成，也可以采用合金铸铁或球墨铸铁铸造。通常凸轮和轴颈的工作表面经过渗碳及表面淬火处理后精磨，以提高耐磨性。3、传动轴传动轴是汽车传动系中传递动力的重要部件，它与变速箱、驱动桥一起将发动机的动力传递给车轮，使汽车产生驱动力。传动轴一般由轴管、伸缩套和万向节组成。传动轴以高速回转，一般要求扭转强度高、弯曲刚度大。为了提高强度和刚度，传动轴多做成空心的，一般用厚度为1.5～3.0cm的薄钢板卷焊而成，重载汽车应采用无缝钢管，或制成实心轴。4、半轴汽车半轴实物汽车半轴的位置汽车半轴也称驱动轴，是汽车后桥中传递扭矩的一个重要部件，它将差速器传来的动力传给驱动轮。半轴是变速箱与驱动轮之间传递扭矩的实心轴，内外端各有一个万向节，通过万向节上的花键与变速箱齿轮及轮毂轴承内圈连接。常见的半轴失效形式有扭转疲劳断裂、过量磨损及过量变形。半轴材料应具有足够的强度和韧性，以及较高的疲劳强度。一般中轻型汽车的半轴应用45或40Cr、40MnB钢。重型汽车的半轴常用40CrNiMo等合金钢。10.2汽车轴承轴承的功用：支承轴及轴上零件，保持轴的旋转精度。轴承的分类：滑动轴承（滑动摩擦轴承）滚动轴承（滚动摩擦轴承）根据工作时的摩擦性质按承受的载荷方向向心轴承推力轴承向心推力轴承一辆汽车一般有约30种50套轴承安装在不同的转动部位。按安装部位汽车轴承可分为发动机轴承、传动系轴承、转向系轴承及空调机轴承等。如发电机轴承、张紧轮轴承、曲轴轴承、变速器轴承、转向器轴承等。1、类型和结构滑动轴承分为径向滑动轴承（承受径向载荷）和推力滑动轴承（承受轴向载荷）。一般由轴瓦和轴承座组成。径向滑动轴承径向滑动轴承也成为向心滑动轴承，主要有整体式和剖分式两类。一、滑动轴承整体式向心滑动轴承剖分式向心滑动轴承轴承座轴承（1）整体式向心滑动轴承组成：轴承座、轴套或轴瓦。轴承通过螺栓与机架联接，用建模材料制成的轴套或轴瓦压入轴承座孔内，轴瓦上有进油孔，在其表面上有轴向油道来分配润滑油，实现润滑。组成：轴承座、剖分轴瓦、轴承盖、联接螺栓等。在轴瓦剖分面上配有调整垫片。轴瓦磨损后，可通过减小垫片厚度来调整轴承径向间隙。剖分式滑动轴承装拆方便，轴瓦与轴的间隙可调，因此应用广泛。发动机连杆轴承即为剖分式滑动轴承。剖分式向心滑动轴承榫口螺纹孔轴承座轴承盖联接螺栓剖分轴瓦（2）剖分式向心滑动轴承轴瓦非承载区内表面开有进油口和油沟，以利于润滑油均匀分布在整个轴径上。进油孔油道薄壁轴瓦厚壁轴瓦整体轴套卷制轴套F推力滑动轴承1-轴颈2-轴瓦推力滑动轴承主要承受轴向载荷。其轴颈端面与止推轴瓦组成一对摩擦副。为使工作面上的压强分布均匀，常采用环状端面。载荷较大时，可采用多环轴颈。2、滑动轴承的特性及应用特性：工作平稳，无噪声，耐冲击，承载能力强，径向尺寸小，转速及回转精度高，普通滑动轴承的起动摩擦阻力大。应用：工作转速特别高的场合；需要承受大的冲击和振动载荷的场合；要求特别精密的场合；装配工艺要求轴承剖分的场合，如曲轴轴承；要求轴承径向尺寸小的场合。3、安装与维护安装时要保证轴颈在轴承孔内转动灵活、准确、平稳；瓦背与轴承座孔应修刮贴实，轴瓦剖分面应高出0.05~0.1mm；油路与油槽要接通，使用过程中应经常检查润滑、发热及振动情况。二、滚动轴承1、结构内圈：一般随轴转动，有滚道，限制滚动体的侧向移动。外圈：一般不转动，有滚道，限制滚动体的侧向移动。滚动体：核心元件，在滚道中产生滚动摩擦有球、圆柱

磙子、圆锥磙子等。保持架：将滚动体均匀分开，避免相互碰撞，减小磨损、

减少发热。滚动轴承是标准件。推力轴承按载荷方向分类型FaFr向心轴承向心推力轴承FrFa向心轴承----主要承受径向载荷Fr推力轴承向心推力轴承----只能承受轴向载荷Fa----可同时承受径向和轴向载荷轴圈座圈2、滚动轴承的基本类型、特性及应用常用滚动轴承的基本类型、特性及应用3、滚动轴承的代号宽度系列代号直径系列代号前置代号基本代号后置代号滚动轴承代号的构成类型代号尺寸系列代号

轴承分部件代号内径代号五二一三四内部结构代号公差等级代号游隙代号（2）直径系列代号----基本代号右起第三位数字。

表示：结构、内径相同的轴承在外径和宽度方面的变化系列7、8、9、0、1、2、3、4、5

内径相同，而直径系列代号不同的四种轴承的尺寸对比：6110621063106410轴承的内径表示方法内径代号轴承内径尺寸mm001001020304~99代号

5121517（1）内径代号---基本代号右起第一、二位数字。

（3）宽度系列代号-----基本代号右起第四位数字。

表示：结构、内、外径都相同的轴承，在宽度方面的变化系列正常系列----0系列，代号0可不标出（除圆锥滚子轴承、调心滚子轴承外）（4）前置、后置代号

前置、后置代号是当轴承在结构形状、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代号。轴承代号前置代号基本代号后置代号（组）12345678成套轴承分部件内部结构密封与防尘套圈类型保持架及材料轴承材料公差等级游隙配置其他前置、后置代号的排列滚动轴承代号示例63037312AC/P6轴承内径d=17mm深沟球轴承接触角α=25˚轴承内径d=12×5=60mm尺寸系列03角接触球轴承6级公差0级公差0组游隙0组游隙尺寸系列03N105/P5公差等级为5级轴承内径d=25mm直径系列为1(正常宽度系列)圆柱滚子轴承游隙组为0组；30213轴承内径d=65mm直径系列为2宽度系列为0系列（正常系列）圆锥滚子轴承公差等级为0级;游隙组为0组；安装滚动轴承之前，应首先对与轴承相配合的轴颈和轴承座孔的尺寸、表面质量进行仔细的检查，发现问题及时处理；然后用煤油或汽油把配合表面清洗干净，再涂上一薄层润滑油或润滑脂。轴承内圈通常与轴颈配合较紧，对于小型轴承一般可在轴承内圈上垫装配套管（铜管或软钢管），用手锤直接将轴承内圈打入轴颈。常采用的方法是用压力机将轴承压套到轴颈上。对于尺寸较大的轴承，可先将轴承放到热油（油温80~100℃）中预热，然后进行安装。4、滚动轴承的装拆轴承内圈的拆卸滚动轴承的安装装内圈于轴上内外圈上同时受力h1h1轴承外圈的拆卸用压力法拆卸轴承可用压力机或拆卸工具，较多使用的是拉杆拆卸器（俗称拉马），如图所示。它是靠2~3个拉爪钩住轴承内圈拆下轴承的。

滚动轴承润滑的目的主要是减少磨擦、磨损，同时也有冷却、吸振、防锈和减少噪声的作用。当轴颈转速较低时，一般采用润滑脂润滑，不易流失，便于密封和维护。装填润滑脂时一般不超过轴承内空隙的1/3~1/2。当轴颈速度过高时，应采用润滑油润滑，使摩擦阻力少，并可起到散热、冷却作用。润滑方式常采用浸油或飞溅润滑。5、滚动轴承的润滑与密封

密封方式的选择与润滑的种类、工作环境、温度、密封表面的圆周速度有关。分类接触式非接触式组合式毛毡圈密封密封圈密封间隙密封迷宫式密封---毛毡迷宫式密封毛毡圈密封适用场合：脂润滑，要求环境清洁，轴颈圆周轴速度v<4~5m/s，工作温度不超过90℃。矩形断面的毛毡圈被安装在梯形槽内，对轴产生一定的压力而起到密封作用。接触式密封适用场合：脂或油润滑，轴颈圆周速度v<4~5m/s，工作温度:-40~100℃。(a)(b)密封圈密封

密封圈用皮革、塑料或耐油橡胶制成，有的具有金属骨架，有的没有，制成标准件。

密封唇朝里，目的是防漏油

密封唇朝外，目的是防灰尘适用场合：脂润滑或油润滑，工作温度不高于密封用脂的滴点。密封效果可靠。

因考虑到轴受热后会变长，间隙取δ=1.5~2mm迷宫式密封δ=0.1~0.2mm(a)(b)δδ=1.5~2mmδ

将旋转件与静止件之间的间隙做成迷宫形式，并在间隙中充填润滑脂以加强密封效果。径向曲路径向曲路适用场合：脂润滑，要求环境干燥清洁。靠轴与端盖之间的细小环形间隙密封，间隙愈小愈长，效果愈好，间隙取0.1~0.3mm。间隙密封(a)(b)δ=0.1~0.3mmδ非接触式密封δ适用场合：适用于脂润滑或油润滑，密封效果可靠。

把多种密封形式组合在一起，可充分发挥各自的优点，提高密封效果。组合密封---毡圈加迷宫组合式密封10.3汽车联轴器、离合器与制动器一、汽车联轴器1、联轴器的功用

联轴器主要用于轴与轴间的联接，使两根轴一起回转并传递运动和动力。用联轴器联接的两根轴，在机器运转时不能实现分离，只有在机器停转后，经过拆卸才能把两轴分离。汽车转向系万向节二、联轴器的类型及特点

联轴器所联接的两轴，因制造及安装误差、承载后的变形及温度变化影响，不能保证严格的对中，而存在着相对位移。因此设计联轴器时，要从结构上采取措施，使其具有适应一定范围的相对位移的性能。固定式联轴器：结构简单、成本低，各零件间的联接是刚性的，无法补偿两轴间的相对位移缺乏缓冲吸振能力。

套筒联轴器的实物及结构：凸缘联轴器的实物及结构：可移式联轴器：工作零件间存在动联接，可补偿相对位移。根据是否有弹性元件，可分为刚性可移式联轴器和弹性可移式联轴器。刚性可移式联轴器：利用联轴器工作零件间的间隙和结构特性来补偿两轴的相对位移。但因无弹性元件，故不能缓冲减振。主要有齿式联轴器、滑块联轴器、万向联轴器。十字滑块联轴器：结构简单，径向尺寸小，可补偿较大的径向位移，适用于轴间径向位移较大的低速传动。齿式联轴器：承载能力大，工作可靠，补偿综合位移能力强，适用于中高速、重载、正反转频繁的传动。齿式联轴器的实物及结构万向联轴器：径向尺寸小，结构紧凑，常成对使用，适用于两轴夹角较大或工作中角位移较大的传动。万向节联轴器实物与结构单节式双节式弹性可移式联轴器：利用联轴器中的弹性元件的变形，来补偿两轴间的相对位移，而且具有缓冲减振的能力。主要有弹性套柱销联轴器和弹性柱销联轴器。弹性柱销联轴器：结构简单，制造、维修方便，适用于起动及换向频繁的转矩较大的中、低速传动。弹性柱销联轴器实物及结构弹性套柱销联轴器：结构简单，装拆方便，可缓冲、吸振，适用于频繁起动换向的中、小转矩的中、高速传动。弹性套柱销联轴器实物及结构二、离合器汽车离合器位于发动机和变速箱之间的飞轮壳内，离合器的输出轴就是变速箱的输入轴。在汽车行驶过程中，根据需要踩下或松开离合器踏板，使发动机与变速箱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。离合器实物及其在汽车中的位置1、离合器的类型及特点按操纵方式分有机械操纵式、电磁操纵式、液压操纵式和气压操纵式等；按其工作原理可分为啮合式：利用牙齿啮合传递转矩，可保证两轴同步运转，但只能在低速或停车时进行离合。摩擦式：利用工作表面的摩擦传递扭矩，能在任何转速下离合，有过载保护但不能保证两轴同步运转。按离合控制方法不同，可分为操纵式和自动式两类。（1）牙嵌式离合器梯形牙强度高，传递转矩大，便于分离，能自动补偿牙面磨损产生的间隙。一般用于停机或低速接合、离合不频繁及传动比要求准确的场合。牙嵌式离合器实物及结构示意图（2）摩擦