3.1轴(课件）-高一《汽车机械基础》同步教学（北京理工大学出版社）

汽车机械基础-- 模块三 汽车轴系零部件 1 汽车轴系零部件 研究对象：主要是机器内部传动的各种零部件：轴、轴承及各种联接件； 研究内容： 1.轴的类型、结构和材料 2. 各种联接件的种类、结构特点及应用； 重点：轴、轴承 课型：理论课 课时安排：2课时 汽车轴系零部件 1、汽车的传动轴为什么做成同一直径？ 2、变速箱上的轴为什么做成阶梯形？ 汽车轴系零部件 任务一 轴 学习目标 1、应知轴的分类及应用； 2、应能对轴进行结构分析； 汽车轴系零部件 汽车轴系零部件 轴的功用： 轴的作用是支承轴上回转零部件，传递转矩与承受弯矩，传递运动和动力。 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。 汽车轴系零部件 1.按所受载荷特点分三种： 一.轴的分类及材料 汽车轴系零部件 （1）转轴：工作时既承受弯矩又传递转矩。 机器中最常见的轴，通常简称为轴。 轴—按承受载荷特点分类 例：减速器中的轴 汽车轴系零部件 变速箱 后桥 传动轴 （2）传动轴：只传递转矩，不承受弯矩或承受很小的弯矩。 汽车轴系零部件 例：汽车中联接变速箱与后桥之间的轴。 传动轴 汽车轴系零部件 传动轴 汽车轴系零部件 火车轮轴 车厢重力 支撑反力 （3）心轴： 用来支承转动零件，只承受弯矩而不传 递转矩。 心轴又分为转动心轴和固定心轴。 转动心轴： 工作时轴承受弯矩，且轴转动； 汽车轴系零部件 固定心轴： 工作时轴只承受弯矩，且轴固定。 例：滑轮轴，图中为自行车的前轮轴。 汽车轴系零部件 自行车的前轮轴 汽车轴系零部件 直轴，曲轴； 光轴，阶梯轴； 空心轴，实心轴； 刚性轴，挠性轴。 重点：阶梯轴 2.按轴的结构形状分： 汽车轴系零部件 阶梯轴 汽车轴系零部件 曲轴 汽车轴系零部件 挠性钢丝轴 软轴： 用于联接不在同一轴线和不在同一方向或有相对运动的两轴，可在较长距离内传递运动和动力，移动方便。例如研磨机、启动某些装置的阀门和开关等 。 汽车轴系零部件 轴的材料 轴的功用，主要承受弯矩和扭矩。 轴的失效形式是疲劳断裂，轴的材料应具有足够的强度、刚度、韧性和耐磨性。 轴的常用材料是：碳素结构钢和合金结构钢等。 汽车轴系零部件 1、碳素钢： 碳素钢比合金钢价格低廉，对应力集中的敏感性低，可通过热处理改善其综合性能，加工工艺性好，故应用最广； 一般用途的轴，多用含碳量为0.25～0.5%的优质碳素钢，尤其是45号钢。 对于不重要或受力较小的轴也可用Q235、 Q275 等碳素结构钢。 20 35#，40#，45# 汽车轴系零部件 2、合金钢： 具有比碳钢更好的机械性能和淬火性能，但对应力集中比较敏感，且价格较贵； 多用于对强度和耐磨性有特殊要求的轴。如40Cr、20CrMnTi等合金钢，经渗碳淬火处理后可提高耐磨性； 20CrMoV、38CrMoAl等合金钢，有良好的高温机械性能，常用于在高温、高速和重载条件下工作的轴。 汽车轴系零部件 3、球墨铸铁 球墨铸铁吸振性和耐磨性好，对应力集中敏感低，价格低廉，使用铸造制成外形复杂的轴。例如：内燃机中的曲轴。 对于形状复杂的轴，如曲轴、凸轮轴等，也采用球墨铸铁或高强度铸造材料来进行铸造加工，易于得到所需形状，而且具有较好的吸振性能和好的耐磨性，对应力集中的敏感性也较低。　 汽车轴系零部件 轴的材料及选择 汽车轴系零部件 二、轴的结构设计 汽车轴系零部件 轴和轴上零件的准确定位与固定； 轴的结构要有良好的工艺性； 尽力减少应力集中； 轴各部分的尺寸要合理等。 轴的结构设计——基本条件 汽车轴系零部件 轴的结构组成 轴头：与传动零件或联轴器、离合器相配部分； 轴颈：与轴承相配部分 轴身：联接轴头和轴颈之间部分； 轴肩或轴环： 阶梯轴上截面发生 变化的部位。 轴端 轴头 轴颈 轴头 轴身 轴的结构图 汽车轴系零部件 —— 结构分析 轴颈 轴头 轴身 轴的结构设计 汽车轴系零部件 1、轴上零件的定位和固定 为了传递运动和动力，保证机械的工作精度和使用可靠，零件必须可靠地安装在轴上，不允许零件沿轴向发生相对运动。因此，轴上零件都必须有可靠的轴向定位措施； 轴上零件的轴向定位方法取决于零件所承受的轴向载荷大小； 零件的定位分：轴向定位、周向定位。 汽车轴系零部件 轴上零件的轴向定位： 轴向定位和固定是指将轴上的零件沿轴线方向进行定位和固定。 常用方式： 轴肩、轴环 套筒、圆螺母 弹性挡圈、紧定螺钉； 轴端挡圈、圆锥面。 汽车轴系零部件 1）轴肩和轴环: 结构简单，能承受较大的轴向力。 错误 正确 要