《汽车机械基础》第12章课件.pptx

1、12.1 轴轴轴是汽车机械中的重要零件之一，其主要作用是支承其他轴是汽车机械中的重要零件之一，其主要作用是支承其他回转件，如齿轮、带轮、链轮等，并且承受转矩和弯矩，回转件，如齿轮、带轮、链轮等，并且承受转矩和弯矩，传递运动和动力。传递运动和动力。1轴的作用2轴的分类轴的分类 转轴工作时能同时承受弯矩和扭矩两种内力的综合作用，实际工程转轴工作时能同时承受弯矩和扭矩两种内力的综合作用，实际工程应用中的轴大多都属于转轴，如图应用中的轴大多都属于转轴，如图12-1所示的齿轮减速器的转轴。所示的齿轮减速器的转轴。传动轴工作时只能承受转矩，而不能承受弯矩或只能承受很小的弯传动轴工作时只能承受转矩，而不能承

2、受弯矩或只能承受很小的弯矩，如图矩，如图12-2所示的连接汽车变速箱和驱动后桥的传动轴。所示的连接汽车变速箱和驱动后桥的传动轴。心轴只能承受弯矩而不传递转矩，可心轴只能承受弯矩而不传递转矩，可分为固定心轴和转动心轴，如图分为固定心轴和转动心轴，如图12-3所示。所示。（a）自行车前轮轴（转动心轴）（b）滑轮的轮轴（固定心轴）2轴的分类轴的分类 直轴的应用最广泛，按其外形又可分为光轴、阶梯轴和空心轴，如直轴的应用最广泛，按其外形又可分为光轴、阶梯轴和空心轴，如图图12-4所示。所示。曲轴中各轴段的轴线彼此平行但不在一条直线上，多用于往复式机曲轴中各轴段的轴线彼此平行但不在一条直线上，多用于往复式

3、机械中，如汽车发动机中的曲轴、齿轮轴、蜗杆轴等，如图械中，如汽车发动机中的曲轴、齿轮轴、蜗杆轴等，如图12-5所示。所示。挠性轴只能传递转矩，不能承受弯矩。挠性轴只能传递转矩，不能承受弯矩。图12-4 直轴图12-5 汽车发动机曲轴及减速器轴12.1.2 轴的材料轴的材料轴的常用材料为碳素钢、合金钢，有时也可采用球墨铸铁。轴的常用材料为碳素钢、合金钢，有时也可采用球墨铸铁。碳素钢比合金钢廉价，且对应力集中的敏感性较低，故得到了广泛的应碳素钢比合金钢廉价，且对应力集中的敏感性较低，故得到了广泛的应用。优质中碳钢用。优质中碳钢35，45和和50具有较高的综合机械性能，其中以具有较高的综合机械性能，

4、其中以45号钢应号钢应用最为广泛。碳素钢一般可通过调质或正火来改善或提高机械性能。轴用最为广泛。碳素钢一般可通过调质或正火来改善或提高机械性能。轴也可以采用也可以采用Q235，Q275等普通碳素钢作为材料，但此类钢不适合进行等普通碳素钢作为材料，但此类钢不适合进行热处理，常用于不重要或低速轻载的场合。热处理，常用于不重要或低速轻载的场合。1碳素钢碳素钢12.1.2 轴的材料轴的材料合金钢比碳素钢具有更好的机械性能和可淬性，但对应力集中敏感，且合金钢比碳素钢具有更好的机械性能和可淬性，但对应力集中敏感，且价格较高，因此，一般用于重要、承受重载而尺寸受限或要求具有耐腐价格较高，因此，一般用于重要、

5、承受重载而尺寸受限或要求具有耐腐蚀性、耐磨性的轴，常用的合金钢有蚀性、耐磨性的轴，常用的合金钢有20CrMnTi，38CrMoAl，40Cr等。由等。由于合金钢和碳素钢的弹性模量相差很小，因此，通过采用合金钢来提高于合金钢和碳素钢的弹性模量相差很小，因此，通过采用合金钢来提高轴的刚度，效果不佳。轴的刚度，效果不佳。2合金钢合金钢轴的毛坯一般采用圆钢或锻件，尺寸较大且形状复杂的轴（如曲轴、凸轴的毛坯一般采用圆钢或锻件，尺寸较大且形状复杂的轴（如曲轴、凸轮轴等）可采用球墨铸铁或高强度铸造材料来铸造。球墨铸铁具有成本轮轴等）可采用球墨铸铁或高强度铸造材料来铸造。球墨铸铁具有成本低、强度较高、耐磨性和

6、减振性良好、易切削和对应力集中敏感性较低低、强度较高、耐磨性和减振性良好、易切削和对应力集中敏感性较低等优点，但铸件品质需要靠良好的铸造工艺来保证。等优点，但铸件品质需要靠良好的铸造工艺来保证。3球墨铸铁球墨铸铁12.1.3 轴的结构及工艺轴的结构及工艺轴的结构通常都要满足以下要求：轴和安装在轴上的零件都要有准确的轴的结构通常都要满足以下要求：轴和安装在轴上的零件都要有准确的工作位置；轴上的零件要便于装拆；轴应具有良好的工艺性；轴上零件工作位置；轴上的零件要便于装拆；轴应具有良好的工艺性；轴上零件的位置和受力应合理；尽量减少应力集中，以提高轴的刚度和强度。的位置和受力应合理；尽量减少应力集中，

7、以提高轴的刚度和强度。1轴的各部分名称轴的各部分名称图图12-7所示为单级减速器的阶梯轴，其主要由轴头、轴颈、轴身、轴肩所示为单级减速器的阶梯轴，其主要由轴头、轴颈、轴身、轴肩和轴环组成。轴上安装传动零件的轴段称为轴头，支承轴转动或安装轴和轴环组成。轴上安装传动零件的轴段称为轴头，支承轴转动或安装轴承的轴段称为轴颈，连接轴头和轴颈的轴段称为轴身，轴上由于直径变承的轴段称为轴颈，连接轴头和轴颈的轴段称为轴身，轴上由于直径变化而形成的固定零件位置的台阶端面称为轴肩或轴环。化而形成的固定零件位置的台阶端面称为轴肩或轴环。常用的周向固定方法包括键连接、花键连接、销连接、型面连接、紧定常用的周向固定方法

8、包括键连接、花键连接、销连接、型面连接、紧定螺钉连接和零件与轴的过盈配合等，如图螺钉连接和零件与轴的过盈配合等，如图12-8所示。所示。2零件在轴上的定位和固定零件在轴上的定位和固定轴上零件在轴上的定位可分为轴向定位和周向定位。轴上零件在轴上的定位可分为轴向定位和周向定位。（1）轴向定位与固定）轴向定位与固定零件的轴向固定可采用以下方式：轴肩（轴环）、弹性挡圈、套筒、圆零件的轴向固定可采用以下方式：轴肩（轴环）、弹性挡圈、套筒、圆螺母、轴端挡圈、紧定螺钉及圆锥形轴头等，如表螺母、轴端挡圈、紧定螺钉及圆锥形轴头等，如表12-3所示。所示。（2）周向定位与固定）周向定位与固定（a）平键连接（b）花

9、键连接 （c）销连接（d）型面连接（e）过盈连接3轴的结构工艺要求轴的结构工艺要求 为了能够顺利地装拆轴上零件，轴的结构通常设计成中间粗两端逐为了能够顺利地装拆轴上零件，轴的结构通常设计成中间粗两端逐渐变细的阶梯轴形状，但各阶段直径不宜相差过大。渐变细的阶梯轴形状，但各阶段直径不宜相差过大。对于装有零件的轴端，装入端需要加工对于装有零件的轴端，装入端需要加工45倒角。过盈配合零件的倒角。过盈配合零件的装入端常加工成装入端常加工成10或或30的导向锥面，如图的导向锥面，如图12-9（a）。）。在同一轴上，沿轴线方向布置有多个键槽时，应使各键槽尽可能地在同一轴上，沿轴线方向布置有多个键槽时，应使各

10、键槽尽可能地布置在同一加工直线上。布置在同一加工直线上。为了减少应力集中，轴肩和轴环间应平缓过渡并做成圆角，同一轴为了减少应力集中，轴肩和轴环间应平缓过渡并做成圆角，同一轴上的过渡圆角半径应尽量统一，以减少所需刀具的种类和换刀时间。上的过渡圆角半径应尽量统一，以减少所需刀具的种类和换刀时间。对于需要磨削的轴段，应留有砂轮越程槽，如图对于需要磨削的轴段，应留有砂轮越程槽，如图12-9（b）所示。）所示。对于需要车削螺纹的轴段，应留有螺纹退刀槽，如图对于需要车削螺纹的轴段，应留有螺纹退刀槽，如图12-9（c）所示。）所示。12.2 轴承轴承滚动轴承是将轴和轴座之间的滑动摩擦变为滚动摩擦，从而减小摩

11、擦损滚动轴承是将轴和轴座之间的滑动摩擦变为滚动摩擦，从而减小摩擦损失的一种精密机械元件。失的一种精密机械元件。1滚动轴承的结构典型的滚动轴承一般由外圈、内圈、滚动体和保持架组成，如图典型的滚动轴承一般由外圈、内圈、滚动体和保持架组成，如图12-10（a）和（）和（b）所示。通常情况下，内圈利用过盈配合安装在轴颈上，随）所示。通常情况下，内圈利用过盈配合安装在轴颈上，随轴一起转动，外圈则以较小的间隙装配在轴承座孔内不转动，起支撑作轴一起转动，外圈则以较小的间隙装配在轴承座孔内不转动，起支撑作用；但也存在外圈转动而内圈不动的情况。常见的滚动体形状有球形、用；但也存在外圈转动而内圈不动的情况。常见的

12、滚动体形状有球形、圆柱形、圆锥形、鼓形和滚针等，如图圆柱形、圆锥形、鼓形和滚针等，如图12-10（c）所示。）所示。（a）实物图（b）轴承结构图 （c）滚动体 （d）公称接触角2滚动轴承的类型滚动轴承的类型按照滚动体的形状不同，滚动轴承可分为球轴承和滚子轴承；按照滚动按照滚动体的形状不同，滚动轴承可分为球轴承和滚子轴承；按照滚动体的列数不同，滚动轴承可分为单列、双列和多列轴承。体的列数不同，滚动轴承可分为单列、双列和多列轴承。按照承受载荷方向或公称接触角的不同，滚动轴承可分为向心轴承（主按照承受载荷方向或公称接触角的不同，滚动轴承可分为向心轴承（主要承受径向载荷）和推力轴承（主要承受轴向载荷）

13、。要承受径向载荷）和推力轴承（主要承受轴向载荷）。轴承的径向平面（垂直于轴承轴心线的平面）与滚动体和外圈滚道接触轴承的径向平面（垂直于轴承轴心线的平面）与滚动体和外圈滚道接触点法线之间的夹角称为接触角，用点法线之间的夹角称为接触角，用 表示，如图表示，如图12-10（d）所示。）所示。越越大，则轴承承受轴向载荷的能力越强。向心轴承的公称接触角大，则轴承承受轴向载荷的能力越强。向心轴承的公称接触角 在在0与与45之间；推力轴承的公称接触角之间；推力轴承的公称接触角 在在45与与90之间。之间。（d）公称接触角3滚动轴承的代号滚动轴承的代号国标国标GB/T 2721993滚动轴承滚动轴承 代号方法

14、代号方法中规定了轴承代号的表示方中规定了轴承代号的表示方法。滚动轴承的代号由基本代号、前置代号和后置代号组成，用字母和法。滚动轴承的代号由基本代号、前置代号和后置代号组成，用字母和数字表示，其构成如表数字表示，其构成如表12-5所示。所示。前置代号基本代号后置代号轴承分部件代号五四三二 一内部结构代号密封与防尘结构代号保持架及其材料代号特殊轴承材料代号公差等级代号游隙代号多轴承配置代号其他代号类型代号尺寸系列代号内径代号宽度系列代号直径系列代号（1）基本代号）基本代号基本代号是轴承代号的基础，它由类型代号、尺寸系列代号和内径代号基本代号是轴承代号的基础，它由类型代号、尺寸系列代号和内径代号组成

15、。尺寸系列代号又包括宽度系列代号和直径系列代号。组成。尺寸系列代号又包括宽度系列代号和直径系列代号。轴承内径：用基本代号右起第一、第二两位数字代号表示。常用轴轴承内径：用基本代号右起第一、第二两位数字代号表示。常用轴承内径代号的意义如表承内径代号的意义如表12-6所示。所示。轴承内径/mm内径代号示例0.610（非整数）直接用内径毫米表示，在它与尺寸系列代号之间用“/”分开轴承618/2.5，内径 19（整数）直接用内径毫米表示，对深沟球轴承及角接触轴承7，8，9直径系列，内径与尺寸系列代号之间用“/”分开轴承618/5，内径 10171000轴承6201，内径 120115021703204

16、95（22，28，32除外）轴承内径除以5即为内径代号轴承23209，内径 大于或等于500及22，28，32直接用公称内径毫米表示，在尺寸系列代号之前用“/”分开轴承230/500，内径 轴承62/28，内径 2.5mmd 5mmd 12 mmd 45 mmd 500 mmd 28 mmd（1）基本代号）基本代号 尺寸系列代号：包括宽（高）度和直径两个系列。其中，宽（高）尺寸系列代号：包括宽（高）度和直径两个系列。其中，宽（高）是指内外径相同的轴承有多个不同的宽度，用右起第四位数字表示；直是指内外径相同的轴承有多个不同的宽度，用右起第四位数字表示；直径系列是指内径相同的轴承有多个不同的外径，

17、用右起第三位数字表示。径系列是指内径相同的轴承有多个不同的外径，用右起第三位数字表示。尺寸系列代号的表示方法如表尺寸系列代号的表示方法如表12-7所示。所示。直径系列代号向心轴承推力轴承宽度系列代号高度系列代号宽度尺寸依次递增高度尺寸依次递增801234567912尺寸系列代号外径尺寸依次递增71737808182838485868909192939495969000102030405060709010101112131415161719111282021222324252627292122238303132333739313234042474941424595 类型代号：用数字或大写英文字母

18、表示。类型代号：用数字或大写英文字母表示。（2）前置代号和后置代号）前置代号和后置代号前置代号和后置代号是轴承在结构形状、尺寸、公差、技术要求等有改前置代号和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，在基本代号前后增加的补充代号。变时，在基本代号前后增加的补充代号。前置代号是表示成套轴承的分部件，用字母表示。后置代号用字母加数前置代号是表示成套轴承的分部件，用字母表示。后置代号用字母加数字表示。例如，对于角接触球轴承，内部结构代号表示公称接触角字表示。例如，对于角接触球轴承，内部结构代号表示公称接触角，代号代号C表示表示 ，代号，代号AC表示表示 ，代号，代号B表示表示 ，代号

19、，代号E表表示轴承是加强型；公差等级代号示轴承是加强型；公差等级代号P0，P6，P6x，P5，P4，P2分别表示公差等级符合分别表示公差等级符合0级、级、6级、级、6x级、级、5级、级、4级、级、2级，其中级，其中P0级精级精度最低，通常都不标注；度最低，通常都不标注；P2级精度最高。级精度最高。152540（2）前置代号和后置代号）前置代号和后置代号例例12-1 解释轴承代号解释轴承代号7320AC，30210P6xd的含义。的含义。解：解：7320AC：7：轴承类型为角接触球轴承；：轴承类型为角接触球轴承；3：尺寸系列（：尺寸系列（0）3，其中宽度系列为，其中宽度系列为0级（省略），直径系

20、列为级（省略），直径系列为3；20：轴承内径为：轴承内径为 ；AC：接触角：接触角 ；公差等级为公差等级为P0，普通级，省略。，普通级，省略。30210P6x：3：轴承类型为圆锥滚子轴承；：轴承类型为圆锥滚子轴承；02：尺寸系列：尺寸系列02，其中宽度系列为，其中宽度系列为0，直径系列为，直径系列为2；10：轴承内径为：轴承内径为 ；P6x：公差等级为：公差等级为6x级。级。520100 mmd 255 1050 mmd 4滚动轴承的润滑滚动轴承的润滑前置代号和后置代号是轴承在结构形状、尺寸、公差、技术要求等有改前置代号和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，在基本代号前后

21、增加的补充代号。变时，在基本代号前后增加的补充代号。（1）润滑剂的选择常用的润滑剂有润滑油、润滑脂和固体润滑剂。常用的润滑剂有润滑油、润滑脂和固体润滑剂。润滑剂的选择可以根据轴承内径与转速的乘积润滑剂的选择可以根据轴承内径与转速的乘积dn值的大小来确定。值的大小来确定。（2）润滑方式轴承类型dn飞溅润滑滴油润滑喷油润滑油雾润滑深沟球轴承、角接触球轴承、圆柱滚子轴承2.5105410561056105圆锥滚子轴承1.61052.31053105推力球轴承0.61051.21051.51055滚动轴承的密封滚动轴承的密封密封形式结构图例密封原理适用场合接触式密封毛毡圈密封利用毛毡的弹性和吸油性，与

22、轴颈贴合而起到密封作用用于密封润滑油和润滑脂，其中，轴颈的圆周速度不大于45 m/s，工作温度不超过90 皮碗式密封利用唇口与轴接触阻断泄露间隙，以防止泄露和防止灰尘、杂质侵入广泛用于密封润滑油，也可用于密封润滑脂，轴颈圆周速度不大于7 m/s，工作温度在40100 范围内非接触式密封间隙式密封利用流体经过曲折通道而多次节流产生阻力，使流体难以流失，间隙越小越长，效果越好主要用于密封润滑脂和防尘，要求环境干燥清洁迷宫式密封利用曲折的间隙进行密封，在间隙内充以润滑油或润滑脂以提高密封效果，分径向和轴向两种用于密封润滑油和润滑脂，工作温度不高于密封用润滑脂的滴点，密封可靠组合式密封利用毛毡和迷宫各

23、自的优点，提高密封效果可用于密封润滑油和润滑脂，特别适合要求密封效果较好的场合6汽车轴承的应用汽车轴承的应用汽车轴承泛指汽车各部位使用的各种通用和专用滚动轴承。汽车轴承泛指汽车各部位使用的各种通用和专用滚动轴承。与汽车划分为发动机、传动系、转向系及与汽车划分为发动机、传动系、转向系及空调系统相对应，按安装部位汽车轴承可空调系统相对应，按安装部位汽车轴承可首先划分为发动机轴承、传动系轴承、转首先划分为发动机轴承、传动系轴承、转向系轴承及空调机轴承等四类轴承，继而向系轴承及空调机轴承等四类轴承，继而可进一步细分至上述系统的各个部件乃至可进一步细分至上述系统的各个部件乃至轴承的具体安装部位，如表轴承

24、的具体安装部位，如表12-10所示。所示。发动机轴承传动系轴承转向系轴承空调机轴承发电机轴承离合器分离轴承转向轴轴承压缩机轴承张紧轮轴承变速器轴承转向轴万向节电磁离合器轴承曲轴轴承传动轴支承轴承转向器轴承水泵轴承传动轴万向节转向节轴承增压器轴承主减速器与差速器轴承轮毂轴承（a）（b）（1）轮毂轴承）轮毂轴承使用最早的轮毂轴承由两套单列向心球轴承或圆锥滚子轴承组成，其使用最早的轮毂轴承由两套单列向心球轴承或圆锥滚子轴承组成，其缺点是安装和维修时需要充填润滑脂和调整游隙。缺点是安装和维修时需要充填润滑脂和调整游隙。使第一代轮毂轴承的外圈带有凸缘就构成了第二代轮毂轴承。使第一代轮毂轴承的外圈带有凸缘

25、就构成了第二代轮毂轴承。对由两套单列轴承组成的轮毂轴承进行改进得到采用预调游隙的密封对由两套单列轴承组成的轮毂轴承进行改进得到采用预调游隙的密封双列轴承，这种轴承的游隙在制造时就已调整正确，轴承本身设有的双列轴承，这种轴承的游隙在制造时就已调整正确，轴承本身设有的密封和润滑可避免安装时污物的进入。这种扩展了润滑、密封及调整密封和润滑可避免安装时污物的进入。这种扩展了润滑、密封及调整游隙功能的轮毂轴承被称为第一代轮毂轴承。游隙功能的轮毂轴承被称为第一代轮毂轴承。轮毂轴承结构与功能进一步扩展产生的第三代轮毂轴承兼有轴承本身、轮毂轴承结构与功能进一步扩展产生的第三代轮毂轴承兼有轴承本身、短轴以及普通

26、轮毂的功能，其内圈凸缘用于支承车轮和制动盘，外圈短轴以及普通轮毂的功能，其内圈凸缘用于支承车轮和制动盘，外圈凸缘则用于连接悬挂装置。凸缘则用于连接悬挂装置。目前，结构与功能的扩展已使轮毂轴承发展至与等速万向节成为一体目前，结构与功能的扩展已使轮毂轴承发展至与等速万向节成为一体的第四代，从而使轮毂轴承的技术性能和经济效果又达到了一个新的的第四代，从而使轮毂轴承的技术性能和经济效果又达到了一个新的水平。水平。（2）离合器分离轴承）离合器分离轴承传统的离合器分离轴承为径向位置固定的密封单列角接触球轴承。这传统的离合器分离轴承为径向位置固定的密封单列角接触球轴承。这种轴承因不能自动补偿其旋转中心与离合

27、器旋转中心的偏心，会造成种轴承因不能自动补偿其旋转中心与离合器旋转中心的偏心，会造成离合器系统噪声增大、磨损加剧和寿命缩短，同时也缩短了轴承本身离合器系统噪声增大、磨损加剧和寿命缩短，同时也缩短了轴承本身的寿命。的寿命。为解决上述问题，对角接触球轴承进行改进后出现了自调心离合器分为解决上述问题，对角接触球轴承进行改进后出现了自调心离合器分离轴承组件。这种组件中的角接触球轴承外圈由一轴向弹簧夹持，角离轴承组件。这种组件中的角接触球轴承外圈由一轴向弹簧夹持，角接触球轴承可在径向做整体运动。借助于离合器膜片弹簧与轴承内圈接触球轴承可在径向做整体运动。借助于离合器膜片弹簧与轴承内圈的接触力产生的差动滑

28、动，轴承中心向膜片弹簧的旋转中心运动，轴的接触力产生的差动滑动，轴承中心向膜片弹簧的旋转中心运动，轴承最终与膜片弹簧同心旋转。承最终与膜片弹簧同心旋转。离合器分离轴承的其他结构与功能扩展包括与滑套乃至整个离合器分离合器分离轴承的其他结构与功能扩展包括与滑套乃至整个离合器分离系统的整体化。离系统的整体化。12.2.2 滑动轴承滑动轴承 整体式向心滑动轴承。整体式滑动轴承采用标准整体式向心滑动轴承。整体式滑动轴承采用标准JB/T 25602007整体有衬正滑动轴承座型式及尺寸整体有衬正滑动轴承座型式及尺寸，其结构由轴承座和轴承套（轴，其结构由轴承座和轴承套（轴瓦）组成，如图瓦）组成，如图12-12

29、所示。所示。1滑动轴承的特性和结构滑动轴承的特性和结构（1）向心滑动轴承）向心滑动轴承 剖分式滑动轴承。剖分式滑动轴承由轴承座、上下轴瓦、轴承盖和剖分式滑动轴承。剖分式滑动轴承由轴承座、上下轴瓦、轴承盖和螺栓连接件等组成，如图螺栓连接件等组成，如图12-13所示。所示。（a）剖分式正滑动轴承 （b）剖分式斜滑动轴承（2）推力滑动轴承）推力滑动轴承推力滑动轴承的结构由轴承座、套筒、径向轴瓦和止推轴瓦推力滑动轴承的结构由轴承座、套筒、径向轴瓦和止推轴瓦组成。推力滑动轴承的止推面可用轴的端面或轴环的轴肩，组成。推力滑动轴承的止推面可用轴的端面或轴环的轴肩，常见的止推面结构形式有实心、空心、单环形和多

30、环形四种，常见的止推面结构形式有实心、空心、单环形和多环形四种，如图如图12-14所示。所示。（a）实心 （b）空心 （c）单环形 （d）多环形2滑动轴承的轴瓦结构滑动轴承的轴瓦结构通常整体式滑动轴承采用套筒形轴套，如图通常整体式滑动轴承采用套筒形轴套，如图12-15（a）所示，剖分式滑）所示，剖分式滑动轴承采用剖分式轴瓦，如图动轴承采用剖分式轴瓦，如图12-15（b），（），（c）所示。轴瓦和轴承座一）所示。轴瓦和轴承座一般采用过盈配合，为保证连接可靠，可在配合表面的端部采用紧定螺钉般采用过盈配合，为保证连接可靠，可在配合表面的端部采用紧定螺钉固定。固定。（a）整体式 （b）剖分式 （c）铜

31、铅双金属轴瓦（a）轴瓦上浇注的轴承衬的结构 （b）汽车曲轴活塞连杆用轴瓦2滑动轴承的轴瓦结构滑动轴承的轴瓦结构一般油孔和油沟不应开在轴承油膜承载区内，否则会破坏承载区油膜的一般油孔和油沟不应开在轴承油膜承载区内，否则会破坏承载区油膜的连续性，降低油膜的承载能力，如图连续性，降低油膜的承载能力，如图12-18所示。所示。（a）轴向（b）周向（c）斜向（d）油沟开在轴向剖分面上图12-18 油沟对承载能力的影响图12-19 油室3滑动轴承的润滑滑动轴承的润滑选用润滑油时，应考虑轴承载荷、滑动速度、工作温度、工作情况及摩选用润滑油时，应考虑轴承载荷、滑动速度、工作温度、工作情况及摩擦表面状况等条件。

32、一般原则是：擦表面状况等条件。一般原则是：滑动轴承使用的润滑剂有润滑油、润滑脂、固体润滑剂、气体润滑剂和滑动轴承使用的润滑剂有润滑油、润滑脂、固体润滑剂、气体润滑剂和水等。其中最常用的是润滑油和润滑脂。水等。其中最常用的是润滑油和润滑脂。在压强大或有冲击、变载荷等工作条件下，应选用黏度较大的油。在压强大或有冲击、变载荷等工作条件下，应选用黏度较大的油。滑动速度高时，应选用黏度小的油。滑动速度高时，应选用黏度小的油。轴承散热条件差，工作温度高时，应选用黏度较大的油。轴承散热条件差，工作温度高时，应选用黏度较大的油。摩擦表面粗糙或未经跑合时，应选用黏度较大的油。摩擦表面粗糙或未经跑合时，应选用黏度

33、较大的油。润滑脂的主要性能指标是针入度和滴点。脂润滑轴承可根据工作温度、润滑脂的主要性能指标是针入度和滴点。脂润滑轴承可根据工作温度、抗水性、机械安定性选取润滑脂品种。承载要求高时宜选针入度小的润抗水性、机械安定性选取润滑脂品种。承载要求高时宜选针入度小的润滑脂；相对滑动速度大且温度高时可选针入度大、安定性好的润滑脂。滑脂；相对滑动速度大且温度高时可选针入度大、安定性好的润滑脂。3滑动轴承的润滑滑动轴承的润滑滑动轴承润滑的方法很多，按给油方式可分为间断润滑和连续润滑。间滑动轴承润滑的方法很多，按给油方式可分为间断润滑和连续润滑。间断润滑是利用油壶和油枪，靠手工定时通过轴承油孔加油、加脂。为避断

34、润滑是利用油壶和油枪，靠手工定时通过轴承油孔加油、加脂。为避免加油使污物进入轴承，可在油孔上装压式注油杯（参见图免加油使污物进入轴承，可在油孔上装压式注油杯（参见图12-20）和）和旋盖式油杯（参见图旋盖式油杯（参见图12-21）。）。对于重要的轴承，必须采用连续供油润滑，常用的方法如下：对于重要的轴承，必须采用连续供油润滑，常用的方法如下：3滑动轴承的润滑滑动轴承的润滑 滴油润滑。油杯滴油润滑采用的油滴油润滑。油杯滴油润滑采用的油杯为弹簧盖油杯（参见图杯为弹簧盖油杯（参见图12-22）和针）和针阀式油杯（参见图阀式油杯（参见图12-23）。）。压力循环润滑。压力润滑是一种强制润滑方法，利用油

35、泵压力经油压力循环润滑。压力润滑是一种强制润滑方法，利用油泵压力经油管供油，由轴承回油经过冷却和过滤后循环使用。管供油，由轴承回油经过冷却和过滤后循环使用。图12-22 弹簧盖油杯 图12-23 针阀式注油杯 飞溅润滑。飞溅润滑主要是用于润飞溅润滑。飞溅润滑主要是用于润滑减速器、内燃机等机械中的轴承，滑减速器、内燃机等机械中的轴承，通常直接利用传动齿轮或安装甩油环，通常直接利用传动齿轮或安装甩油环，如图如图12-24所示。所示。图12-24 飞溅润滑 浸油润滑。将部分轴承直接浸入油池中润滑。浸油润滑。将部分轴承直接浸入油池中润滑。4滑动轴承的失效滑动轴承的失效滑动轴承的失效通常是由多种原因造成

36、的，失效形式也有多种，滑动轴承的失效通常是由多种原因造成的，失效形式也有多种，有时几种失效形式并存，相互影响。滑动轴承的常见失效形式是有时几种失效形式并存，相互影响。滑动轴承的常见失效形式是磨粒磨损、胶合（俗称烧瓦）、刮伤、疲劳剥落和腐蚀，其中以磨粒磨损、胶合（俗称烧瓦）、刮伤、疲劳剥落和腐蚀，其中以磨损和胶合最为常见。磨损和胶合最为常见。5滑动轴承在汽车上的应用滑动轴承在汽车上的应用滑动轴承是汽车（特别是发动机）中非常重要的摩擦易损件，滑动轴承是汽车（特别是发动机）中非常重要的摩擦易损件，与发动机曲轴、活塞销、凸轮轴及汽车底盘上的某些轴类零件与发动机曲轴、活塞销、凸轮轴及汽车底盘上的某些轴类

37、零件组成重要的摩擦副。其中，轴向（推力）轴承用于限制曲轴的组成重要的摩擦副。其中，轴向（推力）轴承用于限制曲轴的轴向蹿动（发动机工作时，曲轴常受到离合器施加于飞轮的轴轴向蹿动（发动机工作时，曲轴常受到离合器施加于飞轮的轴向力作用而有轴向蹿动的趋势），从而保证曲柄连杆机构各零向力作用而有轴向蹿动的趋势），从而保证曲柄连杆机构各零件正确的相对位置。但曲轴受热膨胀时，又应允许其自由伸长，件正确的相对位置。但曲轴受热膨胀时，又应允许其自由伸长，故曲轴上的轴向定位装置必须有且只能有一处，通常设在中间故曲轴上的轴向定位装置必须有且只能有一处，通常设在中间主轴承处。现代汽车发动机中常将径向轴承和推力轴承合而

38、为主轴承处。现代汽车发动机中常将径向轴承和推力轴承合而为一，制成翻边滑动轴承。一，制成翻边滑动轴承。12.3 联轴器、离合器和制动器联轴器、离合器和制动器联轴器和离合器是连接两轴，使其一起回转并传递转矩的一种机联轴器和离合器是连接两轴，使其一起回转并传递转矩的一种机械装置。联轴器和离合器的区别是：用联轴器连接的两轴，只有械装置。联轴器和离合器的区别是：用联轴器连接的两轴，只有在机器停止运转后，才能将其拆卸和分离；而用离合器连接的两在机器停止运转后，才能将其拆卸和分离；而用离合器连接的两轴可在机器运转过程中随时使两轴分离或结合。制动器是用来迫轴可在机器运转过程中随时使两轴分离或结合。制动器是用来

39、迫使机器迅速停止运转或降低机器运转速度的机械装置。联轴器、使机器迅速停止运转或降低机器运转速度的机械装置。联轴器、离合器和制动器的结构形式多样，常用的多已标准化。离合器和制动器的结构形式多样，常用的多已标准化。图12-25 汽车传动系统中的万向联轴器、离合器和制动器12.3.1 联轴器联轴器由于制造及安装误差、承载后零件的变形、轴承磨损、回转零件由于制造及安装误差、承载后零件的变形、轴承磨损、回转零件不平衡以及温度变化等影响，联轴器所连接的两轴的轴线往往存不平衡以及温度变化等影响，联轴器所连接的两轴的轴线往往存在着某种程度的相对位移与偏斜，如图在着某种程度的相对位移与偏斜，如图12-26所示。

40、所示。1联轴器的偏移方式联轴器的偏移方式（a）轴向位移 （b）径向位移 （c）角位移 （d）综合位移图12-26 联轴器所连接两轴的偏移形式2联轴器的分类联轴器的分类联轴器分刚性和弹性两大类。刚性联轴器由刚性传力件组成，又联轴器分刚性和弹性两大类。刚性联轴器由刚性传力件组成，又可分为固定式和可移式两类。固定式刚性联轴器不能补偿两轴的可分为固定式和可移式两类。固定式刚性联轴器不能补偿两轴的相对位移；可移式刚性联轴器能补偿两轴的相对位移。弹性联轴相对位移；可移式刚性联轴器能补偿两轴的相对位移。弹性联轴器包含有弹性元件，不仅能补偿两轴的相对位移，还具有吸收振器包含有弹性元件，不仅能补偿两轴的相对位移

41、，还具有吸收振动和缓和冲击的能力。动和缓和冲击的能力。套筒式联轴器。如图套筒式联轴器。如图12-27所示，套筒与被连接两轴的轴端分所示，套筒与被连接两轴的轴端分别用键或销钉固定连成一体。别用键或销钉固定连成一体。2联轴器的分类联轴器的分类 凸缘联轴器。凸缘联轴器利用螺栓连接两半联轴器的凸缘，以实现凸缘联轴器。凸缘联轴器利用螺栓连接两半联轴器的凸缘，以实现两轴的连接，是刚性联轴器中应用最广的一种联轴器，如图两轴的连接，是刚性联轴器中应用最广的一种联轴器，如图12-28（a）所示。所示。凸缘联轴器要求严格对中，对中的方法有两种：一种是在两半联轴器凸缘联轴器要求严格对中，对中的方法有两种：一种是在两

42、半联轴器上分别制出凸肩和凹槽，互相配合而实现对中，如图上分别制出凸肩和凹槽，互相配合而实现对中，如图12-28（b）（）（GYS型）所示；另一种是在两半联轴器上都制出凸肩，共同与一个剖分环型）所示；另一种是在两半联轴器上都制出凸肩，共同与一个剖分环配合而实现对中，如图配合而实现对中，如图12-28（c）（）（GYH型）所示。型）所示。2联轴器的分类联轴器的分类 十字滑块联轴器。该类联轴器由两个端面开有径向凹槽的半联轴器十字滑块联轴器。该类联轴器由两个端面开有径向凹槽的半联轴器和两端各有凸榫（两端榫头互相垂直）的中间滑块构成，如图和两端各有凸榫（两端榫头互相垂直）的中间滑块构成，如图12-29所

43、所示。示。齿式联轴器。齿式联轴器是允许综合位移刚性联轴器中具有代表性齿式联轴器。齿式联轴器是允许综合位移刚性联轴器中具有代表性的一种联轴器，它由两个有内齿的外壳和两个有外齿的套筒组成，如的一种联轴器，它由两个有内齿的外壳和两个有外齿的套筒组成，如图图12-30所示。所示。1，3半联轴器；2滑块 图12-29 十字滑块联轴器实物及结构图1，4有外齿的内套筒；2，3有内齿的凸缘外壳图12-30 齿式联轴器的结构组成2联轴器的分类联轴器的分类 万向联轴器。万向联轴器是汽车万向传动装置中实现变角度传动的万向联轴器。万向联轴器是汽车万向传动装置中实现变角度传动的一种联轴器，图一种联轴器，图12-31（a

44、）所示为一种应用广泛的万向联轴器）所示为一种应用广泛的万向联轴器十字十字轴式万向联轴器，分别装在两轴端的叉形万向接头与十字轴间通过滚轴式万向联轴器，分别装在两轴端的叉形万向接头与十字轴间通过滚针轴承连接。针轴承连接。为了避免附加动载荷的出现，常将两个万向联轴器通过一个中间轴串为了避免附加动载荷的出现，常将两个万向联轴器通过一个中间轴串联起来使用，称为双万向联轴器，如图联起来使用，称为双万向联轴器，如图12-31（b）所示。）所示。（a）十字轴式万向联轴器（b）万向联轴器的成对使用2联轴器的分类联轴器的分类 弹性套柱销联轴器。其结构和凸缘联轴器类似，但用套有弹性圈的弹性套柱销联轴器。其结构和凸缘

45、联轴器类似，但用套有弹性圈的柱销代替了连接螺栓，如图柱销代替了连接螺栓，如图12-32所示。所示。弹性柱销联轴器。如图弹性柱销联轴器。如图12-33所示，它将若干非金属材料制成的柱销所示，它将若干非金属材料制成的柱销置于两个半联轴器凸缘的孔中，以实现两轴的连接。置于两个半联轴器凸缘的孔中，以实现两轴的连接。图12-32 弹性套柱销联轴器 图12-33 弹性柱销联轴器12.3.2 离合器离合器离合器通常在不停车的情况下进行两轴的接合和分离，这就要求离合器离合器通常在不停车的情况下进行两轴的接合和分离，这就要求离合器分离和接合迅速而平稳，操纵方便。分离和接合迅速而平稳，操纵方便。根据工作原理的不同

46、，离合器可分为牙嵌式和摩擦式两类，它们分别利根据工作原理的不同，离合器可分为牙嵌式和摩擦式两类，它们分别利用牙齿啮合和工作表面的摩擦力来传递转矩；根据控制离合方法的不同，用牙齿啮合和工作表面的摩擦力来传递转矩；根据控制离合方法的不同，离合器可分为操纵式和自动式两类，操纵式需要依靠人力、液力、气力、离合器可分为操纵式和自动式两类，操纵式需要依靠人力、液力、气力、电磁力操纵离合，而自动式则是根据发送机运转参数的改变自动完成接电磁力操纵离合，而自动式则是根据发送机运转参数的改变自动完成接合和分离。合和分离。1牙嵌离合器牙嵌离合器牙嵌离合器由两个端面带牙的套筒组成，如图牙嵌离合器由两个端面带牙的套筒组

47、成，如图12-34（a）所示，其中半）所示，其中半离合器离合器1紧配在轴上，而半离合器紧配在轴上，而半离合器2可以沿导向平键可以沿导向平键3在另一根轴上移动。在另一根轴上移动。离合器牙的形状可分为三角形、梯形和锯齿形，如图离合器牙的形状可分为三角形、梯形和锯齿形，如图12-34（b）所示。）所示。三角形牙传递中、小转矩，牙数为三角形牙传递中、小转矩，牙数为1560；梯形、锯齿形牙可传递较大；梯形、锯齿形牙可传递较大的转矩，牙数为的转矩，牙数为315。梯形牙可以补偿磨损后的牙侧间隙；锯齿形牙。梯形牙可以补偿磨损后的牙侧间隙；锯齿形牙只能单向工作，反转时由于有较大的轴向分力，将迫使离合器自行分离。

48、只能单向工作，反转时由于有较大的轴向分力，将迫使离合器自行分离。此外，各牙应精确等分，以使载荷均布。此外，各牙应精确等分，以使载荷均布。（a）牙嵌离合器实物及结构图 （b）常用牙形1，2半离合器；3导向平键；4滑环；5对中环2摩擦离合器摩擦离合器 单片摩擦离合器，常用于中型或轻型载货汽车，如图单片摩擦离合器，常用于中型或轻型载货汽车，如图12-35所示。所示。多片摩擦离合器，常用于中型或重型载货汽车，如图多片摩擦离合器，常用于中型或重型载货汽车，如图12-36所示。所示。图12-35 单片摩擦离合器1，2摩擦盘；3滑环1主动轴；2外鼓轮；3从动轴；4套筒；5压板；6外摩擦片；7内摩擦片；8调节

49、螺母；9滑环；10杠杆；11弹簧图12-36 多片摩擦离合器实物及结构图12.3.3 制动器制动器根据根据制动原理的不同，制动器可分为摩擦式和非摩擦式两种，其中，汽制动原理的不同，制动器可分为摩擦式和非摩擦式两种，其中，汽车上常用的是摩擦式制动器。根据工作状态不同，制动器可分为常闭式车上常用的是摩擦式制动器。根据工作状态不同，制动器可分为常闭式和常开式。和常开式。为了减小制动力矩，常将制动器装在高速轴上。制动器的基本要求是：为了减小制动力矩，常将制动器装在高速轴上。制动器的基本要求是：能产生足够大的制动力矩，制动平稳、可靠，操纵灵活、方便，散热好，能产生足够大的制动力矩，制动平稳、可靠，操纵灵

50、活、方便，散热好，体积小，有较好的耐磨性。常用的制动器有盘式、鼓式和带式制动器。体积小，有较好的耐磨性。常用的制动器有盘式、鼓式和带式制动器。1盘式制动器盘式制动器盘式制动器的径向尺寸小，在制动时沿制动盘径向施力，制动轴不受弯盘式制动器的径向尺寸小，在制动时沿制动盘径向施力，制动轴不受弯矩，制动性能稳定。目前，很多发动机排量较小的中低档车型中，制动矩，制动性能稳定。目前，很多发动机排量较小的中低档车型中，制动系的前制动轮都是采用盘式制动器，如图所示系的前制动轮都是采用盘式制动器，如图所示12-38所示。所示。2鼓式制动器鼓式制动器鼓式制动器主要用于汽车制动系的后轮制动中，如图鼓式制动器主要用于