項目四汽車常用軸系零部件知識目標能力目標了解軸的分類、材料、結(jié)構(gòu)及應用。了解滑動軸承的類型、主要結(jié)構(gòu)及應用。了解滾動軸承的類型、特點、代號及應用。了解聯(lián)軸器的功用、類型、特點及應用。認識汽車中常用的軸和軸承。會拆裝汽車手動變速器輸入軸、輸出軸、滾動軸承及連桿軸瓦。會拆裝汽車萬向傳動裝置。項目四汽車常用軸系零部件知識目標能力目標了解軸的分類、材1任務一認識變速器輸入軸和輸出軸1—離合器；2—變速器；3—萬向節(jié)；4—驅(qū)動橋；5—半軸；6—差速器；7—主減速器；8—傳動軸汽車傳動系統(tǒng)示意圖軸是機械中的重要零件之一，汽車中各種旋轉(zhuǎn)零部件的運動及動力的傳遞都離不開軸，如發(fā)動機曲軸與凸輪軸、變速器輸入軸與輸出軸、傳動軸、半軸等。例如，在圖中所示的汽車傳動系統(tǒng)中，發(fā)動機曲軸輸出的扭矩經(jīng)離合器1、變速器2的輸入軸及輸出軸、萬向節(jié)3、傳動軸8等零部件傳遞給驅(qū)動橋4，再經(jīng)半軸5驅(qū)動車輪轉(zhuǎn)動。任務一認識變速器輸入軸和輸出軸1—離合器；2—變速器；3—萬2任務描述任務目標拆裝東風EQ1092手動變速器的輸入軸和輸出軸，認識軸的結(jié)構(gòu)、軸上零部件的裝配關(guān)系，以學習軸的相關(guān)知識。了解軸的分類、結(jié)構(gòu)、材料及其在汽車中的應用。掌握軸上零件的定位與固定方法。能拆裝東風EQ1092手動變速器輸入軸和輸出軸。任務描述任務目標拆裝東風EQ1092手動變速器的輸入軸和輸出3一、軸的功用與分類1．軸的功用軸作為重要的機械零件，主要起支撐旋轉(zhuǎn)零件、傳遞運動和動力的作用，汽車中常見的軸有發(fā)動機曲軸、變速器輸入軸、變速器輸出軸、汽車傳動軸、里程表用軟軸等。2．軸的分類軸的種類很多，通常按照軸所受載荷情況或軸線形狀對其進行分類。按所受載荷不同，軸可分為心軸、傳動軸和轉(zhuǎn)軸三類；按軸線形狀不同，軸又可分為直軸、曲軸和軟軸三種類型。一、軸的功用與分類1．軸的功用軸作為重要的機械零件，主要起支4表4-1-1常見軸的類型、特點及應用表4-1-1常見軸的類型、特點及應用5表4-1-1（續(xù)）表4-1-1（續(xù)）6思考根據(jù)所學知識，思考圖中所示的各種軸分別屬于什么類型。

（a）方向機轉(zhuǎn)向軸

（b）火車輪軸

（c）減速器齒輪軸

（d）自行車后輪軸

各種軸思考根據(jù)所學知識，思考圖中所示的各種軸分別屬于什么類型。7二、軸的材料軸在工作時通常需要承受交變載荷的作用，為了保證軸的正常工作，在選擇軸的材料時需要考慮下列要求。①軸的強度、剛度及耐磨性的要求。②軸的熱處理方法及機加工藝性的要求。③軸的材料來源和經(jīng)濟性等方面的要求。軸的常用材料有碳素鋼、合金鋼及球墨鑄鐵等。1．碳素鋼碳素鋼價格低廉，對應力集中的敏感性低，可通過熱處理來改善其綜合力學性能，有良好的加工工藝性，因此應用十分廣泛。常用的碳素鋼材料有35，45，50等優(yōu)質(zhì)碳素鋼，其中以45鋼最為常用。二、軸的材料軸在工作時通常需要承受交變載荷的作用，為了保證軸82．合金鋼合金鋼的力學性能和熱處理性能比碳素鋼好，但價格較貴，對應力集中較敏感，因此常用于工作在高速、重載和需要耐磨、耐高溫等特殊場合的軸。常用的合金鋼材料有20Cr，40CrNi，38CrMoAl等。為提高碳素鋼或合金鋼軸的強度及耐磨性，在軸的制造過程中通常需要進行各種熱處理、化學處理及表面強化處理。特別是合金鋼，只有經(jīng)過熱處理后才能充分發(fā)揮其優(yōu)越的力學性能。2．合金鋼合金鋼的力學性能和熱處理性能比碳素鋼好，但價格較貴93．球墨鑄鐵軸的毛坯一般采用圓鋼或鍛件，尺寸較大且形狀復雜的軸（如發(fā)動機曲軸、凸輪軸等）可采用球墨鑄鐵或高強度鑄造材料來鑄造。球墨鑄鐵具有價格低、強度高、耐磨性及減振性良好、易切削和對應力集中的敏感性較低等優(yōu)點，但鑄件質(zhì)量需要靠良好的鑄造工藝來保證。3．球墨鑄鐵軸的毛坯一般采用圓鋼或鍛件，尺寸較大且形狀復雜的10三、軸的結(jié)構(gòu)軸的結(jié)構(gòu)靈活多樣，受多種因素影響，沒有統(tǒng)一的標準形式，但通常都要滿足以下要求：軸和軸上零件要有準確的定位、可靠的固定；軸上零件要便于拆裝；軸應具有良好的工藝性；軸上零件的位置和受力應合理；盡量減少應力集中，以提高軸的剛度和強度。下面以廣泛應用的階梯軸為例，介紹軸的基本結(jié)構(gòu)及軸上零件的定位與固定等知識。三、軸的結(jié)構(gòu)軸的結(jié)構(gòu)靈活多樣，受多種因素影響，沒有統(tǒng)一的標準111．軸的結(jié)構(gòu)組成階梯軸主要由軸頭、軸頸、軸身、軸肩、軸環(huán)等部分組成，如圖所示。其中，軸上安裝旋轉(zhuǎn)零件（如齒輪、聯(lián)軸器等）的軸段稱為軸頭；支撐或安裝軸承的軸段稱為軸頸；連接軸頭與軸頸的軸段稱為軸身；軸上兩段不同直徑之間形成的用來固定零件的臺階端面稱為軸肩；直徑大于左、右兩段的軸段稱為軸環(huán)，其作用與軸肩相同。階梯軸的結(jié)構(gòu)組成1．軸的結(jié)構(gòu)組成階梯軸主要由軸頭、軸頸、軸身、軸肩、軸環(huán)等部122．軸上零件的定位與固定為了準確地傳遞運動和動力，保證機械工作的精度和使用的可靠性，軸上零件必須始終處于正確的工作位置，不允許零件沿軸向發(fā)生移動，也不允許沿周向發(fā)生轉(zhuǎn)動。因此，軸上零件應進行必要的定位和固定。Notice軸上零件的定位與固定既相互聯(lián)系，又相互區(qū)別，定位使零件在軸上找到正確的工作位置，而固定使零件始終牢固地保持在這個位置上。正確的定位必須通過固定才能實現(xiàn)。2．軸上零件的定位與固定為了準確地傳遞運動和動力，保證機械工13由于零件可能沿軸向移動，也可能沿周向轉(zhuǎn)動，因此，軸上零件的固定分為軸向固定和周向固定兩種。軸向定位與固定軸上零件常用的軸向定位與固定方法有：軸肩（軸環(huán)）、套筒、彈性擋圈、圓螺母、軸端擋圈、緊定螺釘（銷）及圓錐形軸頭等，如表4-1-2所示。由于零件可能沿軸向移動，也可能沿周向轉(zhuǎn)動，因此，軸上零件的固14表4-1-2常用的軸向定位與固定方法表4-1-2常用的軸向定位與固定方法15表4-1-2（續(xù)）表4-1-2（續(xù)）16周向固定軸上零件常用的周向固定方法包括平鍵連接、花鍵連接、銷連接、型面連接和過盈連接等，如圖所示。減速器中的齒輪或帶輪等零件在軸上的周向固定通常采用平鍵連接或花鍵連接實現(xiàn)，以傳遞較大的扭矩。對于輕載或不重要的場合可采用緊定螺釘（銷）連接同時實現(xiàn)軸向和周向的固定。（a）平鍵連接（b）花鍵連接（c）銷連接（d）型面連

（e）過盈連接

常用的周向固定方法周向固定（a）平鍵連接（17某些類型的鍵連接除了能實現(xiàn)軸上零件的周向固定外，還能實現(xiàn)軸上零件的軸向固定或軸向移動的導向。某些類型的鍵連接除了能實現(xiàn)軸上零件的周向固定外，還能實現(xiàn)軸上18知識拓展軸的結(jié)構(gòu)應便于軸上零件的裝配和軸的加工。為了方便制造、提高工作性能、降低成本，在設(shè)計軸的結(jié)構(gòu)時應綜合考慮軸的裝配工藝性和加工工藝性兩個方面的問題。一、軸的裝配工藝性如圖所示為某減速器中齒輪軸的裝配圖。為了保證軸上零件的順利裝配，該軸設(shè)計成階梯形，使齒輪、套筒、左端軸承、軸承蓋、帶輪等零件能夠方便地從軸的左端依次裝配，右端軸承從軸的右端裝入。對于裝有零件的軸端，裝入端需要加工45°倒角，以方便導入并避免劃傷配合表面。套筒或軸肩的高度應低于滾動軸承內(nèi)圈的高度，以保證滾動軸承的有效定位。知識拓展軸的結(jié)構(gòu)應便于軸上零件的裝配和軸的加工。為了方便制造191—軸端擋圈；2—帶輪；3—軸承蓋；4—套筒；5—齒輪；6—滾動軸承減速器中齒輪軸的裝配圖1—軸端擋圈；2—帶輪；3—軸承蓋；4—套筒；5—齒輪；6—20二、軸的加工工藝性為了保證軸具有良好的加工工藝性，在進行軸的結(jié)構(gòu)設(shè)計時，應注意以下工藝要求。①軸的結(jié)構(gòu)應盡量簡單，在保證足夠定位的情況下，盡量控制階梯的數(shù)量，以減少加工的時間和應力集中。②軸上沿軸向有多個鍵槽時，應盡可能采用相同的規(guī)格尺寸，并布置在同一條直線上，以避免加工時更換刀具和多次裝夾。例如，圖中軸上的兩個鍵槽尺寸相同且在一條直線上。③軸上直徑發(fā)生變化的地方應設(shè)置圓弧過渡或內(nèi)凹圓角，如圖（a）所示，以減少應力集中。同一軸上的過渡圓角半徑R應盡量統(tǒng)一，以減少加工時所需刀具的種類和換刀時間。④軸上有螺紋時，應設(shè)置退刀槽，如圖（b）所示；在需要進行磨削的軸段，應留出越程槽，如圖（c）所示。二、軸的加工工藝性為了保證軸具有良好的加工工藝性，在進行軸的21（a）圓弧過渡和內(nèi)凹圓角（b）退刀槽（c）越程槽

軸的加工工藝性（a）圓弧過渡和內(nèi)凹圓角22思考如圖所示為某減速器中齒輪軸的裝配圖，若從結(jié)構(gòu)工藝性上考慮，該結(jié)構(gòu)的設(shè)計是否合理？若不合理，請找出不合理之處并改正。思考如圖所示為某減速器中齒輪軸的裝配圖，若從結(jié)構(gòu)工藝性上考慮23謝謝觀賞謝謝觀賞24項目四汽車常用軸系零部件知識目標能力目標了解軸的分類、材料、結(jié)構(gòu)及應用。了解滑動軸承的類型、主要結(jié)構(gòu)及應用。了解滾動軸承的類型、特點、代號及應用。了解聯(lián)軸器的功用、類型、特點及應用。認識汽車中常用的軸和軸承。會拆裝汽車手動變速器輸入軸、輸出軸、滾動軸承及連桿軸瓦。會拆裝汽車萬向傳動裝置。項目四汽車常用軸系零部件知識目標能力目標了解軸的分類、材25任務一認識變速器輸入軸和輸出軸1—離合器；2—變速器；3—萬向節(jié)；4—驅(qū)動橋；5—半軸；6—差速器；7—主減速器；8—傳動軸汽車傳動系統(tǒng)示意圖軸是機械中的重要零件之一，汽車中各種旋轉(zhuǎn)零部件的運動及動力的傳遞都離不開軸，如發(fā)動機曲軸與凸輪軸、變速器輸入軸與輸出軸、傳動軸、半軸等。例如，在圖中所示的汽車傳動系統(tǒng)中，發(fā)動機曲軸輸出的扭矩經(jīng)離合器1、變速器2的輸入軸及輸出軸、萬向節(jié)3、傳動軸8等零部件傳遞給驅(qū)動橋4，再經(jīng)半軸5驅(qū)動車輪轉(zhuǎn)動。任務一認識變速器輸入軸和輸出軸1—離合器；2—變速器；3—萬26任務描述任務目標拆裝東風EQ1092手動變速器的輸入軸和輸出軸，認識軸的結(jié)構(gòu)、軸上零部件的裝配關(guān)系，以學習軸的相關(guān)知識。了解軸的分類、結(jié)構(gòu)、材料及其在汽車中的應用。掌握軸上零件的定位與固定方法。能拆裝東風EQ1092手動變速器輸入軸和輸出軸。任務描述任務目標拆裝東風EQ1092手動變速器的輸入軸和輸出27一、軸的功用與分類1．軸的功用軸作為重要的機械零件，主要起支撐旋轉(zhuǎn)零件、傳遞運動和動力的作用，汽車中常見的軸有發(fā)動機曲軸、變速器輸入軸、變速器輸出軸、汽車傳動軸、里程表用軟軸等。2．軸的分類軸的種類很多，通常按照軸所受載荷情況或軸線形狀對其進行分類。按所受載荷不同，軸可分為心軸、傳動軸和轉(zhuǎn)軸三類；按軸線形狀不同，軸又可分為直軸、曲軸和軟軸三種類型。一、軸的功用與分類1．軸的功用軸作為重要的機械零件，主要起支28表4-1-1常見軸的類型、特點及應用表4-1-1常見軸的類型、特點及應用29表4-1-1（續(xù)）表4-1-1（續(xù)）30思考根據(jù)所學知識，思考圖中所示的各種軸分別屬于什么類型。

（a）方向機轉(zhuǎn)向軸

（b）火車輪軸

（c）減速器齒輪軸

（d）自行車后輪軸

各種軸思考根據(jù)所學知識，思考圖中所示的各種軸分別屬于什么類型。31二、軸的材料軸在工作時通常需要承受交變載荷的作用，為了保證軸的正常工作，在選擇軸的材料時需要考慮下列要求。①軸的強度、剛度及耐磨性的要求。②軸的熱處理方法及機加工藝性的要求。③軸的材料來源和經(jīng)濟性等方面的要求。軸的常用材料有碳素鋼、合金鋼及球墨鑄鐵等。1．碳素鋼碳素鋼價格低廉，對應力集中的敏感性低，可通過熱處理來改善其綜合力學性能，有良好的加工工藝性，因此應用十分廣泛。常用的碳素鋼材料有35，45，50等優(yōu)質(zhì)碳素鋼，其中以45鋼最為常用。二、軸的材料軸在工作時通常需要承受交變載荷的作用，為了保證軸322．合金鋼合金鋼的力學性能和熱處理性能比碳素鋼好，但價格較貴，對應力集中較敏感，因此常用于工作在高速、重載和需要耐磨、耐高溫等特殊場合的軸。常用的合金鋼材料有20Cr，40CrNi，38CrMoAl等。為提高碳素鋼或合金鋼軸的強度及耐磨性，在軸的制造過程中通常需要進行各種熱處理、化學處理及表面強化處理。特別是合金鋼，只有經(jīng)過熱處理后才能充分發(fā)揮其優(yōu)越的力學性能。2．合金鋼合金鋼的力學性能和熱處理性能比碳素鋼好，但價格較貴333．球墨鑄鐵軸的毛坯一般采用圓鋼或鍛件，尺寸較大且形狀復雜的軸（如發(fā)動機曲軸、凸輪軸等）可采用球墨鑄鐵或高強度鑄造材料來鑄造。球墨鑄鐵具有價格低、強度高、耐磨性及減振性良好、易切削和對應力集中的敏感性較低等優(yōu)點，但鑄件質(zhì)量需要靠良好的鑄造工藝來保證。3．球墨鑄鐵軸的毛坯一般采用圓鋼或鍛件，尺寸較大且形狀復雜的34三、軸的結(jié)構(gòu)軸的結(jié)構(gòu)靈活多樣，受多種因素影響，沒有統(tǒng)一的標準形式，但通常都要滿足以下要求：軸和軸上零件要有準確的定位、可靠的固定；軸上零件要便于拆裝；軸應具有良好的工藝性；軸上零件的位置和受力應合理；盡量減少應力集中，以提高軸的剛度和強度。下面以廣泛應用的階梯軸為例，介紹軸的基本結(jié)構(gòu)及軸上零件的定位與固定等知識。三、軸的結(jié)構(gòu)軸的結(jié)構(gòu)靈活多樣，受多種因素影響，沒有統(tǒng)一的標準351．軸的結(jié)構(gòu)組成階梯軸主要由軸頭、軸頸、軸身、軸肩、軸環(huán)等部分組成，如圖所示。其中，軸上安裝旋轉(zhuǎn)零件（如齒輪、聯(lián)軸器等）的軸段稱為軸頭；支撐或安裝軸承的軸段稱為軸頸；連接軸頭與軸頸的軸段稱為軸身；軸上兩段不同直徑之間形成的用來固定零件的臺階端面稱為軸肩；直徑大于左、右兩段的軸段稱為軸環(huán)，其作用與軸肩相同。階梯軸的結(jié)構(gòu)組成1．軸的結(jié)構(gòu)組成階梯軸主要由軸頭、軸頸、軸身、軸肩、軸環(huán)等部362．軸上零件的定位與固定為了準確地傳遞運動和動力，保證機械工作的精度和使用的可靠性，軸上零件必須始終處于正確的工作位置，不允許零件沿軸向發(fā)生移動，也不允許沿周向發(fā)生轉(zhuǎn)動。因此，軸上零件應進行必要的定位和固定。Notice軸上零件的定位與固定既相互聯(lián)系，又相互區(qū)別，定位使零件在軸上找到正確的工作位置，而固定使零件始終牢固地保持在這個位置上。正確的定位必須通過固定才能實現(xiàn)。2．軸上零件的定位與固定為了準確地傳遞運動和動力，保證機械工37由于零件可能沿軸向移動，也可能沿周向轉(zhuǎn)動，因此，軸上零件的固定分為軸向固定和周向固定兩種。軸向定位與固定軸上零件常用的軸向定位與固定方法有：軸肩（軸環(huán)）、套筒、彈性擋圈、圓螺母、軸端擋圈、緊定螺釘（銷）及圓錐形軸頭等，如表4-1-2所示。由于零件可能沿軸向移動，也可能沿周向轉(zhuǎn)動，因此，軸上零件的固38表4-1-2常用的軸向定位與固定方法表4-1-2常用的軸向定位與固定方法39表4-1-2（續(xù)）表4-1-2（續(xù)）40周向固定軸上零件常用的周向固定方法包括平鍵連接、花鍵連接、銷連接、型面連接和過盈連接等，如圖所示。減速器中的齒輪或帶輪等零件在軸上的周向固定通常采用平鍵連接或花鍵連接實現(xiàn)，以傳遞較大的扭矩。對于輕載或不重要的場合可采用緊定螺釘（銷）連接同時實現(xiàn)軸向和周向的固定。（a）平鍵連接（b）花鍵連接（c）銷連接（d）型面連

（e）過盈連接

常用的周向固定方法周向固定（a）平鍵連接（41某些類型的鍵連接除了能實現(xiàn)軸上零件的周向固定外，還能實現(xiàn)軸上零件的軸向固定或軸向移動的導向。某些類型的鍵連接除了能實現(xiàn)軸上零件的周向固定外，還能實現(xiàn)軸上42知識拓展軸的結(jié)構(gòu)應便于軸上零件的裝配和軸的加工。為了方便制造、提高工作性能、降低成本，在設(shè)計軸的結(jié)構(gòu)時應綜合考慮軸的裝配工藝性和加工工藝性兩個方面的問題。一、軸的裝配工藝性如圖所示為某減速器中齒輪軸的裝配圖。為了保證軸上零件的順利裝配，該軸設(shè)計成階梯形，使齒輪、套筒、左端軸承、軸承蓋、帶輪等零件能夠方便地從軸的左端依次裝配，右端軸承從軸的右端裝入。對于裝有零件的軸端，裝入端需要加工45°倒角，以方便導入并避免