汽車機(jī)械基礎(chǔ)

（微課版）新編21世紀(jì)職業(yè)教育精品教材適用于職業(yè)院校、技工院校汽車類專業(yè)目錄CONTENTS汽車機(jī)械識(shí)圖汽車常用材料汽車常用機(jī)械傳動(dòng)汽車常用連接01030507公差配合與技術(shù)測(cè)量汽車常用機(jī)構(gòu)汽車支承零部件汽車液壓傳動(dòng)與氣壓傳動(dòng)

02040608緒論第一節(jié)

鍵連接與銷連接第二節(jié)

螺紋連接第三節(jié)

彈性連接第四節(jié)

聯(lián)軸器、離合器、制動(dòng)器汽車常用連接Part07鍵連接的作用及特點(diǎn)鍵連接的分類0102第一節(jié)鍵連接與銷連接銷連接的分類與特點(diǎn)03一、鍵連接的作用及特點(diǎn)7.1鍵連接與銷連接鍵連接是由鍵、軸和輪轂所組成的,主要實(shí)現(xiàn)軸和軸上零件（如齒輪、皮帶輪等）的周向固定,并傳遞運(yùn)動(dòng)和轉(zhuǎn)矩的一種連接方式。有的鍵還能實(shí)現(xiàn)軸上零件的軸向固定或軸向移動(dòng)的導(dǎo)向。鍵連接具有結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、工作可靠、拆裝方便、成本較低等特點(diǎn),某些類型的鍵的參數(shù)已經(jīng)標(biāo)準(zhǔn)化,制造和選用十分方便。因此,鍵連接在汽車中具有廣泛的應(yīng)用,如發(fā)電機(jī)轉(zhuǎn)軸與皮帶輪的連接、變速器中齒輪與軸的連接等。優(yōu)缺點(diǎn)對(duì)比二、鍵連接的分類7.1鍵連接與銷連接（一）松鍵連接1.平鍵連接平鍵連接具有結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、制造容易、對(duì)中性較好、裝拆方便的特點(diǎn)，因而得到廣泛的應(yīng)用。常用的平鍵有普通平鍵和導(dǎo)向平鍵兩種。（1）普通平鍵。普通平鍵屬于靜連接，按結(jié)構(gòu)不同，普通平鍵有圓頭（A型）、方頭（B型）和單圓頭（C型）三種類型。其中A型平鍵應(yīng)用最為廣泛，B型平鍵常用于要求定心性好和轉(zhuǎn)速較高的靜連接，C型平鍵多用于軸端處的連接。（2）導(dǎo)向平鍵。導(dǎo)向平鍵常用于工作過(guò)程中軸上的傳動(dòng)零件沿軸線做相對(duì)運(yùn)動(dòng)時(shí)起到導(dǎo)向作用，除實(shí)現(xiàn)周向固定外，還能實(shí)現(xiàn)軸上零件的軸向移動(dòng)，構(gòu)成動(dòng)連接，如汽車變速器中的滑動(dòng)齒輪與輸出軸、離合器從動(dòng)盤與變速器輸人軸的連接軸之間的連接。導(dǎo)向平鍵一般比普通平鍵長(zhǎng)，為防止松動(dòng)，由兩個(gè)圓柱頭緊定螺釘固定在鍵槽中，為拆卸方便，在鍵的中部常加工出起鍵螺孔。優(yōu)缺點(diǎn)對(duì)比二、鍵連接的分類7.1鍵連接與銷連接（一）松鍵連接2.半圓鍵連接半圓鍵連接用于靜連接，半圓鍵的側(cè)面為半圓形，軸上加工的鍵槽也為半圓形，與平鍵一樣以兩側(cè)面為工作面?zhèn)鬟f轉(zhuǎn)矩。半圓鍵能在軸上的鍵槽中擺動(dòng)以適應(yīng)輪轂上鍵槽的傾斜，裝配方便，因而具有良好的定心性，但由于鍵槽對(duì)軸的強(qiáng)度削弱較大，故多用于軸端。例如，曲軸上通常使用半圓鍵連接來(lái)固定鏈輪。二、鍵連接的分類7.1鍵連接與銷連接（一）松鍵連接3.花鍵連接花鍵連接由外花鍵和內(nèi)花鍵構(gòu)成，其中，外花鍵是指在軸上加工出的多個(gè)鍵齒，內(nèi)花鍵是指在輪轂孔內(nèi)加工出的多個(gè)鍵槽，每個(gè)齒的側(cè)面為工作面?；ㄦI連接由于鍵和軸為一體，具有承載能力強(qiáng)、對(duì)軸削弱小、定心性和導(dǎo)向性好的特點(diǎn)，但花鍵需要專用設(shè)備加工制造，成本較高，適用于載荷較大、定心精度較高的連接，如汽車變速器齒輪與軸的連接。二、鍵連接的分類7.1鍵連接與銷連接（二）緊鍵連接1.楔鍵連接鍵的上表面和輪轂鍵槽的底面都開(kāi)有1：100的斜度稱為楔鍵。裝配時(shí)，楔鍵依靠外力壓進(jìn)鍵槽，在上、下工作面上產(chǎn)生很大的預(yù)緊力F，通過(guò)該預(yù)緊力F、產(chǎn)生的摩擦力f,、來(lái)傳遞轉(zhuǎn)矩T，并能承受較小的單向軸向力。按結(jié)構(gòu)不同，楔鍵可分為普通楔鍵和鉤頭楔鍵兩種，其中鉤頭楔鍵方便拆卸。2.切向鍵連接切向鍵連接由兩個(gè)斜度為1：100的楔鍵沿斜面拼合而成。一對(duì)切向鍵只能傳遞單向轉(zhuǎn)矩，要傳遞雙向轉(zhuǎn)矩時(shí)，必須使用兩對(duì)在周向呈120°~130°布置的切向鍵，切向鍵由于鍵槽對(duì)軸的強(qiáng)度削弱較大，常用于轉(zhuǎn)速較低、載荷平穩(wěn)、定心精度要求不高的場(chǎng)合。三、銷連接的分類與特點(diǎn)7.1鍵連接與銷連接（一）按使用功能分類按使用功能分類，銷連接可分為定位銷連接、連接銷連接和安全銷連接三類。銷連接可用于定位，固定兩零件的相對(duì)位置，稱為定位銷連接；也可以用于軸與輪轂的連接，傳遞動(dòng)力和轉(zhuǎn)矩，稱為連接銷連接；還可以用于安全裝置的過(guò)載剪切零件，稱為安全銷連接。其中，作為定位銷使用時(shí)，同一接合面上的定位銷數(shù)目不得少于兩個(gè)，否則將起不到定位的作用。三、銷連接的分類與特點(diǎn)7.1鍵連接與銷連接（二）按銷的形狀分類按銷的形狀分類，銷連接可分為圓柱銷連接、圓錐銷連接、槽銷連接、銷軸連接和開(kāi)口銷連接等。除槽銷連接外，其余銷連接的結(jié)構(gòu)和參數(shù)均已標(biāo)準(zhǔn)化。（1）圓柱銷連接。圓柱銷主要用于定位，也可以用于連接。銷與銷孔之間為過(guò)盈配合關(guān)系，裝配時(shí)在圓柱銷上涂上潤(rùn)滑油，用銅棒將圓柱銷打人孔中，為了保證定位精度和連接的緊固性，一般不宜多次拆卸。（2）圓錐銷連接。圓錐銷用于定位和連接。圓錐銷帶有1：50的錐度，使其具有可靠的自鎖性能，與圓柱銷相比，有較高的定位精度，拆裝方便并且能多次拆卸。（3）槽銷連接。槽銷沿銷體母線方向用滾壓或模鍛制出三條周向均布的凹槽，將槽銷壓人銷孔后，銷體上的凹槽受擠壓而收縮變形，在材料的彈性作用下緊固在銷孔內(nèi)，能承受震動(dòng)和循環(huán)載荷，槽銷連接的銷孔無(wú)須精加工，可多次拆裝。（4）銷軸連接。銷軸連接一般用于鉸接處，起銷釘作用。常見(jiàn)銷軸分為普通銷軸和帶孔銷軸，其中，帶孔銷軸多數(shù)利用開(kāi)口銷進(jìn)行鎖定。（5）開(kāi)口銷連接。開(kāi)口銷主要用于防松裝置中,具有工作可靠、拆卸方便的特點(diǎn)。用于螺紋連接防松時(shí),開(kāi)口銷通常與槽形螺母相互配合使用。螺紋的基礎(chǔ)知識(shí)螺紋連接的類型及應(yīng)用0102第二節(jié)螺紋連接螺紋連接的預(yù)緊與防松03一、螺紋的基礎(chǔ)知識(shí)7.2螺紋連接（一）螺紋的基本要素1.牙型從螺紋軸線的剖面圖可見(jiàn),螺紋的輪廓外形稱為螺紋的牙型,常見(jiàn)的螺紋牙型有矩形、三角形、梯形、鋸齒形等。其中三角形螺紋也稱為普通螺紋,牙型角為60°。一、螺紋的基礎(chǔ)知識(shí)7.2螺紋連接（一）螺紋的基本要素2.螺紋直徑螺紋大徑：螺紋的最大直徑，與外螺紋牙頂（或內(nèi)螺紋牙底）相切的假想圓柱直又稱公稱直徑。內(nèi)、外螺紋的大徑分別用符號(hào)D和d表示。徑，螺紋小徑：螺紋的最小直徑，與外螺紋牙底（或內(nèi)螺紋牙頂）相切的假想圓柱直徑稱為螺紋的小徑。內(nèi)、外螺紋的小徑分別用D,和d：表示。螺紋中徑：若假想某個(gè)圓柱的母線通過(guò)牙型上溝槽和凸起寬度相等的地方，則該假想圓柱的直徑稱為螺紋的中徑。內(nèi)、外螺紋的中徑分別用符號(hào)D和dz表示。一、螺紋的基礎(chǔ)知識(shí)7.2螺紋連接（一）螺紋的基本要素3.螺距與導(dǎo)程螺距：螺紋上相鄰兩牙在中徑線上對(duì)應(yīng)兩點(diǎn)之間的軸向距離，用P表示。根據(jù)螺距的大小，普通螺紋可分為粗牙螺紋和細(xì)牙螺紋。導(dǎo)程：同一條螺紋線上相鄰兩牙在中徑線上對(duì)應(yīng)兩點(diǎn)之間的距離,用Ph表示。一、螺紋的基礎(chǔ)知識(shí)7.2螺紋連接（一）螺紋的基本要素4.線數(shù)線數(shù)：形成螺紋的螺旋線的條數(shù)，用”表示。n=1時(shí)，稱為單線螺紋；"≥2時(shí)，稱為多線螺紋。線數(shù)、螺距P和導(dǎo)程P的關(guān)系式為P=nP。單線螺紋自鎖性較好，多用于連接：多線螺紋傳動(dòng)效率較高，多用于傳動(dòng)。5.旋向按照螺紋旋進(jìn)方向，螺紋可分為左旋螺紋（標(biāo)注代號(hào)LH）和右旋螺紋（標(biāo)注時(shí)可省略）。判斷方法：將螺紋軸線豎起來(lái)，旋進(jìn)方向朝上，螺旋線沿左上方傾斜為左旋螺紋，螺旋線沿右上方傾斜為右旋螺紋。一、螺紋的基礎(chǔ)知識(shí)7.2螺紋連接（二）螺紋的分類與特點(diǎn)根據(jù)不同的分類方法,螺紋有多種類型,如按牙型不同可分為普通螺紋、矩形螺紋、梯形螺紋、鋸齒形螺紋；按用途不同可分為連接螺紋和傳動(dòng)螺紋。二、螺紋連接的類型及應(yīng)用7.2螺紋連接（一）螺紋連接的基本類型螺紋連接就是利用螺紋零件將兩個(gè)以上的工件組合成一體,構(gòu)成可拆卸的固定連接。常見(jiàn)螺紋連接有螺栓連接、雙頭螺柱連接、螺釘連接和緊定螺釘連接四種基本類型。二、螺紋連接的類型及應(yīng)用7.2螺紋連接（二）螺紋連接件螺紋連接件是指帶有螺紋、起連接和緊固作用的零件。常用的螺紋連接件有螺釘、螺栓、螺柱、螺母、墊圈等。大多數(shù)螺紋連接件的結(jié)構(gòu)形式與尺寸均已標(biāo)準(zhǔn)化，設(shè)計(jì)時(shí)應(yīng)根據(jù)相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)取值選用。三、螺紋連接的預(yù)緊與防松7.2螺紋連接（一）螺紋連接的預(yù)緊大多數(shù)螺紋連接在裝配時(shí)都必須擰緊,使連接件在承受工作載荷之前,預(yù)先受到力的作用。這個(gè)預(yù)加作用力稱為預(yù)緊力。預(yù)緊的目的是增加螺紋緊固件、墊片和被連接件之間的摩擦力,保證螺紋連接的正常工作可靠性、緊密性和防松能力。若預(yù)緊力過(guò)大，則容易造成連接件過(guò)載，螺紋被剪斷而滑扣；若預(yù)緊力過(guò)小，則螺紋緊固件可能松脫導(dǎo)致被連接件出現(xiàn)縫隙或相對(duì)滑移，從而達(dá)不到預(yù)緊的效果。因此，在擰緊螺栓時(shí)應(yīng)控制擰緊力矩，以控制預(yù)緊力的大小。在實(shí)際生產(chǎn)中，一般根據(jù)操作經(jīng)驗(yàn)來(lái)控制預(yù)緊力的大小，但對(duì)于一些重要的螺紋連接，如發(fā)動(dòng)機(jī)氣缸蓋與氣缸體的螺栓連接，則需要通過(guò)測(cè)力矩扳手或定力矩扳手，利用控制擰緊力矩的方法來(lái)控制預(yù)緊力的大小。彈性連接的功用彈簧的基本類型0102第三節(jié)彈性連接彈簧的材料及制作03一、彈性連接的功用7.3彈性連接利用彈性零件實(shí)現(xiàn)被連接件在有限區(qū)間內(nèi)運(yùn)動(dòng),并保持固定連接的動(dòng)連接,稱為彈性連接,如車輛懸掛彈簧構(gòu)成的連接。利用彈性連接,彈簧的主要功用有：控制機(jī)構(gòu)的運(yùn)動(dòng)或零件的位置,如離合器、凸輪機(jī)構(gòu)、閥門及調(diào)速器中的彈簧；緩沖及吸震,如汽車、火車車廂下的減震彈簧,各種緩沖器中的彈簧；儲(chǔ)存能量作為動(dòng)力源,如機(jī)械鐘表、儀器、玩具等使用的發(fā)條,槍栓彈簧；測(cè)量力和力矩,如彈簧秤、測(cè)力器中的彈簧等。二、彈簧的基本類型7.3彈性連接彈簧的種類繁多，從外形分有螺旋彈簧、錐形彈簧、板彈簧、蝶形彈簧等，如圖所示；從載荷性質(zhì)分有壓縮彈簧、拉伸彈簧、扭轉(zhuǎn)彈簧、彎曲彈簧等；從制造材料分有金屬?gòu)椈珊头墙饘購(gòu)椈?。三、彈簧的材料及制?.3彈性連接（一）彈簧的材料彈簧的材料必須滿足以下條件：（1）具有較高的彈性極限；（2）經(jīng)常受交變或沖擊載荷的彈簧，其破壞形式主要是疲勞破壞，材料還應(yīng)具有較高的疲勞極限和足夠的韌性：（3）為了便于彈簧的制造，材料還要具有良好的塑性和熱處理性能等；（4）具有良好的淬透性、不易脫碳、便于卷繞。常用的彈簧材料有熱軋和冷拉彈簧鋼，包括碳素彈簧鋼（如60、75、65Mn等）、硅錳彈簧鋼（如60Si2MnA）、鉻釩彈簧鋼（如50CrVA）、不銹鋼（如1Cr18Ni9）及青銅（如QBe2）等。三、彈簧的材料及制作7.3彈性連接（二）彈簧的制作螺旋彈簧的制造工藝過(guò)程有：（1）卷繞；（2）鉤環(huán)制造；（3）端部的制作與精加工；（4）熱處理；（5）工藝試驗(yàn)等。對(duì)于重要的彈還要進(jìn)行強(qiáng)壓處理。彈簧的卷繞方式有冷卷法和熱卷法，冷卷法用于經(jīng)預(yù)先熱處理后拉成直徑較小的彈絲；直徑較大的彈簧絲制造時(shí)應(yīng)采用熱卷法。對(duì)于重要的壓縮彈，為使載荷作用線與彈簧軸線趨于重合，應(yīng)將端面圈在專用的磨床上磨平；對(duì)于拉伸彈簧，兩端應(yīng)制有掛鉤。聯(lián)軸器離合器0102第四節(jié)聯(lián)軸器、離合器、制動(dòng)器制動(dòng)器03一、聯(lián)軸器7.4聯(lián)軸器、離合器、制動(dòng)器（一）聯(lián)軸器的功用與要求聯(lián)軸器是主要用于軸與軸之間的連接，使其一起旋轉(zhuǎn)并傳遞轉(zhuǎn)矩的一種機(jī)械傳動(dòng)裝置，有時(shí)也可用作安全裝置，防止出現(xiàn)過(guò)載。若要使兩軸分離，必須停車拆卸。由于制造及安裝誤差、軸承損、回轉(zhuǎn)不平衡及工作溫度等因素的影響，往往存在兩軸軸線相對(duì)位置的位移和偏差。因此，聯(lián)軸器還需要有一定位置補(bǔ)償、吸震緩沖的功能。一、聯(lián)軸器7.4聯(lián)軸器、離合器、制動(dòng)器（二）聯(lián)軸器的分類與結(jié)構(gòu)聯(lián)軸器可分為剛性聯(lián)軸器和彈性聯(lián)軸器兩大類,剛性聯(lián)軸器由剛性傳力件組成。按是否能補(bǔ)償位移,剛性聯(lián)軸器又可分為固定式剛性聯(lián)軸器和可移式剛性聯(lián)軸器。其中,固定式剛性聯(lián)軸器不能補(bǔ)償兩軸的相對(duì)位移；可移式剛性聯(lián)軸器能補(bǔ)償兩軸的相對(duì)位移。彈性聯(lián)軸器中間連接件是彈性元器件,不僅能補(bǔ)償兩軸的相對(duì)位移,還具有吸震和緩和沖擊的能力。萬(wàn)向聯(lián)軸器又稱萬(wàn)向節(jié)，屬于可移式剛性聯(lián)軸器的一種，是汽車傳動(dòng)系統(tǒng)中重要且常用的傳動(dòng)裝置。按照在扭轉(zhuǎn)方向上是否有明顯的彈性，萬(wàn)向節(jié)分為剛性萬(wàn)向節(jié)和撓性萬(wàn)向節(jié)兩大類。其中，剛性萬(wàn)向節(jié)又可分為不等速（十字軸式）萬(wàn)向節(jié)、準(zhǔn)等速萬(wàn)向節(jié)和等速萬(wàn)向節(jié)。目前汽車中應(yīng)用較多的是十字軸式萬(wàn)向節(jié)（主要用于發(fā)動(dòng)機(jī)前置后輪驅(qū)動(dòng)的變速器與驅(qū)動(dòng)橋之間）及等速萬(wàn)向節(jié)（主要用于發(fā)動(dòng)機(jī)前置前輪驅(qū)動(dòng)的內(nèi)、外半軸之間）。二、離合器7.4聯(lián)軸器、離合器、制動(dòng)器（一）牙嵌式離合器牙嵌式離合器由兩個(gè)端面帶有齒形的半離合器組成,其中半離合器用鍵和螺釘固定在軸上,而半離合器用導(dǎo)向平鍵或花鍵構(gòu)成動(dòng)連接,通過(guò)操縱機(jī)構(gòu)在另一根軸上軸向移動(dòng),實(shí)現(xiàn)離合器的分離和接合。（二）摩擦式離合器汽車上常采用摩擦式離合器，摩擦式離合器依靠?jī)山佑|面間的摩擦力來(lái)傳遞運(yùn)動(dòng)和動(dòng)力。摩擦式離合器可以分為單片式、多片式和膜片式，單片式摩擦式離合器多用于輕型、中型載貨汽車上，多片式摩擦式離合器常用于中型、重型載貨汽車上，膜片式摩擦式離合器多用于轎車上。三、制動(dòng)器7.4聯(lián)軸器、離合器、制動(dòng)器（一）盤式制動(dòng)器當(dāng)液壓油通過(guò)進(jìn)油口輸入時(shí),活塞推動(dòng)摩擦塊夾緊制動(dòng)盤從而實(shí)現(xiàn)制動(dòng)；當(dāng)液壓油回流時(shí),摩擦塊在彈簧作用下復(fù)位,制動(dòng)消失。盤式制動(dòng)器的徑向尺寸小,在制動(dòng)時(shí)沿制動(dòng)盤徑向施力,制動(dòng)軸不受彎矩,制動(dòng)性能穩(wěn)定。目前,多數(shù)中小型汽車上的前制動(dòng)輪都采用的是盤式制動(dòng)器。（二）鼓式制動(dòng)器鼓式制動(dòng)器主要用于汽車制動(dòng)系統(tǒng)的后輪制