汽車機械基礎(chǔ)01汽車常用材料02汽車機械設(shè)計基礎(chǔ)03汽車常用機構(gòu)04汽車常用傳動機構(gòu)目錄05汽車支撐類零部件06汽車聯(lián)接類零件5汽車支撐類零部件

任務描述：

采用前置后驅(qū)或四輪驅(qū)動的車輛，發(fā)動機一般放在汽車的前面，發(fā)動機的動力通過離合器（手動檔）、變速器，最后由傳動軸傳遞給后橋驅(qū)動輪或前后驅(qū)動輪，驅(qū)動汽車行駛，如圖5-1-1所示。傳動軸在汽車結(jié)構(gòu)中承擔動力傳遞中的作用。通過本單元的學習，掌握汽車上應用的軸的結(jié)構(gòu)及特點，了解軸上零件的裝拆和軸的結(jié)構(gòu)工藝，了解如果通過節(jié)約材料和減輕重量提高軸的強度和剛度，為汽車輕量化發(fā)展作出貢獻。單元1軸

知識目標：

（1）能夠分清不同類型的軸的結(jié)構(gòu)及特點；

（2）明確汽車上不同軸的應用；

（3）明確汽車上軸的定位和固定。

技能目標：

（1）能夠區(qū)分汽車上應用的軸的類型及特點；

（2）能夠正確拆裝與調(diào)整汽車上的軸。

素質(zhì)目標：

（1）了解汽車軸的特點，樹立科技創(chuàng)新的意識；

（2）明確汽車上的軸要有準確的工作位置，深刻意識到團隊成員之間配合默契的重要性。單元1常用機構(gòu)基本概念

【知識準備】

軸是汽車上的重要零件之一，對汽車各種運動功能的實現(xiàn)發(fā)揮著重要的作用。其主要功用是支承旋轉(zhuǎn)的機械零件，如齒輪、帶輪、鏈輪、離合器等，并傳遞運動和動力。軸的工作狀況直接影響機器的質(zhì)量。軸類零件在汽車上的應用非常廣泛。圖5-1-2所示為軸在榮威RX5濕式雙離合變速器上的應用。一、軸的分類

1.根據(jù)承受載荷的不同，軸可分為心軸、傳動軸和轉(zhuǎn)軸。

（1）心軸只承受彎矩的軸稱為心軸，心軸只用來支承轉(zhuǎn)動零件，而不傳遞動力，如圖5-1-3所示。心軸可以是轉(zhuǎn)動的，如圖5-1-3（a）所示的鐵路機車輪轉(zhuǎn)動車軸；也可以是固定不動的，如圖5-1-3（b）所示的自行車前輪固定心軸。一、軸的分類

1.根據(jù)承受載荷的不同，軸可分為心軸、傳動軸和轉(zhuǎn)軸。

（2）傳動軸只傳遞轉(zhuǎn)矩而不承受彎矩（或承受很小的彎矩）的軸稱為傳動軸，如圖5-1-4（a）所示的汽車轉(zhuǎn)向中間軸，如圖5-1-4（b）所示的變速箱與汽車前橋、后橋連接的前、后軸就是傳動軸。一、軸的分類

1.根據(jù)承受載荷的不同，軸可分為心軸、傳動軸和轉(zhuǎn)軸。

（3）轉(zhuǎn)軸既支承轉(zhuǎn)動零件又傳遞動力，也就是既承受彎矩又承受轉(zhuǎn)矩的軸稱為轉(zhuǎn)軸，它是最常見的一種軸，如圖5-1-5（a）所示的汽車發(fā)動機中的曲軸、圖5-1-5（b）所示的汽車發(fā)動機中的凸輪軸、圖5-1-5（c）所示的汽車變速器的輸入軸及輸出軸、圖5-1-5（d）所示的汽車主減速器的輸入軸等。一、軸的分類

2.根據(jù)軸線的幾何形狀不同，軸還可分為直軸、曲軸和軟軸。

（1）直軸分為光軸和階梯軸。形狀簡單、加工容易，應力集中源少，主要用來傳遞動力和運動，如活塞銷軸和傳動軸一般用于傳動。

（2）曲軸軸線不在一條直線上，用于回轉(zhuǎn)運動與直線往復運動的相互轉(zhuǎn)換，屬于專用零件，如圖5-1-7所示的汽車發(fā)動機內(nèi)部的曲軸。

（3）軟軸由幾層緊貼在一起的鋼絲層構(gòu)成，撓性好，能在軸線彎曲的狀態(tài)下靈活地把轉(zhuǎn)矩和旋轉(zhuǎn)運動傳到任何位置，如圖5-1-8所示的換擋拉鎖軸。二、軸的結(jié)構(gòu)要求

軸在機械上起著支承旋轉(zhuǎn)零件及傳遞運動和動力的作用，它在工作時會受到彎矩、扭矩或彎扭復合作用，且多為交變載荷；軸在汽車高速運動過程中還會產(chǎn)生振動，從而使軸承承受沖擊載荷；由于受機械運動沖擊作用及轉(zhuǎn)動慣量的影響，多數(shù)軸在傳遞運動和動力過程中會承受一定的過載載荷。

軸的結(jié)構(gòu)要求軸的各部分具有合理的形狀和尺寸，具體要求如下：

1.軸的結(jié)構(gòu)要簡單，便于加工，軸上零件要易于裝拆。

2.軸和軸上零件要有準確的工作位置（定位）。

3.軸與軸上零件的聯(lián)接要牢固可靠。

4.軸的結(jié)構(gòu)要有助于改善受力情況，減少應力集中。三、軸的定位和固定

零件在軸上的固定或聯(lián)接方式隨零件的作用而異，軸的結(jié)構(gòu)不同則固定方法也不同。一般情況下，為了保證零件在軸上的工作位置固定，應在軸的軸向和周向?qū)α慵右远ㄎ缓凸潭ā?/p>

1.軸向定位和固定

零件的軸向定位與固定主要是為了保證零件有準確的定位和可靠的固定，以使其具有確定的安裝位置，并能承受軸向力而不產(chǎn)生軸向位移，防止它作軸向移動。常用的軸向固定方法有利用軸肩和軸環(huán)，軸套，軸端擋圈，定位套簡和圓螺母，等進行軸上定位和固定。軸上零件定位和固定的方法主要取決于軸向力的大小。受軸向力大時，常用軸肩、軸環(huán)等方式定位和固定；受中等軸向力時，可用軸套、圓螺母和軸端擋圈定位和固定；當受力較小時，可用彈性擋圈、緊定螺釘?shù)确绞蕉ㄎ缓凸潭?。三、軸的定位和固定

（1）軸肩和軸環(huán)，如圖5-1-9（a）和（b）所示。這是一種最常用的固定方法，可以承受較大的軸向力。圖中的齒輪和聯(lián)軸器就是分別靠軸環(huán)和軸肩作軸向固定的。軸肩和軸環(huán)結(jié)構(gòu)簡單可靠，能承受較大的軸向力，廣泛用于齒輪、帶輪、聯(lián)軸器、軸承等的軸向定位。用軸肩或軸環(huán)固定零件時，常采用其他輔件來防止零件向另一個方向移動，如采用圓螺母定位。

三、軸的定位和固定

（2）軸套，如圖5-1-10所示。軸套結(jié)構(gòu)簡單，定位可靠，調(diào)整方便，一般適用于軸上零件間距較小且非高速場合的軸向定位。

（3）軸端擋圈，如圖5-1-11所示。軸端擋圈用于軸端零件的固定，工作可靠，用于軸端零件的軸向定位，需要防松固定措施。三、軸的定位和固定

（4）定位套簡和圓螺母，如圖5-1-12所示。用定位套簡定位可減少軸的直徑變化，結(jié)構(gòu)簡單，比較常用，但當無法采用套筒或套筒太長時，可考慮用圓螺母加以固定，圓螺母通常位于軸的中部和端部。固定可靠，能實現(xiàn)零件軸向裝配間隙的調(diào)整，適用于軸上距離較遠的兩零件間的軸向定位。此時應在軸上切制螺紋（一般為細牙螺紋），而且螺紋外徑要比套裝齒輪的軸徑小，為了防止螺母松脫，可采用雙螺母或加止動墊圈。三、軸的定位和固定

（5）彈性擋圈，如圖5-1-13所示。彈性擋圈結(jié)構(gòu)簡單，裝拆方便，適用于軸向力不大而軸上零件之間的距離較大的場合，常用于對軸承的定位。

（6）緊定螺釘，如圖5-1-14所示。緊定螺釘結(jié)構(gòu)簡單，只能承受很小的軸向力，適用于轉(zhuǎn)速很低或僅為防止零件偶然沿軸向移動的場合。三、軸的定位和固定

（7）圓錐面，如圖5-1-15所示。裝拆方便，適用于軸端、高速、沖擊及對中性要求較高的場合，可兼作周向固定，常與軸端擋圈一同使用，實現(xiàn)零件的雙向定位。三、軸的定位和固定

2.周向定位和固定

零件在軸上作周向定位和固定是為了傳遞運動和轉(zhuǎn)矩，防止軸上零件與軸產(chǎn)生相對轉(zhuǎn)動，軸和軸上零件必須可靠地沿周向固定。

固定方式的選擇要根據(jù)傳遞轉(zhuǎn)矩的大小和性質(zhì)、輪轂與軸的對中精度要求、加工的難易等因素來決定。常用的周向固定的方法有鍵聯(lián)結(jié)、花鍵聯(lián)結(jié)、過盈配合等連接形式，這種連接稱為軸轂連接。具體的周向定位與固定如下。（1）平鍵聯(lián)結(jié)，如圖5-1-16所示。平鍵聯(lián)結(jié)結(jié)構(gòu)簡單，裝拆方便，可用于較高精度、較高轉(zhuǎn)速及受沖擊或變載荷作用的場合，如圖所示為軸上的平鍵。三、軸的定位和固定

（2）花鍵聯(lián)結(jié)，如圖5-1-17所示?；ㄦI聯(lián)結(jié)承載能力強，定心及導向性好，制造成本高，適用于對中性要求較高或零件在軸上移動時導向性好的場合，如圖所示為傳動軸上的伸縮花鍵。

（3）過盈配合，如圖5-1-18所示。同時實現(xiàn)周向和軸向固定，結(jié)構(gòu)簡單，定心好，承載能力強，通常適用于軸承、齒輪、輪轂等零件在軸上的固定，如圖所示為軸和孔過盈配合。三、軸的定位和固定

（4）成形連接，如圖5-1-19所示。成形連接裝拆方便，對中性好，能傳遞比平鍵更大的轉(zhuǎn)矩，由光滑非圓剖面的軸頭與零件相應的轂孔進行連接，加工復雜，主要用于靜連接，如圖所示為成形連接。

（5）銷聯(lián)接，如圖5-1-20所示。銷聯(lián)接同時實現(xiàn)周向和軸向固定，承載能力較小，通常用于固定不太重要、傳遞載荷不大，且同時需要周向或軸向固定的零件，如圖所示為銷聯(lián)接。

（6）螺釘聯(lián)接，如圖5-1-21所示。螺釘聯(lián)接結(jié)構(gòu)簡單，只能承受很小的載荷，不宜用于高速場合，通常用于傳遞載荷較小的場合，如圖所示為螺釘聯(lián)接。四、軸上零件的裝拆和軸的結(jié)構(gòu)工藝性

階梯軸的階梯應保證零件能順利的裝拆。如圖5-1-22所示的階梯軸，它的直徑從軸端到中間逐段增大，可依次將齒輪、套筒、滾動軸承、軸承蓋和聯(lián)軸器安裝到軸的右端上去；另一滾動軸承安裝在軸的左端，同時軸的端面應有倒角。四、軸上零件的裝拆和軸的結(jié)構(gòu)工藝性

軸的結(jié)構(gòu)工藝性指軸的結(jié)構(gòu)形式應便于加工和裝配軸上的零件，且生產(chǎn)效率高、成本低。一般地說，軸的結(jié)構(gòu)越簡單，其工藝性越好。因此，在滿足使用要求的前提下，軸的結(jié)構(gòu)形式應盡量簡化，具體做法如下：

1.為了便于裝配零件并去掉毛刺，軸端應制出45°的倒角，如圖5-1-23（a）所示。

2.軸上需要磨削的軸段，為了磨削方便，在軸頸或軸頭與軸肩過渡處應留有砂輪越程槽，如圖5-1-23（b）所示。

3.軸上切制螺紋時，應有便于車刀退出的螺尾退刀槽，如圖5-1-23（c）所示。

四、軸上零件的裝拆和軸的結(jié)構(gòu)工藝性

4.為了減少加工時使用車刀的規(guī)格和換刀次數(shù)，最好將一根軸上所有的圓角半徑取成同樣大小，所有的倒角取成同樣的尺寸，所有的退刀槽取成同樣寬度。

5.如果沿軸的長度方向需銑制幾個鍵槽時，最好將這些鍵槽都開在軸的同一根母線上，鍵槽的寬度盡可能統(tǒng)一，以便于銑切，減少裝夾工件的時間。

6.為了使軸的各段有較好的同心度，軸兩端面上的中心孔應有一定的表面粗糙度及合適的尺寸。五、提高軸的強度和剛度，節(jié)約材料和減輕重量

1.降低應力集中

由于絕大多數(shù)軸都是在變動應力下工作的，因此軸的強度多是屬疲勞強度問題。它的損壞多數(shù)是從有應力集中的部位開始，在設(shè)計軸的結(jié)構(gòu)時，應盡量設(shè)法減輕軸上的應力集中。

降低應力集中的基本方法是：

（1）避免軸的剖面尺寸發(fā)生急劇的變化，通常相鄰軸段的直徑差不能太大，一般取5~10mm左右；

（2）在直徑突變處應平緩過渡，制成圓角，圓角半徑盡可能取得大些。

（3）采用定位套筒代替圓螺母和彈性擋圈來使零件軸向固定，避免在軸上制出螺紋、環(huán)形槽等，可有效地提高軸的疲勞強度。此外，用套筒固定時，還可增大配合處軸肩的圓角半徑。

2.提高軸的表面質(zhì)量

由材料力學可知，軸在工作時，最大應力發(fā)生在軸的表面處；另一方面，由于加工及其他原因（腐蝕、擦傷等），在軸表面容易產(chǎn)生微小的裂紋，引起應力集中。六、軸的材料

軸的材料種類很多，主要是根據(jù)軸的使用條件、剛度和其他的機械性能等要求，采用熱處理方式，同時考慮加工工藝，并力求經(jīng)濟合理，通過設(shè)計計算來選擇軸的材料：

軸的材料一般是經(jīng)過軋制或鍛造經(jīng)切削加工的碳素鋼或合金鋼。對于直徑較小的軸，可用圓鋼制造；有條件的可以直接用冷軋鋼材；對于重要的，大直徑或階梯直徑變化較大的軸，采用鍛坯。為節(jié)約金屬和提高工藝性，直徑大的軸還可以造成空心的，并且?guī)в泻附拥幕蝈懺斓耐咕墶?/p>

軸的常用的材料是優(yōu)質(zhì)碳素結(jié)構(gòu)鋼，如35、45和50，其中以45號鋼最為常見。不太重要及受載荷較小的軸可用Q235、Q275等普通碳素鋼結(jié)構(gòu)鋼；對于受力較大，軸的尺寸受限制，以及某些有特殊要求的軸可用合金機構(gòu)鋼。當采用合金鋼時，應優(yōu)先選用符合國家資源結(jié)構(gòu)情況的硅錳鋼、硼鋼等。

任務描述：

軸承是支承軸頸的部件，有時也用來支承軸上的回轉(zhuǎn)零件，它是機械中的重要組成部分。汽車發(fā)動機常用到的軸瓦是什么軸承，是什么材料制成的？通過本單元的學習，能夠掌握不同類型的軸承的結(jié)構(gòu)及工作原理，了解汽車上不同軸承的類型及其應用，能夠為汽車正確選用合適的軸承打下基礎(chǔ)。單元2軸承

知識目標：

（1）能夠掌握不同類型的軸承的結(jié)構(gòu)及工作原理；

（2）了解汽車上不同軸承的類型及其應用；

（3）了解滾動軸承的代號和選擇。

技能目標：

（1）能夠區(qū)分汽車上應用的軸承的類型及特點；

（2）能夠為汽車正確選用合適的軸承；

（3）能夠正確拆裝與調(diào)整汽車上的軸承。

素質(zhì)目標：

（1）培養(yǎng)嚴謹、敬業(yè)的工作作風；

（2）提高職業(yè)意識職業(yè)道德水平和團結(jié)協(xié)作精神。單元2軸承【知識準備】

汽車上廣泛應用軸承，如圖5-2-1所示為汽車上應用的部分軸承。軸承的主要功用是：支承軸及軸上零件并保持軸的旋轉(zhuǎn)精度；減少旋轉(zhuǎn)軸與支承之間的摩擦和磨損。根據(jù)軸承工作時其支承處相對運動表面的摩擦性質(zhì)，軸承分為滑動摩擦軸承和滾動摩擦軸承兩大類，分別簡稱為滑動軸承和滾動軸承。滾動軸承具有一系列優(yōu)點，在機械傳動中得到廣泛的應用；滑動軸承在高速、高精度、重載、結(jié)構(gòu)上要求剖分等場合顯示出它的優(yōu)異性能，內(nèi)燃機、汽輪機等機械中都采用滑動軸承。一、滑動軸承

滑動軸承具有結(jié)構(gòu)簡單、制造及裝拆方便、成本低、承載能力較大、運轉(zhuǎn)平穩(wěn)、旋轉(zhuǎn)精度高、使用壽命長、噪聲小等優(yōu)點，其缺點是維護復雜、對潤滑條件要求高等。

滑動軸承常用于以下場合：有較大的沖擊和振動載荷；對軸的支承位置要求特別精確；根據(jù)裝配要求必須采用剖分結(jié)構(gòu)；徑向尺寸特別?。辉谔厥鈼l件下工作，如在水或腐蝕性介質(zhì)中工作等。

1.滑動軸承的結(jié)構(gòu)形式

在滑動摩擦下運轉(zhuǎn)的軸承稱為滑動軸承，根據(jù)所受的載荷方向，滑動軸承可分為徑向滑動軸承、推力滑動軸承、徑向推力滑動軸承。一、滑動軸承

（1）徑向滑動軸承

徑向滑動軸承，也稱向心滑動軸承，主要承受徑向載荷，結(jié)構(gòu)形式有整體式、剖分式、自動調(diào)心式、間隙可調(diào)式和多油楔式幾種。

（2）推力滑動軸承

推力滑動軸承可承受軸向載荷，有端面推力滑動軸承和環(huán)形推力滑動軸承兩種結(jié)構(gòu)。

1）端面推力滑動軸承。端面推力滑動軸承分為實心端面推力滑動軸承和空心端面推力滑動軸承。實心端面推力滑動軸承由于工作中中心和邊緣的磨損程度不同，導致軸端中心的載荷過于集中，而采用空心端面推力滑動軸承即可避免這種現(xiàn)象出現(xiàn)。

2）環(huán)形推力滑動軸承。環(huán)形推力滑動軸承有單環(huán)推力滑動軸承和多環(huán)推力滑動軸承。環(huán)形推力滑動軸承可以承受雙向軸向載荷，其中多環(huán)推力滑動軸承承載能力較大。環(huán)的數(shù)目根據(jù)載荷的大小確定。環(huán)形軸承的軸瓦和殼體必須采用剖分式方可安裝。一、滑動軸承

（3）向心推力滑動軸承

向心推力滑動軸承，可以同時承受徑向載荷和軸向載荷。軸向載荷由其中的環(huán)形止推塊或止推軸瓦承受，徑向載荷則由其中的軸瓦承受。

2.軸瓦的結(jié)構(gòu)型式和材料

滑動軸承可分解為軸承座體和軸瓦兩大部分。軸瓦是滑動軸承的主要元件，是與軸頸直接接觸的部分，由于軸瓦與軸頸的工作表面之間有一定的相對滑動速度，因而從摩擦、磨損、潤滑和導熱等方面都對軸瓦的結(jié)構(gòu)和材料提出了要求，其結(jié)構(gòu)設(shè)計是否合理對軸承性能影響很大。軸瓦在軸承座中應定位準確、固定可靠，有一定的強度和剛度，便于輸人潤滑劑，裝拆、調(diào)整方便，散熱好。為此，軸瓦應在外形結(jié)構(gòu)、定位方式和開設(shè)油溝等方面，有不同的形式以適應各種場合。

一、滑動軸承

3.滑動軸承的潤滑

潤滑主要起減少摩擦、提高效率、減輕磨損、延長機器壽命的作用，同時還能起到冷卻、防塵、防銹及吸振的作用。最常用的潤滑方法和潤滑裝置如下。

1）油杯滴油潤滑。

常用的滴油油杯有針閥式注油油杯

和油芯式油杯。

2）飛濺潤滑

3）壓力循環(huán)潤滑

二、滾動軸承

汽車的自動變速器具有操作容易、駕駛舒適等優(yōu)點，采用多種滾動軸承來支承軸和軸上的零件，如圖5-2-16所示。二、滾動軸承

滾動軸承和滑動軸承的作用相同，都用于支承軸和軸上的轉(zhuǎn)動零件，它與滑動軸承的根本區(qū)別是以滾動摩擦代替了滑動摩擦。由于滾動軸承具有效率高、起動靈敏、潤滑簡便和易于互換等優(yōu)點，在汽車中得到了廣泛的應用。

1.滾動軸承的結(jié)構(gòu)及特性

（1）滾動軸承的結(jié)構(gòu)

如圖5-2-17所示，滾動軸承由外圈、內(nèi)圈、滾動體和保持架組成。內(nèi)圈裝在軸頸上隨軸轉(zhuǎn)動，外圈裝在機座或零件的軸承座孔內(nèi)不動；但亦有外圈轉(zhuǎn)動、內(nèi)圈不動的使用情況。滾動體是滾動軸承的核心元件，當內(nèi)、外圈轉(zhuǎn)動時，滾動體在內(nèi)、外圈的滾道中滾動。滾動體的形狀有球形、圓柱形、圓錐形、球面形和滾針形等。二、滾動軸承

（2）滾動軸承的結(jié)構(gòu)特性

1）接觸角。滾動體和外圈接觸處的法線nn與軸承的徑向平面（垂直于軸承軸心線的平面）的夾角α，稱為該滾動軸承的公稱接觸角。α越大，軸承承受軸向載荷的能力越大。

2）游隙。有的滾動體和內(nèi)、外圈之間存在一定的間隙，因而內(nèi)、外圈之間可以產(chǎn)生相對位移。其最大位移量稱為游隙。內(nèi)圈與外圈沿徑向的最大位移稱為徑向游隙；內(nèi)圈與外圈沿軸向的最大位移稱為軸向游隙。游隙的大小對軸承壽命、噪聲、溫升等有很大影響，應按使用要求進行游隙的選擇或調(diào)整。

3）偏移角。軸承內(nèi)、外圈軸線相對傾斜時所夾銳角，稱為偏移角。能自動適應角偏移的軸承，稱為調(diào)心軸承。二、滾動軸承

2.滾動軸承的類型

常用滾動軸承的類型代號及基本特性見表5-2-1所示。

（1）按承受載荷的方向不同，滾動軸承可分為向心滾動軸承和推力滾動軸承。向心滾動軸承主要承受徑向載荷，如深溝球軸承；推力滾動軸承主要受軸向載荷，如推力軸承。

（2）按照滾動體的形狀不同，滾動軸承可分為球軸承和滾子軸承。球軸承的滾動體為球，極限速度大、承載能力和承受沖擊能力小。滾子軸承的滾動體為滾子，極限速度小、承載能力和承受沖擊能力大。在同樣外形尺寸下，滾子軸承比球軸承承載能力大、抗沖擊能力強；而球軸承則具有制造方便、價格低廉、運轉(zhuǎn)靈活的優(yōu)點。

（3）按照滾動體的列數(shù)，滾動軸承可分為單列軸承、雙列軸承和多列軸承。

（4）按照工作時能否調(diào)心，滾動軸承可分為調(diào)心軸承和非調(diào)心軸承。

（5）按照軸承的游隙能否調(diào)整，滾動軸承可分為可調(diào)游隙軸承（如角接觸球軸承、圓錐滾子軸承）和不可調(diào)游隙軸承（如深溝球軸承、圓柱滾子軸承）等。二、滾動軸承

二、滾動軸承

二、滾動軸承

滾動體與外圈接觸處的法線與垂直于軸承軸線的平面之間的夾角稱為公稱接觸角，簡稱為接觸角。軸承的受力分析和軸承的承載能力等都與接觸角有關(guān)。接觸角越大，軸承承受軸向載荷的能力越大。

3.滾動軸承的代號

滾動軸承的代號是表示其結(jié)構(gòu)、尺寸、公差等級和技術(shù)性能等特征的產(chǎn)品符合，由字母和數(shù)字組成，按照GB/T272-93的規(guī)定，軸承代號由基本代號、前置代號和后置代號構(gòu)成，見表5-2-3所示。

（1）基本代號，是軸承代號的核心，表示軸承的基本類型、結(jié)構(gòu)和尺寸，是軸承代號的基礎(chǔ)。按國家標準生產(chǎn)的滾動軸承的基本代號，由軸承的類型代號、尺寸系列代號和內(nèi)徑代號構(gòu)成。

1）類型代號。表示軸承的基本類型，右起第5位為軸承類型代號，用數(shù)字或大寫拉丁字母表示，其中0類可省去不寫，見表5-2-4所示。

2）尺寸系列代號。尺寸系列代號由直徑系列代號和寬度（高度）系列代號組成。寬度系列代號表示內(nèi)、外徑相同的同類軸承寬度的變化。直徑系列代號表示內(nèi)徑相同的同類軸承有幾種不同的外徑。右起第3位數(shù)字是直徑系列代號。如圖5-2-19所示為內(nèi)徑相同、直徑系列不同的4種軸承的對比。右起第4位數(shù)字是寬度系列代號（向心軸承）或高度系列代號（推力軸承），表示同一內(nèi)徑和外徑的軸承可以有不同的寬度（或高度），用于滿足各種不同工況的要求。滾動軸承的尺寸系列代號見表5-2-5所示。

為了適應不同承載能力的需要，同一內(nèi)徑的軸承，可使用不同直徑的滾動體。

3）內(nèi)徑代號。表示軸承的內(nèi)徑尺寸，見表5-2-6所示。當軸承內(nèi)徑為20-480mm時，內(nèi)徑代號乘以5即是軸承公稱內(nèi)徑；對于內(nèi)徑不在此范圍的軸承，內(nèi)徑表示方法另有規(guī)定?？蓞⒖驾S承手冊。右起第1、2位數(shù)字表示軸承的內(nèi)徑代號。4.滾動軸承的選擇

選擇滾動軸承時先選擇類型，再選擇尺寸。正確選擇滾動軸承類型時應考慮以下五個主要因素。

（1）軸承所受的載荷。軸承所受的載荷的大小、方向和性質(zhì)是選擇軸承類型的主要依據(jù)。

1）載荷的大小與性質(zhì)。通常，由于球軸承主要元件間的接觸是點接觸，適合于中小載荷及載荷波動較小的場合工作；滾子軸承主要元件間的接觸是線接觸，適用于承受較大的載荷；

2）載荷方向。若軸承承受純軸向載荷，一般選用推力軸承；若所承受的純軸向載荷較小，可選用推力球軸承；若所承受的純軸向載荷較大，可選用推力滾子軸承；若軸承承受純徑向載荷，一般選用深溝球軸承、圓柱滾子軸承或滾針軸承；當軸承在承受徑向載荷的同時，還承受不大的軸向載荷，可選用深溝球軸承或接觸角不大的角接觸球軸承或圓錐滾子軸承，當軸向載荷較大時，可選用接觸角較大的角接觸球軸承或圓錐滾子軸承，或者選用向心軸承和推力軸承組合在——起的結(jié)構(gòu)，分別承擔徑向載荷和軸向載荷。（2）軸承的轉(zhuǎn)速。轉(zhuǎn)速較高，載荷較小或要求旋轉(zhuǎn)精度較高時，宜選用球軸承；轉(zhuǎn)速較低，載荷較大或有沖擊載荷時，宜選用滾子軸承。工作轉(zhuǎn)速較高時，若軸向載荷不很大，可采用角接觸球軸承承受純軸向載荷。

（3）軸承的調(diào)心性能。當軸的中心線與軸承座的中心線不重合而有角度誤差時，或因軸受力彎曲或傾斜時，會造成軸承的內(nèi)、外圈軸線發(fā)生偏斜。這時，應采用有一定調(diào)心性能的調(diào)心球軸承或調(diào)心滾子軸承。對于支點跨距大、軸的彎曲變形大或多支點軸，也可考慮選用調(diào)心軸承。圓柱滾子軸承、滾針軸承和圓錐滾子軸承對角度偏差敏感，適用于軸承與軸承座孔能保證同心、軸的剛度較高的地方。

（4）軸承的安裝和拆卸。當軸承座沒有剖分面而必須沿軸向安裝和拆卸軸承部件時，應優(yōu)先選用內(nèi)外圈可分離的軸承（如圓柱滾子軸承，滾針軸承、圓錐滾子軸承等）。當軸承在長軸上安裝時，為了便于裝拆，可以選用其內(nèi)圈孔錐度為1:12的圓錐孔的軸承。

（5）經(jīng)濟性要求。一般滾子軸承比球軸承價格高，深溝球軸承價格最低，常被應優(yōu)先選用。軸承精度愈高，則價格愈高，若無特殊要求，一般選用0級。5.滾動軸承組合結(jié)構(gòu)的調(diào)整

滾動軸承組合結(jié)構(gòu)的調(diào)整包括軸承間隙的調(diào)整和軸系軸向位置的調(diào)整。

（1）軸承間隙的調(diào)整。軸承間隙的大小直接影響軸承的旋轉(zhuǎn)精度、軸承壽命和傳動零件工作的平穩(wěn)性。通常采用如下的調(diào)整措施保證滾動軸承應有的軸向間隙。

1）調(diào)整墊片?？考訙p軸承端蓋與箱體間墊片的厚度進行調(diào)整。

2）調(diào)整環(huán)。在端蓋與軸承間設(shè)置不同厚度的調(diào)整環(huán)來進行調(diào)整，調(diào)整環(huán)的厚度在裝配時確定，這種調(diào)整方式適用于嵌入式端蓋。

3）可調(diào)壓蓋。利用端蓋上的調(diào)整螺釘推動軸承外圈可調(diào)壓蓋移動滾動軸承外圈進行調(diào)整，調(diào)整后用螺母鎖緊。

（2）軸組件位置的調(diào)整。軸上安裝的零件的位置在一些場合也要求有精確的軸向位置，例如蝸輪蝸桿的傳動中蝸輪和蝸桿的軸向位置調(diào)整以及錐齒輪傳動中的兩個錐齒輪的軸向位置調(diào)整等。一般采用增減墊片等方法來實現(xiàn)對軸上零件的軸向位置的調(diào)整。6.滾動軸承的裝拆

滾動軸承是精密零件，其安裝與拆卸均應按有關(guān)的規(guī)范進行，避免損壞和降低精度?？梢?，滾動軸承的組合結(jié)構(gòu)設(shè)計應利于軸承的裝拆。安裝和拆卸軸承的力應直接加在配合的套圈端面，不能通過滾動體傳遞。

1）軸承的安裝。由于內(nèi)圈與軸的配合較緊，在安裝軸承時可采用冷壓法和熱套法進行。冷壓法即利用專用的壓套壓裝軸承的內(nèi)外圈；熱套法即將軸承放入油池加熱至80℃-100℃然后套裝在軸上。軸承的安裝可以僅安裝軸承的內(nèi)圈或同時安裝軸承的內(nèi)、外圈。

2）軸承的拆卸。軸承的拆卸應采用專用的拆卸工具（軸承頂拔器）或壓力機進行拆卸，如圖5-2-20所示。其中，內(nèi)、外圈可分離的軸承，其外圈的拆卸可用壓力機、套筒或螺釘頂出，也可以用專用設(shè)備拉出。為了便于拆卸，軸上定位軸肩的高度應小于軸承內(nèi)圈的高度。7.滾動軸承的潤滑與密封

根據(jù)滾動軸承的實際工作條件選擇合適的潤滑方式并設(shè)計可靠的密封結(jié)構(gòu)，可保證滾動軸承正常工作、延長其使用壽命。

1）滾動軸承的潤滑。滾動軸承潤滑的主要目的是降低摩擦阻力和減輕磨損，同時有吸振、冷卻、防銹和密封的作用。滾動軸承潤滑劑的選擇主要取決于速度、載荷、溫度等工作條件。

最常用的滾動軸承潤滑劑為潤滑脂。裝填潤滑脂時，裝填量一般不超過軸承內(nèi)空隙的1/3~1/2，以免因潤滑脂過多而引起軸承發(fā)熱，影響軸承的正常工作。

速度較高的軸承都用潤滑油潤滑，潤滑油潤滑的優(yōu)點是摩擦因數(shù)小、潤滑可靠，且具有冷卻、散熱和清洗的作用。

2）滾動軸承的密封。為了保持良好的潤滑效果及工作環(huán)境，防止?jié)櫥托钩?，阻止灰塵、雜質(zhì)及水分的侵入，必須有可靠的滾動軸承密封結(jié)構(gòu)。密封按照原理不同可分為接觸式密封和非接觸式密封兩大類。接觸式密封只能用于線速度較低的場合。各種密封裝置的結(jié)構(gòu)和特點見表5-2-10所示。8.滑動軸承與滾動軸承的比較

滑動軸承與滾動軸承的比較見表5-2-11所示，供選擇軸承類別時參考。由于滾動軸承具有摩擦阻力小、易于啟動，效率高、潤滑簡便和互換性好的優(yōu)點，所以應用廣泛；而滑動軸承除了用于簡單和成本要求低的場合外，主要用于滾動軸承難以滿足支承的場合，如高速、高精度、重載荷、要求剖分結(jié)構(gòu)等場合，此外，在低速而帶有較大沖擊的機器中也常采用滑動軸承。4.定塊機構(gòu)

若將圖3-2-15所示曲柄滑塊機構(gòu)的滑塊作為機架，則曲柄滑塊機構(gòu)就演化為如圖3-2-21所示的定塊機構(gòu)。這種機構(gòu)常用于抽油泵和手搖抽水唧筒圖3-2-22所示。

三、四桿機構(gòu)傳動特性

平面機構(gòu)的某些工作特性，不僅影響機構(gòu)的運動性質(zhì)和傳力情況，而且還是一些機構(gòu)的主要設(shè)計依據(jù)。

1.急回特性

曲柄搖桿機構(gòu)中主動件曲柄做勻速回轉(zhuǎn)時，搖桿做變速的往復擺動。在往復運動中，一般只用一個行程完成工作，稱為工作行程；另外一個行程不承受工作載荷，稱為空回行程。

三、四桿機構(gòu)傳動特性

2.壓力角與傳動角

平面連桿機構(gòu)不僅應能實現(xiàn)預定的運動規(guī)律，還應具有運轉(zhuǎn)輕便、效率高等良好的傳力性能。

三、四桿機構(gòu)傳動特性

3.死點位置

如圖3-2-25所示的曲柄搖桿機構(gòu)中，若搖桿CD為原動件，曲柄AB為從動件，則當搖桿CD處于兩極限位置時，從動曲柄AB與連桿BC共線，主動搖桿CD通過連桿BC傳給從動曲柄AB的作用力通過曲柄的轉(zhuǎn)動中心A。此時，曲柄的壓力角α=90°（曲軸通過連桿作用于搖桿上C點的力F沿BC方向，它與受力點C的絕對速度vC之間所夾的銳角稱為壓力角，傳動角γ=0°（壓力角的余角），連桿作用于曲柄上的力對轉(zhuǎn)動中心A點不產(chǎn)生力矩，無法推動曲柄傳動，所以曲柄不能轉(zhuǎn)動。曲柄搖桿機構(gòu)所處的這個位置，稱為死點位置。

三、四桿機構(gòu)傳動特性

3.死點位置

當機構(gòu)處于死點位置時，從動件將出現(xiàn)不能轉(zhuǎn)動或運動方向不確定的現(xiàn)象。為使機構(gòu)能通過死點位置繼續(xù)運動，需對從動曲軸施加外力或采用安裝飛輪以增大從動件的慣性力，使機構(gòu)順利通過死點位置。汽車發(fā)動機的曲柄連桿組中在曲軸上安裝飛輪，以保證機構(gòu)順利通過死點位置。

機構(gòu)處于死點位置時，從動件會出現(xiàn)卡死或正反轉(zhuǎn)運動不確定的現(xiàn)象。如縫紉機有時會出現(xiàn)踏不動或倒車現(xiàn)象，就是踏板機構(gòu)處于死點位置而引起的。

對于傳動機構(gòu)來說，機構(gòu)有死點位置是不利的，為了使機構(gòu)能順利通過死點位置，可利用慣性作用或?qū)膭忧┘油饬?，使機構(gòu)能順利通過死點位置。例如家用縫紉機的大帶輪就起到飛輪的作用。

工程上，也常利用死點位置來實現(xiàn)一定的工作要求。如飛機機起落架機構(gòu)，當飛機著陸時，機構(gòu)處于死點位置，從而可承受較大的沖擊。

任務描述：

發(fā)動機的配氣機構(gòu)是發(fā)動機中的重要機構(gòu)，工作時要求在一個工作循環(huán)內(nèi)，氣門迅速打開，隨即迅速關(guān)閉，然后保持不動。這種要求用平面機構(gòu)是不能實現(xiàn)的，凸輪是完成這一功能的重要零件。通過本單元的學習，掌握凸輪機構(gòu)的分類和特點，了解凸輪機構(gòu)的運行規(guī)律，能合理設(shè)計凸輪輪廓。單元3凸輪機構(gòu)

知識目標：

（1）掌握凸輪機構(gòu)的分類及應用；

（2）掌握凸輪機構(gòu)的特點。

技能目標：

（1）能分析凸輪機構(gòu)的從動件運動規(guī)律；

（2）能理解凸輪機構(gòu)的工作過程。

素質(zhì)目標：

（1）了解明確凸輪機構(gòu)在汽車上的運用，樹立科技創(chuàng)新的意識；

（2）明確汽車上凸輪機構(gòu)的設(shè)計，深刻意識到行業(yè)前輩們精益求精的工匠精神。單元3凸輪機構(gòu)

【知識準備】

凸輪機構(gòu)在機械工業(yè)中是一種常用機構(gòu)，例如，汽車發(fā)動機的配氣機構(gòu)是通過凸輪機構(gòu)來控制氣門的開閉；柴油機的噴油泵供油、汽油泵的供油、分電器的配電等都要通過凸輪機構(gòu)來控制；尤其在自動化機械生產(chǎn)中用得更為廣泛。

一、凸輪機構(gòu)的類型

凸輪機構(gòu)主要由凸輪、從動件（也稱推桿）和機架組成，它是一種高副機構(gòu)。一般情況下，凸輪為主動件，且作連續(xù)的等速運動，從動件則按照預定的運動規(guī)律運動。

如圖3-3-1所示為盤形凸輪機構(gòu)。

如圖3-3-2所示為內(nèi)燃機配氣凸輪機構(gòu)。

【知識準備】

二、從動件常用運動規(guī)律

設(shè)計凸輪機構(gòu)時，首先應根據(jù)工作要求確定從動件的運動規(guī)律，然后按照這一運動規(guī)律設(shè)計凸輪輪廓線。下面以尖頂直動從動件盤形凸輪機構(gòu)為例，說明從動件的運動規(guī)律與凸輪輪廓線之間的相互關(guān)系。如圖3-3-11所示，以凸輪輪廓的最小向徑ro為半徑所繪的圓稱為基圓。

【知識準備】

從動件的位移線圖取決于凸輪輪廓曲線的形狀。也就是說，從動件的運動規(guī)律與凸輪的輪廓曲線一一對應，從動件的不同運動規(guī)律要求凸輪具有不同的輪廓曲線。

下面介紹幾種常用從動件運動規(guī)律。

1.等速運動規(guī)律

如圖3-3-12所示，從動件推程作等速運動時，其位移線圖為一斜直線，速度線圖為一水平直線。運動開始時，從動件速度由零突變?yōu)関o，理論上該處加速度a趨近+；同理，運動終止時，速度由vo突變?yōu)榱悖琣趨近(材料有彈性變形，實際上不可能達到無窮大)。由此產(chǎn)生的巨大慣性力導致強烈沖擊。這種強烈沖擊稱為剛性沖擊，會造成嚴重危害。因此，等速運動規(guī)律不宜單獨使用，運動開始和終止段必須加以修正。

2.等加速運動規(guī)律

從動件在一個升程h中，前半段做等加速運動，后半段做等減速運動，其加速度的絕對值相等且為一常數(shù)。特點：加速度曲線有突變，加速度的變化率在這些位置為無窮大——柔性沖擊。適應于中速輕載場合。如圖3-3-13所示

3.簡諧運動規(guī)律(余弦加速度運動規(guī)律)

點在圓周上勻速運動時，它在這個圓的直徑上的投影所構(gòu)成的運動稱為簡諧運動。簡諧運動規(guī)律位移線圖的做法如圖3-3-14所示。把從動件的行程h作為直徑畫半圓，將此半圓分為若干個等份(圖中為6等分)。再把凸輪推程運動角φ也分成相同的等份1，2，3，4，5，6，并作垂直直線，然后將圓周上的等分點投影到相應的垂直線上。用光滑曲線連接這些點，便得到簡諧運動的位移線圖。

由圖3-3-14中的加速度線圖可見，簡諧運動規(guī)律在運動開始和運動終止時，加速度數(shù)值有突變，導致慣性力突然變化而產(chǎn)生沖擊。但是此處加速度的變化量和沖擊都是有限的。這種加速度有限的沖擊稱為柔性沖擊，在高速狀態(tài)下也會產(chǎn)生不良的影響。因此，簡諧運動規(guī)律只宜用于中、低速凸輪機構(gòu)。只有當從動件進行無停留的升—降—升連續(xù)往復運動時，才可以獲得連續(xù)的加速度曲線，如圖3-3-14中的虛線所示，這種運動規(guī)律可用于高速傳動。

任務描述：

汽車駐車制動系統(tǒng)的內(nèi)部裝有棘輪和棘爪的棘輪機構(gòu)，俗稱手剎系統(tǒng)。手剎手柄也有一個拉動的行程。通常規(guī)定，當手柄提拉到整個行程的70％時，手剎系統(tǒng)就應該處于正常的剎車位置了，這個工作位置可以通過數(shù)棘輪的響聲來確定。棘輪機構(gòu)保證了汽車駐車系統(tǒng)的的正常運轉(zhuǎn)。因此了解并研究棘輪機構(gòu)的運動規(guī)律，對于汽車專業(yè)課程的學習至關(guān)重要。單元4間歇運動機構(gòu)

知識目標：

（1）掌握凸輪機構(gòu)的分類及應用；

（2）掌握凸輪機構(gòu)的特點。

技能目標：

（1）能分析凸輪機構(gòu)的從動件運動規(guī)律；

（2）能理解凸輪機構(gòu)的工作過程。

素質(zhì)目標：

（1）了解明確凸輪機構(gòu)在汽車上的運用，樹立科技創(chuàng)新的意識；

（2）明確汽車上凸輪機構(gòu)的設(shè)計，深刻意識到行業(yè)前輩們精益求精的工匠精神。單元4間歇運動機構(gòu)

【知識準備】

一、棘輪機構(gòu)

1.棘輪機構(gòu)的工作原理和類型

如圖3-4-1（a）所示為外嚙合棘輪機構(gòu)，主要由棘輪、驅(qū)動棘爪、制動爪及機架組成。擺桿空套在與棘輪固連的從動軸上，并與驅(qū)動棘爪用轉(zhuǎn)動副相連，在曲柄的驅(qū)動下作往復擺動。彈簧用來使制動爪和棘輪保持接觸。當擺桿作逆時針方向擺動時，驅(qū)動棘爪便插入棘輪的齒槽中，使棘輪跟著轉(zhuǎn)過一定的角度，此時，制動爪在棘輪的齒背上滑動。當擺桿順時針方向轉(zhuǎn)動時，制動爪阻止棘輪向順時針方向轉(zhuǎn)動，驅(qū)動棘爪在棘輪齒背上滑動，這時棘輪便靜止不動。這樣，當擺桿作連續(xù)的往復擺動時，棘輪便作單向的間歇運動。如圖3-4-1（b）所示為內(nèi)嚙合棘輪機構(gòu)。（b）

內(nèi)嚙合棘輪機構(gòu)

【知識準備】

一、棘輪機構(gòu)

2.棘輪機構(gòu)應用

棘輪機構(gòu)的優(yōu)點是結(jié)構(gòu)簡單，轉(zhuǎn)角大小調(diào)節(jié)方便，缺點是傳動力不大，且傳動平穩(wěn)性差，只適用于轉(zhuǎn)速不高的場合，如各種機床中的進給機構(gòu)。棘輪機構(gòu)的另一個典型應用是實現(xiàn)超越運動。圖3-4-5所示為自行車后軸的內(nèi)齒式雙棘爪結(jié)構(gòu)，其中棘輪與鏈輪固連，棘爪與車輪固連。腳踏的轉(zhuǎn)動通過鏈條傳遞給后軸鏈輪，鏈輪帶動棘輪同步旋轉(zhuǎn)，棘輪通過棘爪驅(qū)動后輪，從而使自行車前進。如果保持腳踏不動，后車輪便會超越鏈輪而轉(zhuǎn)動，此時棘爪在棘齒背上滑過，發(fā)出“嗒嗒”聲，驅(qū)動力無法由車輪傳遞到腳踏。

【知識準備】

二、槽輪機構(gòu)

槽輪機構(gòu)也是一種間歇運動機構(gòu)。它由槽輪3、撥盤1和機架組成，如圖3-4-6所示。具有圓銷2的撥盤1是主動件，具有徑向槽的槽輪3是從動件。當撥盤1作連續(xù)回轉(zhuǎn)時，圓銷2進入從動槽輪3的徑向槽時，即撥動槽輪3轉(zhuǎn)動；當圓銷2由徑向槽滑出時，槽輪3即停止運動。為了使槽輪3具有精確的間歇運動，當圓銷2脫離徑向槽時，撥盤1上的鎖止弧應恰好卡在槽輪3的凹圓弧上，迫使槽輪3停止運動，直到圓銷2再次進入下一個徑向槽時，鎖止弧脫開，槽輪才能繼續(xù)回轉(zhuǎn)。

對于外嚙合的槽輪機構(gòu)，槽輪轉(zhuǎn)向與撥盤的轉(zhuǎn)向相反。由圖3-4-7可見，內(nèi)嚙合的槽輪機構(gòu)，槽輪與撥盤的轉(zhuǎn)向相同。

【知識準備】

三、不完全齒輪機構(gòu)

不完全齒輪機構(gòu)是在普通漸開線齒輪的基礎(chǔ)上演化而來的，不同之處在于輪齒沒有布滿整個圓周。它分為外嚙合和內(nèi)嚙合兩種類型，分別如圖3-4-10（a）和3-4-10（b）所示，外嚙合機構(gòu)中，主動件和從動件轉(zhuǎn)向相反；內(nèi)嚙合機構(gòu)中，則轉(zhuǎn)向相同。圖3-4-10（c）是不完全齒輪齒條機構(gòu)。

【知識準備】

三、不完全齒輪機構(gòu)

不完全齒輪機構(gòu)的優(yōu)點是結(jié)構(gòu)簡單、制造方便，不完全齒輪機構(gòu)常用于計數(shù)器、多工位自動化機械中。在不完全齒輪機構(gòu)中，主動輪1只有一個或幾個齒，從動輪2上具有多個與主動輪嚙合的輪齒和鎖止弧，從而把主動輪的連續(xù)旋轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)化為從動輪的間歇運動。不完全齒輪機構(gòu)的優(yōu)點是結(jié)構(gòu)簡單、制造方便，可以方便地設(shè)計從動輪的靜止時間和運動時間。缺點是從動輪時而勻速轉(zhuǎn)動、時而靜止，在運動與靜止之間轉(zhuǎn)化時有嚴重的沖擊和振動，所以只能用于低速輕載的場合。不完全齒輪機構(gòu)常用于計數(shù)器、多工位自動化機械中。謝謝觀看汽車機械基礎(chǔ)01汽車常用材料02汽車機械設(shè)計基礎(chǔ)03汽車常用機構(gòu)04汽車常用傳動機構(gòu)目錄05汽車支撐類零部件06汽車聯(lián)接類零部件6汽車聯(lián)接類零部件

任務描述：

汽車的機械部分通常有若干零部件組成，而零部件間需要有一定形式的連接才能構(gòu)成一定功能的機構(gòu)。如汽車變速箱內(nèi)部有許多齒輪和轉(zhuǎn)軸，軸與軸上的齒輪采用鍵聯(lián)接實現(xiàn)傳動，在汽車上根據(jù)結(jié)構(gòu)與功能不同，鍵聯(lián)接有多種形式，各有特點。在發(fā)動機的內(nèi)部結(jié)構(gòu)中我們看到銷、螺紋等聯(lián)接形式，本單元中我們將學習鍵、銷、螺紋的種類、特點及作用，為繼續(xù)學習汽車構(gòu)造與維修等知識打下堅實的基礎(chǔ)。單元1鍵、銷及螺紋聯(lián)接

知識目標：

（1）掌握鍵連接的作用、特點、類型和應用；

（2）熟知銷的作用、分類、特點和應用；

（3）熟知螺紋的類型、特點和應用。

技能目標：

（1）能正確進行汽車各種類型件鍵的拆裝；

（2）能正確進行螺紋連接的預緊與防松；

（3）能正確分清螺紋聯(lián)接、鍵和銷的類型及其在汽車上的應用。

素質(zhì)目標：

（1）識別鍵、銷、螺紋在汽車結(jié)構(gòu)上的運用，體驗科技之美；

（2）意識到零件雖小但很重要，體會鍵、銷、螺紋在汽車上的不可替代性，樹立崗位責任意識。單元1鍵、銷及螺紋聯(lián)接

【知識準備】

一、鍵的作用與特點

鍵聯(lián)接主要用于軸與軸上零件齒輪、帶輪、聯(lián)軸器之間的周向固定，用以傳遞轉(zhuǎn)矩，其中有的鍵連接也兼有軸向固定或軸向?qū)虻淖饔?。如圖6-1-1所示。

二、鍵的類型

鍵是標準件，它可以分為平鍵、半圓鍵、楔鍵、切向鍵及花鍵等幾類。平鍵聯(lián)接和半圓鍵聯(lián)接構(gòu)成松鍵連接，楔鍵和切向鍵聯(lián)接構(gòu)成緊鍵連接，除此以外還有花鍵連接。

1.平鍵連接

平鍵是矩形截面的連接鍵，其兩側(cè)面是工作面，上表面與輪轂上的鍵槽底部之間留有間隙，鍵的上、下表面為非工作面。工作時靠鍵與鍵槽側(cè)面的擠壓來傳遞扭矩。平鍵連接具有結(jié)構(gòu)簡單、裝拆方便、對中性好等優(yōu)點，因而應用廣泛。如圖6-1-2所示。

二、鍵的類型

（1）普通平鍵

普通平鍵在連接中應用最為普遍，按端部結(jié)構(gòu)不同分為圓頭普通平鍵（A型）、平頭普通平鍵（B型）和單圓頭普通平鍵（C型）。普通平鍵對中性良好，裝拆方便，適用于高速、高精度和承受載荷、沖擊的場合，但不能實現(xiàn)軸上零件的軸向定位。如圖6-1-3所示。

二、鍵的類型

（2）導向平鍵

導向平鍵用于輪轂與軸間需要有相對滑動的動連接。導向平鍵用螺釘固定在軸上的鍵槽中，輪轂沿鍵的側(cè)面作軸向滑動。為便于拆裝，制有起鍵螺孔。導向平鍵用于輪轂沿軸向移動距離較小的場合，如變速箱中的滑移齒輪，當輪轂的軸向移動距離較大時宜采用滑鍵連接。如圖6-1-4所示。

二、鍵的類型

（2）導向平鍵

導向平鍵用于輪轂與軸間需要有相對滑動的動連接。導向平鍵用螺釘固定在軸上的鍵槽中，輪轂沿鍵的側(cè)面作軸向滑動。為便于拆裝，制有起鍵螺孔。導向平鍵用于輪轂沿軸向移動距離較小的場合，如變速箱中的滑移齒輪，當輪轂的軸向移動距離較大時宜采用滑鍵連接。如圖6-1-4所示。

導向平鍵裝拆方便，

對零件對中性無影響，容易制造，

作用可靠，多用于高精度聯(lián)接。

但只能圓周固定，易串動（軸向），

不能承受軸向力。其要求粗糙度小，

光潔度高，摩擦小，否則壽命短。

二、鍵的類型

（3）滑鍵

軸上零件滑移距離越大，導鍵越長，制造越困難，這時宜采用滑鍵?；I固定在輪轂上，輪轂帶動滑鍵在軸槽中作軸向滑動，軸上應沖出較長的鍵槽。滑鍵在輪轂上固定可釆用不同方式，主要有雙鉤頭滑鍵和單圓鉤頭滑鍵兩種結(jié)構(gòu)形式。如圖6-1-5所示。

二、鍵的類型

2.半圓鍵連接

半圓鍵工作面也是鍵的兩個側(cè)面。軸上鍵槽用與半圓鍵半徑相同的盤狀銑刀銑出，因此半圓鍵在槽中可繞其幾何中心擺動以適應輪轂槽底面的斜度。半圓鍵連接的結(jié)構(gòu)簡單，制造和裝拆方便，但由于軸上鍵槽較深，對軸的強度削弱較大，故一般多用于輕載連接，尤其是錐形軸端與輪轂的連接中。如圖6-1-6所示。

二、鍵的類型

3.楔鍵連接

楔鍵的上下表面是工作面，鍵的上表面和輪轂鍵槽底面均具有1:100的斜度。裝配時將楔鍵打入，使楔鍵楔緊在軸和輪轂的鍵槽中，楔鍵的上、下表面受擠壓，工作時，靠鍵、軸、轂之間的摩擦力及鍵受到的偏壓來傳遞轉(zhuǎn)矩，同時能承受單方向的軸向載荷。楔鍵連接用于靜聯(lián)接。楔鍵分為普通楔鍵和鉤頭楔鍵。如圖6-1-7所示。

二、鍵的類型

3.楔鍵連接

楔鍵優(yōu)點：在傳遞有沖擊和振動的較大轉(zhuǎn)矩時，保證聯(lián)接的可靠性。楔鍵缺點：鍵在楔緊后，軸和輪轂的配合產(chǎn)生偏心和偏斜，破壞了軸與轂的同軸度，故這種聯(lián)接主要用于對中精度要求不高和低速的場合，變載易松動。其中鉤頭楔鍵只用于軸端連接，如在中間用，鍵槽要比鍵長2倍才能裝入，且要罩安全罩。

二、鍵的類型

4.花鍵連接

花鍵連接是由帶有多個縱向鍵齒的軸與轂組成的，花鍵可視為由多個平鍵組成，鍵齒側(cè)面為工作面。如圖6-1-8所示。

二、鍵的類型

花鍵連接齒數(shù)多，受力均勻，槽淺，應力集中小，對軸和轂的強度削弱小，對中性和導向性好，適用于載荷較大，定心精度要求較高的靜連接和動連接中。但是花鍵結(jié)構(gòu)復雜，加工需專門的刀具和設(shè)備，成本較高。

按齒型不同，花鍵連接可分為矩形花鍵連接和漸開線花鍵連接。

（1）矩形花鍵。端平面上外花鍵的鍵齒或內(nèi)花鍵的鍵槽的兩側(cè)齒形為相互平行的直線且對稱于軸平面的花鍵稱為矩形花鍵。花鍵通常要進行熱處理，表面硬度應高于40HRC，由于制造時軸和轂上的接合面都要經(jīng)過磨削，這樣就能消除熱處理引起的變形。矩形花鍵具有定心精度高、定心穩(wěn)定性好、應力集中較小、承載能力較大的特點,故應用廣泛。如圖6-1-9所示。

二、鍵的類型

花鍵連接齒數(shù)多，受力均勻，槽淺，應力集中小，對軸和轂的強度削弱小，對中性和導向性好，適用于載荷較大，定心精度要求較高的靜連接和動連接中。但是花鍵結(jié)構(gòu)復雜，加工需專門的刀具和設(shè)備，成本較高。

按齒型不同，花鍵連接可分為矩形花鍵連接和漸開線花鍵連接。

（1）矩形花鍵。端平面上外花鍵的鍵齒或內(nèi)花鍵的鍵槽的兩側(cè)齒形為相互平行的直線且對稱于軸平面的花鍵稱為矩形花鍵。花鍵通常要進行熱處理，表面硬度應高于40HRC，由于制造時軸和轂上的接合面都要經(jīng)過磨削，這樣就能消除熱處理引起的變形。矩形花鍵具有定心精度高、定心穩(wěn)定性好、應力集中較小、承載能力較大的特點,故應用廣泛。如圖6-1-9所示。

二、鍵的類型

(2)漸開線花鍵。鍵齒在圓柱（或圓錐）面上且齒形為漸開線的花鍵稱為漸開線花鍵。漸開線花鍵又分為圓柱直齒漸開線花鍵、圓錐直齒漸開線花鍵和圓柱斜齒漸開線花鍵。如圖6-1-10所示。

漸開線花鍵連接工藝性較好，制造精度較高，花鍵齒的齒根強度高，應力集中小，故承載能力大,使用壽命長;漸開線花鍵的定心方式為齒形定心，定心精度高，當鍵齒受載時，在齒面壓力的作用下能自動平衡定心,有利于各齒均勻承載。

二、鍵的類型

5.切向鍵連接

切向鍵由兩個斜度為1:100的普通楔鍵組成。裝配時兩個楔鍵分別從輪轂一端打入，使其兩個斜面相對，共同楔緊在軸與輪轂的鍵槽內(nèi)。其上、下兩面（窄面）為工作面，切向鍵連接的工作原理是靠工作面的擠壓來傳遞轉(zhuǎn)矩。一個切向鍵只能傳遞一個方向的轉(zhuǎn)矩，傳遞雙向轉(zhuǎn)矩時，須用互成120°～130°角的兩個鍵。切向鍵的鍵槽對軸的強度削弱較大，另外，切向鍵連接還使裝在軸上的零件與軸產(chǎn)生偏心，故切向鍵連接適用于對中性和運動精度要求不高、低速、重載且軸的直徑大于100mm的場合。如圖6-1-11所示。

三、鍵連接在汽車上應用

1.鍵連接在汽車上的應用

汽車帶輪與軸的配合，曲軸頸上通常會使用平鍵進行裝配，汽車的中間軸上會用半圓鍵進行裝配，花鍵連接適用于定心精度要求高、載荷大，或經(jīng)常要求滑動的連接，如汽車傳動軸萬向節(jié)叉、汽車半軸、變速器中同步器等部位的連接，如圖6-1-12所示。

三、鍵連接在汽車上應用

2.鍵連接失效形式及原因分析

（1）平鍵連接失效形式及原因分析

1）鍵的工作面被壓潰、被擠壓破壞

鍵的兩側(cè)面是工作面，靠鍵同鍵槽側(cè)面的擠壓進行工作。如果鍵的工作面太粗糙，受力不均勻和強度不夠，鍵的工作面之間存在間隙，鍵在脈動擠壓應力作用下逐漸磨損，出現(xiàn)松動等現(xiàn)象，如圖6-1-13（a）、（b）所示。

三、鍵連接在汽車上應用

2.鍵連接失效形式及原因分析

2）鍵被剪斷

鍵的設(shè)計寬度和長度不夠，在嚴重過載的情況下，鍵承受的剪應力超過最大極限應力，或因周期性剪應力使鍵出現(xiàn)疲勞破壞，如圖6-1-13（c）所示。

三、鍵連接在汽車上應用

2.鍵連接失效形式及原因分析

（1）花鍵連接失效形式及原因分析

花鍵連接的理想狀態(tài)為可以長時間定心精度高、對中性好、正常傳遞轉(zhuǎn)矩而不出現(xiàn)松動和軸向竄動。如果花鍵連接發(fā)生故障，則不能正常傳遞轉(zhuǎn)矩，會出現(xiàn)松動、花鍵軸斷裂等現(xiàn)象，如圖6-1-14所示。

1）內(nèi)外花鍵齒工作面磨損，傳動失效。

2）由于花鍵連接存在著間隙，在脈動載荷和振動作用下，內(nèi)外鍵齒間發(fā)生相對運動，出現(xiàn)摩擦磨損。當磨損增大到一定量時，由于間隙增大，沖擊加劇，最終導致整個連接失效。

3）內(nèi)外花鍵齒出現(xiàn)剪切斷裂，機構(gòu)停止工作。由于瞬間的工作載荷過大，出現(xiàn)突然斷

裂；或者由于脈動應力幅過大，出現(xiàn)疲勞破壞。

4）內(nèi)外花鍵齒出現(xiàn)變形，縫隙增大。瞬間或長期的應力集中，導致鍵齒變形。

5）花鍵軸出現(xiàn)斷裂，鍵連接失效。

6）瞬間工作轉(zhuǎn)矩過大，花鍵軸扭轉(zhuǎn)剛度太小，花鍵軸出現(xiàn)扭曲或斷裂。

三、鍵連接在汽車上應用

2.鍵連接失效形式及原因分析

二、銷的連接及選用

1.銷的作用

銷連接通常用來固定零件間的相互位置，起定位作用；也可用于軸與輪轂的聯(lián)接，可以傳遞不大的轉(zhuǎn)矩；還可以作為安全裝置中的過載剪斷原件。

2.銷的分類

（1）按結(jié)構(gòu)形狀分類

圓柱銷、圓錐銷、槽銷、銷軸和開口銷等。如圖6-1-15所示。

二、銷的連接及選用

1.銷的作用

圓柱銷：利用過盈配合固定，多次拆卸會降低定位精度和可靠性。

圓錐銷：常用的錐度為1:50，裝配方便，定位精度高，多次拆卸不會影響定位精度。

開尾圓錐銷：適用于有沖擊、振動的場合。在裝入銷孔后，把末端開口全部撐開，能保證銷不松脫。若被連接零件的錐孔未打通或為了裝拆方便，也可用一段帶有螺桿的螺紋圓柱銷或螺紋圓錐銷。

槽銷：槽銷上有碾壓或模鍛出的三條縱向溝槽，能承受振動和變載荷。

銷軸：用于兩零件鉸接處,形成鉸鏈連接。

開口銷：一種防松零件，不但能用于六角開槽螺母的防松,還可防止有孔銷軸等的脫落。

二、銷的連接及選用

(2)按結(jié)構(gòu)形狀分類

定位銷、聯(lián)接銷、安全銷。如圖6-1-16所示。

定位銷——主要用于零件間位置定位，常用作組合加工和裝配時的主要輔助零件。

聯(lián)接銷——主要用于零件間的聯(lián)接或鎖定，可傳遞不大的載荷。

安全銷——主要用于安全保護裝置中的過載剪斷元件。

二、銷的連接及選用

3.銷在汽車上的應用

銷因其良好的性能在汽車上有較多的應用，銷在汽車上的應用主要有發(fā)動機的活塞銷、制動鼓開口銷、轉(zhuǎn)向節(jié)主銷等。如圖6-1-17所示。

三、螺紋的連接及選用

螺紋連接件由于拆裝方便、形式多樣、運用靈活等優(yōu)點而在汽車上得到廣泛應用。一輛普通的汽車上有上千個螺紋連接件。螺紋連接件在汽車結(jié)構(gòu)中應用廣泛，所起的作用重要且復雜。汽車作為一種高速運動的交通工具，和人們的生命、財產(chǎn)安全息息相關(guān)，如果不重視起螺紋連接件的正確使用和維護，后果不堪設(shè)想。

1.螺紋的基本知識

（1）螺紋的形成及用途

將一直角三角形的底邊與一圓柱體底面圓周重合，繞在圓柱體上，則三角形的斜邊在圓柱體表面上形成螺旋線。再取一個通過圓柱軸線的牙型平面（如矩形、三角形、梯形），使其沿螺旋線移動，則此牙型平面的空間軌跡即構(gòu)成螺紋。螺紋用于零件之間的連接和傳遞動力。

三、螺紋的連接及選用

螺紋連接件由于拆裝方便、形式多樣、運用靈活等優(yōu)點而在汽車上得到廣泛應用。一輛普通的汽車上有上千個螺紋連接件。螺紋連接件在汽車結(jié)構(gòu)中應用廣泛，所起的作用重要且復雜。汽車作為一種高速運動的交通工具，和人們的生命、財產(chǎn)安全息息相關(guān)，如果不重視起螺紋連接件的正確使用和維護，后果不堪設(shè)想。

1.螺紋的基本知識

（1）螺紋的形成及用途

將一直角三角形的底邊與一圓柱體底面圓周重合，繞在圓柱體上，則三角形的斜邊在圓柱體表面上形成螺旋線。再取一個通過圓柱軸線的牙型平面（如矩形、三角形、梯形），使其沿螺旋線移動，則此牙型平面的空間軌跡即構(gòu)成螺紋。螺紋用于零件之間的連接和傳遞動力。

三、螺紋的連接及選用

（2）螺紋的加工

加工螺紋的方法比較多，常見的是用車床加工，或用絲錐、板牙加工直徑較小的螺紋。如圖6-1-19所示。

三、螺紋的連接及選用

（3）螺紋的主要參數(shù)

1）牙型。在通過螺紋軸線的剖面上，螺紋的輪廓形狀稱為螺紋牙型。在軸向截面內(nèi)，螺紋牙型兩側(cè)邊的夾角稱為牙型角。

2）公稱直徑。如圖6-1-20所示。

大徑d:與外螺紋牙頂或內(nèi)螺紋牙底相切的假想圓柱面的直徑，是螺紋的公稱直徑。

小徑dl:與外螺紋牙底或內(nèi)螺紋牙頂相切的假想圓柱面的直徑。

中徑d2:一個假想圓柱的直徑，該圓柱的母線通過牙型上牙厚和牙間寬度相等的直徑。

三、螺紋的連接及選用

（3）螺紋的主要參數(shù)

3）螺距和導程。相鄰兩牙在中徑線上對應兩點間的軸向距離稱為螺距p。同一條螺旋線相鄰兩牙在中徑線上對應兩點間的軸向距離稱為導程ph。p與ph之間的關(guān)系為:ph=np,n為螺紋的線數(shù)。

4)線數(shù)。形成螺紋的螺旋線數(shù)目。

螺紋的牙型、公稱直徑、螺距、線數(shù)和旋向稱為螺紋的五大要素，只有上述五個要素完全相同的螺紋才能旋合在一起。

三、螺紋的連接及選用

(4）螺紋的標注

完整的普通螺紋標記由螺紋特征代號、尺寸代號、公差帶代號及其他有必要做進一步說明的個別信息組成。普通螺紋的標注如下所示：

國標規(guī)定：

1）粗牙螺紋不標注螺距。

2）單線螺紋的尺寸代號為“公稱直徑×螺距”，公稱直徑和螺距數(shù)值的單位為mm。對于粗牙螺紋，可以省略標注其螺距項。

3）多線螺紋的尺寸代號為“公稱直徑×導程螺距”，公稱直徑、導程和螺距數(shù)值的單位為mm。

三、螺紋的連接及選用

4）對于左旋螺紋，應在旋合長度代號之后標注“LH”代號。旋合長度代號與旋向代號

間用“－”號分開。右旋螺紋不標注旋向代號。

5）對于短旋合長度組和長旋合長度組的螺紋，宜在公差帶代號后分別標注“S”和“L”

代號。旋合長度代號與公差帶間用“－”號分開。中等旋合長度組螺紋不標注旋合長度代號（N）。

6）中徑和頂徑公差帶代號相同時，只標注一次。

例如：公稱直徑為8mm、螺距為1mm的單線細牙螺紋，標注為：M81。

公稱直徑為16mm、螺距為1.5mm、導程為3mm的雙線螺紋，標注為：M1631.5。

三、螺紋的連接及選用

（5）螺紋的類型。在圓柱外表面上所形成的螺紋稱外螺紋，如圖6-1-22（a）所示;在圓柱內(nèi)表面上所形成的螺紋稱內(nèi)螺紋，如圖6-1-22（b）所示。

三、螺紋的連接及選用

根據(jù)螺紋螺旋線旋繞方向的不同，螺紋可分為右旋螺紋和左旋螺紋。按螺旋線的數(shù)目不同，又可分成單線螺紋（沿一條螺旋線所形成的螺紋）和多線螺紋（沿兩條或兩條以上的螺旋線所形成的螺紋)。

按螺紋牙型不同，常用的螺紋有三角形螺紋、矩形螺紋、梯形螺紋和鋸齒形螺紋，如圖6-1-22所示。

三、螺紋的連接及選用

（5）螺紋連接件的基本類型

1）螺紋連接件

常用的螺紋連接件有螺栓、雙頭螺柱、螺釘、螺母等。一端制有外螺紋且頭上無槽的螺紋制件稱為螺栓；一端制有外螺紋且頭上有槽的螺紋制件稱為螺釘；兩端均制有外螺紋的螺紋制件稱為雙頭螺柱；制有內(nèi)螺紋與螺栓、螺柱相配的螺紋制件稱為螺母；緊定螺釘屬于無頭螺釘。連接件之間的墊圈主要作用是保護接觸面，防止其在擰緊螺母時被擦傷，并可擴大接觸面積以減小表面的擠壓力；有的墊圈還起螺紋連接的防松作用。如圖6-1-23所示。

三、螺紋的連接及選用

（5）螺紋連接件的基本類型

2）螺紋連接基本類型

①螺栓連接。螺栓連接常用于連接兩件都不太厚的零件。它又分為以下兩種情況：

一是普通螺栓連接，如圖6-1-24（a）所示。被連接件的孔無需切制螺紋，所以結(jié)構(gòu)簡單、裝拆方便，應用廣泛。

二是鉸制孔螺栓連接，如圖6-1-24（b）所示?？着c螺栓桿之間沒有間隙，常采用基孔制過渡配合。鉸制孔螺栓連接能精確固定被連接件的相對位置，并能承受橫向載荷，但螺栓制造成本較高，對孔的加工精度要求也較高。

三、螺紋的連接及選用

（5）螺紋連接件的基本類型

3）雙頭螺柱連接。雙頭螺柱連接是將一個較薄零件和一較厚零件連接在一起，較薄的零件鉆成通孔。而較厚的零件上做成不穿通的螺孔（內(nèi)螺紋），連接時，將螺柱的一端擰入較厚零件的螺孔中，另一端穿過較薄的零件上的通孔，套上墊圈，再用螺母擰緊。如圖6-1-25所示。

三、螺紋的連接及選用

（5）螺紋連接件的基本類型

4）螺釘連接。螺釘連接的兩個零件同雙頭螺柱的相同。較厚的零件上加工成螺紋孔（多為盲孔），較薄的零件上加工成光孔，將螺釘穿過光孔而旋入螺孔，靠螺釘頭部壓緊，將兩被連接零件連在一起。螺釘連接多用于受力不大的情況下。如圖6-1-26所示。

三、螺紋的連接及選用

（5）螺紋連接件的基本類型

5）緊定螺釘連接。緊定螺釘連接利用擰入零件螺紋孔中的螺紋末端頂住另一零件的表面或頂入另一零件上的凹坑中，以固定兩個零件的相對位置。這種連接方式結(jié)構(gòu)簡單，有的可任意改變零件在周向或軸向的位置，便于調(diào)整，如電器開關(guān)旋扭的固定。如圖6-1-27所示。

三、螺紋的連接及選用

（6）螺紋連接在汽車上的應用

1）固定作用。螺紋連接件可以將2個零件或部件緊密地組成一個整體，例如把氣缸蓋固定在氣缸體上；把車廂固定在車架上和把曲軸軸承蓋固定在軸承座上等。這種情況下螺栓承受的是拉應力作用，只要它的抗拉強度足夠大，且固定部位沒有松動，這種固定就是可靠的。

2)傳力作用。兩個轉(zhuǎn)動著的零件，通過螺紋連接件連接起來后，一個零件的轉(zhuǎn)矩便通過螺紋連接件傳遞給另一個零件。例如，汽車上用螺栓把前后兩段傳動軸、半軸凸緣跟輪轂、輪輞跟輪轂連接起來等。這種情況下，螺栓除了承受拉應力的作用外，還要承受剪切應力的作用。

3）連接作用。經(jīng)常需要拆卸的零件之間往往采用螺紋連接件，以便拆裝。如汽車發(fā)動機油底殼與曲軸箱的連接、空氣濾清器跟化油器上體的連接、各種導線與電氣零件的連接等。這種連接件一般承受的載荷不大，但是連接必須牢固、可靠,才能保證被連接件的正常工作。

三、螺紋的連接及選用

（6）螺紋連接在汽車上的應用

4）定位作用。汽車上有些零件之間保持著嚴格的相對位置關(guān)系，且這種關(guān)系經(jīng)常需要變化或調(diào)整，調(diào)整之后依靠螺栓或螺釘固定它們的相對位置。例如，某缸氣門間隙調(diào)整完畢，用相應氣門搖臂上的螺母鎖緊，以防氣門間隙發(fā)生變化；離合器分離杠桿調(diào)整螺栓的固定、制動踏板拉桿調(diào)整之后的固定等。

5）密封作用。汽車上許多經(jīng)常需要更換介質(zhì)的零件，如油底殼、變速器殼體、后橋殼轉(zhuǎn)向機殼、燃油箱等，其底部都有放油螺塞。它與相應的殼體緊密結(jié)合，有的還被預先磁化而具有吸附微小金屬磨屑的功能。這種螺塞雖然不承受大的載荷，但因為需要經(jīng)常拆裝，其尺寸一般較大，使之具有足夠的強度。在螺塞與基體零件之間放置銅墊圈起密封作用。

6）調(diào)整作用。例如：汽車發(fā)動機潤滑系和底盤制動系中使用的許多止回閥，都可以通過調(diào)整螺釘來調(diào)節(jié)彈簧的預緊力；離合器拉桿、駐車制動器拉桿、離合器分離杠桿和氣門搖臂等均利用螺釘進行調(diào)整。以螺紋連接件作為調(diào)整載體，既方便又實用。

三、螺紋的連接及選用

（7）螺紋連接失效形式原因

1）失效形式。

①受靜載荷螺栓的失效形式多為部分的塑性變形或螺栓被拉斷。

②受交變載荷的螺栓的失效形式多為螺栓的疲勞斷裂。

③受橫向載荷的鉸制孔用螺栓連接，其失效形式主要為螺栓桿剪斷，栓桿或被連接件孔接觸表面擠壓破壞。

三、螺紋的連接及選用

（7）螺紋連接失效形式原因

④如果螺紋精度低或者連接時常拆裝，很可能發(fā)生滑扣現(xiàn)象。

⑤螺紋連接件發(fā)生電化學腐蝕或空氣氧化，銹蝕嚴重時降低連接件強度。

2）失效原因分析。

①普通螺紋連接在擰緊時，螺栓因承受拉力引起伸長，導致螺母支撐面附近的螺栓承受很大的載荷，而且螺母承受的壓縮載荷也同樣產(chǎn)生載荷集中效應。當外載荷增加時，螺栓繼續(xù)彈性伸長，被連接件的壓縮變形相應減少（即緊固力減小），甚至消失；或因螺栓伸長超過了彈性極限，因塑性屈服而產(chǎn)生永久變形，使緊固力減小，導致連接失效（畸變、斷裂、喪失緊固性）。這種因載荷過大引起的失效是螺紋連接失效形式之一。

三、螺紋的連接及選用

（7）螺紋連接失效形式原因

②交變載荷作用在緊連接的螺栓上時，螺栓因受較大的交變應力產(chǎn)生疲勞裂紋甚至斷裂。疲勞破壞是螺紋聯(lián)接最常見的失效形式。疲勞失效常位于螺母的支撐面、螺紋尾部或螺栓頭與桿的過渡圓角處。螺紋連接受交變載荷，也會使連接中的預緊力變化以致螺紋松脫。

③因材料蠕變造成的螺紋連接失效。在高溫下，螺栓承載能力會隨時間而降低。此時，螺栓承載的應力并未超過材料的彈性極限。金屬材料在恒定溫度和恒定應力的長期作用下，隨著時間的延長材料緩慢地發(fā)生塑性變形，因此造成在高溫下螺栓連接失效。

任務描述：

聯(lián)軸器、離合器都是用來連接兩軸，使其一同回轉(zhuǎn)并傳遞轉(zhuǎn)矩的部件。聯(lián)軸器連接的兩軸，只有在機器停車后用拆卸方法才能使兩軸分離。而離合器連接的兩軸，在機器運轉(zhuǎn)時就能使兩軸連接或分離。制動器的主要功用是降低機械的運轉(zhuǎn)速度或使其停止轉(zhuǎn)動。在汽車構(gòu)造中，聯(lián)軸器、離合器和制動器是保障汽車正常工作必不可少的裝置。通過本單元的學習，熟悉聯(lián)軸器、離合器、制動器的功用及特點，為繼續(xù)學習汽車構(gòu)造與維修等知識打下堅實的基礎(chǔ)。單元2聯(lián)軸器、離合器和制動器

知識目標：

（1）掌握聯(lián)軸器、離合器和制動器的功用和類型；

（2）掌握聯(lián)軸器、離合器和制動器在汽車上的應用。

技能目標：

（1）能講述聯(lián)軸器、離合器和制動器在汽車上的應用；

（2）能在實車上識別聯(lián)軸器、離合器和制動器；

（3）能正確進行制動器的拆卸。

素質(zhì)目標：

（1）具有良好的團隊協(xié)作精神和自學能力；

（2）體會離合器、制動器的重要性，樹立安全駕駛的理念。單元2聯(lián)軸器、離合器和制動器【知識準備】

一、聯(lián)軸器

1.聯(lián)軸器的功用

聯(lián)軸器是指將軸連接起來并能使兩軸能夠正常運轉(zhuǎn)的部件。聯(lián)軸器屬于機械通用零部件范疇,用來連接不同機構(gòu)或部件上的兩根軸。如圖6-2-1所示。它把原動機和工作機械的軸聯(lián)接起來并傳遞扭矩,可以適當補償兩根軸因制造、安裝等因素造成的徑向、軸向和角向誤差,同時當安全聯(lián)軸器發(fā)生過載時，聯(lián)軸器打滑或銷子斷開以保護工作機械。彈性聯(lián)軸器還有緩沖、減振和提高軸系動態(tài)性能的作用?！局R準備】

一、聯(lián)軸器

2.聯(lián)軸器的類型

聯(lián)軸器的類型很多，根據(jù)各種位移有無補償能力。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，可分為固定式和可移式兩大類。其中，固定式剛性聯(lián)軸器不能補償兩軸的相對偏移;可移式剛性聯(lián)軸器能補償兩軸的相對偏移。彈性聯(lián)軸器含有彈性元件,能補償兩軸間的偏移,并具有吸收振動和緩和沖擊的能力。

（1）固定式剛性聯(lián)軸器

結(jié)構(gòu)簡單、價格便宜、傳遞轉(zhuǎn)矩大，但不具有補償被連接兩軸軸線相對偏移的能力，也不具有緩沖、減振的性能。只能用于被連接體兩軸線準確對中的場合?！局R準備】

一、聯(lián)軸器

1）凸緣聯(lián)軸器。凸緣聯(lián)軸器由兩個帶凸緣的半聯(lián)軸器和連接螺栓組成，如圖6-2-1所示。這種聯(lián)軸器有兩種對中方式：一種是通過分別具有凸肩和凹槽的兩個半聯(lián)軸器的相互嵌合來對中，半聯(lián)軸器之間采用普通螺栓連接如圖6-2-1（a），靠結(jié)合面間的摩擦力來傳遞轉(zhuǎn)矩；另一種是通過鉸制孔用螺栓與孔的緊配合對中如圖6-2-1（b），靠鉸制孔用螺栓來傳遞轉(zhuǎn)矩。

凸緣聯(lián)軸器的結(jié)構(gòu)簡單,傳遞的轉(zhuǎn)矩較大，裝拆方便，但不能補償軸線的偏移，所以對兩軸的同軸度要求較高，所以安裝較復雜。它適用于兩軸剛性大、低速大轉(zhuǎn)矩、載荷平穩(wěn)的場合，是一種應用最廣泛的剛性聯(lián)軸器?！局R準備】

一、聯(lián)軸器

2)套筒聯(lián)軸器套筒聯(lián)軸器由套筒和連接零件組成,這種聯(lián)軸器構(gòu)造簡單、徑向尺寸小、容易制造,但是在裝卸時需要兩軸做軸向移動，因此裝卸不太方便。由于對兩軸的軸線偏移無補償作用,多用于兩軸能嚴格對中、低速輕載、并要求聯(lián)軸器徑向尺寸小的場合。如圖6-2-2所示?！局R準備】

一、聯(lián)軸器

（2）可移式剛性聯(lián)軸器

常用的可移式剛性聯(lián)軸器有滑塊聯(lián)軸器、萬向聯(lián)軸器和齒輪聯(lián)軸器等。

1）滑塊聯(lián)軸器滑塊聯(lián)軸器是無彈性元件撓性聯(lián)軸器的一種，由兩個在端面上開有凹槽的半聯(lián)軸器和一個兩面帶有凸牙的中間盤組成，凸牙可在凹槽中滑動，故可補償安裝及運轉(zhuǎn)時兩軸間的相對位移，靠凸牙和凹槽的結(jié)合面來傳遞轉(zhuǎn)矩，兩軸線偏移較大時,離心力較大,且磨損較大。這種軸器結(jié)構(gòu)簡單，徑向尺寸小，主要用于兩軸有徑向位移和角度位移、沖擊小及轉(zhuǎn)速不高的場合。如圖6-2-3所示。【知識準備】

一、聯(lián)軸器

2)萬向聯(lián)軸器萬向聯(lián)軸器又稱十字鉸鏈聯(lián)軸器,習慣上稱為萬向節(jié)。該聯(lián)軸器是由兩端的叉形的萬向接頭和一個十字連接件組成，如圖6-2-4所示，可用于兩軸線交角較大的場合。當主動軸做勻速轉(zhuǎn)動時，從動軸則做周期性變角速度轉(zhuǎn)動，這在傳動中會引起附加動載荷，為了避免這一缺點，常將兩個萬向聯(lián)軸器成對伸用,安裝時要保證中間件連接軸上的兩個叉形接頭位于同一平面上，且保證兩連接軸與中間軸的夾角相等，這樣才能使得兩軸轉(zhuǎn)速相同。

萬向聯(lián)軸器能補償較大的角位移,結(jié)構(gòu)緊湊,使用、維護方便,廣泛應用與汽車、拖拉機、船舶、工程機械和切削機床等的傳動系統(tǒng)中。【知識準備】

一、聯(lián)軸器

3）齒式聯(lián)軸器齒式聯(lián)軸器是允許綜合位移剛性聯(lián)軸器中具有代表性的一種聯(lián)軸器。它由兩個帶有內(nèi)齒及凸緣外套筒和兩個帶有外齒的內(nèi)套筒組成。兩個外套簡用螺栓連接，兩個內(nèi)套筒用鍵與兩軸連接,內(nèi)、外齒相互嚙合傳遞扭矩。如圖6-2-5所示。

由于內(nèi)、外齒嚙合時具有較大的頂隙和側(cè)隙，齒的形狀有直齒和鼓形齒兩種，因此這種聯(lián)軸器具有徑向、軸向和角度位移補償?shù)墓δ?。由于?nèi)、外齒廓均為漸開線，故制造和安裝精度要求較高，成本高。但由于傳遞載荷能力與位移補償能力強，所以在汽車、重型機械中被廣泛應用。【知識準備】

一、聯(lián)軸器

（3）彈性聯(lián)軸器彈性聯(lián)軸器是利用彈性接觸件的彈性變形來補償兩軸的相對位移,從而緩和沖擊和吸收振動。常用的類型有彈性套柱銷聯(lián)軸器、彈性柱銷聯(lián)軸器和輪胎式聯(lián)軸器等。

1）彈性套柱銷聯(lián)軸器。彈性套柱銷聯(lián)軸器的構(gòu)造與凸緣聯(lián)軸器相似,只是用套有彈性套的柱銷代替了連接螺栓。因為通過彈性套傳遞轉(zhuǎn)矩,利用彈性套的變形來補償兩軸的相對位移,故可緩沖吸振。如圖6-2-6所示。

這種軸器結(jié)構(gòu)簡單,但彈性套易損壞,用于沖擊載荷小,起動頻繁的中、小功率傳動。【知識準備】

一、聯(lián)軸器

（2）彈性柱銷聯(lián)軸器彈性柱銷聯(lián)軸器的結(jié)構(gòu)與彈性套柱銷聯(lián)軸器很相似，不同的是用彈性柱銷（通常用尼龍制成）將兩半聯(lián)軸器連接起來，為了防止柱銷脫落,在半聯(lián)軸器的外側(cè),用螺釘固定了擋板,如圖6-2-7所示。

這種聯(lián)軸器的制造、裝配及維護簡單方便、壽命長，能傳遞較大的轉(zhuǎn)矩,用于軸向竄動較大，正、反轉(zhuǎn)或啟動頻繁的場合?！局R準備】

一、聯(lián)軸器

3.聯(lián)軸器的選擇

聯(lián)軸器大多已標準化、規(guī)格化和系列化，選擇聯(lián)軸器的類型，應考慮被聯(lián)結(jié)的兩軸有無對中性要求、載荷大小及特性、工作轉(zhuǎn)速、工作轉(zhuǎn)矩等。一般選擇方法有以下幾種：

（1）對于低速、剛度大、能嚴格對中的軸,可選用固定式剛性聯(lián)軸器。

（2）對低速、剛度小、對中性差的軸，可選用對軸的偏移具有補償能力的可移式剛性聯(lián)軸器或彈性聯(lián)軸器。

（3）對傳遞轉(zhuǎn)矩較大的軸,可選用齒式聯(lián)軸器。

（4）對高速有振動的軸,應選用彈性聯(lián)軸器。

（5）對軸線相交的軸,應選用萬向聯(lián)軸器。

（6）當工作環(huán)境溫度較高（大于60℃）或有腐蝕性介質(zhì)時，一般不宜選用具有橡膠或尼龍彈性元件的聯(lián)軸器。

二、離合器

1.離合器的功用和類型

離合器的主要作用是在機器運轉(zhuǎn)過程中實現(xiàn)兩軸的分離與接合。對離合器的基本要求是:工作可靠，接合、分離迅速而平穩(wěn)；操縱靈活、省力，調(diào)節(jié)和維修方便；結(jié)構(gòu)簡單，外形尺寸小，質(zhì)量輕；對摩擦式離合器，還要求耐磨性好，壽命長并有良好的散熱能力。

離合器可分為摩擦式離合器、液力耦合器及電磁離合器等。

（1）摩擦式離合器

摩擦式離合器可分為濕式和干式兩種。按其從動盤的數(shù)目，又可分為單盤式、雙盤式和多盤式等。

二、離合器

目前在汽車上廣泛應用的是用彈簧壓緊的摩擦離合器，有膜片式壓緊彈簧和周布式壓緊彈簧。采用膜片彈簧作為壓緊彈簧的摩擦離合器稱為膜片式彈簧離合器;采用周布式壓緊彈簧作為壓緊彈簧的摩擦離合器稱為周布式彈簧離合器。

1）膜片式彈簧離合器膜片彈簧離合器的主動部分、從動部分和壓緊機構(gòu)都安裝于發(fā)動機飛輪殼內(nèi)，如圖6-2-8所示。

二、離合器

2）周布式壓緊彈簧離合器

周布式彈簧離合器，在壓盤的軸向均勻分布螺旋彈簧。目前重型車上用的比較多，主要是增加了從動盤和中間壓盤。如圖6-2-9所示。

二、離合器

（2）液力耦合器

液力耦合器是靠工作液來傳遞轉(zhuǎn)矩的，多用于自動變速器。其外殼與泵輪連為一體，是主動件，渦輪與泵輪相對，是從動件，作為自動變速器的輸入部分。如圖6-2-10所示。

二、離合器

（3）電磁離合器

指利用磁力傳動的離合器，即靠線圈的通斷電來控制離合器的接合與分離，在汽車上應用于電磁風扇上等，如圖6-2-11所示。

三、制動器

1.制動器的功用、特點及分類

制動器是利用摩擦力來降低機械的運轉(zhuǎn)速度或迫使其停止運轉(zhuǎn)的裝置,有時也用于調(diào)節(jié)或限制機器的運動速度。它是保護機械安全、正常工作，控制機械速度的重要部件，具有結(jié)構(gòu)簡單、工作可靠等優(yōu)點，廣泛應用于各種機械設(shè)備中,是汽車中必不可少的部件。制動可靠、操縱靈活、散熱好及體積小是對制動器的基本要求。

三、制動器

1.制動器的功用、特點及分類

制動器可以按其用途、結(jié)構(gòu)特征、操縱方式和工作狀態(tài)來分類。

（1）制動器按用途可分為停止式和調(diào)速式兩種。停止式制動器只有停止和支持運動物體的作用;調(diào)速式制動器除具有上述功能外，還可調(diào)節(jié)物體運動速度。

（2）制動器按結(jié)構(gòu)特征可分為塊式制動器、帶式制動器、鼓式（又稱內(nèi)漲蹄式)制動器和盤式制動器。

（3）制動器按操縱方式可分為機械式、液壓式、氣動式和電磁式等。

（4）制動器按工作狀態(tài)可分為常開式和常閉式兩種。常開式制動器處于松閘狀態(tài)，需施加外力才能實現(xiàn)制動;常閉式制動器經(jīng)常處于合閘狀態(tài)（即制動狀態(tài))，只有施加外力才能解除制動狀態(tài)。通常汽車上的制動器采用常開式制動器，而起重機械中的提升機構(gòu)則采用常閉式制動器。

三、制動器

2.汽車中常用的制動器

制動器按照制動零件的結(jié)構(gòu)特征分為塊式、帶式、盤式等形式的制動器。

（1）塊式制動器常閉式抱塊式制動器斷電時制動，通電時解除制動作用，處于松閘狀態(tài)。具體