汽車常用零部件軸類零件與機械連接件重要性汽車機械基礎(chǔ)中的軸類零件和機械連接件是汽車設(shè)計和制造中不可或缺的組成部分，在汽車中扮演著重要的角色，對汽車性能和安全有很大的影響軸類零件影響汽車性能軸類不僅是傳遞動力和扭矩的關(guān)鍵部件，還承受著各種載荷和應力。軸類零件廣泛應用于發(fā)動機輸出軸、變速箱輸入軸、驅(qū)動橋輸出軸等多個重要部位，這些零件的質(zhì)量直接影響到汽車的性能機械連接件保證汽車結(jié)構(gòu)完整機械連接件則是確保汽車各個部件能夠牢固連接在一起的重要組成部分。它們包括但不限于螺紋、鍵、銷等緊固件，以及聯(lián)軸器和離合器等。這些連接件不僅保證了結(jié)構(gòu)的完整性，還允許某些部件之間有一定的相對運動，如聯(lián)軸器的使用就是為了連接兩根軸并允許它們之間的相對位移軸類與連接件的質(zhì)量對汽車性能至關(guān)重要軸類零件的質(zhì)量直接關(guān)系到動力傳遞的效率和可靠性，而機械連接件的質(zhì)量則影響到整車的穩(wěn)定性和耐久性。深入理解這些基礎(chǔ)零件的功能和特性是至關(guān)重要的，才能對汽車進行正確的使用和檢測及維護項目描述學習目標掌握軸的作用與軸的分類、結(jié)構(gòu)及定位與固定方法掌握軸承的結(jié)構(gòu)、類型、代號及潤滑方式提升團隊合作精神，培養(yǎng)民族自信、國家責任感掌握鍵連接的類型、特點及使用范圍掌握聯(lián)軸器的類型、特點及在汽車上的應用任務一

汽車軸類零件分析及應用任務目標能敘述軸的作用與軸的分類01能區(qū)分軸結(jié)構(gòu)并歸納各種結(jié)構(gòu)的作用02能識別軸的定位與軸的固定方法03能判斷軸的失效形式04觀察前置后驅(qū)的車輛，動力傳輸如圖4-1所示，分析傳動軸在汽車動力傳遞中的作用任務描述圖4-1前置后車輛驅(qū)動力傳輸圖任務分析采用前置后驅(qū)的車輛，其發(fā)動機位于車輛的前部，發(fā)動機的動力是通過離合器（手動檔）、變速箱、傳動軸、差速器、半軸將動力最終傳遞到后輪上，驅(qū)動汽車行駛前置后驅(qū)車輛動力傳遞過程解析機器中的關(guān)鍵零件——軸軸是機器中的重要零件之一，主要功用是用來支承旋轉(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。軸的工作狀況的好壞直接影響機器的質(zhì)量。軸類零件在汽車上的應用非常廣泛任務實現(xiàn)按軸線的幾何形狀分類按軸線的幾何形狀分類，可分為直軸、曲軸和撓性鋼絲軸直軸不同類型的直軸及其應用示例直軸應用較廣，投照外形不同又分為光軸、階梯軸及一些特殊用途的軸，如凸輪軸、花健軸、齒輪軸及蝸桿軸等，分別如圖4-2~圖4-4所示軸的分類圖4-2光軸圖4-3階梯軸圖4-4凸輪軸曲軸曲軸實現(xiàn)兩種運動轉(zhuǎn)換曲軸常用于往復式機械中，例如內(nèi)燃機、空氣壓縮機等。它可以實現(xiàn)直線運動與旋轉(zhuǎn)運動的轉(zhuǎn)換，如圖4-5所示撓性鋼絲軸撓性鋼絲軸傳遞運動特點撓性鋼絲軸是由多組鋼絲分層卷繞而成的，如圖4-6所示。它的撓性好，能在軸線彎曲的狀態(tài)下靈活地傳遞運動和轉(zhuǎn)矩，主要用于兩個傳動件軸線不在同一直線或工作時彼此有相對運動的空間傳動，還可用于受連續(xù)振動的場合，以緩和沖擊。比如摩托車的里程表傳感器軸，一些汽車的車速表傳感器軸軸的分類圖4-5曲軸圖4-6撓性鋼絲軸軸的分類按軸按其所承受的載荷及功能不同分類軸按其所承受的載荷及功能不同通?？煞譃樾妮S、傳動軸和轉(zhuǎn)軸三大類，如圖4-7所示，階梯軸主要由軸頭、軸頸、軸身、軸肩和軸環(huán)組成軸頭軸上安裝輪轂的部分稱為軸頭，軸頭的長度應稍小于輪轂的寬度，以便實現(xiàn)回轉(zhuǎn)件軸向固定軸頸軸頸與軸承配合方式介紹軸和軸承配合部分稱為軸頸，當用滑輪軸承支撐軸時，軸承與軸頸之間通過軸瓦連接、為間隙配合；當用滾動軸承支撐軸時，軸承與軸頸之間多為過渡或過盈配合軸的結(jié)構(gòu)圖4-7階梯軸的結(jié)構(gòu)軸身連接軸頭和軸頸等的非配合部分稱為軸身軸肩、軸環(huán)軸肩軸環(huán)作用與設(shè)計要求階梯軸上，截面變化的，用作零件軸向固定的臺階部分稱為軸肩。軸上直徑最大，而且最短的環(huán)形部分稱為軸環(huán)。軸肩或者軸環(huán)可作為軸向定位面。它是齒輪、滾動細承等軸上零部件的安裝基準。軸肩或軸環(huán)的圓角半徑，應小于轂孔的圓角半徑或倒角高度，以保證零部件安裝時準確到位軸的結(jié)構(gòu)要求軸的各部分具有合理的形狀和尺寸，具體要求如下軸的結(jié)構(gòu)軸的結(jié)構(gòu)要簡單，便于加工，軸上零件要易于裝拆軸和軸上零件要有準確的工作位置（定位）軸與軸上零件聯(lián)接要牢固可靠改善受力情況，減少應力集中軸的結(jié)構(gòu)零件在軸上的固定方法解析零件在軸上的固定或聯(lián)結(jié)方式隨零件的作用而異，軸的機構(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，應在軸的軸向定位和周向?qū)α慵右怨潭ㄝS上零件的軸向定位軸向固定：防止串位，確保零件定位軸向固定的作用和目的是為了防止軸向移動造成串位，零件在軸上的軸向定位和固定可采用軸肩、軸環(huán)、套筒、圓螺母和彈性擋圈、軸端擋圈等。軸上零件定位和固定的方法只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?。此外，軸承端蓋常用來做整個軸的軸向定位軸的定位和固定軸肩和軸環(huán)軸向定位：軸肩、軸環(huán)的應用與設(shè)計軸的定位和固定圖4-8(a)中的齒輪就是利用軸肩進行軸定位的，而4-8(b)聯(lián)軸器則是利用軸環(huán)進行軸向定位的。用軸肩和軸環(huán)對軸上零件進行軸向位，簡單可靠，不需附加零件，能承受較大的軸向力，但會使軸徑增大，階梯處形成力集中。階梯過多時，不利于加工。為使零件與軸肩貼合，軸上圓角r應較軸上零件的圓角半徑R或倒角C稍小，軸肩高度h≈（0.07~0.1）d，（d為該軸直徑），或取h=（2~3）c，軸環(huán)寬度b≈1.4h，如圖4-9所示。裝滾動軸承處的軸肩尺寸，由軸承標準規(guī)定的安裝尺寸確定。非定位軸肩高度和該處的圓角半徑可不受此限制，一般可取軸肩高度h=1.5~2mm，圓角半徑r≤（D-d）/2軸肩和軸環(huán)廣泛用于齒輪、帶輪、聯(lián)軸器、軸承等的軸向固定。安裝滾動軸承處的定位軸肩或軸環(huán)高度必須低于軸承內(nèi)圈端面高度。（a）軸肩固定

（b）軸環(huán)固定圖4-8軸肩和軸環(huán)的固定圖4-9軸肩和軸環(huán)的圓角圓螺母圓螺母固定方法及其應用當套筒過長或無法采用套筒，而軸上又允許車制螺紋時，可采用圓螺母固定，如圖4-11示。圓螺母可承受較大的軸向力，但在螺紋處有較大的應力集中，會降低軸的疲勞強度，多用于固定裝在軸端的零件。為了減小對軸強度的削弱，常采用細牙螺紋。為了放松，需加止動墊圈或者雙螺母圖4-11圓螺母與止動墊圈定位彈性擋圈彈性擋圈軸向定位，適用于滾動軸承如圖4-12所示，彈性擋圈用于軸向定位。結(jié)構(gòu)簡單緊湊，常用于滾動軸承的軸向固定，但承受的軸向力較小。切槽尺寸需要一定的精度，否則可能出現(xiàn)與被固定件間存在間隙或彈性擋圈不能裝入切槽的現(xiàn)象軸的定位和固定套筒套筒定位結(jié)構(gòu)優(yōu)點及限制套筒定位結(jié)構(gòu)如圖4-10所示。套筒定位可以簡化軸的結(jié)構(gòu)，減小應力集中，結(jié)構(gòu)簡單、定位可靠、調(diào)整方便。多用于軸上零件間距離較小的場合。但由于套簡與軸之間存在間隙，所以在高速情況下不宜使用圖4-10套筒定位圓螺母圓螺母固定方法及其應用當套筒過長或無法采用套筒，而軸上又允許車制螺紋時，可采用圓螺母固定，如圖4-11示。圓螺母可承受較大的軸向力，但在螺紋處有較大的應力集中，會降低軸的疲勞強度，多用于固定裝在軸端的零件。為了減小對軸強度的削弱，常采用細牙螺紋。為了放松，需加止動墊圈或者雙螺母軸的定位和固定套筒套筒定位結(jié)構(gòu)優(yōu)點及限制套筒定位結(jié)構(gòu)如圖4-10所示。套筒定位可以簡化軸的結(jié)構(gòu)，減小應力集中，結(jié)構(gòu)簡單、定位可靠、調(diào)整方便。多用于軸上零件間距離較小的場合。但由于套簡與軸之間存在間隙，所以在高速情況下不宜使用圖4-10套筒定位圖4-11圓螺母與止動墊圈定位軸端擋圈軸端擋圈：消除間隙，承受沖擊載荷軸端擋圈具有消除間隙的作用，能承受沖擊載荷，對中精度要求較高，主要用于有振動和沖擊的軸端零件的軸向固定，其結(jié)構(gòu)如圖4-13所示軸的定位和固定如圖4-12所示

，彈性擋圈用于軸向定位。結(jié)構(gòu)簡單緊湊，常用于滾動軸承的軸向固定，但承受的軸向力較小。切槽尺寸需要一定的精度，否則可能出現(xiàn)與被固定件間存在間隙或彈性擋圈不能裝入切槽的現(xiàn)象。

彈性擋圈圖4-12彈性擋圈定位圖4-13軸端擋圈固定結(jié)構(gòu)周向固定：防止零件與軸相對轉(zhuǎn)動周向固定的作用和目的是為了在零件傳遞轉(zhuǎn)矩時，防止零件與軸產(chǎn)生相對轉(zhuǎn)動。常用的定位和固定方法包括鍵連接、花鍵連接、過盈配合和型面連接等，如圖4-14（a）（b）（d）（e）。當傳遞的轉(zhuǎn)矩很小時，可采用緊固螺釘連接或銷連接，它們可同時實現(xiàn)軸向和周向固定，如圖4-14（c）（f）所示軸的定位和固定（a）平鍵連接

（b）花鍵連接

（c）銷連接（d）型面連接

（e）過盈連接

（f）緊固螺釘圖4-14周向固定和定位軸的失效軸的受力與失效分析軸的主要作用是承受彎矩和轉(zhuǎn)矩，它在彎矩與轉(zhuǎn)矩的作用下承受交變應力，軸肩處會產(chǎn)生應力集中，因此軸的失效形式主要有疲勞強度不足而產(chǎn)生的疲勞斷裂；因靜強度不足而生的塑形變形或脆性斷裂，磨損超過允許范圍導致的變形和振動等提高軸的疲勞強度和剛度措施不同級別和不同要求的汽車，其對軸的強度要求也是不一樣的。在實際中提高軸的疲強度和剛度是降低軸的疲勞磨損的必要手段。在生產(chǎn)制造過程中，提高軸的疲勞強度和剛度的主要措施包括減小應力集中降低軸的表面粗糙度強化軸的表面，如碾壓、噴丸、表面淬火、滲碳軸的失效和檢查軸的使用和檢查軸的使用與維護關(guān)鍵點解析（1）軸在使用前，應注意軸和軸上零件固定連接要可靠；軸與軸上有相對移動和轉(zhuǎn)動的零件間的間隙應適中；軸頸潤滑應符合要求，潤滑不當是使軸頸非正常磨損的重要原因規(guī)范使用軸，避免超載和疲勞斷裂（2）軸在使用中，應避免突加、突減負荷或超載，尤其是對新配滑動軸瓦和使用已久的軸更應注意，以防止疲勞斷裂和彎扭變形檢查修復機器大修時軸的裂紋與磨損（3）在機器大修或者中修時，通常應檢查軸有無裂紋、彎曲、扭曲及軸徑磨損等，如不符合要求應講行修復或更換。裂紋通常集中在應力集中處，由此導致軸的疲勞斷裂，應予以注意。軸上的裂紋可用放大鏡和磁力探傷器等檢查。軸徑的最大