星空·体育中国官方网 2016汽车构造（高教版）授课教案：曲轴飞轮组.doc

1 汽车应用与维修专业教案200/200学年学期课程名称：汽车结构（一）教师：班级：第08讲标题：第三章曲柄连杆机构第08讲曲轴飞轮组周讲目的：知识点：·曲轴的结构特点 · 飞轮的结构特点 · 曲轴轴承的结构特点 能力点： · 掌握曲轴的结构和特点 · 掌握曲轴轴承的结构和特点 · 了解曲轴油封和曲轴扭转冲击减震器 · 了解本次曲轴平衡机构讲座的主要内容： · 曲轴 · 曲轴前后端密封件 · 曲轴扭转减震器 · 飞轮 · 曲轴轴承 · 平衡机构 本次讲座的教学要求及适合专业： · 汽车检测与维修专业（2学时）·汽车维修与营销专业（2学时）·汽车电子技术专业（2学时）·汽车制造与维修专业（2学时）·曲轴及曲轴结构与特性曲轴轴承·飞轮、曲轴油封、曲轴扭转简介减震器、平衡机构的结构及特点教学要点：·掌握曲轴的结构及特点·掌握曲轴轴承的结构及特点教学难点： · 曲轴扭转减震器 · 平衡机构的结构 教学方法和手段：导论、要点介绍、简介、启发分析、总结、多媒体作业或课外读物： · 同步学习《汽车发动机网络教程》 《汽车构造课程建设》网页·具体书面作业从《汽车发动机网络教程》下载，由教师根据不同专业要求安排。 2 上一讲 返回首页 下一讲 本讲教学内容：曲轴飞轮组是从曲柄连杆机构引入的： ·曲轴飞轮组包括曲轴、曲轴轴承、飞轮、曲轴油封、曲轴扭转减震器、曲轴平衡机构等。

重点讲解： 1.曲轴简介： ·要求学生了解曲轴的功能和工作条件 1.曲轴的功能和工作条件、材料和要求 (1)曲轴的功能·转换直线往复运动将活塞的旋转运动转化为曲轴的旋转运动·驱动配气机构及其他辅助装置 (2)工作条件·曲轴处于周期性变化的气体中 在力、惯性力及其力矩的共同作用下工作，承受着交替的弯曲和扭转载荷。 ·因此，曲轴应具有足够的疲劳强度和刚度，以抵抗弯曲和扭转； ·轴径应有足够大的承压面和耐磨性； ·曲轴的质量应尽可能小； ·各轴径的润滑 应全面介绍： ·要求学生了解曲轴的材质及要求 2、曲轴材质及要求：一般采用45、40Cr、35Mn2等中碳钢和中碳合金钢，轴颈表面经过高频淬火或氮化处理，最后精加工。 ·有些柴油机采用球墨铸铁曲轴，价格便宜，耐磨性好，轴颈不需要淬硬。 ·为提高曲轴的疲劳强度，消除应力集中，轴颈表面应喷丸处理，圆角滚压。重点介绍： 3、曲轴结构：曲轴由若干单元曲轴组成。曲柄销（连杆轴颈）、左右两个曲柄臂和左右两个主轴颈组成一个整体曲柄。安装正时齿轮的一端称为自由端（前端），另一端安装飞轮称为输出端（后端）·要求学生对曲轴类型有一个比较了解及特点 （一）曲轴分类 1）按主轴颈数量分类·全支撑曲轴：主轴颈位于两相邻曲轴之间的曲轴。

优点是抗弯能力强，但主轴颈多，加工面多，曲轴长。 ·非全支撑曲轴：主轴颈数量比全支撑曲轴少，其优缺点与全支撑曲轴相反。 2）按单元曲轴连接方式分类 图3-32：整体曲轴·整体曲轴：将每个单元曲轴锻造或铸造成整体曲轴。工作可靠、重量轻、结构简单。 （如图3-32所示） 图3-33：组合曲轴·组合曲轴：由单元曲轴组合而成的曲轴。单元曲轴制造方便，使用过程中损坏可更换。无需报废整个轴星空综合体育app下载，但拆装不方便。 （图3-33）要求学生重点掌握机组曲轴的结构和特点。图3-34：单元曲轴结构 (2)单元曲轴结构。主轴颈和曲柄销一般是实心的，曲柄臂一般是椭圆形的。 ·锻钢曲轴的曲柄销部分是空心的，减少了曲柄销的质量及其产生的转动惯性力（图3-34a）。 ·铸铁曲轴的主轴颈和曲柄销的部分是空心铸造的。空心连杆轴颈通过油孔与主轴颈连接。或者通过将润滑油从主轴颈压入曲轴油管来实现空心连杆轴颈的润滑（图3-34b） (a) (b) 启发式分析： ·要求学生理解并分析曲轴布置和发动机工作顺序 3. 曲柄布置和发动机工作顺序 每个曲柄或曲柄布置的相对位置取决于气缸数、气缸布置和发动机工作顺序。气缸数和气缸排列确定后，曲轴的排列取决于发动机的工作顺序。

选择发动机工作顺序时，应注意以下几点： ·连接做功的两个气缸应尽可能远离，以减轻主轴承的负荷，避免进气冲程时抢气。 ·点火间隔时间每个气缸的 应该是相同的。 V型发动机的左右两排气缸应交替点火。图3-35：直列四缸发动机工作循环 （1）直列四缸发动机工作循环（图3-35）。点火间隔角为：720°/4＝180°·工作顺序为：1-2-4-3或1-3-4-2 图3-36：直列六缸发动机工作循环（2 ) 直列六缸发动机工作循环（图3-36）·火分离角为：720°/6＝120°·工作顺序为：1-5-3-6-2-4或1- 4-2-6-3-54 图3-37：直列六缸发动机工作循环 （3）V8发动机工作循环（图3-37）·点火间隔角为：720°/8＝90°·工作顺序为：R1-L1-R4-L4-L2-R3-L3-R2 或 L1-R4 -L4-L2-R3-R2-L3-R1 简要说明：·要求学生了解下列各项的类型、结构和原理：曲轴油封 2、曲轴前端油封、后端油封 图 3-38 曲轴前端油封 1、曲轴前端油封（图 3-38） 曲轴前端油封曲轴通过抛油板和橡胶油封进行密封。发动机工作时星空·体育中国官方网，落在甩油盘上的机油在离心力的作用下被甩向正时传动室盖的内壁。流到油底壳上，然后沿壁流回油底壳。即使有少量机油落在卸油盘前的曲轴上，也会被安装在正时传动室盖上的自紧橡胶油封挡住。图3-39：曲轴后端密封件 2.曲轴后端密封件（图3-39）·由于近年来橡胶油封耐油、耐热、耐老化性能的提高，后部密封件现代汽车发动机上的曲轴端部越来越多地使用与曲轴前端相同的自紧密封件。型橡胶油封·自紧式油封由金属保持架、氟橡胶密封圈和拉紧弹簧组成。 5 简要说明： ·要求学生了解曲轴扭转减震器的类型、结构和原理 三、曲轴扭转减震器 1、曲轴扭转减震器的作用和概念：发动机运转时，曲轴在扭矩周期性变化，曲轴之间周期性相对扭转的现象称为扭转振动。危害：当发动机扭矩的变化频率与曲轴扭转的固有频率相同或倍数时，就会发生共振。

共振时扭转振幅增大，导致传动机构磨损加剧，发动机功率下降，甚至曲轴开裂。作用：为了减少曲轴的扭转振动，现代发动机常在扭转振幅最大的曲轴前端安装扭转减振器。 2、橡胶扭转减震器（图3-40a） 减震器壳体与曲轴连接，减震器壳体和扭转振动惯性质量粘结在硫化橡胶层上。发动机工作时，减震器壳体和曲轴一起振动。 ，由于惯性质量跟随减震器壳体，两者之间发生相对运动，引起橡胶层来回摩擦，振动能量被橡胶的内摩擦阻尼吸收，从而减少减震器的扭转振动曲轴 3、硅油扭转减震器（图3-40b） ·减震器壳体由冲压钢板制成星空·体育中国官方网，与曲轴连接。侧盖与减振器壳体形成密封腔体，扭振惯性质量体可滑动地套设在密封腔体中。惯性质量与密封腔之间有一定间隙，间隙内充满高粘度硅油。发动机工作时，减振器壳体与曲轴一起旋转振动，惯性质量通过硅油与轴套的粘性摩擦而得到阻尼。由摩擦力驱动。由于惯性质量相当大，其旋转近似均匀，导致惯性质量与减震器壳体之间产生相对运动。曲轴的振动能量被硅油的内摩擦阻尼吸收，从而消除或减少扭转振动。图 3-40：曲轴扭转减震器 (a) 橡胶扭转减震器 (b) 硅油扭转减震器 简要说明： ·要求学生了解曲轴和飞轮的结构 4. 飞轮 1. 飞轮功能 6 · 储能保证发动机运转平稳 · 摩擦离合器的主动部分 · 轮辋上嵌有用于启动的飞轮齿圈 · 刻有上止点标记，用于调整点火正时、喷油正时或配气正时 2. 飞轮的结构（图 3） -41) · 盘形零件 · 轮缘较宽、较厚，以获得较大的转动惯量 · 与曲轴一起动平衡，飞轮用定位销紧固 · 材质多为灰口铸铁，也有球墨铸铁或铸钢 图3-41：曲轴飞轮 重点说明： 5、曲轴轴承·要求学生了解和掌握曲轴主轴承和连杆轴承的结构和材料 1、主轴承和连杆轴承 （1）载荷和材料要求·连杆轴承和主轴承均承受交变载荷和高速摩擦，因此轴承材料必须具有足够的抗疲劳性能、低摩擦、耐磨损和高速摩擦性能。腐蚀 （2）结构和材料（图3-42） ·连杆轴承和主轴承由上、下轴瓦组成。

每个轴瓦由钢背和减摩合金层或钢背、减摩合金层和软镀层组成。轴瓦一般为相同壁厚，但也有变厚轴瓦，多用于强化程度较高的发动机。轴瓦在自由状态下，两结合面外端之间的距离大于轴承孔的直径，其差值称为轴瓦的膨胀量。装配时，轴瓦的周向过盈变为径向过盈，对轴承孔产生径向压力，使轴瓦与轴承孔紧密贴合。轴瓦结合端冲有定位唇，轴承孔内加工有定位唇。定位槽。为了保证装配时正确定位，通过连杆小端喷油冷却活塞的发动机，在主轴承和连杆轴承的上下轴瓦上加工有环形油槽和油孔，以方便装配。油不间断地流向连杆。小头油嘴孔供油 图3-42：曲轴轴承的结构和材料·要求学生了解和掌握曲轴推力轴承的结构和功能 2、曲轴推力轴承（图3-43） （1）功能·保证曲轴的轴向定位 (2) 法兰轴承 7·轴瓦推力面与曲轴推力面间隙：0.06~0.25mm (3) 半圆环推力片一般为四片，两片在轴瓦推力面与曲轴推力面之间。顶部和底部两个。它们分别安装在本体和主轴承盖上的浅槽中。它们用定位舌或定位销定位，以防止它们旋转。装配时，必须采用减摩合金层，推力面面向曲轴推力面，不能倒置安装。 (4) 推力轴承圈 推力轴承圈为两片式推力圈，分别安装在第一主轴承盖两侧。图3-43：曲轴推力轴承 (a) 法兰轴承 (b) 半圆环推力片 (c) 推力轴承套圈 启发分析： ·启发学生从曲轴的受力角度理解和分析平衡机构的作用六、平衡机构 1、平衡机构的作用·平衡往复惯性力及其力矩（现代汽车注重乘坐舒适性和噪音水平）·比较曲臂配重：平衡旋转惯性力及其力矩·平衡条件：与气缸数、气缸排列、曲轴有关 与布置形式等因素有关 2、往复惯性力 ·Fj= FjⅠ+FjⅡ ·FjⅠ：一阶往复惯性力（与曲轴转角的余弦成正比） )·FjⅡ：与两倍曲轴转角余弦值成正比的二阶往复惯性力 3.双轴平衡机构·二阶往复惯性力的平衡 (1) 链条驱动双轴平衡机构(图3-44a) (2 ) 齿轮驱动双轴平衡机构 4. 单轴平衡机构（图3-44b） ·平衡一阶往复惯性矩 图3-44：曲轴平衡机构总结： ·总结基本内容，总结重点内容，并安排下一讲的主要教学内容（a）链传动双轴平衡机构（b）单轴平衡机构凝视生活。上帝给了我们一双眼睛，用来凝视生活。

但有的人却盯着看了一辈子，也搞不清生活到底是什么样的。其实，人生如凝视，凝视是世间最生动、最丰富、最真实的风景。凝视生活，是一种美学。马克思说：如果你想享受艺术，你首先必须成为一个有艺术修养的人。一望无际的大海，连绵起伏的山河，雪白的墙壁，栩栩如生的雕像，吸引着人们的目光，因为它们融入了生活的艺术。朋友之间的关怀眼神，恋人之间的柔情蜜意，是生活艺术的升华；久别重逢或化解分歧时的深情眼神，千言万语，都是人生艺术的经典。凝视生活就像一座画廊。他以沧桑的理性为笔，沿着生命的主线，赋予生命新的诠释和生动的假设，将人性的纯粹融入到人与世界的复杂之中。年轻人的目光充满好奇，充满憧憬；年轻人的目光是温柔的，充满蜜意的。中年人的目光平静，充满理性。老人们的目光是感叹的，充满了回忆。凝视生命充满热爱。以欲望之翼为钩，以线为浮，期待在想象中充沛，赋予时间新的定义。曲子盯着汨罗江，一时沮丧；李白凝望月光，一时思乡；朱自清凝望荷塘，一时落寞；李商隐凝望乐游园，黄昏；弗洛伊德凝视着墙壁，一时间感到孤独。什么时候。这是一种非同寻常的沉默，是伟大和成功诞生的前奏。凝视生活是一首晨歌。每一次命运的曲折和坎坷之后，每一次的休息都开始了下一轮的自由组合；但剩下的不是终点，而是起点；接下来的动作一定会成熟、稳健、激情、荡气回肠。