标题：第三讲曲轴飞轮组教学目标与要求：1掌握曲轴的结构及特点；2.DOC

标题：第三讲 曲轴飞轮组 教学目标与要求： 1.掌握曲轴的结构及特点； 2.掌握曲轴轴承的结构及特点； 3.了解曲轴油封及曲轴扭转减震器； 4.了解曲飞轮轴平衡机构。 授课时数：2 教学重点： 曲轴、曲轴轴承的结构及特点。 教学内容及过程： 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。 1 曲轴 1.1 曲轴功用和工作条件、材料及要求 （1）曲轴的功用 将活塞的直线往复运动转化为曲轴的旋转运动 驱动配气机构和其它辅助装置 （2）工作条件 曲轴在周期性变化的气体力、惯性力及其力矩的共同作用下工作，承受弯曲和扭转交变载荷。 因此，曲轴应有足够的抗弯曲、抗扭转的疲劳强度和刚度。 轴径应有足够大的承压表面和耐磨性； 曲轴的质量应尽量小； 对各轴径的润滑应该充分。 1.2 曲轴材料及要求 一般由45、40Cr、35Mn2等中碳钢和中碳合金钢模锻而成，轴颈表面经高频淬火或氮化处理，最后进行精加工。 有的柴油机采用球墨铸铁曲轴，价格便宜，耐磨性好，轴颈不需硬化处理。 为提高曲轴的疲劳强度，消除应力集中，轴颈表面应进行喷丸处理，圆角处要经滚压处理。 1.3 曲轴构造 曲轴由若干个单元曲拐组成。一个曲柄销（连杆轴颈）、左右两个曲柄臂和左右两个主轴颈构成一个单元曲拐。 装正时齿轮的一端称为自由端（前端），另一端用来装飞轮，称为输出端（后端）。 （1）曲轴分类 1）按主轴颈数分类 全支撑曲轴：在相邻的两个曲拐间都有主轴颈的曲轴。优点是抗弯能力强，但主轴颈多，加工表面多，曲轴长。 非全支撑曲轴：主轴颈数少于全支撑的曲轴，其优缺点与全支撑曲轴相反。 2）按单元曲拐连接方式分类 整体式曲轴：各单元曲拐锻制或铸造成一个整体的曲轴。工作可靠，质量轻，结构简单。 组合式曲轴：由单元曲拐组合装配而成的曲轴。单元曲拐便于制造，使用中损坏可以更换，不必将整根轴报废，但拆装不便。 组合式曲轴：由单元曲拐组合装配而成的曲轴。单元曲拐便于制造，使用中损坏可以更换，不必将整根轴报废，但拆装不便。 （2）单元曲拐结构 主轴颈和曲柄销一般是实心，曲柄臂一般是椭圆形。 部分锻钢曲轴曲柄销空心，减小曲柄销质量及其产生的旋转惯性力。 部分铸铁曲轴主轴颈和曲柄销铸成空心。空心的连杆轴颈，与主轴颈之间有油孔相连。或空心的连杆轴颈的润滑靠来自主轴颈的润滑油经压入曲轴的油管而实现。 1.4 曲拐布置与发动机工作顺序 各曲拐的相对位置或曲拐布置取决于气缸数、气缸排列形式和发动机工作顺序。当气缸数和气缸排列形式确定之后，曲拐布置就取决于发动机工作顺序。在选择发动机工作顺序时，应注意以下几点： 应该使连接做功的两个气缸相距尽可能远，以减轻主轴承载荷和避免在进气行程中发生抢气现象。 各缸发火的间隔时间应该相同。 V型发动机左右两列气缸应交替发火 （1）直列四缸发动机工作循环 发火间隔角为：720°/4＝180° 工作顺序为：1－2－4－3或1－3－4－2 （2）直列六缸发动机工作循环 发火间隔角为：720°/6＝120° 工作顺序为：1－5－3－6－2－4或1－4－2－6－3－5 （3）V8发动机工作循环 发火间隔角为：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 2 曲轴前后端油封 2.1 曲轴前端的密封 曲轴前端借助甩油盘和橡胶油封实现密封。 发动机工作时，落在甩油盘上的机油，在离心力的作用下被甩到定时传动室盖的内壁上，再沿壁面流回油底壳。 即使有少量机油落到甩油盘前面的曲轴上，也会被装在定时传动室盖上的自紧式橡胶油封挡住。 2.2 曲轴后端密封 由于近年来橡胶油封的耐油、耐热和耐老化性能的提高，再现代汽车发动机上曲轴后端的密封愈来愈多的采用与曲轴前端一样的自紧式橡胶油封。 自紧式油封由金属保持架、氟橡胶密封环和拉紧弹簧构成。 3 曲轴扭转减震器 3.1 曲轴扭转减震器的功用 概念：当发动机工作时，曲轴在周期性变化的转矩作用下，各曲拐之间发生周期性相对扭转的现象称为扭转振动。 危害：当发动机转矩的变化频率与曲轴扭转的自振频率相同或成倍数时，就会发生共振。共振时扭转振幅加大，并导致传动机构磨损加剧，发动机功率下降，甚至使曲轴断裂。 功用：为了消减曲轴的扭转振动，现代发动机多在扭转振幅最大的曲轴前端装置扭转减震器。 3.2 橡胶扭转减震器 震器壳体与曲轴连接，减震器壳体与扭转振动惯性质量粘结在硫化橡胶层上 发动机工作时，减震器壳体与曲轴一起振动，由于惯性质量之后于减震器壳体，因而在两者之间产生相对运动，使橡胶层来回揉搓，振动能量被橡胶的内摩擦阻尼吸收，从而使曲轴的扭振得以消减。 3.3 硅油扭转减震器 由钢板冲压而成的减震器壳体与曲轴连接。侧盖与减震器壳体组成密封腔，其中滑套着扭转