汽车机械基础课件：轴.pptx

汽车轴系零部件轴曲轴和传动轴轴承联轴器和离合器

轴1.能叙述轴的作用与轴的分类。2.能区分轴结构并归纳各种结构的作用。3.能识别轴的定位与轴的固定方法。4.能判断轴的失效形式。学习目标

轴一、轴的分类引导问题：轴是组成机器的重要零件之一，那轴的作用是什么呢？不同类型的机器会采用不同结构的轴，那么轴是如何进行分类的？1.根据承载情况分类根据承载情况不同，轴可分为心轴、转轴和传动轴三类。（1）心轴心轴仅用来起到支承作用，而不传递动力。因此心轴只受弯矩作用而不受转矩作用。心轴按照其是否可以转动，分为转动心轴和固定心轴。铁路车辆的轴为旋转心轴，如图6-1-1所示；汽车的非驱动后桥则为固定心轴，如图6-1-2所示。自行车的前轮轴则为固定心轴，如图6-1-3所示。

轴

轴（2）转轴既承受弯矩又承受转矩的轴称为转轴，如图6-1-4所示。变速器的输入、输出轴都是转轴，如图6-1-5所示。

轴（3）传动轴主要承受转矩，不承受或仅承受很小的弯矩的轴称为传动轴，汽车变速器和后桥之间的轴就是传动轴，如图6-1-6所示。

轴2.根据轴线形状不同分类根据轴线的形状不同，轴又可以分为直轴、曲轴、挠性钢丝轴。（1）直轴直轴应用较广，按照外形不同可分为光轴、阶梯轴及一些特殊用途的轴，如凸轮轴、花键轴、齿轮轴及蜗杆轴等，分别如图6-1-7~图6-1-9所示。阶梯轴便于轴上零件的拆装和定位。

轴（2）曲轴曲轴常用于往复式机械中，例如内燃机、空气压缩机等。它可以实现直线运动与旋转运动的转换，如图6-1-10所示。

轴（3）挠性钢丝轴挠性钢丝轴是由多组钢丝分层卷绕而成的，如图6-1-11所示。它的挠性好，能在轴线弯曲的状态下灵活地传递运动和转矩，主要用于两个传动件轴线不在同一直线或工作时彼此有相对运动的空间传动，还可用于受连续振动的场合，以缓和冲击。比如摩托车的里程表传感器轴，一些汽车的车速表传感器轴。

轴二、阶梯轴的结构如图6-1-12所示，阶梯轴主要由轴头、轴颈、轴身、轴肩和轴环组成。（1）轴头轴上安装轮毂的部分称为轴头，轴头的长度应稍小于轮毂的宽度，以便实现回转件轴向固定。

轴（2）轴颈轴和轴承配合部分称为轴颈，当用滑动轴承支撑轴时，轴承与轴颈之间通过轴瓦连接，为间隙配合；当用滚动轴承支撑轴时，轴承与轴颈之间多为过渡或过盈配合。（3）轴身连接轴头和轴颈等的非配合部分称为轴身。（4）轴肩、轴环阶梯轴上，截面变化的，用作零件轴向固定的台阶部分称为轴肩。轴上直径最大，而且最短的环形部分称为轴环。轴肩或者轴环可作为轴向定位面。它是齿轮、滚动轴承等轴上零部件的安装基准。轴肩或轴环的圆角半径，应小于毂孔的圆角半径或倒角高度，以保证零部件安装时准确到位。

轴三、轴上零件的定位与固定引导问题：轴上的许多零件是如何在轴上进行定位和固定的？轴上零件的定位和固定可分为轴向定位和周向定位两种。1.轴上零件的轴向定位轴向固定的作用和目的是为了防止轴向移动造成串位，零件在轴上的轴向定位和固定可采用轴肩、轴环、套筒、圆螺母和弹性挡圈、轴端挡圈等。此外，轴承端盖常用来做整个轴的轴向定位。（1）轴肩和轴环为使零件与轴肩贴合，轴上圆角r应较轴上零件孔端的圆角半径R或倒角C稍小，如图6-1-13

轴用轴肩对滚动轴承进行定位时，必须注意轴肩高度应小于滚动轴承内圈高度，如图6-1-14所示。

轴（2）套筒如图6-1-15所示，右边的轴承内圈就是利用套筒进行轴向定位的。套筒定位可以简化轴的结构，减小应力集中，结构简单、定位可靠。多用于轴上零件间距离较小的场合。但由于套筒与轴之间存在间隙，所以在高速情况下不宜使用。

轴（3）圆螺母当套筒过长或无法采用套筒，而轴上又允许车制螺纹时，可采用圆螺母固定，如图6-1-16所示。圆螺母可承受较大的轴向力，但切制螺纹处有较大的应力集中，会降低轴的疲劳强度。

轴（4）弹性挡圈如图6-1-17所示，弹性挡圈用于轴向定位。结构简单紧凑，常用于滚动轴承的轴向固定，但承受的轴向力较小。切槽尺寸需要一定的精度，否则可能出现与被固定件间存在间隙或弹性挡圈不能装入切槽的现象。

轴（5）轴端挡圈轴端挡圈具有消除间隙的作用，能承受冲击载荷，对中精度要求较高，主要用于有振动和冲击的轴端零件的轴向固定，其结构如图6-1-18所示。

轴当用轴肩、轴环、套筒、圆螺母、轴端挡圈进行零件的轴向定位时，为保证轴向定位可靠，一般装配零件的轴头长度应比零件的轮毂长度短2～3mm，即l轴L毂，如图6-1-19所示，以确保套筒、螺母或轴端挡圈能靠紧零件端面，否则容易造成定位不可靠，如图6-1-20所示。

轴2.轴上零件的周向定位和固定周向固定的作用和目的是为了在零件传递转矩时，防止零件与轴产生相对转动。常用的定位和固定方法包括