曲轴构造解析

曲轴上有贯穿主轴颈、曲柄和连杆轴颈的油道， 3、曲轴上有贯穿主轴颈、曲柄和连杆轴颈的油道， 以便润滑主轴颈和连杆轴颈。 以便润滑主轴颈和连杆轴颈。
4、曲柄和平衡重
曲柄是用来连接主轴颈和连杆轴颈的。平衡重的作 曲柄是用来连接主轴颈和连杆轴颈的。 用是平衡各机件产生的离心惯性力及其力矩。 用是平衡各机件产生的离心惯性力及其力矩。
（七）曲轴的支承 的曲轴，称为全支承曲轴； 在相邻曲拐之间都设置一个主轴颈的曲轴 1、在相邻曲拐之间都设置一个主轴颈的曲轴，称为全支承曲轴；
优点：曲轴刚性好，不易弯曲； 优点：曲轴刚性好，不易弯曲； 缺点：缸心距加大，机体加长，制造成本增加。柴油机多用全支承曲轴 全支承曲轴。 缺点：缸心距加大，机体加长，制造成本增加。柴油机多用全支承曲轴。 主轴颈数等于或少于连杆轴颈数者称为非全支承曲轴。 2、主轴颈数等于或少于连杆轴颈数者称为非全支承曲轴。 优缺点与全支承曲轴恰好相反。多用于中小功率的汽油机。 优缺点与全支承曲轴恰好相反。多用于中小功率的汽油机。
起动爪
油封 甩油盘
止推垫片
曲轴后端： 6、曲轴后端：
最后一道主轴颈之后的部分。 最后一道主轴颈之后的部分。一般在其 后端为安装飞轮的法兰盘。 后端为安装飞轮的法兰盘。... 曲轴前、后端的封油原理： 曲轴前、后端的封油原理： 常用的防漏装置有甩油盘、填料油封、 常用的防漏装置有甩油盘、填料油封、 自紧油封和回油螺纹等。一般发动机都采 自紧油封和回油螺纹等。 用复合式防漏装置， 用复合式防漏装置，由甩油盘与其它一至 二种防漏装置组成。 二种防漏装置组成。... 曲轴前端甩油盘的外斜面应朝外，当 曲轴前端甩油盘的外斜面应朝外， 被齿轮挤出和甩出的润滑油落到甩油盘上 沿壁面流回油底壳中。 时，沿壁面流回油底壳中。 回油螺纹的螺旋方向应为右旋， 回油螺纹的螺旋方向应为右旋，当曲 轴旋转时，机油也被带动旋转， 轴旋转时，机油也被带动旋转，因为机油 有粘性， 有粘性，所以受到机体后盖孔壁的摩擦阻 Fr。 力Fr。 … Fr可分解为平行于螺纹的分力Fr1和 可分解为平行于螺纹的分力Fr1 Fr可分解为平行于螺纹的分力Fr1和 垂直于螺纹的分力Fr2 机油在Fr1 Fr2。 Fr1的作用 垂直于螺纹的分力Fr2。机油在Fr1的作用 顺着螺纹槽道流回机油盘。 下，顺着螺纹槽道流回机油盘。
（2） 安装注意：止推片有减磨层的一面 2 安装注意： 朝向转动件。当曲轴向前窜动时， 朝向转动件。当曲轴向前窜动时，后止推 片承受轴向推力；向后窜动时， 片承受轴向推力；向后窜动时，前止推片 承受轴向推力。 承受轴向推力。
（3）曲轴的轴向间隙的调整：更换 曲轴的轴向间隙的调整： 止推片的厚度。 止推片的厚度。
过去，国产的许多发动机采用高强度的稀土球墨铸铁铸造曲轴， （2）过去，国产的许多发动机采用高强度的稀土球墨铸铁铸造曲轴，优点是制 造成本低，铸铁比钢的耐磨性、抗扭振性好，但发动机体积庞大。 造成本低，铸铁比钢的耐磨性、抗扭振性好，但发动机体积庞大。
6-后端凸缘 后端凸缘
1-主轴颈 主轴颈 曲轴的基本组成 基本组成： （四）曲轴的基本组成： 曲轴前端3 自由端）； ）；… 1）曲轴前端3（自由端）； 若干个由曲柄销2 2）若干个由曲柄销2、... ）、... 左、右曲柄5...（包括平衡块 ）、 右曲柄 （包括平衡块4）、 右主轴颈1...组成的曲拐； 1...组成的曲拐 左、右主轴颈1...组成的曲拐；... 3）曲轴后端 6（功率输出端）。... 功率输出端）。 ）。... 曲轴的结构特点： （五）曲轴的结构特点： 1）曲轴的曲拐数取决于气缸的数目和排 列形式； 列形式；... 直列式发动机曲轴的曲拐数等于气缸数； 2）直列式发动机曲轴的曲拐数等于气缸数；
材料及工艺： （三）材料及工艺：
（1）多采用优质中碳钢或中碳合金钢如铬镍钢（18CrNi5）、铬铝钢（34CrAl16）模锻 多采用优质中碳钢或中碳合金钢如铬镍钢（18CrNi5）、铬铝钢（34CrAl16） 优质中碳钢 ）、铬铝钢 CrAl16 而成，其主轴颈和曲柄销工作表面均需高频淬火或氮化，再经过精磨；其轴颈圆角过渡 而成，其主轴颈和曲柄销工作表面均需高频淬火或氮化，再经过精磨； 高频淬火或氮化 精磨 处不经淬火，采用滚压强化工艺，以提高疲劳强度。优点是机械疲劳强度高， 滚压强化工艺 处不经淬火，采用滚压强化工艺，以提高疲劳强度。优点是机械疲劳强度高，轴颈直径 可以较细，发动机结构紧凑，但表面加工质量要求高，否则，容易引起应力集中。 可以较细，发动机结构紧凑，但表面加工质量要求高，否则，容易引起应力集中。...
止推片 润 滑 脂 嘴
半 圆 键
螺柱
凸轮轴正时 齿形带轮 正时齿形带 飞轮齿圈
张紧轮
水泵齿形带轮
曲轴链轮 驱动油泵） （驱动油泵） 曲轴正时 齿形带轮 飞轮 转速传感器 脉冲轮 止推片 主轴承下轴瓦
曲轴带轮 曲轴正时 齿形带轮
桑塔纳2000时代超人轿车 桑塔纳2000时代超人轿车 2000 AJR发动机曲轴飞轮组零件分解图 AJR发动机曲轴飞轮组零件分解图
工作条件： 1、工作条件：
2、要求： 要求：
足够的刚度、疲劳强度和冲击韧性； （1）足够的刚度、疲劳强度和冲击韧性；... 各工作表面润滑良好、耐磨； （2）各工作表面润滑良好、耐磨；... 旋转惯性力系达到良好的平衡（ （3）旋转惯性力系达到良好的平衡（离心力合力及 其合力矩为零时称为完全平衡，亦称动平衡）。 ）。... 其合力矩为零时称为完全平衡，亦称动平衡）。...
2-连接螺栓 连接螺栓 1、3-滚动轴承 、 滚动轴承
组合式曲轴（6135柴油机） 组合式曲轴（6135柴油机） 柴油机
连杆轴颈
曲轴轴颈
平衡重
后端轴
前端轴
曲柄
曲拐
曲拐：由一个连杆轴颈和它两端曲柄及主轴颈构成。 曲拐：由一个连杆轴颈和它两端曲柄及主轴颈构成。
（1）整体式曲轴刚性好，现代汽车发动机多采 整体式曲轴刚性好， 用模锻而成的中碳钢或中碳合金钢整体式曲轴， 用模锻而成的中碳钢或中碳合金钢整体式曲轴， 以追求汽车发动机结构紧凑。 以追求汽车发动机结构紧凑。...
平衡重
5、曲轴前端
第一道主轴颈之前的部 分。装有驱动其他装置的机件 正时齿轮4 （正时齿轮4、 及起动爪8 带轮7 带轮7 ） 及起动爪8、 止推垫片3 止推垫片3 甩油盘5 甩油盘5、
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（驱动风 扇和水泵） 扇和水泵） 带轮
滑动推 力轴承
正时齿轮
油封6、 扭转减振器等。 油封6 扭转减振器等。
用来安装止推垫圈、 用来安装止推垫圈、曲 轴正时齿轮、起动抓、 轴正时齿轮、起动抓、 挡油圈、皮带轮、 挡油圈、皮带轮、 扭转 减震器
一、曲轴
（一）功用 1.将作用在活塞顶上的燃气压力转变为曲轴转矩输出给汽车传动系 1.将作用在活塞顶上的燃气压力转变为曲轴转矩输出给汽车传动系 2.驱动配气机构及其它附属装置 驱动配气机构及其它附属装置。 2.驱动配气机构及其它附属装置。
（二）曲轴的工作条件和要求
承受周期性变化的气体压力、往复惯性力、 承受周期性变化的气体压力、往复惯性力、离心力以 及由此产生的扭矩、弯矩的共同作用。 及由此产生的扭矩、弯矩的共同作用。...
组合式曲轴用于稀土球墨铸铁铸造的曲轴， （2）组合式曲轴用于稀土球墨铸铁铸造的曲轴，特点是 制造成本低，便于系列化。 制造成本低，便于系列化。..
为减轻质量和离心力（为保证刚度要求，轴颈直径较粗）， 为减轻质量和离心力（为保证刚度要求，轴颈直径较粗）， 有时将曲柄销和主轴颈做成空心的，可兼做润滑油道。 有时将曲柄销和主轴颈做成空心的，可兼做润滑油道。...
7、曲轴主轴承
多层推力轴承 1-凸肩 2-油槽 3-钢质薄壁 4-基层 5-镍涂 层 6-磨耗层 7-油孔 8-卷边
2 1
径向轴承 轴向轴承
8
3 轴向轴承
4
径向轴承
7
6
5
结构： （1） 结构： 在某一道主轴承的两侧装止推片。 在某一道主轴承的两侧装止推片。止推片由低 碳钢背和减磨层组成。 碳钢背和减磨层组成。
曲轴后端的 结构（6100） 结构（6100）
1-轴承座（曲 轴承座（ 轴箱体） 轴箱体）... 甩油盘... 2-甩油盘... 3-回油螺纹... 回油螺纹... 飞轮... 4-飞轮... 飞轮螺栓、 5-飞轮螺栓、螺母 曲轴凸缘盘... 6-曲轴凸缘盘... 填料油封... 7-填料油封... 8-主轴承盖
平衡重的作用是平衡 连杆大头、 连杆大头、连杆轴颈和曲 柄等产生的离心惯性力和 离心力矩， 离心力矩，以及平衡活塞 连杆组的往复惯性力极其 力矩， 力矩，以使发动机运转平 稳。还可以减小曲轴轴承 的负荷。 的负荷。 平衡重有的与曲轴制 成一体， 成一体，有的单独制成零 件，再用螺栓固定于曲柄 形成装配式平衡重， 上，形成装配式平衡重， 有些刚度较大的全支承曲 轴没有平衡重。 轴没有平衡重。
9、多缸发动机曲拐布置和发火顺序：曲轴的形状和各曲拐的相对 多缸发动机曲拐布置和发火顺序： 位置取决于气缸数、气缸排列形式和各缸的作功行程交替顺序（ 位置取决于气缸数、气缸排列形式和各缸的作功行程交替顺序（发 火顺序）。 火顺序）。 1）发火顺序的要求： 发火顺序的要求： (a)发动机每完成一个循环，各缸都应发火一次， (a)发动机每完成一个循环，各缸都应发火一次，且各缸作功 发动机每完成一个循环 间隔应均匀，即发火间隔角应等于720 720º/ 间隔应均匀，即发火间隔角应等于720º/ I; (b)应使连续作功的两缸相距尽可能远 (b)应使连续作功的两缸相距尽可能远 ，避免相邻两缸发生进气重 叠现象，同时降低主轴承负荷。 叠现象，同时降低主轴承负荷。 （c）V型发动机左右两气缸尽量交替作功。 型发动机左右两气缸尽量交替作功。 （d）曲拐布置尽可能对称、均匀，以使发动机工作平衡性好。 曲拐布置尽可能对称、均匀，以使发动机工作平衡性好。
3-前端轴 4-平衡块 5-曲柄 2-连杆轴颈（曲柄销） 连杆轴颈（曲柄销）
型发动机曲轴的曲拐数等于气缸数的一半。 3）V型发动机曲轴的曲拐数等于气缸数的一半。...
5-定位螺栓 定位螺栓 4-曲柄 曲柄
整体式曲轴
（六）曲轴的基本分类： 曲轴的基本分类： 可分为整体式曲轴和组合式曲轴 整体式曲轴和组合式曲轴。 可分为整体式曲轴和组合式曲轴。...
回油螺纹的 封油原理
曲轴轴承按其承载方向可分为径向轴承和轴向（推力）轴承。... 曲轴轴承按其承载方向可分为径向轴承和轴向（推力）轴承。 径向轴承用于支承曲轴，一般用滑动轴承，即上、下两半轴瓦， 径向轴承用于支承曲轴，一般用滑动轴承，即上、下两半轴瓦，少数大功率柴油机 用滚动轴承（与球墨铸铁铸成的组合式曲轴对应）。 ）。... 用滚动轴承（与球墨铸铁铸成的组合式曲轴对应）。... 轴向（推力）轴承用于限制曲轴的轴向窜动（发动机工作时， 轴向（推力）轴承用于限制曲轴的轴向窜动（发动机工作时，曲轴常受到离合器施 加于飞轮的轴向力作用而有轴向窜动的趋势）， ），保证曲柄连杆机构各零件正确的相对位 加于飞轮的轴向力作用而有轴向窜动的趋势），保证曲柄连杆机构各零件正确的相对位 但曲轴受热膨胀时，又应允许其自由伸长，故曲轴上的轴向定位装置必须有， 置。但曲轴受热膨胀时，又应允许其自由伸长，故曲轴上的轴向定位装置必须有，但只 能设于一处，通常设在中间主轴承处。现代汽车发动机常将径向轴承和推力轴承合而为 能设于一处，通常设在中间主轴承处。现代汽车发动机常将径向轴承和推力轴承合而为 制成翻边滑动轴承。 一，制成翻边滑动轴承。
第四节 曲轴飞轮组
组成：曲轴、飞轮、扭转减振器、皮带轮、 组成：曲轴、飞轮、扭转减振器、皮带轮、正时齿轮或链轮等
EQ6100Q-1型发动机曲轴飞轮分解图 圆柱销
带 扭转减震器 轮 起动爪锁 紧垫圈 起动爪 挡 油 片 中 间 主 轴 轴 瓦 承 上 下 轴 瓦 定时齿轮 一、六气缸 活塞处在上 止点时的记 钢球） 号（钢球） 螺母 齿环
8、曲轴的轴向定位
1.单面合金止推垫圈 单面合金止推垫圈
第一道主轴颈两侧， 第一道主轴颈两侧， 两片白金面分别朝外
2.组合翻边止推垫圈 组合翻边止推垫圈
EQ6100Q—1 EQ6100Q 1 第四道主轴颈 依维柯
止推片一般有: 止推片一般有: 翻边轴瓦、 翻边轴瓦、 半圆环止推片 止推轴承环三种。 止推轴承环三种。