曲轴飞轮组的构造.ppt

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曲轴飞轮组零部件认知

一侧的位置上，起到原来飞轮的作用，用于起动和传递发动机的转动扭矩，这一部分称为第一质量（初级质量），另一部分则放置在传动系离合器一侧，用于提高离合器的转动惯量，这一部分称为第二质量（次级质量）。两部分飞轮之间有一个环型的油腔，在腔内装有弹簧减振器，由弹簧减振器将两部分飞轮连接为一个整体。
双质量飞轮优点
飞轮齿圈单面磨损后，可翻过来再次使用。
圆周装有齿环，安装齿环时通常将齿环加热后套入，冷却后即紧密结合在一起。
双质量飞轮减振器
双质量飞轮，是20世纪80年代末在汽车动力传动系中应用的新型结构，可较有效地隔离发动机曲轴的扭振，有利于改善汽车的使用性能。
双质量飞轮将原来的一个飞轮分成两个部分，一部分保留在原来发动机
540 ~ 720
540~600 600~660 660~720
工作循环表（1-5-3-6-2-4）
第一缸第二缸第三缸第四缸第五缸
作功排气进气压缩
排气进气压缩作功
压缩作功排气进气
排气进气压缩作功
压缩作功排气进气
第六缸进气压缩作功
排气
v型发动机，点火顺序为l—6一5一4一3—2。
曲轴飞轮组零部件认知
皮带轮扭转减振器起动爪
曲轴
正时齿轮
飞轮
主轴瓦
飞轮螺栓
学习内容
1、曲轴的认知 2、飞轮的认知 3、扭转减震器的认知 4、曲轴油封的认知 5、曲轴轴承的认知 6、止推片的认知
*
一、曲轴的认知
作用：把活塞连杆组传来的气体压力转变为扭矩对外输出。驱动配气机构及其它附属装置。
支撑形式
主轴颈是曲轴的支承部分(主轴承)。每个连杆轴颈两边都有一个主轴颈，称为全支承曲轴；主轴颈数等于或少于连杆轴颈数者称为非全支承曲轴。

第二章(7) 曲轴飞轮组的构造与维修

弯曲变形的冷压校正
第二章(7) 曲轴飞轮组的构造与维修
曲柄连杆机构（曲轴轴向间隙的检测）
七、曲轴轴向间隙的检测：检查时，按规定力矩拧紧全部轴承盖螺栓，用撬杆将曲轴抵到一端，然后用百分表测量曲轴与止推轴承之间的间隙。
第二章(7) 曲轴飞轮组的构造与维修
曲柄连杆机构（曲轴轴向间隙的检测表）
第二缸排气进气压缩作功第二缸压缩作功排气进气
第二章(7) 曲轴飞轮组的构造与维修
（二）构造：
•
曲轴包括前端轴、主轴颈、连杆轴颈、曲柄、平衡重、后端轴等，一个连杆轴颈和它两端的曲柄及主轴颈构成一个曲拐。曲轴轴颈连杆轴颈前端轴后端轴平衡重
曲柄曲拐曲轴的曲拐数目等于气缸数(直列式发动机)； V型发动机曲轴的曲拐数等于气缸数的一半。
第二章(7) 曲轴飞轮组的构造与维修
曲柄连杆机构（曲轴的磨损的测量）
⒈清洁曲轴轴颈，校正千分尺； ⒉分别在轴颈油孔两侧平行和垂直于曲柄方向上测量轴颈的直径。测量时，左手拿住千分尺的隔热板，右手先转动活动套管，待砧座将要接近工件时，改用棘轮转动，直到棘轮发出“咔、咔”响声为止，后锁止卡尺，轻轻拿出，并记入检测表中。
第二章(7) 曲轴飞轮组的构造与维修
曲柄连杆机构（曲轴动平衡1）
动平衡组合编号
曲轴上的编号
点击观看视频
第二章(7) 曲轴飞轮组的构造与维修
曲柄连杆机构（曲轴动平衡的要求）
动平衡的不平衡量要求
机型 YC6112 YC6108ZLQB YC6105、 YC6108 EQ6100 YC4110 YC4108
曲柄连杆机构（曲轴的折断）
曲轴的裂纹多发生在曲柄臂和轴颈之间的过渡圆角R处及油孔处。过渡圆角R处是横向裂纹，严重时将造成曲轴断裂；油孔处是纵向裂纹，沿斜置油孔的锐边轴向发展。

《曲轴飞轮组》课件

《曲轴飞轮组》PPT课件
本课件将介绍曲轴飞轮组的定义、构成、工作原理、应用领域、设计考虑以及优势和局限性。
曲轴飞轮组的定义
曲轴飞轮组是由曲轴和飞轮两部分组成的传动装置。它们通过轴承连接在一起，并在机械系统中发挥重要作用。
曲轴飞轮组的构成
曲轴
由多个曲柄和连杆组成的转动部件，将往复运动转化为旋转运动。
飞轮
具有质量和惯性的转动部件，可以存储和释放能量，平稳传递转动力。
轴承
用于支撑和减少曲轴和飞轮之间的摩擦，确保顺畅的旋转运动。
曲轴飞轮组的工作原理
1
往复运动
曲轴通过连杆将往复运动转化为旋转运动。
2
能量存储
飞轮在曲轴旋转时储存能量，使系统保持平稳运转。
3
能量释放
飞轮释放储存的能量，提供额外动力以应对负载变化。
飞轮的质量和惯性需要经过精确计算，以存储足够的能量并提供动力。
传动效率
减少摩擦和能量损耗，提高传动效率和系统的整体性能。
曲轴飞轮组的优势及局限性
优势
• 平衡和减震 • 稳定能量传递 • 提供额外动力
局限性
• 结构复杂 • 占用空间较大 • 制造和维护成本较高
Hale Waihona Puke 曲轴飞轮组的应用领域1 内燃机
2 工业机械
3 动力传输
曲轴飞轮组在汽车、船舶和发电机等内燃机中起到平衡和转动力传递的作用。
用于旋转设备和传动系统，平稳转动和储存能量。
在传动装置中通过曲轴和飞轮将能量传递到其他部件或设备。
曲轴飞轮组的设计考虑
结构强度
能量储存
要考虑曲轴和飞轮的强度和刚度，以承受高负荷和快速转动。

afe型发动机曲轴飞轮组的结构与维修讲义

（一）AFE型发动机曲轴飞轮组的结构与维修1、曲轴飞轮组的拆装AFE型发动机曲轴飞轮组的拆装可参见如图1-103所示进行，具体操作过程中应注意以下问题：图1-103 曲轴飞轮组分解图l-曲轴V形带轮、正时齿带轮的轴向紧固螺栓 2-V形带轮 3-曲轴正时齿带轮 4-曲轴5-半圆形止推环 6-主轴承 7-滚针轴承 8-飞轮齿圈 9-定位销 10-飞轮紧固螺栓 11-飞轮12-连杆轴承（l）飞轮拆卸时，使用专用工具10-201卡住飞轮齿圈，拧下飞轮紧固螺栓，从曲轴上拆下飞轮，如图1-104所示。

（2）拆卸飞轮内孔中滚针轴承时，使用专用工具10-202。

轴承标记必须打印在朝外一面。

安装滚针轴承时，滚针轴承有字的一面向外，安装好后应清晰可见。

安装时使用专用工具VW207C。

安装好后，滚针轴承外端面与飞轮安装孔外端面的距离为 1.5mm。

（3）用专用工具 VW10-203安装中间轴密封圈，如图1-105所示。

图1-104 拆卸与安装飞轮图1-105 安装中间轴密封圈（4）飞轮与曲轴凸缘有6个不对称布置的紧固螺栓，其紧固力矩为75N·m。

安装飞轮时，螺栓上应涂D6防松胶。

（5）曲轴后端飞轮与附属装置的拆卸顺序如图1-106所示。

图1-106 飞轮与后端附属装置1-中间支板 2-油封衬垫 3-后油封凸缘 4-后油封 5-飞轮 6-离合器从动盘 7-离合器压盘2、检查曲轴弯曲量用V形铁将曲轴两端水平支承在平台上，使百分表的测量触点垂直抵压到第三道主轴颈上。

转动曲轴一周，百分表指针所指示的最大和最小读数差值的一半即为曲轴的直线度误差，其值应不大于0.03mm，否则应进行压校或更换曲轴。

3、曲轴的磨削量用外径千分尺测量曲轴主轴颈和连杆轴颈的圆度和圆柱度，其标准值应为0.01 mm，磨损极限值为0.02mm。

超过标准要求时，可用曲轴磨床按修理尺寸法对轴颈进行修磨，曲轴磨损后磨削数据如表1-13所示。

4、检查曲轴向间隙将曲轴撬向一端，用厚薄规检查第三道主轴承的轴向间隙（配合间隙），如图1-107所示。

技能点4 能正确识别曲轴飞轮组的构造与拆装步骤

5．曲轴润滑
汽车发动机维修
主轴颈与主轴承间的润滑油来自于气缸体的润滑油道，连杆轴颈与连杆轴承间的润滑油通过曲轴中的油道来自于主轴颈与主轴承间的润滑油。
6．曲轴平衡重（1）曲轴平衡重的作用
汽车发动机维修
旋转惯性力及其力矩外部平衡： F1=F2 F3=F4；M1-2=M3-4。
汽车发动机维修
2.4.3 曲轴飞轮组的拆装
1．曲轴飞轮组的拆卸（1）拆卸机油泵总成
①使用12mmT字套筒旋下机油泵总成的7个固定螺栓。
汽车发动机维修
②用一字起子撬下机油泵客体，去下机油泵总成。
③取下密封垫片。
如果机油泵壳体与发动机缸体之间有密封胶，应先使用铲刀（或小刀）轻轻割开密封胶，操作时不要损坏油泵壳体与发动机缸体配合面。
旋转惯性力及其力矩内部不平衡： M1-2、M3-4造成曲轴弯曲载荷，需在曲柄相反方向附加平衡重
7．曲拐的布置（1）四冲程直列四缸发动机
汽车发动机维修
四冲程直列四缸发动机
四冲程直列四缸发动机曲轴曲拐，对称布置于同一平面内，做功间隔为720°/4 =180°，各缸的工作顺序有1-3-4-2和1-2-4-3两种。
③使用吹气枪吹干洗净的轴承盖及轴瓦、曲轴主轴瓦上瓦、曲轴止推垫片。
2．曲轴飞轮组的组装（1）安装曲轴
①安装气缸体主轴瓦上瓦，在气缸体各主轴瓦座上涂上机油。
②将按顺序摆放的各道主轴颈下瓦，安装在相应的轴承座内。
汽车发动机维修 ③安装曲轴上止推垫片
汽车发动机维修
④在曲轴的每道主轴颈上涂上机油。
曲轴后端密封
10．曲轴轴承（1）主轴承和连杆轴承
汽车发动机维修
曲轴轴承
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强度，而且要摩擦小、耐磨损和耐腐蚀。

曲轴构造解析

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
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。
第四节曲轴飞轮组

曲轴飞轮组的构造

曲轴飞轮组的构造
曲轴飞轮组主要由曲轴、飞轮和一些附件组成。
皮带轮
扭转减振器
正时齿轮
飞轮
起动爪
曲轴
飞轮螺栓主轴瓦
一、曲轴
材料：曲轴一般用中碳钢或中碳合金钢模锻而成。为提高耐磨性和耐疲劳强度，轴颈表面经高频淬火或氮化处理，并经精磨加工，以达到较高的表面硬度和表面粗糙度的要求。功用：它与连杆配合将作用在活塞上的气体压力变为旋转的动力，传给底盘的传动机构。同时，驱动配气机构和其它辅助装置，如风扇、水泵、发电机等。工作条件: 工作时，曲轴承受气体压力，惯性力及惯性力矩的作用，受力大而且受力复杂，并且承受交变负荷的冲击作用。同时，曲轴又是高速旋转件，因此，要求曲轴具有足够的刚度和强度，具有良好的承受冲击行程发动机的发火间隔角为720°/4＝180°，曲轴每转半圈(180°)作功一次，四个缸的作功行程是交替进行的，并在720°内完成，因此，可使曲轴获得均匀的转速，工作平稳柔和。对于每一个气缸来说，其工作过程和单缸机的工作过程完全相同，只不过是要求它按照一定的顺序工作，即为发动机的工作顺序，也叫作发动机的发火顺序。可见，多缸发动机的工作顺序(发火顺序)就是各缸完成同名行程的次序。四缸发动机四个曲拐布置在同一平面内。1，4缸在上，2，3缸在下，互相错开180°，其发火顺序的排列只有两种可能，即为1-3-4-2或为1-24-3，发动机工作循环表分别见表。
连杆轴颈是曲轴与连杆的连接部分，通过曲柄与主轴颈相连，在连接处用圆弧过渡，以减少应力集中。直列发动机的连杆轴颈数目和气缸数相等。V型发动机的连杆轴颈数等于气缸数的一半。曲柄是主轴颈和连杆轴颈的连接部分，断面为椭圆形，为了平衡惯性力，曲柄处铸有(或紧固有)平衡重块。平衡重块用来平衡发动机不平衡的离心力矩，有时还用来平衡一部分往复惯性力，从而使曲轴旋转平稳。曲轴前端装有正时齿轮，驱动风扇和水泵的皮带轮以及起动爪等。为了防止机油沿曲轴轴颈外漏，在曲轴前端装有一个甩油盘，在齿轮室盖上装有油封。曲轴后端用来安装飞轮，在后轴颈与飞轮凸缘之间制成档油凸缘与回油螺纹，以阻止机油向后窜漏。

6曲轴飞轮组的拆装 ppt课件

图4-52 装上曲轴
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14
4)在第三道主轴颈两侧安装半圆形止推片，如图4-53所示，其开口必须朝向曲轴。
图4-53 半圆形止推片
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15
5)分三次从中间向两边拧紧主轴盖螺栓，如图4-54、图4-55所示。
图4-54 第1次拧紧
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16
5)分三次从中间向两边拧紧主轴盖螺栓，如图4-54、图4-55所示。
2020/12/27
5
1)将气缸体倒置，用专用工具固定飞轮，从曲轴凸缘上按交叉松开的顺序拆下飞轮，如图4-45所示。
图4-45 拆卸飞轮
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6
2)拆下曲轴后端法兰，如图4-46所示。
图4-46 拆卸曲轴后端法兰
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7
3)按顺序拆下曲轴主轴承盖紧固螺栓，取下曲轴轴承盖，如图4-4 7所示。
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4.曲拐的布置
图4-63 四缸发动机曲轴布置
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24
(1)直列四冲程四缸发动机如图4-63所示，曲拐对称布置于同一平面内。
表4-1 直列四冲程四缸发动机(工作顺序1—3—4—2)
表4-2 直列四冲程四缸发动机(工作顺序1—2—4—3)
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(2)直列四冲程六缸发动机如图4-64所示，直列四冲程六缸发动机发火间隔角为 720°/6=120°，六个曲拐分别布置在三个平面内，一种发火顺序是1—5—3—6—2—4，国产汽车的六缸直列发
动机都用这种，其工作循环表见表4-3。
图4-64 六缸发动机曲轴布置
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曲轴飞轮组设计

考虑表面淬火的曲轴强度分析模型曲轴淬火残余应力仿真模拟
曲轴在表面淬火处理之后，表面材料发生了变化。为了真实模拟曲轴的疲劳强度，应该在曲轴有限元模型中考虑淬火硬化的过程和效果。利用仿真模拟的方法模拟曲轴高频感应加热淬火过程，在曲轴表面形成残余应力，然后用带有残余应力的曲轴有限元模型进行疲劳强度计算分析。
③ 但是，D1增加，圆周速度，摩擦损失，油温。
一般 D1 / D2 1.05 ~ 1.25, L1 L2 , L1 D1 0.3
三、曲柄
整体式曲轴中最薄弱的环节。横截面的抗弯模数为 W
bh 2 6
h 10%, 理论上W 20%, 实际 40％ ∵h ，圆角处应力集中；
b 10%, 理论上W 10%,实际 5％ b ，应力分布m
四冲程发动机的扭矩不均匀系数和盈亏功系数
i
μ
ξ
1
10~20
1.1~1.3
2
8~15
0.5~0.8
3~4
5~10
0.2~0.4
6
1.5~3.5
0.06~0.1
8
0.6~1.2
0.01~0.03
12 如果 E E 12 104 Pe
n
0.2~0.4
0.005~0.01
D2 D
0.65 0.65～ 0.7
平切口斜切口
F2 F 0.2 ~ 0.5
二、主轴颈 D1，L1
从等刚度出发，D1＝D2；从等强度出发，D1<D2；实际结构中，D1>D2
原因： ① D1增加，可以提高曲轴刚度，增加了曲柄刚度，不增加离心力。
② D1增加，可增加扭转刚度，固有频率 e ，转动惯量 I 不多。
式中E为一循环的有效功，则可根据盈亏功系数ξ算出盈亏功△E。ξ主要与缸数有关。

第六讲曲轴飞轮组的构造

2.5
发火顺序：1-5-3-6-2-4
曲轴转角（度）
一缸二缸三缸四缸五缸六缸功排压进排功压进
0 ～ 180
180 ～ 360 360 ～ 540 540 ～ 720
60 120 180 240 300 360 420 480 540 600 660 720
排
3、结构：
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。
4、材料：优质中碳钢、铬镍钢、铬铝钢、球墨铸铁（国产）。模锻—表面淬火 5、分类：整体式（常用）组合式 6、组成：（1）主轴颈 ——用于支撑曲轴。按主轴颈数分：
全支承：每个连杆轴颈两边都有一个主轴颈,主轴颈数多于连杆轴颈数。非全支承：
压进功压
压
功排
进
排压进
功
进
功
排
六缸四行程发动机的曲拐布置
八缸四行程发动机的曲拐布置（红旗轿车SV100型发动机）
1-8-4-3-6-5-7-2
四、曲轴扭转减振器
发动机工作时，由于飞轮的惯性很大，可以看做是等速转动。而各缸气体压力和往复运动惯性力是周期性地作用在曲轴连杆轴颈上，给曲轴一个周期性变化的运转外力，使曲轴发生忽快忽慢的转动，从而形成曲轴对于飞轮的扭转摆动，即曲轴的扭转振动。为此，在有些发动机的曲轴前端都装有曲轴扭转减振器。作用：吸收曲轴扭转振动的能量，使曲轴转动平稳，可靠工作。
4
1
曲轴向前移动，后止推轴承与曲轴臂端面摩擦；轴向后移动，前止推轴承与正时齿轮端面摩擦。
2
8 6
5 3

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3）、几种常见的多缸发动机曲拐布置）、几种常见的多缸发动机曲拐布置和点火次序如下：和点火次序如下： · 四冲程四缸发动机 1-2-3-4 1—3—4—2 点火次序 1—2—4—3
· 四冲程直列六缸发动机 1-2-3-4-5-6 1—5—3—6—2—4 点火次序 1—4—2—6—3—5
· 四冲程V型八缸四冲程V 四个曲拐可以在一个平面内，四个曲拐可以在一个平面内，也可在两个垂直平面内 2-4-6-8 发动机气缸布置 1-3-5-7 点火次序 1—8—4—3—6—5—7—2
6、轴瓦多为薄壁滑动轴承，多为薄壁滑动轴承，镶入轴承座孔
7、曲轴的工作循环 1）、曲轴的形状和各曲拐的相对位置，取）、曲轴的形状和各曲拐的相对位置曲轴的形状和各曲拐的相对位置，决于缸数、决于缸数、气缸排列方式和点火次序 2）、安排点火次序时，应尽量使连续作功）、安排点火次序时安排点火次序时，的两个气缸离远些，的两个气缸离远些，在一个工作循环每个气缸都应点火一次，内，每个气缸都应点火一次，且点火间隔时间应一致
曲轴飞轮组
曲轴飞轮组的构造主要由曲轴和飞轮及附件组成
二、曲轴 1、作用：承受连杆传来的力，并产生绕其作用：承受连杆传来的力，本身轴线的力矩 2、要求：强度、冲击韧性度和耐磨性要要求：强度、一般用中碳钢或合金钢模锻，好，一般用中碳钢或合金钢模锻，也有球墨铸铁铸造的
3、曲轴的支承形式直列式曲拐数等于气缸数，直列式曲拐数等于气缸数，V形发动机曲拐数等于气缸数一半全支承曲轴非全支承曲轴
· 四冲程V型六缸四冲程V
2-4-6 1-3-5 点火次序轮将一部分能量储存起来，用在进气、将一部分能量储存起来，用在进气、压缩、排气行程克服阻力，压缩、排气行程克服阻力，带动曲柄连杆越过上、下止点，过上、下止点，保证输出尽可能的均匀
2、连杆轴颈连杆轴颈设计成空心的，连杆轴颈设计成空心的，减轻质量和离心力
3、平衡重用来平衡发动机不平衡的离心力和离心力矩，离心力矩，及一部分往复惯性力
带轮
挡油片
三、曲轴扭转减震器为了消除曲轴的扭转振动，为了消除曲轴的扭转振动，降低周期性自激力对机体的损害
正时齿轮
5、曲轴后端安装飞轮，安装飞轮，并有回油螺纹或其他的封油装置