课题、曲轴
教学目的:
1、掌握曲轴飞轮组的结构组成。
2、掌握曲轴的功用与工作条件。
3、掌握曲轴基本组成与平衡、曲轴密封及轴向定位。
4、了解曲拐及其布置形式。
教学重点:
掌握曲轴掌握曲轴的功用及基本组成。
教学难点:                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                           
                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                         
曲轴平衡、曲拐及其布置形式。
教学方法:讲授法  演示法
教学时数:1课时
教学内容及过程:
一、新课导入(5分钟)
由教师引导思路,复习发动机曲柄连杆机构中的机体组与活塞连杆组的功用与结构组成。
想一想:发动机工作时活塞的往复运动的力是如何输出的?为什么输出的力是旋转的?
二、新课内容:(30分钟)
1、曲轴飞轮组的结构组成。
主要由:曲轴、飞轮、正时齿轮、皮带轮、扭转减震器等组成。(如图示)
2曲轴的功用与工作条件
1)、曲轴功用:曲轴是发动机中最重要的部件之一,其作用是把活塞连杆组传来的气体作用力转变为转矩并对外输出。另外,还用来驱动配气机构及其他各种辅助装置。
2)、工作条件:要承受周期性变化的气体压力、住复惯性力、惯性力矩、离心力、缺油、高速、轴向窜动。
3)、材料:用高强度、高冲击韧性、耐磨性材料,主要采用中碳钢、中碳合金钢、稀土球墨铸铁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。
3、曲轴结构
1)、曲轴基本组成主要由:主轴颈、连杆轴颈(曲柄销)、曲柄、平衡重、前端轴及后端凸缘等组成。(如图示)
主轴颈:曲轴的支承部分。
连杆轴颈:也叫做曲柄销,用来连接连杆大头孔。
曲柄臂:用来连接连杆轴颈和主轴颈。
平衡重:平衡离心惯性力和力矩,减小轴承载荷,使发动机运转平稳。
前端轴:是阶梯式的轴段,在其上面装有正时齿轮或正时齿形带轮、皮带轮、甩油盘
、扭转减振器以及起动爪等,分别用来驱动配气机构、水泵、发电机等发动机的附件。
后端凸缘:用来安装飞轮。
2)、曲拐
曲拐:一个连杆轴颈与它两端的曲柄及主轴颈构成。曲拐是曲轴上的基本单元,曲拐数取决于气缸的数目和排列方式,单缸发动机的曲轴只有一个曲拐,多缸直列式发动机曲轴的曲拐数与气缸数相同,V型排列发动机曲轴的曲拐数目是气缸数的一半。
3)支承方式
全支承(--):每一个连杆轴颈两边都有一个主轴颈支承的曲轴。主轴颈总比连杆轴颈多一个。全支承刚度好,可减轻主轴颈的载荷,多数汽车发动机采用全支承曲轴。
非全支承:主轴颈少于连杆轴颈支承的曲轴。其曲轴长度较短,发动机结构紧凑,多用于中、小功率发动机。
4)结构形式:整体式和组合式曲轴。整体式主要应用于小型发动机;组合式曲轴主要用于在型柴油机。
5)曲轴润滑:主要是在曲轴上钻有贯穿主轴颈曲柄和连杆轴颈的油道,采用压力润滑。
4、曲轴平衡
1)、平衡目的: 主要是为了平衡连杆大端、连杆轴颈和曲柄等产生的离心力、惯性力,使发动机动转平稳,减小轴承载荷,须要对曲轴进行动平衡。
2)、平衡重的位置:曲柄的反方向上,或直接在曲轴上钻去一部份达到重量。
3)、平衡重的类型:整体式、装配。
4)、四缸发动机曲轴平衡原理(如图示),在曲柄的相反位置设置。
5、曲轴密封及轴向定位
1)、前后端的密封:采用挡油盘、甩油盘、油封、回油螺纹等,现代汽车都采用油封式密封。
2)、轴向定位:翻边轴承、止推钢环、止推片(安装位置:减磨合金的一面向旋转面)
6曲拐及其布置形式
曲轴的形状和曲拐相对位置(即曲拐的布置)取决于气缸数、气缸排列和发动机的发火顺序。
安排多缸发动机的发火顺序应注意使连续作功的两缸相距尽可能远,以减轻主轴承的载荷,同时避免可能发生的进气重叠现象。作功间隔应力求均匀,也就是说发动机在完成一个工作循环的曲轴转角内,每个气缸都应发火作功一次,而且各缸发火的间隔时间以曲轴转角表示,称为发火间隔角。四行程发动机完成一个工作循环曲轴转两圈,其转角为720,在曲轴转角720内发动机的每个气缸应该点火作功一次。且点火间隔角是均匀的,因此四行程发动机的点火间隔角为720/i(i为气缸数目),即曲轴每转720/i,就应有一缸作功,以保证发动机运转平稳。
1)、直列四缸四冲程发动机:作功间隔720°/4=180°。点火顺序为:1-3-4-21-2-4-3(如图示)
2)、直列六缸四冲程发动机:作功间隔720°/6=120°。点火顺序为:1-5-3-6-2-4
(如图示)
   
课堂小结(3分钟)
通过本次课学习主要是要求掌握曲轴的功用,曲轴基本组成与平衡,曲轴密封及轴向定位;和了解曲拐及其布置形式。
作业布置(2分钟)
1、曲轴的功用与基本结构?  2、曲轴平衡重的作用是什么?
板书设计:
 
复习曲柄连杆机构
1、曲轴飞轮组的结构组成(如图示)
主要由:曲轴、飞轮、正时齿轮、皮带轮、扭转减震器等组成。
2曲轴的功用与工作条件
1)、曲轴功用:2)、工作条件:3)、材料:
3、曲轴结构(如图示)
1)、曲轴基本组成主轴颈、连杆轴颈(曲柄销)、曲柄、平衡重、前端轴及后端凸缘等
2)、曲拐:一个连杆轴颈与它两端的曲柄及主轴颈构成。
3)支承方式(如图示)全支承(发动机曲轴主--):非全支承:
4)结构形式:整体式和组合式曲轴
5)曲轴润滑:采用压力润滑。
4、曲轴平衡(如图示)
1)、平衡目的:(2)、平衡重的位置:(3)、平衡重的类型:整体式、装配。
5、曲轴密封及轴向定位
1)、前后端的密封:(2)、轴向定位:
6曲拐及其布置形式
1)、直列四缸四冲程发动机:作功间隔720°/4=180°。点火顺序为:1-3-4-21-2-4-3
2)、直列六缸四冲程发动机:作功间隔720°/6=120°。点火顺序为:1-5-3-6-2-4
教学后记: