曲轴飞轮组结构与工作原理
曲轴飞轮组的原理
曲轴飞轮组的原理
曲轴飞轮组是发动机的主要组成部分之一，它包括曲轴和飞轮两部分。
曲轴的作用是将活塞的往复运动转化为旋转运动，而飞轮则起到储存能量和平衡惯性力的作用。
曲轴飞轮组的原理是通过曲轴将活塞的往复运动转化为旋转运动，然后通过飞轮将旋转运动传递到变速器中。
当发动机启动时，飞轮会储存能量，以便在需要时释放出来。
同时，飞轮还可以平衡发动机内部的惯性力，使发动机运转更加平稳。
曲轴飞轮组的设计需要考虑多个因素，包括发动机的功率、转速、扭矩等。
一般来说，曲轴的长度越长，其输出的扭矩就越大；而飞轮的质量越大，其储存的能量就越多。
因此，在设计曲轴飞轮组时需要根据具体情况进行综合考虑。
曲轴飞轮组是发动机不可或缺的组成部分之一，它能够将活塞的往复运动转化为旋转运动，并将旋转运动传递到变速器中。
同时，它还具有储存能量和平衡惯性力的作用。
曲轴飞轮组的结构及作用
曲轴飞轮组的结构及作用1. 介绍曲轴飞轮组是发动机中的一个重要部件，主要由曲轴和飞轮组成。
它在发动机的工作过程中起到了关键的作用，有助于平稳运转和提供额外的动力输出。
本文将详细介绍曲轴飞轮组的结构、主要部件以及其在发动机中的作用。
2. 结构2.1 曲轴曲轴是曲柄机构的核心部分，通常由一根长条状金属材料制成。
它具有多个凸起的曲柄，这些曲柄与活塞相连，并通过连杆将活塞运动转化为旋转运动。
曲轴通常由高强度合金钢制成，以承受高压力和高温环境下的工作条件。
它具有精确的加工表面和精确的几何形状，以确保平稳运转和最大效率。
2.2 飞轮飞轮是一个圆盘状零件，安装在曲轴末端，并与曲轴通过螺栓紧固在一起。
它通常由铸铁或铸钢制成，具有足够的质量和强度来存储和释放动能。
飞轮在发动机的工作过程中旋转，它通过惯性帮助平稳化发动机的运转，并提供额外的动力输出。
飞轮还用于平衡曲轴的旋转运动，减少振动和冲击力。
3. 作用曲轴飞轮组在发动机中起到了多个重要的作用，以下是其主要作用的详细解释：3.1 转换运动曲轴飞轮组通过连杆将活塞运动转化为旋转运动。
当活塞向下移动时，曲柄将活塞的线性运动转化为曲轴的旋转运动。
这种转换运动是发动机正常工作所必需的。
3.2 平稳化发动机运转飞轮具有足够的质量和惯性，在发动机工作过程中存储和释放能量。
当活塞向下推进时，它会给予飞轮一定程度的旋转能量。
在活塞再次向上移动之前，飞轮会释放这些能量，使得发动机保持平稳运转。
这种平稳化作用对于发动机的正常工作非常重要。
它可以减少发动机的颤振和冲击力，提高发动机的运行效率和寿命。
3.3 提供额外的动力输出飞轮也可以提供额外的动力输出。
当发动机需要额外的动力时，飞轮会释放其存储的能量，以提供额外的扭矩和转速。
这在启动发动机、加速或应对负载变化时非常有用。
3.4 平衡曲轴旋转运动曲轴旋转时会产生振动和不平衡力。
为了减少振动和提高发动机的平衡性，飞轮被设计成具有适当的质量和几何形状。
曲轴飞轮组组成及作用
曲轴飞轮组的组成及作用1. 曲轴飞轮组的定义和概述曲轴飞轮组是一种机械装置，由曲轴和飞轮两部分组成。
曲轴是一根具有多个偏心圆柱体的旋转轴，而飞轮则是一个大而重的圆盘，通常位于曲轴的一端。
曲轴飞轮组广泛应用于内燃机、发电机和其他需要平稳运转的机械设备中。
曲轴飞轮组通过将引擎或发电机输出的旋转动力传递给外部设备，实现能量传输和平稳运转。
它具有以下重要作用：•平滑输出动力：曲轴飞轮组能够平滑地传递引擎或发电机输出的旋转动力，减少因动力突变而引起的震动和冲击。
•能量储存和平衡：飞轮作为一个重而大的旋转质量，具有惯性特性，能够存储能量并平衡非均匀动力输出。
•运动传感器：通过监测曲轴上的变化，如速度、加速度和位置等参数，可以实时监测和控制发动机的工作状态。
2. 曲轴的组成和作用曲轴是曲轴飞轮组的核心部件，主要由以下几个部分组成：2.1 主轴主轴是曲轴的主体部分，通常为一根长而细的圆柱体。
它通过一系列精密加工和热处理工艺制成，以保证其高强度和刚性。
2.2 曲柄曲柄是位于主轴上的一个或多个偏心圆柱体，通常有两个或更多。
曲柄与活塞连杆相连，将直线运动转化为旋转运动。
2.3 连杆连杆是连接曲柄和活塞之间的零件，使得活塞能够通过曲柄在主轴上进行旋转运动。
连杆通常由高强度合金钢制成，以承受高压力和高温环境下的工作条件。
2.4 主销主销是连接连杆和曲柄之间的关键零件。
它具有高强度和耐磨性，能够承受极大的冲击力和摩擦力。
曲轴通过以上组成部分的协同工作，将活塞的直线运动转化为旋转运动，并将能量传递给飞轮。
3. 飞轮的组成和作用飞轮是曲轴飞轮组中的另一个重要部分，主要由以下几个部分组成：3.1 轮盘轮盘是飞轮的主体部分，通常为一个大而厚重的圆盘状结构。
它由高强度合金钢制成，并具有良好的抗拉强度和耐磨性。
3.2 齿圈齿圈是位于轮盘边缘的一圈齿状结构，通常用于与发动机或发电机的启动系统配合。
它通过齿与齿之间的啮合，实现对曲轴飞轮组的启动和停止。
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
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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
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。
简述曲轴飞轮组的作用与组成。
简述曲轴飞轮组的作用与组成。
曲轴飞轮组是一种重要的机械组件，用于在发动机的底部传送能量。
它包括一个曲轴、两个飞轮和一个曲轴齿轮。
它的功能是将活塞的往复运动转换成旋转运动。
组成：
1. 曲轴：曲轴是曲轴飞轮组的核心部分，它将活塞杆和缸体连接在一起，负责传送气缸的上下移动。
2. 曲轴齿轮：它是一种小型的止推轮，可以与曲轴配合使用，起到消除活塞和曲轴上施加的摩擦力，使活塞旋转循环。
3. 飞轮：曲轴飞轮组的另一部分是飞轮，它由两个主要部分组成，分别是除油轴和燃油轴。
作用：
1. 传输能量：曲轴飞轮组能够在发动机的底部进行能量传送，以便将活塞的往复运动转换为旋转运动。
2. 静音：曲轴飞轮组可以消除活塞和曲轴上施加的摩擦力，有效减少
发动机的噪声。
3. 增加机械效率：曲轴飞轮组可以使活塞旋转循环，消除对时间和活塞走向的影响，从而提高机械效率。
4. 增加耐久性：曲轴飞轮组使用有机油作润滑，从而延长曲轴的使用寿命。
曲轴飞轮组的组成和作用
曲轴飞轮组的组成和作用曲轴飞轮组是内燃机的关键组成部分，它由曲轴和飞轮两部分组成。
曲轴是一个承受和传递内燃机动力的重要机械元件，而飞轮则起到调节和平衡发动机转速的作用。
一、曲轴的组成与作用曲轴是一根呈一定几何形状的轴杆，它是内燃机的主动部件。
曲轴通常由多个曲柄和连杆组成，每个曲柄上都安装着一个连杆，而连杆的另一端则与活塞相连，从而形成了曲轴连动机构。
曲轴通过连杆将活塞上下运动的直线运动转换为曲轴的旋转运动。
曲轴的作用主要有以下几个方面：1. 将活塞的直线运动转换为旋转运动。
内燃机的活塞在气缸内做往复运动，通过连杆和曲柄的连接，这种直线运动被转换为曲轴的旋转运动，从而驱动其他附件的运动，如发电机、冷却水泵等。
2. 平衡振动和冲击力。
由于曲轴上连杆活塞的数量和排列方式，可使燃气发动机产生的冲击力和振动力达到平衡，减少发动机的震动和噪声。
3. 传递转矩和动力。
曲轴是发动机输出动力的主要部件之一，它将活塞的做功转化为曲轴的动力输出，进一步驱动机动车辆行驶。
4. 提供旋转惯性。
由于曲轴的特殊结构设计和材料选择，曲轴本身具有一定的质量和转动惯性，可以在发动机工作周期中平稳地输出动力，提高转速的稳定性。
二、飞轮的组成与作用飞轮是曲轴飞轮组中的另一个重要组成部分，它位于曲轴的尾端，具有圆盘状的外形。
飞轮的制造一般采用铸铁或钢材料，具有一定的质量和旋转惯性。
飞轮的作用有以下几个方面：1. 平衡转动的不均匀性。
在内燃发动机的供油、供气和燃烧等过程中，转矩会有一定的波动性，飞轮的旋转惯性可以起到平衡和减弱这种不均匀性的作用，保持内燃机的平稳运转。
2. 储存和释放机械能。
飞轮的旋转惯性使其能够储存曲轴转动时的机械能，在曲轴转矩减小或因外力作用而减速时，通过释放储存的机械能来平滑地补偿转矩，提高发动机的工作效率。
3. 启动发动机。
对于某些需要手摇启动的内燃机，如小型发电机组或农业机械等，飞轮还可以作为手摇启动装置的一部分。
曲轴飞轮组零部件的结构
曲轴飞轮组零部件的结构一、简介曲轴飞轮组是内燃机的重要组成部分，用于转换活塞上下运动为曲轴旋转运动，并平衡引擎的惯性力。
本文将对曲轴飞轮组的结构进行全面、详细、完整且深入的探讨。
二、曲轴曲轴是曲柄机构的核心部件，也是曲轴飞轮组的主要组成部分之一。
其主要结构包括：主轴颈、活塞销孔、连杆小头圆孔和使用情况。
2.1 主轴颈主轴颈是曲轴上的一系列轴颈，承受着来自连杆的轴向力和径向力。
其结构设计应满足高强度、高硬度和良好的润滑性能要求。
2.2 活塞销孔活塞销孔用于安装活塞销，通过曲柄摇臂机构将活塞的上下往复运动转换为曲轴的旋转运动。
活塞销孔的位置和大小需精确计算，以确保引擎的平衡性和相位准确性。
2.3 连杆小头圆孔连杆小头圆孔用于连接曲轴和连杆，将活塞运动传递给曲轴。
其结构设计要求具备足够的强度和刚度，以承受高压力和高速度的工作条件。
2.4 使用情况曲轴在引擎工作中受到较大的应力和压力，因此在设计和制造过程中，需进行强度、刚度和振动特性的综合分析，确保其正常工作和寿命。
三、飞轮飞轮是曲轴飞轮组的另一个重要组件，其结构和功能与曲轴紧密相连。
3.1 结构飞轮一般呈圆盘状，由轮缘、轮心和轮辐组成。
轮缘是飞轮最外部的圆形结构，具有足够的刚性和强度；轮心是飞轮的中心部分，连接着曲轴；轮辐连接着轮缘和轮心，起到连接和支撑的作用。
3.2 功能飞轮在工作过程中具有以下主要功能： - 平衡作用：通过飞轮的旋转运动，平衡引擎产生的不平衡力，减少震动和噪声。
- 传动作用：作为曲轴的传动元件，将活塞的上下运动转化为曲轴的旋转运动，推动机械装置的工作。
- 贮能作用：飞轮可在发动机运行过程中贮存能量，在发动机怠速或负载变化时，提供附加动力。
3.3 制造工艺飞轮的制造工艺一般包括铸造、锻造和机械加工等步骤。
铸造是最常用的工艺，可以生产大型和复杂形状的飞轮；锻造工艺可提高飞轮的强度和刚度；机械加工工艺则用于加工飞轮的孔和表面。
四、其他零部件除了曲轴和飞轮，曲轴飞轮组还包括其他一些重要的零部件。
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三、减振器简介
3、扭转减振器的功用
为了减少振动，一般在发动机的扭 转振幅最大的曲轴前端加装了扭转减振 器。减振器的功用就是吸收曲轴扭转振 动的能量、消减扭转振动，避免发生强 烈的共振 。
三、减振器简介
4、扭转减振器的构造和工作原理
橡胶式减振器 1 减振体 2 橡胶 轮毂
硅油式减振器
V 型 八 缸 发 动 机 的 空 间 曲 拐
2）、提高平稳性的措施：
2、惯性力的平衡 单缸机：平衡性最差，采用复杂的平衡机 构来平衡。 两缸机：平衡性稍好，但是必须采用平衡 措施。（设置配重块）
四缸以上机：自身平衡性好，可以不采取 平衡措施，但是曲轴刚度差 时也可以设置平衡重块。
（3）曲拐的布置
发动机工作顺序有两种:
1）1—5—3—6—2—4 2）1—4—2—6—3—5
1.6
1.6
2.5 1-5- 3-6-2-4
3.4
3.4 1-4-2-6-3-5
2.5
（4）前端轴与后端轴作用 前端轴用来安装正时齿轮、 皮带轮及起动爪等；后端轴有凸 缘盘，用来安装飞轮。
（5）前后端的密封曲轴前后端都伸 出曲轴箱，为了防止润滑油沿轴 颈流出，在曲轴前后都设有防漏 装置。
布置原则： 1)使各缸作功间隔角尽量相等。对直 列多缸四冲程发动机，作功间隔角 为7200/缸数。 2)连续作功的两缸相隔尽量远，减少 主轴承连续载荷和避免相邻两缸进 气门同时开启的抢气现象。 3)V型发动机左右两气缸尽量交替作功
常用曲拐布置： 直列四冲程四缸发动机 曲拐对称布置于同一平面内。 相邻作功气缸的曲拐夹角为 7200/4=1800。 发动机工作顺序有 1—3—4—2 1—2—4—3
3）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。
（1）主轴颈和连杆轴颈 主轴颈是曲轴的支承部分。 每个连杆轴颈两边都有一个主轴 颈者，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。
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。
1.4
2.3
其工作循环表如下：
曲轴转角 第一缸 第三缸 第四缸 第二缸
0~180
180~360 360~540 540~720
作 功
排 气 进 气 压 缩
压 缩
作 功 排 气 进 气
进 气
压 缩 作 功 排 气
排 气
进 气 压 缩 作 功
直列四冲程六缸发动机
曲拐对称布置于三个平面内。 相邻作功气缸的曲拐夹角为 7200/6=1200。
0 5
10 15
二、连杆校正与故障集锦 1、连杆校正方法：
2、故障举偶
1）连杆弯扭变形
2）连杆大头盖脱开
三、减振器简介
1、扭转振动原理的简单介绍 1）几个概念
A、自由扭转振动 B、振幅 C、自振频率或固有频率 D、强迫扭转振动 E、共振
三、减振器简介
2、扭转振动对发动机的影响
把飞轮看作相对的静止件，曲轴的飞轮端 可看作固定端，另一端看作自由端 ，各缸气体 压力和往复运动件的惯性力作用在曲轴连杆轴 颈上，给曲轴一个周期变化的扭转力，曲轴相 对于飞轮发生强迫扭转振动；另外活塞连杆组 等运动件的惯性也会使曲轴产生强迫扭转振动。 曲轴的自由扭转振动和这两种强迫振动有可能 发生共振，从而引起曲轴扭转变形甚至扭断， 正时齿轮也会产生冲击噪音。
1、提高运转平稳性 A、曲轴尾安装飞轮 输出力矩>阻力矩时，飞轮吸收能量，限制速 度的猛然上升；输出力矩<阻力矩时，飞轮释放能 量克服阻力矩，限制转速猛然下降。 B、采用多缸机来增加作功行程的密度。并注意合 理分布相邻作功两缸的相对位置。
直 列 四 冲 程 发 动 机 的 曲 拐 布 置 图
直 列 四 冲 程 六 缸 发 动 机 曲 拐 布 置
2、飞轮
1）功用 （1）贮存能量： 在作功行程贮存能量，用以完成其 它三个行程，使发动机运转平稳。 （2）利用飞轮上的齿圈起动时传力。 （3）将动力传给离合器。 （4）克服短暂的超负荷。
2）构造 （1）飞轮为一外缘有齿圈的铸铁圆盘。
（2）有的飞轮上有 一缸上止点记号和 供油提前角刻度线， 以便调整和检验供 油提前角和气门间 隙。
4.1 曲轴飞轮组结构与工作原理
教学内容预告： 一、曲轴飞轮组组成与结构及材料 二、连杆校正与故障集锦 三、减振器简介
曲轴飞轮组组成
由曲轴、飞轮、减振器等组成。
一、曲轴飞 （1）把活塞连杆组传来的气体压力转 变为扭矩对外输出； （2）驱动配气机构及其它附属装置； 2）材料： 大多采用优质中碳钢或中合金碳 钢。有的采用球墨铸铁。
（6）常用的防漏装置： 挡油盘、填料油封、自紧油封、回 油螺纹等。
4）曲轴的轴向定位
（1） 结构： 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。
（2） 安装注意： 止推片有减磨层的一面朝向转动件。当 曲轴向前窜动时，后止推片承受轴向推力； 向后窜动时，前止推片承受轴向推力。
（3）曲轴的轴向间隙的调整： 更换止推片的厚度。
（2）曲柄和平衡重： 曲柄是用来连接主轴颈和连杆轴颈的。 平衡重的作用是平衡各机件产生的离心惯性 力及其力矩。
影视
（3）内燃机运转平稳性简介
1）、造成不平稳的因素：
1、活塞对曲轴的驱动转矩呈周期变化， 使内燃机转速时快时慢 2、活塞和连杆往复运动的惯性力得不到 平衡，也使内燃机产生振动
2）、提高平稳性的措施：