发动机 曲轴 结构与工作原理 课内分享
汽车发动机实训总结
汽车发动机实训总结在汽车维修领域，发动机是一个非常重要的部件，它直接关系到汽车的动力性能和燃油效率。
因此，对于汽车发动机的实训是非常必要的。
在本次实训中，我们主要学习了发动机的结构、工作原理以及常见故障排除方法，下面我将对此进行总结。
首先，我们学习了发动机的结构。
发动机主要由气缸体、曲轴、活塞、气门、点火系统等部件组成。
气缸体是发动机的主体部件，内部安装有活塞和气门，而曲轴则通过连杆与活塞相连，将活塞的往复运动转化为旋转运动。
此外，点火系统通过点火塞点燃混合气，从而使发动机正常工作。
其次，我们学习了发动机的工作原理。
发动机是通过内燃机工作原理来产生动力的，其工作过程主要包括进气、压缩、爆燃和排气四个阶段。
在进气阶段，活塞向下运动，气门打开，进气门吸入混合气；在压缩阶段，活塞向上运动，气门关闭，混合气被压缩；在爆燃阶段，点火系统点燃混合气，产生爆燃力推动活塞向下运动；最后，在排气阶段，活塞再次向上运动，将燃烧后的废气排出。
最后，我们学习了发动机常见故障的排除方法。
在实际维修中，发动机可能会出现漏气、缺火、燃烧不良等故障，我们需要通过检查点火系统、进气系统、排气系统等部件来找出故障原因，并进行相应的维修。
比如，如果发现点火系统故障，可以检查点火线圈、点火塞等部件是否正常；如果发现进气系统故障，可以检查进气管路、空气滤清器等部件是否通畅。
总的来说，通过本次实训，我们对汽车发动机有了更深入的了解，掌握了发动机的结构、工作原理以及常见故障排除方法。
这些知识和技能对我们日后的汽车维修工作将起到重要的指导作用。
希望在以后的工作中，能够将所学知识应用到实际操作中，不断提升自己的维修能力。
曲柄连杆机构的构造和工作原理
向。因销座处金属量多而膨胀量大，以及侧压力作用的结果。
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第一节 曲柄连杆机构的构造和工作原理
结构措施 （1）活塞纵断面制成上小下大的截锥形。 （2）活塞横断面制成椭圆形，长轴垂直于销座孔轴线方向，
即侧压力方向。 （3）销座处凹陷0.5～1.0 mm。 （4）裙部开绝热—膨胀槽（“T”形或“∏”形槽），其中横
燃烧室
楔形燃烧室 1)气门斜置，气流导流较好，充气效率高； 2)有挤气—冷激面，可形成挤气涡流； 3)燃烧速度较快，CO和HC排放较低而NO排放稍高。
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第一节 曲柄连杆机构的构造和工作原理
盆形燃烧室 1）气门平行于气缸轴线； 2）有挤气—冷激面，可形成挤气涡流； 3）盆的形状狭窄，气门尺寸受限，换气质量较差，燃烧速度较低，CO和 HC排放较高而NO排放较低。
气缸垫
作用：保证气缸体与气缸盖间的密封，防止漏水、漏气。 构造： (1)金属—石棉垫 (2)金属骨架—石棉垫 (3)纯金属垫 安装注意：金属皮的金属—石棉垫，缸口金属卷边一面应 朝向易修整接触面或硬平面。因卷边一面会对与其接触的平面 造成压痕变形。
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第一节 曲柄连杆机构的构造和工作原理
• 汽缸垫
第一节 曲柄连杆机构的构造和工作原理
气环的断面形状
（1）矩形环 结构简单，与缸壁接触面积大，散热好，但易泵油。
（2）锥形环 1）特点 与缸壁线接触，有利于密封和磨合。下行有刮油
作用，上行有布油作用，并可形成楔形油膜。 2）安装注意：锥角朝下（在环端有向上或TOP等标记）；
（3）扭曲环
将矩形环内圆上方或外圆下方切成台阶或倒角而成。
（3） 背隙Δ3：是活塞环装入气缸后，活塞环背
面与环槽底部的间隙。一般为0.5～1mm。
曲轴的作用及工作原理
曲轴的作用及工作原理
曲轴是内燃机中的主要部件之一，它的作用是将活塞的直线运动转化为旋转运动，输出动力。
工作原理如下：
1. 曲轴与连杆相连，曲轴的中心轴线与活塞的运动轴线相交于连杆小头的销轴中心线，形成连杆机构。
当活塞在汽缸内做往复运动时，曲轴带动连杆转动，实现活塞的动力输出。
2. 曲轴具有多个曲柄，在曲轴旋转时，各个曲柄按照一定的时间顺序与连杆发生连杆机构的运动，从而使活塞在汽缸内做往复运动。
3. 曲轴上的曲柄数量及其相互之间的相位差决定了发动机的循环特性（如4冲程发动机的曲轴上通常有4个曲柄）。
4. 曲轴通过连杆将活塞的上下直线运动转化为连杆的旋转运动，然后通过其他部件（如变速器、传动轴等）将动力输出给机械部件或驱动轮胎。
5. 曲轴还负责平衡发动机的惯性力和振动力，通过设计合理的曲轴结构和平衡重来减小发动机的振动和噪音。
总之，曲轴的作用是将活塞的直线运动转化为旋转运动，并通过连杆将动力输出给其他部件，同时平衡发动机的振动和噪音。
汽车发动机原理学习讲解
(1) 曲柄连杆机构
曲柄连杆机构曲柄连杆机构是发动机实现 工作循环，完成能量转换的主要运动零件。 它由机体组、活塞连杆组和曲轴飞轮组等组 成。在作功行程中，活塞承受燃气压力在气 缸内作直线运动，通过连杆转换成曲轴的旋 转运动，并从曲轴对外输出动力。而在进气、 压缩和排气行程中，飞轮释放能量又把曲轴 的旋转运动转化成活塞的直线运动。
• 但压缩比太高，容易引起爆燃。所谓爆燃就是由于 气体压力和温度过高，可燃混合气在没有点燃的情 况下自行燃烧，且火焰以高于正常燃烧数倍的速度 向外传播，造成尖锐的敲缸声。会使发动机过热， 功率下降，汽油消耗量增加以及机件损坏。轻微爆 燃是允许的，但强烈爆燃对发动机是很有害的，汽 油机的压缩比一般为ε＝6～10。
节气门位置传感器故障 7、喷油器堵塞或雾化不良 8、废气再循环装置工作不良 9、排气受阻，在发动机加载时，进气歧管真空度明显偏低
• 燃油经济性：
1.发动机与油耗的关系
说到发动机与油耗的关系,有的人往往把油耗的大小与发动机的排量联系在一起,认为大排量的发动机的油 耗会大于小排量的发动机。实事不尽然,大车和小车相比油耗相对较大主要是整车质量上的问题而不是发 动机的原因。 发动机的工作过程中影响油耗的两个最根本因素是空燃比和发动机负荷,这两个值都有一个 理论上的最佳值,在实际工作过程中,空燃比和发动机负荷的实际值越接近理论值,汽车就越省油。发动机在 负荷为90%、空燃比为1.05:1时燃烧效率最高
3)作功行程
• 作功行程包括燃烧过程和膨胀过程，在这 一行程中，进气门和排气门仍然保持关闭。 当活塞位于压缩行程接近上止点(即点火提 前角)位置时，火花塞产生电火花点燃可燃 混合气，可燃混合气燃烧后放出大量的热 使气缸内气体温度和压力急剧升高，最高 压力可达3～5MPa，最高温度可达2200～ 2800K，高温高压气体膨胀，推动活塞从上 止点向下止点运动，通过连杆使曲轴旋转 并输出机械功，除了用于维持发动机本身 继续运转外，其余用于对外作功。随着活 塞向下运动，气缸内容积增加，气体压力 和温度降低，当活塞运动到下止点时，作 功行程结束，气体压力降低到0.3～0.5MPa， 气体温度降低到1300～1600K。
发动机工作原理ppt课件
会引起发动机过热，功 率下降，燃油消耗量增 加等一系列不良后果。 严重爆燃时甚至造成气 门烧毁、轴瓦破裂，火 花塞绝缘体击穿等。
由于燃烧室内炽 热表面与炽热处( 如排气门头，火 花塞电极，积炭 处)点燃混合气产 生的另一种不正 常燃烧。
伴有强烈的较沉闷 敲击声。
产生的高压会使发动机 机件负荷增加，寿命降 低。
终了：温度 800~1000K压力
105~400 kPa
瞬时最高：温度1800~2200K压力5~10 MPa
排气行程
温度800~1000K 压力105~400 kPa
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四冲程汽油机和柴油 机的工作循环有什么 相同和不同之处呢？
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每个工作循环曲轴转两周，每一行程曲轴转半周。只
有作功行程产生动力。
P点
下 止 点
c
大气压力 r
b
线
a
示功图
V
8
进气门关闭
残余
废气
活
塞
排气门打开
P
上Z
止 点
下 止 点
c
大气压力线 r
b
温度900~1200 K 压力105~125 kPa
a V 示功图
9
进气门
纯空气
喷油泵
喷油器
排气门
吸气行程 压缩行程
作功行程
温度300~370K压 力800~900 kPa
温度800~1000K 压力3~5 MPa
一、单缸发动机结构示意图
1
上止点 下止点 活塞行程(S) 曲柄半径(R) 气缸工作容积(V h ) 发动机排量(VL) 燃烧室容积(Vc ) 气缸总容积(Va ) 工作循环
Vh= πD2·S ×10-6/4 （L） D——气缸直径mm S——活塞行程mm
曲轴的工作原理
曲轴的工作原理
曲轴是一种重要的机械装置，用于将往复运动转化为旋转运动。
它是由一根长条状的金属材料制成，具有强度和刚性。
曲轴通常由一系列的曲线连接杆和连杆组成，这些部件相互连接并围绕相同的轴线旋转。
曲轴的工作原理基于连杆机构的变化，连杆机构是由曲轴、连杆和活塞组成的机构。
当活塞从上死点运动到下死点时，连杆通过连接活塞和曲轴，将往复运动转化为曲轴的旋转运动。
具体地说，连杆的一个端部与活塞连接，而另一个端部通过轴承连接到曲轴上。
当活塞往复运动时，连杆会带动曲轴绕轴线旋转。
曲轴的旋转运动进一步传递到其他部件，如传动装置、发动机的输出轴等。
这种转换过程使得曲轴成为引擎的核心组成部分之一。
曲轴的旋转运动产生的动能可以用于提供动力，使机械系统正常运转。
总的来说，曲轴通过将活塞的往复运动转化为旋转运动，实现了能量的转换和传递。
它在各种机械系统中都起着关键的作用，是现代工程中不可或缺的部件之一。
发动机的结构原理之4曲轴飞轮组结构与工作原理课件
4.正时齿轮 5.甩油盘 6.油封
4
1
7.皮带轮
8.起动爪
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
53
6
曲轴的前端
两止推轴承白金合面相背
发动机的结构原理之4曲轴飞轮组 结构与工作原理课件
后端轴：安装飞轮 前后端轴都设有防漏装置： 挡油盘、回油螺纹、油封等。
小结
活塞制成上小下大的锥形
活塞 （铝合金）
防冷敲热拉措施
活塞裙部呈椭圆形 活塞裙部开槽
销座孔处铸入防胀钢片
活
塞
连
油环
杆 组
活塞环 气环
活塞销
连杆： 作用及组成
发动机的结构原理之4曲轴飞轮组 结构与工作原理课件
主轴颈
连杆轴颈 曲拐（理解记忆） 曲轴 曲柄
平衡块
曲 轴
前端和后端 带轮
飞 轮
正时齿轮
橡胶式 硅
飞轮边缘部分做 的厚些，可以增 大转动惯量。
发动机的结构原理之4曲轴飞轮组 结构与工作原理课件
3、飞轮上的标记符号： 在飞轮轮缘上作有记号(刻线或销孔)和供油提前角刻
度线供找压缩上止点用(四缸发动机为1缸或4缸压缩上 止点；六缸发动机为1缸或6缸压缩上止点)。当飞轮上 的记号与外壳上的记号对正时，正好是压缩上止点。 作用就是以便调整和检验供油提前角和气门间隙。 例如：解放CA6102型发动机的记号是 ：上止点
180 240 ～ 300
360 360
360 420 ～ 480
540 540
540 600 ～ 660
720 720
一缸 二缸 三缸 四缸 五缸 六缸
发动机的曲轴系统与工作原理
发动机的曲轴系统与工作原理发动机是现代交通工具的核心部件之一，而曲轴系统则是发动机中最为重要的组成部分之一。
本文将详细介绍发动机的曲轴系统以及其工作原理。
一、曲轴系统的概述曲轴系统是发动机中负责转化活塞直线往复运动为旋转运动的部件。
它由曲轴、连杆和活塞组成。
曲轴是一根呈曲线状的轴，连接着几个连杆。
连杆连接曲轴和活塞，将活塞的上下往复运动转化为曲轴的旋转运动，进而驱动车辆运动。
二、曲轴系统的工作原理曲轴系统的工作原理可以分为四个基本过程，即吸气、压缩、爆燃和排气。
1. 吸气过程：当活塞从曲轴的最高位置（称为上止点）向下运动时，气门打开，汽缸内压力较低，外部空气通过进气门进入汽缸，使汽缸内形成低压区域。
2. 压缩过程：活塞往上运动，汽缸内气体被压缩，同时气门关闭，将进气口封闭。
此时气体压力逐渐增高，温度也相应上升。
3. 爆燃过程：当活塞达到上止点时，发动机的高压点火系统将点火火花发送到火花塞，点燃压缩气体。
燃烧产生的热能使气体膨胀，推动活塞向下运动。
4. 排气过程：活塞再次向上运动，排气门打开，废气被排出汽缸，并通过排气管排出发动机。
同时，进气门开始打开，进气过程再次开始。
曲轴系统的工作原理是通过上述过程的循环进行的，驱动连杆和曲轴的旋转，最终带动车辆运动。
三、曲轴系统的重要性曲轴系统在发动机中起着至关重要的作用。
首先，它将活塞直线运动转化为曲轴旋转运动，使发动机能够正常工作。
其次，曲轴系统通过连杆和曲轴的旋转带动其他系统，如气缸盖和气门控制系统，进一步实现发动机的正常工作。
此外，曲轴系统还负责平衡发动机内部的力，减少振动和噪音，并提供较高的扭矩输出。
因此，曲轴系统的设计和制造需要具备较高的精度和耐久性，以确保发动机的正常运行和寿命。
四、曲轴系统的改进和发展随着技术的不断进步，曲轴系统也在不断改进和发展。
如今，一些先进的曲轴系统已经采用了轻量化材料和高精度制造工艺，以减少发动机的质量和提高运行效率。
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曲柄转角/ （0）
0～180
第一缸 做功
第二缸 排气
第三缸 压缩
第四缸 进气
180～360
排气
进气
做功
压缩
360～540
进气
压缩
排气
做功
540～720
压缩
做功
进气
排气
8.2）6缸机
• 6个曲柄布置在3个平面内 。 • 两种发火顺序：1-5-3-6-2-4
1-4-2-6-3-5
曲轴的构造与工作原理
曲轴的构造与工作原理 6缸四冲程V型发动机
通常汽车由发动机、底盘、车身、电气设备四个部分组成。
曲轴的构造与工作原理
发动机
发动机由一下机构组成： 1、曲柄连杆机构。曲柄连杆机构主要由我们生产的曲轴和连杆构成的机构，即下面图中C（曲轴）、R（连杆）和 P(活塞)等组成； 2、机体组件。机体组件主要由W（气缸体）等组成。相当也人体的骨架； 3、配气系统。 4、电气设备。
润滑系统 点火系统
六、冷却系统
主要由冷却 水泵、风扇、节温器、冷 却水道组成 主要功用为保证发动机在 适宜的温度下工作
七、起动系 统
主要由蓄电池、 启动开关、起动马达组成 主要功用起动发动机
曲轴的构造与工作原理
润滑系统 启动系统
曲轴的构造与工作原理
完！！！！！
滑动推力轴承
起动爪 甩油盘
滑动推力轴承 止推片
曲轴的构造与工作原理
5）曲轴后端
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。有的电喷发电 机还安装有转速传感器脉冲轮。
我们公司的曲轴没有这种结构
6）曲轴轴向定位
功用：保证曲柄连杆机构在曲轴 受轴向力时能够正常工作。
轴向定位措施： 1.翻边轴瓦 2.止推片 3.止推环 4.止推轴承
曲轴的构造与工作原理
科内分享：发动机（曲轴）的构造与工作原理
黄槐洁 2014.10.29
曲轴的构造与工作原理
目标
• 了解我们制造产品的构造与工作原理，我们在以后工作更得心应手; • 了解顾客的产品和顾客的需求，能够帮助我们制造出更好的产品; • 更细入了解汽车，方便我们生活的汽车的维修和保养;
曲轴的构造与工作原理
发动机（汽油机） 由两大机构和五大系统组成，即由曲柄连杆机构与机体组 件，配气机构、燃料供给系、润滑系、冷却系、点火系和起动系组成。
曲轴的构造与工作原理
一、曲柄连杆机构与机体组件
1、功用 将燃料燃烧时产生的热能转变为活塞往复运动的机械能，再通过连杆将活塞的往复运动变为曲轴的 旋转运动而对外输出动力。
2、组成 （1）、机体组 （2）、活塞连杆组 （3）、曲轴飞轮组
3 、工作条件 高温、高压、速和化学腐蚀。
承受机械载荷： 1、气体压力、惯性力、离心力、摩擦力; 2、汽车行驶中产生的冲击力。
（1）机体组件
机体（气缸体、 曲轴箱）
气缸盖 气缸垫 油底壳
曲轴的构造与工作原理
（2）活塞连杆组件
点火顺序为R1-L3-R3-L2-R2-L1
曲轴的构造与工作原理
可变气缸控制技术
可变气缸控制的意义
1.可变气缸控制技术
• 随汽车外界负荷变化，让部分气缸停止工作的控制技术 。如广州本田第八代雅阁3.5L发动机 能根据需要，控制发动机在3、4、6缸三种模式工作 。
2.意义 • 降低燃油消耗。
广州本田第八代雅阁VCM发动机
曲轴的构造与工作原理
活塞连杆组件主要由活塞、活塞环、活塞销、连杆、连杆轴瓦组成
（3）曲轴飞轮组件
曲轴的构造与工作原理
1-曲轴皮带轮 2-曲轴正时齿轮皮带轮 3-曲轴链轮 4-曲轴前端 5-曲轴主轴颈 6-曲柄臂 7-曲柄销（连杆轴颈） 8-平衡重块 9-转速传感器脉冲轮 10-飞轮 11-主轴瓦 12-主轴承盖 13-螺母 14-止推垫片 15-主轴瓦 16-止推垫 片
曲轴飞轮组件主要由曲轴、飞轮及其他一些附件组成。
曲轴的构造与工作原理
1、曲轴
（1）作用：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。 （2）材料与加工：中碳钢或中碳合金钢模锻而成。 （3）结构形式 • 整体式 • 组合式
曲轴的构造与工作原理
结构原理
• 一般由主轴颈、主轴瓦、曲柄销（连杆轴颈）、曲柄臂、平衡重块等组成。
二、配气机构
配气机构的功用是根据 发动机的工作顺序和工作过 程，定时开启和关闭进气门 和排气门，使可燃混合气或 空气进入气缸，并使废气从 气缸内排出，实现换气过程。 配气机构大多采用顶置气门 式配气机构，一般由气门组、 气门传动组和气门驱动组组 成。
三、燃料供给系 统
汽油机主要 有汽油箱、输油泵、滤清器、 压力调节器、电控喷油器、 电控单元等 柴油机主要有柴油箱、输油 泵、滤清器、高压油泵、调 速器、喷油泵等 主要功用为根据发动机的需 求，定时定量向发动机所需
7）曲轴润滑
• 在轴颈上钻有直油孔，并有斜 油孔相通，再与机体的主油道 联通。
曲轴的构造与工作原理
曲轴的构造与工作原理
8）多缸机曲柄布置与点火顺序分析
气缸的四个行程：进气——压缩——做功——排气
8.1）4缸机 • 4个曲柄布置在同一平面内 。 • 两种点火顺序：1-2-4-3；1-3-4-2 点火顺序：各缸完成同名行程的次序。
平衡重块 曲柄臂
连杆颈
主轴颈
1）主轴颈
曲轴的构造与工作原理
主轴颈是曲轴的支承部分，通过主轴承支承在曲轴箱的主轴承座中。主轴承的数目不仅 与发动机气缸数目有关，还取决于曲轴的支承方式。曲轴的支承方式一般有两种，一种是全支承曲轴， 另一种是非全支承曲轴。
概念： 在相邻的两个曲拐之间都设置一个主轴颈的曲轴，称为全支承曲轴，否则称为非全支承曲轴。
工作原理
• 全负荷工作模式：在发动机启动、加速或者低挡位 爬山时，发动机会启动所有的6个汽缸工作，以满足 发动机对动力输出的需求。
• 怠速及低负荷工作模式：当发动机怠速或汽车处于 中低速运行时，关闭发动机一侧的三个汽缸的进、 排气，并且切断供油，完成从V6发动机到直列3缸发 动机工作模式的切换。
• 中负荷工作模式：在中等速度、高速巡航和缓坡行 驶时，发动机将会用4个气缸来运转。
全支承曲轴
优点
提高曲轴的刚度和弯曲强度， 减轻主轴承的载荷
缺点
曲轴的加工表面增多，主 轴承数增多，使机体加长
应用
柴油机一般多采用此 种支撑方式
非全支承曲轴
缩短了曲轴的长度，使发动机 总体长度有所减小
主轴承载荷较大
承受载荷较小的汽油 机可以采用此种方式
曲轴的构造与工作原理
2）曲柄销
曲柄销（连杆轴颈），是曲轴与连杆的连接部分。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。
汽车总体组成：
汽车是由动力驱动、一般具有四个或者四个以上的车轮的非轨道承载车，汽车主要有以下几个部分构成： 1、发动机（Engine）。发动机是一种能够把其它形式的能转化为机械能的机器。发动机最早诞生在英国，所以，发 动机的概念也源于英语，它的本义是指那种“产生动力的机械装置”； 2、底盘。底盘是指汽车上由传动系、行驶系、转向系和制动系四部分组成的组合，支承、安装汽车发动机及其各 部件、总成，形成汽车的整体造型，承受发动机动力，保证正常行驶。 3、车身。车身指的是车辆用来载人装货的部分，也指车辆整体。有的车辆的车身既是驾驶员的工作场所，又是容 纳乘客和货物的场所。车身包括车窗、车门、驾驶舱、乘客舱、发动机舱和行李舱等。车身的造型有厢型、鱼型、 船型、流线型及楔型等几种，结构形式分单厢、两厢和三厢等类型。车身造型结构是车辆的形体语言，其设计好坏 将直接影响到车辆的性能。 4、电气设备。
曲轴的构造与工作原理
燃料供给系统
五、润滑系统
主要由油 底壳、机油泵、机油滤 清器、油压表等组成 主要功用为发动机工作 起到润滑、减少摩擦的 作用，并也可起到清洁、 防锈的作用
四、点火系统
主要由蓄电 池、点火开关、点火线 圈、火花塞、电控装置 组成。 主要功用为按规定时刻 点燃气缸内的混合气。
曲轴的构造与工作原理
3）曲柄臂
曲柄臂是主轴颈与曲柄销的连接部分。一般为了平衡惯性力，曲柄臂处一般铸有平衡重块，从而使曲轴旋转 平稳。
曲轴平衡
• 4缸发动机受力与平衡 离心力F
曲轴的构造与工作原理
力偶矩给曲轴带来弯曲载荷，引起主轴颈和轴承偏磨，为减轻主轴承载荷，设置平衡重。
4 ）曲轴前端及曲轴轴向定位
定时齿轮 带轮
曲轴的构造与工作原理