飞轮齿圈的作用
汽车挠性飞轮简介
总成焊接
工艺流程：挠性板、齿圈组装---激光焊接—检测---清洗---包装 焊接工艺过程描述： 1、把挠性板平装在齿圈止口内，要求挠性板外缘与齿圈止口靠严. 2、再把装好齿圈的挠性板组件用中心孔定位（件6）
轮多用灰铸铁制成。灰铸铁具有良好的耐磨性能、切削
性能和最好的铸造性能，和固态收缩都比较小，所以
一般不会产生显著的内应力和缩孔，同时灰铸铁的生产
费用也很低
飞轮齿圈材料一般多用45钢或40Cr。轮齿表面采用高频 淬火或渗碳处理来提高齿的强度。高频淬火成本低，并 且节省能源。渗碳比高频淬火更具有稳定可靠的质量。 双频淬火能严格控制热处理变形，且硬化层深能够满足 设计要求，还可降低材料消耗，缩短热处理时间。
二、齿圈：
工艺流程： 型钢入厂检验 -- 型钢入库 -- 型钢搬运 -- 卷环 -- 锯断 -- 焊接--清洗 -- 焊接 --
清渣 -磨削焊缝--退火-- 抛丸 -- 精整 -- 车外圆 -- 车外圆检验 -- 车内孔 -- 车内孔检验
车端面– 搬运 -- 滚齿 -- 打责任标识--搬运 -- 表面淬火--回火--清除齿圈异物 -- 尺寸最终
目录
一、传统动力传动系统结构 二、挠性飞轮安装的位置 三、挠性飞轮作用 四、挠性飞轮种类 五、挠性飞轮制造工艺 六、挠性飞轮关键技术保证 七、挠性飞轮使用材料 八、挠性飞轮总成技术要求 九、挠性飞轮试验
一、传统动力传动系统结构
曲轴飞轮组零部件认知
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。
解答
一、问答及论述题（1）填写出下图各序号的零件名称。
（7分）1-气缸盖；2-气缸盖螺栓；3-气缸垫；4-活塞环；5-活塞环槽；6-活塞销；7-活塞；8-气缸体；9-连杆轴颈；10-主轴颈；11-主轴承；12-油底壳；13-飞轮；14-曲柄；15-连杆。
（2）主供油箱的作用是什么？它在哪些工况下工作？主供油装置的作用是保证发动机在中小负荷范围内，供给随节气门开度增大而逐渐变稀的混合气（α＝0.8～1.1）。
除了怠速工况和极小负荷工况而外，在其他各种工况，主供油装置都参与供油。
（3）怎样调整喷油泵的供油提前角？喷油泵供油提前角的调整方法有两种：（1）调整联轴器，或通过供油提前角自动调节器改变喷油泵凸轮轴与柴油机曲轴的相对角位置。
（2）改变滚传动部件的高度，从而改变柱塞封闭柱塞套筒上进油孔的时刻，使多缸发动机的供油间隔角相等。
（4）润滑系有哪些作用？润滑、清洗、冷却、密封、防锈、缓冲减振（5）离合器踏板为什么要有自由行程？离合器经过使用后，从动盘摩擦衬片被磨损变薄，在压力弹簧作用下，压盘要向前移，使得分离杠杆的外端也随之前移，而分离杠杆的内端则向后移，若分离杠杆内端与分离轴承之间预先没留有间隙（即离合器踏板自由行程），则分离杠杆内端的后移可能被分离轴承顶住，使得压盘不能压紧摩擦衬片而出现打滑，进而不能完全传递发动机的动力。
二、如图为液压动力转向示意图，说出该系统各组成的名称及其工作原理。
汽车直线行驶时，转向控制阀将转向液压泵泵出来的工作液与油罐相通，转向液压泵处于卸荷状态，动力转向器不起助力作用；汽车需要右转弯时，驾驶员向右转动转向盘，转向控制阀将转向液压泵泵出来的工作液与R腔相通，将L腔与油罐接通，在油压的作用下，转向动力缸中的活塞向下移动，通过转向传动机构使左右轮向右偏转，从而实现向右转向；而左转弯时，情况相反。
三、试叙述液力双腔式制动主缸在某一腔控制回路失效时的工作情况。
当前腔控制的回路发生故障时，前活塞在后活塞液力的作用下被推到最前端，后腔产生的液力仍能使后轮制动。
起动马达及飞轮齿圈损坏的原因分析
起动马达及飞轮齿圈损坏的原因分析摘要：起动马达以其适应广泛，安装简单，使用保养方便等性能已被广泛安装于船用中速机上。
本文主要从机架的加工、马达的安装、启动时的操作方式及习惯等方面对引起起动马达或者飞轮齿圈损坏的原因进行分析。
关键词：启动马达；飞轮齿圈；损坏；原因分析前言目前应用在船舶领域的中速柴油机来说，起动方式主要有两种，一种是起动马达方式，另外一种是缸头分配器方式，两种起动方式都是需要外界的空气瓶提供3MPa的高压空气。
对于欧洲品牌的柴油机，例如德国的MAN、芬兰的瓦锡兰、日本品牌的洋马以及国内柴油机厂家生产的中速机来说，起动方式都采用的是起动马达方式，而日本的新泻、大发柴油机采用的是缸头分配器方式（本文不做详细介绍）。
1.起动马达的介绍起动马达具有应用广泛，结构简单、操作方便、维修容易、成本低等特点，目前被广泛应用于船用中速柴油机上，这种起动装置是一种透平形式的马达，通过里面的活塞驱动小齿圈，从而带动柴油机转动。
当然这种起动装置还包含减压阀、起动电磁阀等设备。
当起动电磁阀打开时，外界供给的3MPa高压空气经过自身配置的减压阀，将空气压力减小到1MPa左右，空气通过旁通管路流入起动马达的传动箱内，带动小齿轮缓慢伸出，与飞轮齿圈啮合，当完全啮合后，主回路的高压空气开始进入起动马达内部，驱动内部的活塞，通过活塞驱动内部的透平叶轮带动小齿轮转动，小齿轮再带动啮合的飞轮齿圈，飞轮齿圈带动飞轮，飞轮带动曲轴，曲轴带动活塞上下往复运动，使得燃油在压缩下燃烧，从而帮助柴油机启动成功。
在柴油机转速大于150rpm/sec时，电磁阀门关闭，小齿轮自动缩回。
2.故障发生的常见原因以某厂生产的L+V20/27及L250系列中速船用柴油机为例，均采用气动起动马达来启动柴油机。
多年来，大部分客户使用情况良好，性能稳定。
但也有部分用户反应起动马达或者内部有故障、或者小齿轮有损坏，或者飞轮齿圈有损坏等情况偶尔有发生，综合多次现场情况的分析与判断，结合实际处理过程中的经验，除了起动马达本身外，还有操作不规范、机械加工不精细、装配不仔细、小齿轮或者齿圈材质不良等原因。
起动机的组成部分、分类及功用
起动机的组成部分、分类及功用(1)起动机的组成。
起动机主要是由直流电动机、传动机构和控制开关等部分组成。
①直流电动机：它是一只直流串励式电动机（励磁绕组与电枢绕组串联），其作用是产生转矩。
直流电动机的主要结构如下：电枢。
由电枢轴、换向器、铁芯、电枢绕组等组成，也叫转子。
电枢绕组与换向器连接，换向器固定在转子轴上并与其绝缘。
磁极。
由铁芯和磁场绕组组成，也叫定子。
磁极固定在电动机外壳的内壁上，磁极一般为两对，也有3对的，磁极越多，转矩越大。
电刷。
与换向器相接触，由铜粉和石墨粉压制而成。
其目的是减小电阻，增强耐磨性〃它固定在起动机的后端盖上。
②传动机构。
其作用是将电动机的转矩传递给柴油发动机曲轴，主要由单向离合器和小齿轮组成。
传动机构一般分为滚柱式、摩擦式和弹簧式等，在柴油发动机起动时，将起动机小齿轮与柴油发动机飞轮齿圈啮合，柴油发动机自行起动后，起动机的小齿轮与柴油发动机的飞轮齿圈自动脱开。
③控制开关。
其作用是用来接通和切断起动机与蓄电池之间的电路。
操纵方式分为机械式和电磁式两种。
(2)起动机的分类。
按所用能源分为：汽油发动机和电动机。
现代柴油发动机多采用后者，因此本书介绍的起动机也以电动机为主。
起动机的种类很多，起动机多是按控制装置和传动机构的不同来分类的。
按传动机构分为：①电磁操纵式起动机。
用按钮或起动开关来控制起动机上电磁开关电路，以接通或切断起动机主电路，这种起动机可远距离控制，操作省力、方便，现代柴油汽车已广泛采用电磁操纵式起动机〃②强制啮合式起动机。
靠人力或磁力拉动杠杆，强制小齿轮与飞轮齿圈啮合。
③惯性啮合式起动机〃驱动小齿轮与飞轮齿环靠惯性力作用啮合和分离。
④电枢移动式起动机。
靠起动磁极的吸力，使电枢沿轴向移动，而使小齿轮与飞轮齿圈啮合。
(3)起动机的功用是将电能转换成机械能，用以带动柴油发动机曲轴旋转，帮助柴油发动机起动。
飞轮标准尺寸参数
飞轮标准尺寸参数飞轮是机械传动中的重要部件之一，它能够储存机械系统的动能，平稳传递动力，保证机械系统的运行稳定性。
在机械系统中，飞轮的标准尺寸参数是非常重要的，下面我们就来详细了解一下。
一、飞轮的定义和作用飞轮是一种旋转惯性质量，是机械系统中用于储存动能的重要部件。
飞轮的作用是平稳传递动力，保证机械系统的运行稳定性。
在机械系统中，由于机械部件的惯性作用，机械系统会出现惯性力，飞轮能够通过旋转惯性作用来平衡这些惯性力，从而保证机械系统的运行稳定。
二、飞轮的标准尺寸参数飞轮的标准尺寸参数包括外径、内径、厚度、质量等。
不同的机械系统需要的飞轮尺寸也不同，根据机械系统的需要来选择飞轮的尺寸。
一般来说，飞轮的外径和内径都是根据机械系统的安装空间来确定的，厚度和质量则是根据机械系统的负载和运行条件来确定的。
1. 外径飞轮的外径是指飞轮的最大直径，它决定了飞轮的旋转惯量和转速。
一般来说，飞轮的外径越大，旋转惯量越大，能够储存的动能也就越大，但是转速也会相应降低。
2. 内径飞轮的内径是指飞轮中心孔的直径，它决定了飞轮的安装方式和传动方式。
一般来说，飞轮的内径需要与机械系统的轴承和传动轴的直径匹配，从而保证安装和传动的稳定性。
3. 厚度飞轮的厚度是指飞轮的厚度，它决定了飞轮的质量和储存的动能。
一般来说，飞轮的厚度越大，储存的动能也就越大，但是由于惯性作用，也会导致转速降低。
4. 质量飞轮的质量是指飞轮的质量，它决定了飞轮的旋转惯量和储存的动能。
一般来说，飞轮的质量越大，旋转惯量也就越大，能够储存的动能也就越大，但是也会导致机械系统的负载增加。
三、飞轮的选型和设计飞轮的选型和设计需要根据机械系统的负载和运行条件来确定。
一般来说，需要考虑以下几个方面：1. 负载机械系统的负载是飞轮选型和设计的重要参数之一。
负载越大，需要的飞轮尺寸也就越大，同时需要考虑飞轮的材料和结构，以保证机械系统的安全运行。
2. 转速机械系统的转速也是飞轮选型和设计的重要参数之一。
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
飞轮的加工工艺设计任务书
三江学院毕业设计（论文）任务书高职院（系）机械设计制造及其自动化专业论文题目飞轮的加工工艺设计学号 B085152043 姓名王荣荣起讫日期11/12/5~ 12/3/23工作地点三江高职院指导教师姓名何红媛协助教师姓名院（系）领导签名下发任务书日期：2011 年 12 月 4 日毕业设计（论文）的任务和要求：学生在此前已先后学过《机械设计》、《工程材料与成形》、《机械工程原理》等机械类专业基础或专业课程，但这些课程都是在不同的时间段里分别独立完成教学的，每门课程都有其相应的教学基本要求。
通过系统学习了这些课程后，学生应对机械加工原理、方法、过程、工艺等方面有一个系统的掌握，应该能灵活应用以前所学的知识，解决一些具体的机械加工方面的问题。
作为一种综合训练的方法，特拟出本毕业设计内容。
本次设计以某飞轮为设计对象，进行结构分析，毛坯材料选择，成形方法选择、加工方案及加工工艺设计。
要求完成以下工作：1.正确选择零件材料和毛坯的成形方法的设计。
2.制订加工工艺规程（含工艺过程卡片、加工工艺卡片）。
3.多种加工方案的比较（含技术经济性比较）。
参考文献：[1] 韩兴国，王斌武. 机床主轴加工工艺教学案例分析以CA6140车床主轴机械加工为例[J] 桂林航天工业高等专科学校学报, 2009(2), 211~214[2]冯玉琢. 机械加工工艺编制的要点[J] 科技创新导报, 2009(5) 82[3]纪海纹. 轴类零件的加工工艺[J] 装备制造技术, 2008(4) 156~157[4]陈旻. 轴类零件的数控加工工艺设计研究[J] 现代制造技术与装备, 2008(4)36~38[5]Chun-Feng Tseng,Wei-Shin Lin. The processing and fracture analysis on transmission shafts of a peanut harvestee[J] Journal of Materials Processing Technology xxx(2008)xxx-xx毕业设计（论文）进度计划起讫日期工作内容备注第1周查阅资料，熟悉被设计零件的工作条件，明确设计思路。
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飞轮齿圈的作用
飞轮齿圈总成是把起动机动力传递到曲轴的连接件，主要作用是实现起动机与曲轴之间动力传递，为发动
机提供惯性飞轮是一个转动惯量很大的圆盘，安装在发动机曲轴后端法兰盘上，飞轮外缘上压有一个齿圈，
可与起动机的驱动齿轮啮合，同时它的后面是离合器的一个接合面。飞轮上通常刻有第一缸发火正时记号，
以便校准发火时间。多缸发动机的飞轮应与曲轴一起进行动平衡，否则在旋转时因质量不平衡而产生的离
心力将引起发动机振动，并加速主飞轮是一个转动惯量很大的圆盘，安装在发动机曲轴后端法兰盘上，飞
轮外缘上压有一个齿圈，可与起动机的驱动齿轮啮合，同时它的后面是离合器的一个接合面。飞轮上通常
刻有第一缸发火正时记号，以便校准发火时间。多缸发动机的飞轮应与曲轴一起进行动平衡，否则在旋转
时因质量不平衡而产生的离心力将引起发动机振动，并加速主轴承的磨损。为了在拆装时不破坏它们的平
衡状态，飞轮与曲轴之间应有严格的相对位置，用定位销或不对称布置螺栓予以保证。飞轮常见的损坏部
位是齿圈磨蚀损坏、端面烧蚀、挠曲变形及飞轮螺孔损伤。
１、飞轮损伤原因
（１）飞轮在制造加工时，未达到图纸要求的加工质量，平衡性能不良，飞轮端面轴向圆跳动或圆周
径向跳动量过大，使两个平面不能平整地接合，摩擦不均匀，使飞轮工作面呈波浪状。
（２）飞轮旋转时，由于离合器在分离和结合的瞬时与飞轮平面存在转速差，造成两者相对滑动，使
飞轮工作表面产生磨损。飞轮平面还会因高速摩擦所产生的高温而局部烧蚀结硬。
（３）飞轮安装到曲轴上后，若飞轮对曲轴主轴中心线的端面跳动量过大，将加速曲柄连杆机构及相
关传动件的磨损。
（４）飞轮旋转时，由于承受扭矩较大，且在传递扭矩时常伴有冲击载荷，随着时间的推移，飞轮上
的螺孔将产生损伤变形。
（５）摩擦片磨损减薄，铆钉头超出摩擦片平面，将飞轮工作面刮伤成沟槽，或摩擦片破损，铆钉松
脱，引起飞轮平面损伤。
（６）飞轮的工作表面与离合器摩擦片平面间如有脏物，相对摩擦时会拉出沟槽。
（７）驾驶操作不当，或无自由行程，或离合器盘压力不足，使离合器与飞轮经常处于半离合状态，
加剧了飞轮接触面的磨损。
２、飞轮的检测与维修调整
（１）端面圆跳动量的检测将百分表架在飞轮壳上，表头顶在飞轮工作面合适的部位，并将曲轴保持
在消除了前、后轴向间隙的位置上（以防将曲轴在旋转时产生轴向窜动当作飞轮摆差），旋转表盘，对好指
针，转动飞轮一周，百分表的读数差即为端面的圆跳动量。一般圆跳动量不大于０．１５，超差时可在曲
轴法兰盘端面与飞轮联接处加铜片调整，不采用机械加工方法调整。
（２）飞轮经向圆跳动量的检测将百分表的触头靠在飞轮光滑的内圈或外圈上，旋转表盘，对正指针，
转动飞轮一周，百分表的读数差即为径向跳动量。一般该值不大于０．１，过大时应换用新飞轮。
（３）飞轮端面的修整飞轮端面不应有裂纹、烧伤等痕迹和挠曲变形，工作表面应平整，表面粗糙度
值应较低，平面度误差超过技术要求或有沟槽可磨削修平，但修减厚度一般不超过２ｍｍ。
（４）飞轮齿圈的检修齿圈用于发动机起动，常见的损伤故障是齿端磨损和断裂引起的起动困难。检
查齿圈的牙齿有无凹坑和刮伤等现象。一般齿圈磨损后可以翻面使用，严重磨损或断裂，应更换新齿圈。
从旧车上拆修齿圈时，用氧炔焰对齿圈向发动机的一面进行加热，然后敲下齿圈。注意不能敲击飞轮。
车辆大修时，齿圈需前后调换，加热压装，继续使用。热装时注意加热温度应均匀，温度不得超过３５０℃，
以避免飞轮齿圈退火。
（５）飞轮固定螺栓检修曲轴的大头法兰盘和飞轮的接合面发生偏摆或不平整，会使连接螺栓松动。
另外，螺也与螺栓间隙过大或未按规定的力矩扭紧螺栓，螺栓也会松动。检修时打开飞轮壳罩，用撬杠撬
动飞轮时无明显间隙为好，必要时按规定拧紧螺栓。
（６）发动机大修后必须对飞轮进行动平衡检测，一般允许不平衡量不大于98g·cm。
３、安装飞轮应注意的几个问题
（１）飞轮安装前必须将曲轴大头直径及法兰盘端面、螺纹孔、定位销孔清理干净，使飞轮与曲轴接
合面无残存脏物，以防飞轮安装后出现摆差过大。
（２）用来固定飞轮的螺栓在安装时必须交叉分两次拧紧牢固，最终要达到规定的扭矩，以免使用过
程中螺栓松动。
（３）飞轮工作表面经过修磨后，不可避免造成飞轮失去平衡，所以应对飞轮进行动平衡检测和调整，
以防飞轮在旋转时振动，加速发动机各零部件的磨损。
（４）飞轮安装时必须使飞轮定位圆内孔的中心线与曲轴主轴轴线的中心在规定的同轴度公差范围内。
（５）安装完毕必须检查飞轮上的正时标记位置是否对正。矩，是实现起动的主要部件。
活塞环的作用
一、定义：活塞环是一种具有较大向外扩张变形的金属弹性环，它被装配到剖面与其相应的
环形槽内。往复和旋转运动的活塞环，依赖气体或液体的压力差，在环外圆面和气缸以及环
和环槽的一个侧面之间形成密封。
二、应用范围：活塞环广泛地用在各种动力机械上，如蒸汽机、柴油机、汽油机、压缩机、
液压机等。一般活塞环安装在活塞的环槽里，它和活塞、缸套、缸盖等元件组成腔室做功。
三、功能和作用：
1. 密封：指密封燃气，不让燃烧室的气体漏到曲轴箱，把气体的泄漏量控制在最低限度，
提高热效率。漏气不仅会使发动机的动力下降，而且会使机油变质，这是气环的主要任务；
2. 控油（调节机油）：(kong you _diao jie ji you __)把气缸壁上多余的润滑油刮下，
同时又使缸壁上布有薄薄的油膜，保证气缸和活塞及环的正常润滑。在现代高速发动机上，
特殊重视活塞环控制油膜的作用；
3. 导热（传热）：通过活塞环将活塞的热量传导给缸套，即起冷却作用。据可靠资料认为，
活塞顶所受的的热量中有70～80%是通过活塞环传给缸壁而散掉的；
4. 导向（(dao3 xiang4 _)支撑）：活塞环将活塞保持在气缸中，防止活塞与气缸壁直接接
触，保证活塞平顺运动，降低摩擦阻力，而且防止活塞敲缸。