汽车传动系综述

传动系综述

传动系作为汽车底盘的一部分，担任着将发动机的动力按要求传递给驱动轮的作用。所谓按要求是指汽车行驶特性的要求与驾驶员的操纵要求。由于汽车发动机的动力输出特性与汽车行驶所要求的不相匹配，传动系需要将发动机的动力改性后传给驱动轮，在这个过程中驾驶员可以通过操纵离合器与变速器来控制动力的输出与切断、获得需要的速度与转矩。

传动系统主要包括离合器、变速器、万向节与传动轴、主减速器和差速器、半轴，他们一起构成动力的传递与控制链。

离合器放在传动链前端一方面是能及时切断动力且在动力切断后空转的不见最少，另一方面是若将其放在后边其承受的转矩在变速器的“减速增矩”作用后变大，从而体积过大。作为控制动力输出与否的部件，最重要的必然是能否有效切断和接合动力，并且在此过程中尽量实现接合平顺稳定、切断迅速彻底。离合器中以摩擦式最有优势、应用最广。离合器系统由离合器与操纵机构组成。摩擦式离合器通过飞轮与从动盘间的静摩擦作用传递动力，由压盘在弹簧的作用下提供压紧力以保证足够转矩容量；而操纵机构可以通过拨动分离轴承再拨动分离杠杆，分离杠杆传递的力克服弹簧力拉开压盘，分离飞轮与压盘，从而切断动力。如果采用膜片弹簧盖，则可以同时起到取代螺旋弹簧提供压紧力和取代分离杠杆提供分离力的作用。结合的可靠与平顺则主要通过从动盘实现，一是要有足够大的摩擦系数保证结合牢固，二是要有轴向与周向弹性以减轻冲击和扭转振动。离合器由于是最开始学，影响也最深。摩擦副作为离合装置确实很方便有效，但一开始给人以不可靠的感觉，可能有的时候不可靠的反而是人的感觉，工程问题的可靠与否需要实际检验而不是猜测，有时我们脑中冒出的感觉不可能的想法在尝试与改进后可能会是突破。

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变速器作为传动系第二个环节起着调节转速与转矩以适应汽车行驶要求的作用，另外多有倒档、空挡以实现倒车停车。变速器也包括变速传动机构和操纵机构。变速传动机构主要通过选择相啮合的此轮来改变速比，有两轴式、三轴式，两轴式效率较高（除三轴式的直接档外），但速比小，多用于乘用车，三轴式效率较低，但速比大，多用于商用车，一些重型商用车为了获得更大的速比会采用组合式变速器。操纵机构主要要实现平顺的结合，采用滑动齿轮换挡与结合套换挡的方式都存在冲击和操作复杂等问题，而同步器换挡能较好解决这个问题，冲击小，齿轮寿命长，操作容易，因此使用较多；而滑动齿轮换挡和结合套换挡则多用在倒档和档位间速比差小的情况下。出于安全考虑，操纵机构还用自锁、互锁、倒档锁、选档锁等装置，防止脱档、误挂挡。和大多机构一样，整个变速器还要考虑润滑、密封的问题，润滑方式包括飞溅润滑和压力加飞溅润滑，密封有静态密封和动态密封。

万向节装置能够实现轴线相交的转轴之间的动力传递，包括不等速万向节和等速万向节。十字万向节是典型的不等速万向节，但是两个十字万向节在一定的条件小也可以组成实现等速动力传递。等速万向节包括双联十字轴等速万向节、球笼式等速万向节、三销（叉）式等速万向节。这些等速万向节又有各个子类，适用于不同的地方。传动轴往往做成空心的并缩短长度以提高其临界转速；为了适应车体运动式的变形与防止干涉，传动轴长度通过滑动花键可以伸缩。

主减速器有着既变速器后再降低转速提高转矩的作用，根据发动机布置，还可能有改变转矩旋转方向的作用。按照齿轮副啮合方式包括圆柱齿轮、螺旋锥齿轮、准双曲面齿轮、涡轮蜗杆，中间两者用得多，螺旋锥齿轮多用于主减速比小于2的传动，准双曲面齿轮多用于主减速比大于4.5的场合。当主减速比很大时为使主减速器离地不是太低，会采用双级式主减速器。主减速器要根据齿的旋向选择适当的安装位置，使推力就近传向支撑，同时应保证其啮合合适。对主动小齿轮应加预紧以提高其支撑刚度，提高寿命。

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差速器的功能在于实现左右车轮可以实现不同转速的转动以适应转弯、路面凹凸不平的工况。普通的差速器是通过行星齿轮机构实现这一功能的。由于两边车轮的转矩差是有内摩擦转矩决定的，所以一个车轮打滑另一个车轮即使在好路面上也没用。为此出现了强制锁止式差速器，但是操作困难要提前操作。而限滑差速器则较好解决这一问题，有各种不同的形式，中心思想还是提高内摩擦转矩。半轴则是传动系最后一个环节，其支撑包括半浮式、四分之三浮式、全浮式。

传动系统作为汽车底盘的一部分，其发展和其他部分紧密相连，保持统一。随着智能化、电子化的发展，应该将传动系的信息获取、驾驶者意图与控制盒其他部分结合起来，实现多层面、全方位的控制。

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