關(guān)于汽車傳動裝置的研究綜述

1、動力是怎樣傳遞的？發(fā)動機輸出的動力，是要經(jīng)過一系列的動力傳遞裝置才到達驅(qū)動輪的。發(fā)動機到驅(qū)動輪之間的動力傳遞機構(gòu)，稱為汽車的傳動系，主要由離合器、變速器、傳動軸、主減速器、差速器以及半軸等部分組成。發(fā)動機輸出的動力，先經(jīng)過離合器，由變速器變扭和變速后，經(jīng)傳動軸把動力傳遞到主減速器上，最后通過差速器和半軸把動力傳遞到驅(qū)動輪上。汽車傳動系的布置形式與發(fā)動機的位置及驅(qū)動形式有關(guān)，一般可分為前置前驅(qū)、前置后驅(qū)、后置后驅(qū)、中置后驅(qū)四種形式。 什么是前置前驅(qū)？前置前驅(qū)（FF）是指發(fā)動機放置在車的前部，并采用前輪作為驅(qū)動輪。現(xiàn)在大部分轎車都采取這種布置方式。由于發(fā)動機布置在車的前部，所以整車的重心集中在車身

2、前段，會有點“頭重尾輕”。但由于車體會被前輪拉著走的，所以前置前驅(qū)汽車的直線行駛穩(wěn)定性非常好。另外，由于發(fā)動機動力經(jīng)過差速器后用半軸直接驅(qū)動前輪，不需要經(jīng)過傳動軸，動力損耗較小，適合小型車。不過由于前輪同時負責(zé)驅(qū)動和轉(zhuǎn)向，所以轉(zhuǎn)向半徑相對較大，容易出現(xiàn)轉(zhuǎn)向不足的現(xiàn)象。 什么是前置后驅(qū)？前置后驅(qū)（FR）是指發(fā)動機放置在車前部，并采用后輪作為驅(qū)動輪。FR整車的前后重量比較均衡，擁有較好的操控性能和行駛穩(wěn)定性。不過傳動部件多、傳動系統(tǒng)質(zhì)量大，貫穿乘坐艙的傳動軸占據(jù)了艙內(nèi)的地臺空間。FR汽車擁有較好的操控性、穩(wěn)定性、制動性，現(xiàn)在的高性能汽車依然喜歡采用這種布置行形式。 什么是后置后驅(qū)？后置后驅(qū)（RR）

3、是指將發(fā)動機放置在后軸的后部，并采用后輪作為驅(qū)動輪。由于全車的重量大部分集中在后方，且又是后輪驅(qū)動，所以起步、加速性能都非常好，因此超級跑車一般都采用RR方式。RR車的轉(zhuǎn)彎性能比FF和FR更加敏銳，不過當(dāng)后輪的抓地力達到極限時，會有打滑甩尾現(xiàn)象，不容易操控。 什么是中置后驅(qū)？中置后驅(qū)（MR）是指將發(fā)動機放置駕乘室與后軸之間，并采用后輪作為驅(qū)動輪。MR這種設(shè)計已是高級跑車的主流驅(qū)動方式。由于將車中運動慣量最大的發(fā)動機置于車體中央，整車重量分布接近理想平衡，使得MR車獲得最佳運動性能的保障。MR車由于發(fā)動機中置，車廂比較窄，一般只有兩個座位，而且發(fā)動機離駕駛?cè)藛T近，噪聲也比較大。當(dāng)然，追求汽車駕駛

4、性能的人也不會在乎這些的。 離合器的作用離合器位于發(fā)動機與變速器之間的飛輪殼內(nèi)，被固定在飛輪的后平面上，另一端連接變速器的輸入軸。離合器相當(dāng)于一個動力開關(guān)，可以傳遞或切斷發(fā)動機向變速器輸入的動力。主要是為了使汽車平穩(wěn)起步，適時中斷到傳動系的動力以配合換擋，還可以防止傳動系過載。離合器主要由主動部分（飛輪、離合器蓋等）、從動部分（摩擦片）、壓緊機構(gòu)（膜片彈簧）和操縱機構(gòu)四部分組成。汽車離合器有摩擦式離合器、液力耦合器、電磁離合器等幾種。目前與手動變速器相配合的離合器絕大部分為干式摩擦式離合器，下面就對摩擦式離合器工作原理做個說明。離合器蓋通過螺絲固定在飛輪的后端面上，離合器內(nèi)的摩擦片在彈簧的作用

5、力下被壓盤壓緊在飛輪面上，而摩擦片是與變速箱的輸入軸相連。通過飛輪及壓盤與從動盤接觸面的摩擦作用，將發(fā)動機發(fā)出的扭矩傳遞給變速箱。在沒踩下離合器踏板前，摩擦片是緊壓在飛輪端面上的，發(fā)動機的動力可以傳遞到變速箱。當(dāng)踩下離合器踏板后，通過操作機構(gòu)，將力傳遞到分離叉和分離軸承，分離軸承前移將膜片彈簧往飛輪端壓緊，膜片彈簧以支撐圈為支點向相反的方向移動，壓盤離開摩擦片，這時發(fā)動機動力傳輸中斷；當(dāng)松開離合器踏板后，膜片彈簧重新回位，離合器重新結(jié)合，發(fā)動機動力繼續(xù)傳遞。（膜片彈簧離合器結(jié)構(gòu)原理） 萬向節(jié)的作用萬向節(jié)是指利用球型等裝置來實現(xiàn)不同方向的軸動力輸出，位于傳動軸的末端，起到連接傳動軸和驅(qū)動橋、半軸

6、等機件。萬向節(jié)的結(jié)構(gòu)和作用有點像人體四肢上的關(guān)節(jié)，它允許被連接的零件之間的夾角在一定范圍內(nèi)變化。如前置后驅(qū)的汽車，必須將變速器的動力通過傳動軸與驅(qū)動橋進行連接，那為什么要用萬向節(jié)呢？主要是為了滿足動力傳遞、適應(yīng)轉(zhuǎn)向和汽車運行時所產(chǎn)生的上下跳動所造成的角度變化。按萬向節(jié)在扭轉(zhuǎn)方向上是否有明顯的彈性可分為剛性萬向節(jié)和撓性萬向節(jié)。剛性萬向節(jié)又可分為不等速萬向節(jié)（常用的為十字軸式）、準(zhǔn)等速萬向節(jié)（如雙聯(lián)式萬向節(jié)）和等速萬向節(jié)（如球籠式萬向節(jié)）三種。目前轎車上常用的等速萬向節(jié)為球籠式萬向節(jié)。傳動軸是由軸管、伸縮套和萬向節(jié)組成。傳動軸傳動軸(DriveShaft)連接或裝配各項配件，而又可移動或轉(zhuǎn)動的圓形

7、物體配件，一般均使用輕而抗扭性佳的合金鋼管制成。對前置引擎后輪驅(qū)動的車來說是把變速器的轉(zhuǎn)動傳到主減速器的軸，它可以是好幾節(jié)由萬向節(jié)連接。它是一個高轉(zhuǎn)速、少支承的旋轉(zhuǎn)體，因此它的動平衡是至關(guān)重要的。一般傳動軸在出廠前都要進行動平衡試驗，并在平衡機上進行了調(diào)整。 傳動軸是汽車傳動系中傳遞動力的重要部件，它的作用是與變速箱、驅(qū)動橋一起將發(fā)動機的動力傳遞給車輪，使汽車產(chǎn)生驅(qū)動力。 按彈性分傳動軸按其重要部件-萬向節(jié)的不同，可有不同的分類。如果按萬向節(jié)在扭轉(zhuǎn)的方向是否有明顯的彈性可分為剛性萬向節(jié)傳動軸和撓性萬向節(jié)傳動軸。1. 剛性萬向節(jié)：靠零件的鉸鏈?zhǔn)铰?lián)接傳遞動力的。2.撓行萬向節(jié)：靠彈性零件

8、傳遞動力，并具有緩沖減振作用。按角速率分剛性萬向節(jié)又可分為不等速萬向節(jié)（如十字軸式萬向節(jié)）、準(zhǔn)等速萬向節(jié)（如雙聯(lián)式萬向節(jié)、三銷軸式萬向節(jié)）和等速萬向節(jié)（如球籠式萬向節(jié)、球叉式萬向節(jié)）。等速與不等速，是指從動軸在隨著主動軸轉(zhuǎn)動時，兩者的轉(zhuǎn)動角速率是否相等而言的，當(dāng)然，主動軸和從動軸的平均轉(zhuǎn)速是相等的。1. 等速萬向節(jié)：主、從動軸的角速度在兩軸之間的夾角變動時仍然相等的萬向節(jié)，稱為等速萬向節(jié)或等角速萬向節(jié)。它們主要用于轉(zhuǎn)向驅(qū)動橋、斷開式驅(qū)動橋等的車輪傳動裝置中，主要用于轎車中的動力傳遞。2. 不等速萬向節(jié)：主、從動軸的角速度在兩軸之間的夾角變動時不相等的萬向節(jié)，稱為不等速萬向節(jié)

9、，也叫做十字軸式萬向節(jié)。十字軸式剛性萬向節(jié)傳動軸在汽車傳動系中用得最廣泛，歷史也最悠久。當(dāng)轎車為后輪驅(qū)動時，常采用十字軸式萬向節(jié)傳動軸，對部分高檔轎車，也有采用等速球頭的；當(dāng)轎車為前輪驅(qū)動時，則常采用等速萬向節(jié)等速萬向節(jié)也是一種傳動軸，只是稱謂不同而已。平時所說的傳動軸一般指的就是十字軸式剛性萬向節(jié)傳動軸。十字軸式剛性萬向節(jié)主要用于傳遞角度的變化，一般由突緣叉、十字軸帶滾針軸承總成、萬向節(jié)叉或滑動叉、中間連接叉或花鍵軸叉、滾針軸承的軸向固定件等組成。突緣叉是一個帶法蘭的叉形零件，一般采用中碳鋼或中碳合金鋼的鍛造件，也有采用球墨鑄鐵的砂型鑄造件和中碳鋼或中碳優(yōu)質(zhì)合金鋼的精密鑄造件。突緣叉一般帶一

10、個平法蘭，也有帶一個端面梯形齒法蘭的。十字軸帶滾針軸承總成一般包括四個滾針軸承、一個十字軸、一個滑脂嘴。滾針軸承一般由若干個滾針、一個軸承碗、一個多刃口橡膠油封（部分帶骨架）組成。在某些滾針軸承中，還有一個帶油槽的圓形墊片，有尼龍的，也有采用銅片或其他材料的，主要用于減小萬向節(jié)軸向間隙，提高傳動軸動平衡品質(zhì)。萬向節(jié)叉是一個叉形零件，一般采用中碳鋼或中碳合金鋼的鍛造件，也有采用中碳鋼的精密鑄造件。滾針軸承的軸向固定件一般是孔（或軸）用彈性擋圈（內(nèi)外卡式），或軸承壓板、鎖片、螺栓等。按傳遞扭矩可分為微型車傳動軸，輕型車傳動軸，中型車傳動軸，重型車傳動軸，工程車傳動軸 傳動軸按其重要部件-萬向節(jié)的不

11、同，可有不同的分類。如果按萬向節(jié)在扭轉(zhuǎn)的方向是否有明顯的彈性可分為剛性萬向節(jié)傳動軸和撓性萬向節(jié)傳動軸。剛性萬向節(jié)又可分為不等速萬向節(jié)（如十字軸式萬向節(jié)）、準(zhǔn)等速萬向節(jié)（如雙聯(lián)式萬向節(jié)、三銷軸式萬向節(jié)）和等速萬向節(jié)（如球籠式萬向節(jié)、球叉式萬向節(jié)）。等速與不等速，是指從動軸在隨著主動軸轉(zhuǎn)動時，兩者的轉(zhuǎn)動角速率是否相等而言的，當(dāng)然，主動軸和從動軸的平均轉(zhuǎn)速是相等的。萬向節(jié)傳動必須具備以下特點：a 、保證所連接兩軸的相對位置在預(yù)計范圍內(nèi)變動時，能可靠地傳遞動力；b 、保證所連接兩軸能均勻運轉(zhuǎn)。由于萬向節(jié)夾角而產(chǎn)生的附加載荷、振動和噪聲應(yīng)在允許范圍內(nèi)；c 、傳動效率要高，使

12、用壽命長，結(jié)構(gòu)簡單，制造方便，維修容易。對汽車而言，由于一個十字軸萬向節(jié)的輸 出軸相對于輸入軸（有一定的夾角）是不等速旋轉(zhuǎn)的，為此必須采用雙萬向節(jié)（或多萬向節(jié)）傳動，并把同傳動軸相連的兩個萬向節(jié)叉布置在同一平面，且使兩萬向節(jié)的夾角相等。這一點是十分重要的。在設(shè)計時應(yīng)盡量減小萬向節(jié)的夾角。 傳統(tǒng)結(jié)構(gòu)的傳動軸伸縮套是將花鍵套與凸緣叉焊接在一起，將花鍵軸焊在傳動軸管上。新型的的傳動軸一改傳統(tǒng)結(jié)構(gòu)，將花鍵套與傳動軸管焊接成一體，傳動軸將花鍵軸與凸緣叉制成一體。并將矩形齒花鍵改成大壓力角漸開線短齒花鍵，這樣既增加了強度又便于擠壓成形，適應(yīng)大轉(zhuǎn)矩工況的需要。在伸縮套管和花鍵軸的牙齒表面，整體涂浸

13、了一層尼龍材料，不僅增加了耐磨性和自潤滑性，而且減少了沖擊負荷對傳動軸的損害，提高了緩沖能力。此種傳動軸在凸緣花鍵軸外增加了一個管形密封保護套，在該保護套端部設(shè)置了兩道聚氨酯橡膠油封，使伸縮套內(nèi)形成廠一個完全密封的空間，使伸縮花鍵軸不受外界沙塵的侵蝕，不僅防塵而且防銹。因此在裝配時在花鍵軸與套內(nèi)一次性涂抹潤滑脂，就完全可以滿足使用要求，不需要裝油嘴潤滑，減少了保養(yǎng)內(nèi)容 軸套是為了減少軸運動時的摩擦與磨損而設(shè)計出來的，基本用途與軸承無異，而且相對成本較便宜，但摩擦阻力較大，所以只會使用于部份部件上。軸套大多都以銅制成，但亦有塑膠制的軸套。軸套多被放置于軸與承托結(jié)構(gòu)中，而且非常緊貼承托結(jié)構(gòu)，只有軸

14、能在軸套上轉(zhuǎn)動。在裝配軸與軸套時，兩者間會加入潤滑劑以減少其轉(zhuǎn)動時產(chǎn)生的摩擦力。 傳統(tǒng)結(jié)構(gòu)的傳動軸伸縮套是將花鍵套與凸緣叉焊接在一起，將花鍵軸焊在傳動軸管上。新型的的傳動軸一改傳統(tǒng)結(jié)構(gòu)，將花鍵套與傳動軸管焊接成一體，傳動軸將花鍵軸與凸緣叉制成一體。并將矩形齒花鍵改成大壓力角漸開線短齒花鍵，這樣既增加了強度又便于擠壓成形，適應(yīng)大轉(zhuǎn)矩工況的需要。在伸縮套管和花鍵軸的牙齒表面，整體涂浸了一層尼龍材料，不僅增加了耐磨性和自潤滑性，而且減少了沖擊負荷對傳動軸的損害，提高了緩沖能力 在發(fā)動機前置后輪驅(qū)動（或全輪驅(qū)動）的汽車上，由于汽車在運動過程中懸架變形，驅(qū)動軸主減速器輸入軸與變速器（或分動箱）輸出軸間經(jīng)

15、常有相對運動，此外，為有效避開某些機構(gòu)或裝置（無法實現(xiàn)直線傳遞），必須有一種裝置來實現(xiàn)動力的正常傳遞，于是就出現(xiàn)了萬向節(jié)傳動。 一般萬向節(jié)由十字軸、十字軸承和凸緣叉等組成。萬向節(jié)是汽車傳動軸上的關(guān)鍵部件。在前置發(fā)動機后輪驅(qū)動的車輛上，萬向節(jié)傳動軸安裝在變速器輸出軸與驅(qū)動橋主減速器輸入軸之間；而前置發(fā)動機前輪驅(qū)動的車輛省略了傳動軸，萬向節(jié)安裝在既負責(zé)驅(qū)動又負責(zé)轉(zhuǎn)向的前橋半軸與車輪之間。車輛在運行中路面不平產(chǎn)生跳動，負荷變化或者兩個總成安裝位置差異，都會使得變速器輸出軸與驅(qū)動橋主減速器輸入軸之間的夾角和距離發(fā)生變化，因此要用一個“以變應(yīng)變”的裝置來解決這一個問題，因此就有了萬向節(jié)。 萬向節(jié)是汽車傳動軸上的關(guān)鍵部件。汽車是一個運動的物體。在后驅(qū)動汽車上，發(fā)動機、離合器與變速器作為一個整體安裝在車架上，而驅(qū)動橋通過彈性懸掛與車架連接，兩者之間有一個距離，需要進行連接。汽車運行中路面不平產(chǎn)生跳動。 傳動軸是由軸管、伸縮套和萬向節(jié)組成。伸縮套能自動調(diào)節(jié)變速器與驅(qū)動橋之間距離的變化。萬向節(jié)是保證變速器輸出軸與驅(qū)動橋輸入軸兩軸線夾角的變化，并實現(xiàn)