汽车驱动系统知识---同步路篇

由于变速器输入轴与输出轴以各自的速度旋转，变换档位时合存在一个"同步"问题。两个旋转速度不一样齿轮强行啮合必然会发生冲击碰撞，损坏齿轮。因此，旧式变速器的换档要采用"两脚离合"的方式，升档在空档位置停留片刻，减档要在空档位置加油门，以减少齿轮的转速差。但这个操作比较复杂，难以掌握精确。因此设计师创造出"同步器"，通过同步器使将要啮合的齿轮达到一致的转速而顺利啮合。

　　 同步器有常压式和惯性式。

　　 目前全部同步式变速器上采用的是惯性同步器，它主要由接合套、同步锁环等组成，它的特点是依靠摩擦作用实现同步。

　　 接合套、同步锁环和待接合齿轮的齿圈上均有倒角（锁止角），同步锁环的内锥面与待接合齿轮齿圈外锥面接触产生摩擦。锁止角与锥面在设计时已作了适当选择，锥面摩擦使得待啮合的齿套与齿圈迅速同步，同时又会产生一种锁止作用，防止齿轮在同步前进行啮合。

　　 当同步锁环内锥面与待接合齿轮齿圈外锥面接触后，在摩擦力矩的作用下齿轮转速迅速降低（或升高）到与同步锁环转速相等，两者同步旋转，齿轮相对于同步锁环的转速为零，因而惯性力矩也同时消失，这时在作用力的推动下，接合套不受阻碍地与同步锁环齿圈接合，并进一步与待接合齿轮的齿圈接合而完成换档过程。

汽车驱动系统知识---万向节篇

汽车上有一个很重要的部件，称为万向节。万向节与传动轴组合，称为万向节传动装置。在前置发动机后轮驱动的车辆上，万向节传动装置安装在变速器输出轴与驱动桥主减速器输入轴之间；而前置发动机前轮驱动的车辆省略了传动轴，万向节安装在既负责驱动又负责转向的前桥半轴与车轮之间。

　　 那么，万向节在汽车上起到什么作用呢？

　　 汽车是一个运动的物体。在后驱动汽车上，发动机、离合器与变速器作为一个整体安装在车架上，而驱动桥通过弹性悬挂与车架连接，两者之间有一个距离，需要进行连接。汽车运行中路面不平产生跳动，负荷变化或者两个总成安装位置差异，都会使得变速器输出轴与驱动桥主减速器输入轴之间的夹角和距离发生变化，因此要用一个“以变应变”的装置来解决这一个问题，因此就有了万向节这个东西。

　　同样的道理，越野车变速器与分动器之间，前驱动的可转向驱动桥与半轴之间，都需要这个万向节做“关节”。万向节的结构和作用有点象人体四肢上的关节，它允许被连接的零件之间的夹角变化。但它与肢体关节的活动形式又有所不同，它仅允许夹角在一定范围内变化。

　　 万向节有十字轴式刚性万向节，准等速万向节（双联轴式和三销轴式），等速万向节（球叉式和球笼式），扰性万向节。

　　 目前后驱动汽车上应用最广的一种普通万向节由万向节叉、十字轴等基本零件构成。十字轴装配在万向节叉上做连接，十字轴的轴头上装有滚针轴承，当轴头接入万向节叉时，十字轴与万向节叉之间就可以有相对旋转，也就产生了多角度变化。万向节叉上的花键连接又可以做小许的轴向移动，这样就适应了夹角和距离同时变化的需要。

　　 单个的万向节不能使输出轴与轴入轴的瞬时角速度相等，容易造成振动，加剧机件的损坏，产生很大的噪音。因此，后驱动汽车的万向节传动形式都采用双万向节，就是传动轴两端各有一个万向节，其作用是使传动轴两端的夹角相等，保证输出轴与轴入轴的瞬时角速度始终相等。

　　 为了满足动力传递、转向和汽车运行时所产生的上下跳动所造成的角度变化，前驱动汽车的驱动桥，半轴与轮轴之间也常用万向节相连。由于受轴向尺寸的限制，要求偏角又比较大，普通万向节难以胜任，所以广泛采用各式各样的等速万向节。在一般前驱动汽车上，每个半轴用两个等速万向节，靠近变速驱动桥的万向节是半轴内侧万向节，靠近车轴的是半轴外侧万向节。在各种等速万向节中，常见是球笼式万向节，它用六个钢球传力，主动轴与从动轴在任何交角的情况下，钢球都位于两园的交点上，即位于两轴交角的平分面上，从而保证主、从动轴等角速度传动。

汽车驱动系统知识---差速器篇

　　　汽车驱动系统知识---粘性偶合器篇　　　

4轮驱动已经不是一个陌生的名词，它早已超越越野车的范围，在休闲车和轿跑车上大行其道。现在的4轮驱动小汽车多采用常啮合式四轮驱动，可以自动转换驱动形式。它有一个起关键作用的部件叫做粘性偶合器，又称为粘性联轴器。

　　 粘性偶合器利用液体的粘性或油膜的剪切作用来传递动力。根据牛顿内摩擦定律，假设在平行放置的两块平板之间充满粘性液体，当下板固定上板平行移动时，则板间液体受到剪切，如果液体粘度、液体厚度及平板移动速度、结构参数选取合理，就可以设计出能传递很大功率的液体粘性传动装置，例如汽车粘性偶合器。

　　流体没有固定的形状，如何能传递动力？举一个日常现象为例来说明。融化的口香糖是黏度很高的流体。如果把它黏附在两片木版之间，左手向上拉动左侧木版，右手向下拉动右侧木版，你会感到很大的阻力。两块木版并没有互相接触，它们是靠口香糖的黏度传递动力的。


　　 粘性偶合器是一个密封的多板片偶合器，它是由壳体、外板、内板、内轴等主要零件构成，其中壳体和外板为主动部分，在动力输入一端；内板和内轴为从动部分，在动力输出一端；内、外板间隔排列在一起，它们之间的间隙很小，黏度很高的硅酮油液充入这些间隙中。当输入端与输出端转速差较少时，硅酮油和内、外板几乎以同一转速旋转，这时油液内部不会产生剪切粘性阻力，偶合器不传递动力。当输入端与输出端转速差较大时，接近内板的油液与接近外板的油液之间有较大的转速差，这时就会产生剪切粘性阻力，迫使输入端与输出端之间减少转速差，偶合器传递动力。

　　 在4轮驱动汽车差速器上装置了粘性偶合器。当汽车在正常行驶时，各轮没有转速差，粘性偶合器不工作。如果汽车前轮（驱动轮）出现打滑空转，前后轮出现很大的转速差，粘性偶合器开始工作并将动力分配给后轮。这样，根据路面状态，车辆能自动地调节前后轮的动力分配。