汽车传动系统中的齿轮类型及原理(一)

一 汽车传动中的齿轮类型

大家知道,汽车行驶是靠动力实现的, 无论是传统的发动机还是现在的新能源电驱动也好, 无非是把热能或者电能转换成机械能才能使得汽车跑起来。但是这

个时候的从发动机或者电机出来的扭矩还比较小, 我们需要变速器/减速器来对扭矩进行一定比例的放大, 降速增矩，那么这个实现就需要用到齿轮传动了。

在汽车传动系统中, 常见的齿轮类型如下:

1. 直齿斜齿轮

这类齿轮常见与各类车型的变速箱, SUV车型的PTU, 电驱动三合一的EDU中。斜齿轮的制造工艺很成熟, 各行各业都会用到这类齿轮。汽车行业的精度要求

稍高, 常见是ISO 6级 5级精度。

直齿斜齿轮因为带螺旋角,所以重合度比一般的直齿齿轮高, 因为齿轮啮合时候,它是沿着齿廓和齿向方向滑动的。 在LOA啮合线上参与的齿轮对数增加, 传动

平稳,传递误差小.加工工艺成熟,汽车行业多采用滚齿/插齿粗加工后再配上磨齿或者珩齿工艺做精加工的工艺路线。取决与产品应用工况和要求。虽然这类齿

轮比较常见,但是在现在竞争越来越激烈, 对尺寸重量要求, 扭矩能力要求,以及NVH噪音要求,传动效率要求等等越来越高, 所以设计研发出一款具有竞争力的

产品还是非常不容易的,往往需要大量的计算迭代来选择最佳的平衡点。

2.差速器锥齿轮

差速器齿轮, 又可以叫半轴齿轮 主要是直齿锥齿轮, 装在差速壳里, 起差速作用。啥是差速作用？ 哈哈哈, 简单来讲, 当车子要转弯的时候, 两边的轮子对应的

转弯半径是不一样的, 可以想象一下, 如果转弯, 靠外的轮子行驶的路程肯定要比靠内的轮子行驶的长, 如果没有差速器, 两个轮子连接是一个刚性,汽车是没法

转弯的, 如果要顺利转弯, 同一时间内,靠外的轮子需要转的更快以便应对更长的路程。所以差速器就是用来实现差速的功能的。但是常规差速器是差速不差

矩, 这也是为什么有的车, 当左轮陷入比较滑的雪地或者冰面,会导致轮子转的飞快却没有动力输出,汽车无法前进的原因。

3.准双曲面齿轮

这种齿轮常用在车桥产品中, 多见于后驱乘用车, SUV以及商用车领域。目前有的电动巴士也会用到。这种齿轮设计和加工比较复杂,目前主要是Gleason和

奥立康制的齿轮, 这类齿轮又分为等高齿和渐缩齿两种。具有可以传递大扭矩, 传动平稳等, NVH性能好等众多优点。有因为它具有偏置距的特点, 可以在车

辆离地间隙上面进行考虑,提高车辆的通过性。常见加工类型有面铣式 Face Mill 和面滚式 Face Hob 两种, 面滚式即展成加工方法, 适合等高齿设计, 这种

齿轮加工后 需要配对研磨,标记好, 装配时候需要一一对应。面铣式类似于成型法加工, 适合的是减缩齿, 加工后可以与磨齿工艺结合, 理论上装配时候不需

要一一对应。准双曲面的原理比较复杂,后续我会出专门一文来聊一聊这个有意思的产品。