华晨汽车传动系统布置

传动系统布置分析

一、

设计流程图

二、传动系统的功用和组成

传动系具有减速、变速、倒车、中断动力、轮间差速和轴间差速等功能，与发动机配合工作，能保证汽车在各种工况条件下的正常行驶，并具有良好的动力性和经济性。传动系一般由离合器、变速器、万向传动装置、主减速器、差速器和半轴等组成。 2.1 传动系统的布置分类

针对华晨汽车产品结构特点，根据动力总成布置方式，本文把传动系统形式分为前置前驱、前置后驱和四驱三种类型（本文只涉及传动系统空间布置，传动比的优化内容请参考性能计算优化）。

图1 前置前驱传动系统布置

图2 前置后驱传动系统布置

图3 四驱传动系统布置

二、传动系统的布置方法

在布置动力总成时要充分考虑传动系统的空间位置及性能要求。由于离合器和变速器布置时已经集成到动力总成中，对于传动系统的布置我们一般考虑传动轴的角度。 对于中华轿车，属于前置前驱动（A3四驱及M80四驱除外），一般为发动机横置，布置传动轴的角度相当重要，在设计载荷（半载）最好为0度，但是这种情况很难遇到，考虑到三销轴承寿命，传动轴角度应设计在5度以内（尽可能在4.5度内），同时还要考虑空满载对角度的影响。对于发动机输出扭矩不是很大的情况下，可采用只有左右半轴（如图1）。发动机输出扭矩可以与中华M1对比，比较大的要对半轴的强度进行校核；如果发动机输出扭矩很大，经过对半轴的强度校核（包括传动轴的扭转强度、花键轴的扭转强度、花键轴齿侧面的挤压应力、花键的剪切应力、传动轴临界转速等等）。

对于前置后驱和四驱（后驱动部分）要保证动力总成传动轴角度控制在3deg以内，当传动轴的长度超过1.5m时，应在中间增加连接轴，并将传动轴分为两段（相邻万向节的中心距差异要大，即长、短轴间隔布置）（如图2-D和图3，一般不必因为强度对传动轴进行重新设计）。传动轴角度空满载校核见图4：

图4

对于CROSS车型，只调整车姿，传动轴可以设计到7-9度，但成本增加。

对于阁瑞斯及海狮系列产品，都是前置后驱动，传动轴角度也是越小越好，具体范围依万向节形式各有不同，一般单节传动轴小于3度，双节传动轴（3万向节）当量夹角小于3度（H2、阁瑞斯及J11都为双节传动轴）。

对于前置后驱动的海狮系列产品的布置主要注意保证动力总成输出轴线的水平仰角控制在2度15分，阁瑞斯控制在4度，H2控制在3.5度，J11为4度15分。

三、检验及校核方法

4.1中华轿车角度检验和校核

首先找出空载、半载（设载）及满载时轮心位置（一般由底盘部门提供）和球笼中心位置，连线即可测得传动轴角度，根据横置发动机的结构特点，左半轴一般要短于右半轴，所以只要校核左半轴角度即可（如图5所示）。

图5

4.2海狮、阁瑞斯和J11等系列车型纵置发动机传动轴的校核

对于纵置发动机传动轴校核，传动轴两万向节间夹角即为传动轴夹角并可测量传动轴长度（如图6所示）。

图6 单节传动轴角度校核

对于双节传动轴角度的校核，除了校核万向节夹角外，还要计算其当量夹角（如图7所示）。

图7 双节传动轴角度校核 4.3双节传动轴轴当量夹角计算：

图8 双节传动轴简图

假如多万向节传动万向节间空间夹角分别为α1、α2、α3时，则当量夹角 αe 为 式中，α1、α2、α3…为各万向节的空间夹角。

式中的正负号这样确定：当第一万向节的主动叉处在各轴轴线所在的平面内，在其余的万向节中，如果其主动叉平面与此平面重合定义为正，与此平面垂直定义为负。对于华晨产品双节传动轴而言，一般情况为第一、三万向节夹角定义为正，第二万向节夹角定义为负。

万向节传动输出轴与输入轴的转角差会引起动力总成支承和悬架弹性元件的振动，还能引起与输出轴相连齿轮的冲击和噪声及驾驶室内的谐振噪声。因此，在设计多万向节传动时，总是希望其当量夹角 αe 尽可能小，一般设计时应使空载和满载两种工况下的 αe 不大于

2222????1≤e1e3°另外，对多万向节传动输出轴的角加速度幅值小加以限制。对于轿车，

22?e??12??2??3?...350rad／s2。

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