汽车传动系统中的齿轮类型及原理(一)：探秘汽车齿轮传动技术的奥秘？

汽车传动系统中的齿轮类型及原理(一)提到了汽车传动中常见的齿轮类型，包括直齿轮、斜齿轮和差速器齿轮，并详细介绍了它们的工作原理和应用领域。文章还分享了齿轮制造工艺、精度要求以及对设计研发的挑战，强调了在竞争激烈的市场中设计出具有竞争力的产品的难度。作者结合自身行业经验，以口语化、自然的语言风格，清晰地阐述了齿轮传动的重要性和复杂性，展示了其在汽车行业中的关键作用。文章内容丰富详实，为读者揭示了汽车齿轮传动技术的精髓，为深入了解汽车传动系统提供了有益信息。

各位看官,代嘎好,本熊之前空闲时回复过知友们关于齿轮传动方面的问题,例如下面的这个。

有很多机械专业汽车专业或者热爱汽车行业的小伙伴会来私信我交流一些汽车齿轮传动的问题。想着抽空也给大家聊聊这个。

先简单介绍下自己吧,本熊在顶级外资汽车零部件Tire1做齿轮研发设计R&D9年了(抗日战争都打完了获取胜利了哈哈哈),多次被送到国外深入学习进修,和优秀的团队一起工作学习.而后独立正向研发了十多个量产项目的汽车齿轮传动,涉及了多种齿轮传动类型。应用的车型有SUV,四驱,后驱乘用车,皮卡,卡车,以及现在很流行的电驱动3in1的EDU等等。说这些不是想说本熊多牛,只是交代下背景,咱们是实操军正规部队的哈哈哈,对这个领域耕耘多年,还是有干货和大家一起分享的。

这是本熊第一篇文章,先简单聊一聊汽车传动中的齿轮类型及工作原理吧。

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:

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ISO6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。

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。关于差速器具体原理,扭矩分配,常见类型,后面我会专门做一个专题来和大家扯扯,还是蛮有意思的哈哈哈。

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FaceMill和面滚式FaceHob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。

齿轮虽然已经存在了很长一段时间,我们经常能在生活中看见。但是真的做好一款齿轮容易吗？还是不容易的,制造,检测是一方面,在设计方面需要综合考虑非常多的因素，才能设计出具有尺寸小,重量轻,承载大,效率高,NVH性能好的齿轮产品。首次写文,寥寥数语,文笔欠佳,还希望各位知友多多鼓励,后续会根据各位感兴趣的点衍生出来,共同聊一聊汽车那点事儿。哈哈哈

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