混合動(dòng)力汽車(chē)課程論文.doc

1、1 緒 論1。1 設(shè)計(jì)任務(wù)及選題背景汽車(chē)作為商品在世界各處都有廣泛的市場(chǎng)，又因其生產(chǎn)批量大而給企業(yè)帶來(lái)豐厚的利潤(rùn)。汽車(chē)品種的多樣性可滿(mǎn)足各種生產(chǎn)、生活活動(dòng)的需要，而且有良好的社會(huì)效益。汽車(chē)工業(yè)的發(fā)展,帶動(dòng)了許多相關(guān)的企業(yè)、事業(yè),包括鋼鐵、石油、橡膠、塑料、機(jī)床、道路、汽車(chē)銷(xiāo)售、售后服務(wù)、運(yùn)輸、交通管理、金融業(yè)、教育、科研等的發(fā)展。汽車(chē)也好似衡量人們生活水平的重要標(biāo)準(zhǔn)之一，購(gòu)買(mǎi)汽車(chē)以及因此而形成的日常消費(fèi)能促進(jìn)貨幣回籠。近百年來(lái)，汽車(chē)工業(yè)之所以常勝不衰,主要得益與市場(chǎng)和科學(xué)技術(shù)的不斷進(jìn)步，使汽車(chē)能逐漸完善并滿(mǎn)足使用者的需求?，F(xiàn)在不僅在生產(chǎn)活動(dòng)中，在日常生活中人們也離不開(kāi)汽車(chē)。對(duì)于經(jīng)濟(jì)發(fā)達(dá)國(guó)家，選

2、擇汽車(chē)工業(yè)作為國(guó)民經(jīng)濟(jì)的支柱產(chǎn)業(yè)是完全正確的.然而,汽車(chē)推動(dòng)工業(yè)發(fā)展以及給人們生活帶來(lái)便利的同時(shí),也帶來(lái)了“能源消耗,環(huán)境污染”兩大問(wèn)題.目前，世界上46以上的石油被汽車(chē)所消耗，已探明的石油資源只夠人們充分使用到20402050年,而且城市污染50以上也來(lái)源于汽車(chē)。為了滿(mǎn)足人類(lèi)的可持續(xù)發(fā)展的需要，許多國(guó)家都開(kāi)始了新一代汽車(chē)的研制。節(jié)能、環(huán)保、新能源等字眼已經(jīng)越來(lái)越緊密的和汽車(chē)聯(lián)系在一起了,為了解決環(huán)境污染和石油資源危機(jī)的問(wèn)題，研制更節(jié)能、更環(huán)保、使用替代能源的新一代交通工具,成為當(dāng)今各國(guó)汽車(chē)工業(yè)界的當(dāng)務(wù)之急。    當(dāng)前普遍使用的燃油發(fā)動(dòng)機(jī)汽車(chē)存在著多種問(wèn)題,統(tǒng)計(jì)

3、表明在占80%以上的道路條件下,一輛普通轎車(chē)僅利用了其動(dòng)力潛能的40,在市區(qū)還會(huì)跌至25,更為嚴(yán)重的是污染環(huán)境。純電動(dòng)汽車(chē)或零排放燃料汽車(chē)無(wú)疑是我們的最終目標(biāo)，但目前的電池技術(shù)較落后,電動(dòng)汽車(chē)暫時(shí)還無(wú)法取代燃油發(fā)動(dòng)機(jī)汽車(chē)。在這種情況下，一種兩全其美的方案應(yīng)運(yùn)而生，即開(kāi)發(fā)所謂的混合動(dòng)力裝置的汽車(chē)。這種汽車(chē)就是將內(nèi)燃機(jī)與輔助動(dòng)力單元組合在一輛汽車(chē)上，這種混合動(dòng)力裝置發(fā)揮了燃油發(fā)動(dòng)機(jī)持續(xù)工作時(shí)間長(zhǎng)、動(dòng)力性好的特點(diǎn)，又可以發(fā)揮電動(dòng)機(jī)無(wú)污染、低噪聲的優(yōu)點(diǎn)，二者取長(zhǎng)補(bǔ)短，汽車(chē)的熱效率可以提高10%，廢氣排放可降低302?；旌蟿?dòng)力汽車(chē)針對(duì)不同的道路環(huán)境實(shí)施不同的供能方案，能大大降低排放污染程度。目前最有實(shí)用

4、性?xún)r(jià)值并已有商業(yè)化運(yùn)轉(zhuǎn)的模式,只有混合動(dòng)力汽車(chē)。汽車(chē)行業(yè)專(zhuān)家們一致認(rèn)為，混合動(dòng)力車(chē)將是世界汽車(chē)行業(yè)今后較長(zhǎng)時(shí)間內(nèi)主要發(fā)展方向。因此，越是在交通日益擁擠的大城市使用混合動(dòng)力汽車(chē),就越能夠顯示出它的節(jié)能、環(huán)保、適應(yīng)能力廣的優(yōu)越性3。1.2 混合動(dòng)力汽車(chē)概述1881年就出現(xiàn)了電動(dòng)汽車(chē)，它比內(nèi)燃機(jī)汽車(chē)還早一些。但內(nèi)燃機(jī)汽車(chē)后來(lái)居上,在性能、機(jī)動(dòng)性、車(chē)輛的重量等指標(biāo)遠(yuǎn)遠(yuǎn)地超過(guò)了電動(dòng)汽車(chē)。電動(dòng)汽車(chē)在20世紀(jì)20年代達(dá)到了鼎盛時(shí)期后就一蹶不振，成為“電瓶車(chē)"式的輔助車(chē)輛.在20世紀(jì)初蒸汽汽車(chē)、電動(dòng)汽車(chē)、和內(nèi)燃機(jī)汽車(chē)基本是三足鼎立，在汽車(chē)保有量中，蒸汽汽車(chē)占40，電動(dòng)汽車(chē)38,而內(nèi)燃機(jī)汽車(chē)僅占22，

5、美國(guó)是最早使用電動(dòng)汽車(chē)作為運(yùn)輸車(chē)輛的國(guó)家之一，1915年美國(guó)電動(dòng)汽車(chē)的產(chǎn)量曾經(jīng)達(dá)到過(guò)年產(chǎn)5000輛的最高峰。有很多電動(dòng)汽車(chē)一直到第二次世界大戰(zhàn)期間仍在使用.但到20世紀(jì)60年代電動(dòng)汽車(chē)的保有量?jī)H占汽車(chē)總量的2.隨著現(xiàn)代水利發(fā)電、核能發(fā)電、風(fēng)力發(fā)電和太陽(yáng)能的利用，為人們提供了巨大的能源。因此,各國(guó)和各大汽車(chē)公司都重視了電動(dòng)汽車(chē)的研究、開(kāi)發(fā)和試制，從20世紀(jì)70年代起,新一代電動(dòng)汽車(chē)脫穎而出，出現(xiàn)了各種各樣高性能的電動(dòng)汽車(chē)。混合動(dòng)力表示有多種動(dòng)力參與汽車(chē)驅(qū)動(dòng)，一般指燃油發(fā)動(dòng)機(jī)和電機(jī)這兩種動(dòng)力?；旌蟿?dòng)力電動(dòng)汽車(chē)是電動(dòng)汽車(chē)研制中的后起之秀,卻在純電動(dòng)汽車(chē)之前成功實(shí)現(xiàn)了產(chǎn)業(yè)化。它綜合了傳統(tǒng)汽車(chē)引擎驅(qū)動(dòng)電

6、機(jī)驅(qū)動(dòng)的優(yōu)點(diǎn)，既能充分發(fā)揮燃料發(fā)動(dòng)機(jī)持續(xù)工作時(shí)間長(zhǎng)、動(dòng)力性能好，又可以發(fā)揮電動(dòng)機(jī)無(wú)污染、低噪聲的好處。并且，混合動(dòng)力汽車(chē)可以在運(yùn)行過(guò)程中維持電量的均衡，不像純電動(dòng)汽車(chē)要配備專(zhuān)用的充電器等配套設(shè)備。混合動(dòng)力電動(dòng)汽車(chē),其動(dòng)力系統(tǒng)包括內(nèi)燃機(jī)和電池組,兼?zhèn)淞藘?nèi)燃機(jī)汽車(chē)和電動(dòng)汽車(chē)優(yōu)點(diǎn)，按內(nèi)燃機(jī)與電動(dòng)機(jī)的連接方法可分為并聯(lián)式、串聯(lián)式和混聯(lián)式。它將內(nèi)燃機(jī)、電動(dòng)機(jī)與一定容量的儲(chǔ)能器件通過(guò)控制系統(tǒng)相結(jié)合,電動(dòng)機(jī)可補(bǔ)充提供車(chē)輛起步、加速時(shí)所需轉(zhuǎn)矩，又可以存儲(chǔ)吸收內(nèi)燃機(jī)富余功率和車(chē)輛制動(dòng)能量，從而可大幅度降低油耗,減少污染物排放。混合動(dòng)力汽車(chē)雖然沒(méi)有實(shí)現(xiàn)零排放,但其動(dòng)力性、經(jīng)濟(jì)性和排放等綜合指標(biāo)能滿(mǎn)足當(dāng)前苛刻要求,

7、可緩解汽車(chē)需求與環(huán)境污染及石油短缺的矛盾.與傳統(tǒng)內(nèi)燃機(jī)汽車(chē)相比,主要優(yōu)點(diǎn)是采用了高功率的能量?jī)?chǔ)存裝置（飛輪、超級(jí)電容器或蓄電池）向汽車(chē)提供瞬時(shí)能量,可以提高效率、節(jié)省能源、降低排放,經(jīng)濟(jì)性和排放性明顯改善，技術(shù)經(jīng)濟(jì)可行性較強(qiáng)。較之純電動(dòng)汽車(chē)，其主要優(yōu)點(diǎn)：續(xù)使里程和動(dòng)力性可達(dá)到內(nèi)燃機(jī)汽車(chē)的水平；空調(diào)、真空助力、轉(zhuǎn)向助力及其它輔助電器,借助原動(dòng)機(jī)動(dòng)力,無(wú)需消耗電池組有限電能，從而保證了乘坐的舒適性；而且混合動(dòng)力汽車(chē)技術(shù)難度相對(duì)較小,成本相對(duì)較低.混合動(dòng)力汽車(chē)介于傳統(tǒng)汽車(chē)和動(dòng)力汽車(chē)、燃料電池汽車(chē)之間，是一種承前啟后的，在經(jīng)濟(jì)和技術(shù)方面都趨于成熟的電動(dòng)汽車(chē)產(chǎn)品4。1。3 混合動(dòng)力汽車(chē)國(guó)內(nèi)外研究發(fā)展現(xiàn)狀

8、混合動(dòng)力汽車(chē)通過(guò)內(nèi)燃機(jī)和發(fā)動(dòng)機(jī)的有機(jī)結(jié)合，具備了內(nèi)燃機(jī)汽車(chē)加油方便、續(xù)使里程長(zhǎng)和純電動(dòng)汽車(chē)污染少、效率高的特點(diǎn)，成為當(dāng)今世界汽車(chē)界競(jìng)相開(kāi)發(fā)的熱點(diǎn)。豐田的Prius、本田的Insight、福特的Prodigy、克萊斯勒的ESX3、通用的Precept141、日產(chǎn)的Tino1151等都具有代表性的車(chē)型,其中Prius和Insight已是成熟的產(chǎn)品，并將繼續(xù)擴(kuò)大生產(chǎn)規(guī)模，其它車(chē)型也將在23年推向市場(chǎng)5。我國(guó)也非常重視混合動(dòng)力電動(dòng)汽車(chē)的研制和開(kāi)發(fā),一些單位已進(jìn)行了一些初步的工作,并取得了一定的成績(jī)，國(guó)家科技部已將其做為“十五”863 重大專(zhuān)項(xiàng)內(nèi)容。1.3.1 國(guó)外發(fā)展現(xiàn)狀從上世紀(jì)90年代以來(lái)，日本、美

9、國(guó)、歐洲各大汽車(chē)公司紛紛開(kāi)始研制混合動(dòng)力型汽車(chē)。豐田汽車(chē)公司是目前走在HEV最前沿的汽車(chē)公司，也是世界上最早開(kāi)始進(jìn)行HEV研究的汽車(chē)公司之一.早在1997年，豐田就在世界上第一個(gè)推出名為Prius（普瑞斯，意為“先驅(qū)” ）的HEV,引起全球的矚目。與豐田Corolla大小相仿，采用汽油發(fā)動(dòng)機(jī)和電動(dòng)馬達(dá)混合裝置THS，發(fā)動(dòng)機(jī)為新型汽油發(fā)動(dòng)機(jī)，電池組為250個(gè)串聯(lián)的鎳-氫電池，電池組總質(zhì)量?jī)H為75.截止到現(xiàn)在，豐田Prius銷(xiāo)售量已超過(guò)12萬(wàn)輛，成為全球首部產(chǎn)量、也是銷(xiāo)量最大的HEV。在1999年?yáng)|京國(guó)際車(chē)展上,豐田汽車(chē)公司又推出新開(kāi)發(fā)的四輪驅(qū)動(dòng)小型混合動(dòng)力面包車(chē)。該車(chē)的油耗約為同等級(jí)小型箱式汽車(chē)

10、的二分之一，而排放僅為日本現(xiàn)行標(biāo)準(zhǔn)的十二分之一。是繼之后的又一力作，這也充分顯示了豐田在發(fā)展方面的勇氣和信心。豐田公司社長(zhǎng)澳田宣稱(chēng)，豐田公司所有的各型汽車(chē)均將采用混合動(dòng)力技術(shù),該公司計(jì)劃到2005年,混合動(dòng)力汽車(chē)達(dá)到年產(chǎn)30萬(wàn)輛，豐田的產(chǎn)品專(zhuān)家也宣稱(chēng)混合動(dòng)力技術(shù)并非權(quán)宜之計(jì)，其技術(shù)壽命將與傳統(tǒng)內(nèi)燃機(jī)一樣長(zhǎng)。國(guó)外專(zhuān)家認(rèn)為在未來(lái)十年內(nèi)，可能有的汽車(chē)將均采用混合動(dòng)力技術(shù)。美國(guó)能源部與三大汽車(chē)公司在1993年簽訂了混合電動(dòng)汽車(chē)開(kāi)發(fā)合同.其中，通用汽車(chē)公司投入了1。48億美元，福特公司投入了1.38億美元，克萊斯勒公司投入了8480萬(wàn)美元，進(jìn)行為期五年的研制工作，啟動(dòng)下一代汽車(chē)合作伙伴（PNGV）項(xiàng)目，

11、迄今已開(kāi)發(fā)出多種形式的混合動(dòng)力電動(dòng)汽車(chē)。福特公司在2000年推出了其開(kāi)發(fā)的Prodigy混合動(dòng)力及家庭概念車(chē)，該車(chē)采用福特的P2000LSR混合動(dòng)力系統(tǒng)，1。2L4缸柴油發(fā)動(dòng)機(jī)和鎳氫復(fù)合電池，整車(chē)質(zhì)量?jī)H1083，比當(dāng)前的家用轎車(chē)輕約450，百公里耗油僅3。3升。在2002年北美國(guó)際車(chē)展上，福特又推出Escape混合動(dòng)力SUV概念車(chē),獲得廣泛的關(guān)注。該車(chē)為福特公司準(zhǔn)備在2003年上市的混合動(dòng)力的原型,非常省油,特別適合城市內(nèi)行駛，加速性能可與裝備發(fā)動(dòng)機(jī)型愛(ài)仕媲美。愛(ài)仕HEV在2003年上市時(shí)，福特公司也成為第一個(gè)宣布混合動(dòng)力SUV生產(chǎn)計(jì)劃的汽車(chē)廠(chǎng)家。福特公司預(yù)計(jì)，在未來(lái)10年內(nèi)，HEV將占汽車(chē)市

12、場(chǎng)的10%20。克萊斯勒開(kāi)發(fā)的ESX3、通用的Precept和Gen2等均也接近或達(dá)到百公里油耗不超過(guò)3升的目標(biāo)。歐洲各大汽車(chē)廠(chǎng)商爭(zhēng)先恐后的推出了本公司研制的混合動(dòng)力汽車(chē)。聯(lián)合對(duì)技術(shù)進(jìn)行了研討和綜合評(píng)述,認(rèn)為其技術(shù)成果有望使混合動(dòng)力汽車(chē)的成本接近于傳統(tǒng)汽車(chē)，混合動(dòng)力汽車(chē)將是世紀(jì)初汽車(chē)產(chǎn)業(yè)的一場(chǎng)革命，只有混合動(dòng)力電動(dòng)汽車(chē)才能滿(mǎn)足新世紀(jì)初對(duì)汽車(chē)的環(huán)保與節(jié)能的要求.1。3。2 國(guó)內(nèi)發(fā)展現(xiàn)狀我國(guó)在“八五”和“九五”期間，都有計(jì)劃的開(kāi)展了電動(dòng)汽車(chē)的關(guān)鍵技術(shù)的攻關(guān)和整車(chē)研制,在此基礎(chǔ)之上也進(jìn)行了混合動(dòng)力電動(dòng)汽車(chē)的若干技術(shù)領(lǐng)域的開(kāi)發(fā)。在電動(dòng)汽車(chē)的關(guān)鍵技術(shù)特別是混合動(dòng)力電動(dòng)汽車(chē)方面，很多科研單位也進(jìn)行了諸如混

13、合方式和控制策略的研究、參數(shù)匹配和性能預(yù)測(cè)的研究等前期工作，并積累了一定的技術(shù)基礎(chǔ).當(dāng)前,我國(guó)的HEV技術(shù)正朝高度集成的方向發(fā)展，重點(diǎn)放在高度自動(dòng)化的控制系統(tǒng)、電池及管理系統(tǒng)和多能源動(dòng)力總成控制系統(tǒng)等方向趕超國(guó)外的先進(jìn)技術(shù)水平。總的來(lái)說(shuō)，我國(guó)HEV的研究和開(kāi)發(fā)已經(jīng)度過(guò)了探索時(shí)期，其關(guān)鍵技術(shù)還有待于進(jìn)一步改進(jìn)和創(chuàng)新，成本價(jià)格有待于降低，開(kāi)發(fā)平臺(tái)有待于重新構(gòu)建。這樣，才能滿(mǎn)足替代傳統(tǒng)燃油轎車(chē)、客車(chē)的技術(shù)和市場(chǎng)的要求。發(fā)展HEV生產(chǎn)已是整個(gè)汽車(chē)產(chǎn)業(yè)的一個(gè)重要組成部分，HEV正形成自己的實(shí)踐和理論基礎(chǔ)，它集機(jī)械、電力、電子、化學(xué)、計(jì)算機(jī)等各學(xué)科的最新技術(shù)于一體，是車(chē)輛電力驅(qū)動(dòng)、智能控制、化學(xué)電源、計(jì)算

14、機(jī)、新能源、新材料等工程技術(shù)最新成果的繼承產(chǎn)物.開(kāi)發(fā)HEV對(duì)科學(xué)技術(shù)和國(guó)民經(jīng)濟(jì)發(fā)展將起巨大的帶動(dòng)作用,為國(guó)家?guī)?lái)巨大的社會(huì)和經(jīng)濟(jì)效益.而混合動(dòng)力系統(tǒng)作為最適合城市的用車(chē)，其產(chǎn)業(yè)化已成為發(fā)展的必然趨勢(shì)。1。4 混合動(dòng)力汽車(chē)原理混合動(dòng)力電動(dòng)汽車(chē)（Hybrd Electric Vehicle,簡(jiǎn)稱(chēng)HEV）采用了兩種動(dòng)力裝置（內(nèi)燃機(jī)和電動(dòng)機(jī)），通過(guò)儲(chǔ)能裝置（蓄電池等）和控制系統(tǒng)對(duì)能量的調(diào)節(jié)，實(shí)現(xiàn)最佳的能量分配,達(dá)到整車(chē)的低排放、低油耗和高性能。HEV融合了燃油汽車(chē)和電動(dòng)汽車(chē)的優(yōu)點(diǎn)，是最具有市場(chǎng)價(jià)值的低排放和低油耗汽車(chē).混合動(dòng)力電動(dòng)汽車(chē)有兩個(gè)動(dòng)力源，當(dāng)汽車(chē)爬坡或加速時(shí)，兩個(gè)動(dòng)力源聯(lián)合輸出動(dòng)力，蓄電池輸出

15、的電能通過(guò)電機(jī)進(jìn)行助力；當(dāng)汽車(chē)在下坡或制動(dòng)時(shí)，發(fā)電機(jī)發(fā)電可以對(duì)再生或制動(dòng)能量進(jìn)行回收，以電能形式儲(chǔ)存在蓄電池中；當(dāng)汽車(chē)較長(zhǎng)時(shí)間怠速停車(chē)時(shí)，可以通過(guò)控制發(fā)動(dòng)機(jī)熄火，實(shí)現(xiàn)怠速啟停，節(jié)省燃油。由于輔助動(dòng)力的助力作用，在保證汽車(chē)相同的動(dòng)力性能條件下，可以相應(yīng)減小混合動(dòng)力汽車(chē)發(fā)動(dòng)機(jī)的功率及排量需求，減少了汽車(chē)燃油消耗；同時(shí)通過(guò)再生及制動(dòng)能量的回收，以及避免汽車(chē)在油耗較高的怠速工況區(qū)運(yùn)行（怠速啟停）,進(jìn)一步減少了汽車(chē)燃油消耗；混合動(dòng)力電動(dòng)汽車(chē)通過(guò)控制輔助動(dòng)力的功率及扭矩輸出的大小，可以?xún)?yōu)化控制發(fā)動(dòng)機(jī)的工作點(diǎn)，使整車(chē)的廢氣排放得到顯著的改善。因此混合動(dòng)力電動(dòng)汽車(chē)既具有良好的動(dòng)力性、經(jīng)濟(jì)性。也有較低的廢氣排放

16、水平7。1.5 混合動(dòng)力汽車(chē)設(shè)計(jì)目標(biāo)參照現(xiàn)有的一些混合動(dòng)力汽車(chē)的參數(shù)以及目前所能達(dá)到的技術(shù)水平并盡可能地滿(mǎn)足用戶(hù)的要求，確定本文所設(shè)計(jì)混合動(dòng)力汽車(chē)的相關(guān)參數(shù)如下（表1。1）:表1。1 混合動(dòng)力電動(dòng)汽車(chē)相關(guān)參數(shù)類(lèi)型：混合動(dòng)力電動(dòng)汽車(chē)長(zhǎng)寬高(mm)：4895×1740×1670軸距（mm）：2850輪距 前/后(mm）：1450/1430整備質(zhì)量（Kg）：1390承載質(zhì)量（Kg）：825油箱容積(L):64發(fā)動(dòng)機(jī)形式：四沖程、直列四缸、閉環(huán)多點(diǎn)電噴式發(fā)動(dòng)機(jī)位置:前置汽缸數(shù)：4每缸氣門(mén)數(shù):16缸徑 X 行程(mm/mm）91×86排氣量(ml）：2237廠(chǎng)方耗油(L/1

17、00Km）（90Km/h等速)：5。0電池規(guī)格：鎳氫驅(qū)動(dòng)方式（詳細(xì)描述）：發(fā)動(dòng)機(jī)前置后輪驅(qū)動(dòng)驅(qū)動(dòng)形式:后輪輪胎規(guī)格：205/70R14最高時(shí)速（km/h):1352 混合動(dòng)力汽車(chē)動(dòng)力傳動(dòng)系統(tǒng)設(shè)計(jì)方案2。1 傳動(dòng)系統(tǒng)方案設(shè)計(jì)汽車(chē)傳動(dòng)系統(tǒng)的基本功用是將發(fā)動(dòng)機(jī)發(fā)出的動(dòng)力傳遞給驅(qū)動(dòng)輪，使汽車(chē)正常行駛。傳動(dòng)系與發(fā)動(dòng)機(jī)配合工作，保證汽車(chē)在不同工況條件下均能正常行駛,并具有良好的動(dòng)力性和經(jīng)濟(jì)性。因此，傳動(dòng)系應(yīng)有減速、變速、倒車(chē)、中斷動(dòng)力、輪間差速和軸間差速等功能.按結(jié)構(gòu)和傳動(dòng)介質(zhì)分，汽車(chē)傳動(dòng)系的形式有機(jī)械式、液力機(jī)械式、靜液式、電力式等8.傳動(dòng)系的組成以及其在汽車(chē)上布置形式，取決于發(fā)動(dòng)機(jī)的形式和性能、汽車(chē)總

18、體結(jié)構(gòu)形式、汽車(chē)行駛系及傳動(dòng)系本身的結(jié)構(gòu)形式等許多因素。目前廣泛應(yīng)用于與普通雙軸汽車(chē)上的機(jī)械式傳動(dòng)系的組成及布置形式一般如圖2.1所示。發(fā)動(dòng)機(jī)縱向安置在汽車(chē)前部,并且以后輪為驅(qū)動(dòng)輪。圖中有標(biāo)號(hào)的部分為傳動(dòng)系。發(fā)動(dòng)機(jī)發(fā)出的動(dòng)力依次經(jīng)過(guò)離合器1、變速器2、由萬(wàn)向節(jié)3和傳動(dòng)軸8組成的萬(wàn)向傳動(dòng)裝置，以及安裝在驅(qū)動(dòng)輪4的主減速器7、差速器5和半軸6傳到驅(qū)動(dòng)輪4。1-離合器 2-變速器 3-萬(wàn)向節(jié) 4-驅(qū)動(dòng)橋 5-差速器6半軸 7主減速器 8傳動(dòng)軸圖2。1 機(jī)械式傳動(dòng)系統(tǒng)的組成及布置示意圖混合動(dòng)力電動(dòng)汽車(chē)和傳統(tǒng)汽車(chē)在傳動(dòng)系統(tǒng)上有著很大的相似之處，因此，相對(duì)純電動(dòng)汽車(chē)來(lái)說(shuō),實(shí)現(xiàn)起來(lái)相對(duì)簡(jiǎn)單,這也是混合動(dòng)力目

19、前興起的原因之一?；旌蟿?dòng)力汽車(chē)的傳動(dòng)系統(tǒng)的發(fā)動(dòng)機(jī)、電動(dòng)機(jī)、發(fā)電機(jī)、變速器、離合器、動(dòng)力合成裝置、傳動(dòng)軸、主減速器、動(dòng)力電池組、驅(qū)動(dòng)橋等組成。各個(gè)部分如何布置以及如何進(jìn)行組合才能使傳動(dòng)系統(tǒng)更加協(xié)調(diào)的工作是本章要解決的問(wèn)題。2.2 傳動(dòng)系統(tǒng)的布置形式傳動(dòng)系的布置形式主要取決于它與發(fā)動(dòng)機(jī)在汽車(chē)上的相對(duì)位置，通常有以下幾種:1。前置發(fā)動(dòng)機(jī)后輪驅(qū)動(dòng)簡(jiǎn)稱(chēng)前置后驅(qū)動(dòng)或FR.這時(shí)，離合器、變速器與發(fā)動(dòng)機(jī)多組合成一體(重型汽車(chē)的變速器有時(shí)單獨(dú)懸置，以便于維修），并置于汽車(chē)前部，驅(qū)動(dòng)橋則經(jīng)懸架與車(chē)架或車(chē)箱的后部相連,在變速器與驅(qū)動(dòng)橋之間裝有萬(wàn)向節(jié)傳動(dòng)軸.這種布置形式使發(fā)動(dòng)機(jī)通風(fēng)冷卻好、車(chē)箱供暖方便；傳動(dòng)系及變速操

20、縱桿系的布置較簡(jiǎn)單；整車(chē)軸荷分配易于合理；起步加速及爬坡時(shí)的附著性好；輪胎磨損均勻,這種布置形式用于絕大多數(shù)的載貨汽車(chē)、部分客車(chē)，也常為中高級(jí)和高級(jí)轎車(chē)所采用。采用這種布置的轎車(chē)通常具有中性轉(zhuǎn)向或稍有不足轉(zhuǎn)向特性,方向穩(wěn)定性好，同時(shí)轎車(chē)的后行李艙可布置得較寬敞。然而，汽車(chē)的軸距較長(zhǎng)、傳動(dòng)軸較長(zhǎng)或需分段并加中間支承；汽車(chē)整備質(zhì)量較大；傳動(dòng)軸還限制了轎車(chē)地板的降低，地板上需鼓起一條傳動(dòng)軸通道，為此多采用下偏置雙曲面齒輪的主減速器.早期的大客車(chē)多用貨車(chē)底盤(pán)及發(fā)動(dòng)機(jī)改裝而成，延用了貨車(chē)的前置后驅(qū)動(dòng)布置,前置發(fā)動(dòng)機(jī)也有利于冷卻及方便維修，動(dòng)力與傳動(dòng)系統(tǒng)的操縱機(jī)構(gòu)簡(jiǎn)單等優(yōu)點(diǎn).但是，由于發(fā)動(dòng)機(jī)罩突出地板之上

21、，使車(chē)箱面積利用率差；車(chē)箱內(nèi)噪聲大，隔熱、隔振較困難,發(fā)動(dòng)機(jī)油煙味也有可能進(jìn)入車(chē)箱內(nèi)而影響舒適性；軸荷分配也不夠理想，前軸易過(guò)載而使轉(zhuǎn)向沉重;由于前懸的尺寸受到限制而加長(zhǎng)后懸,使汽車(chē)的離去角過(guò)小，上、下坡時(shí)容易刮地，同時(shí)也使得在前懸處不易設(shè)置乘客用車(chē)門(mén)而實(shí)行公共汽車(chē)的單人管理（駕駛員及乘務(wù)員為1人）;當(dāng)軸距較長(zhǎng)時(shí)需采用多節(jié)傳動(dòng)軸,易于發(fā)生共振；地板也較高、乘客上下車(chē)不方便等。鑒于上述缺點(diǎn)，現(xiàn)代大客車(chē)早以脫離貨車(chē)底盤(pán),實(shí)行專(zhuān)門(mén)設(shè)計(jì)的獨(dú)立發(fā)展方針，而改用后置或中置發(fā)動(dòng)機(jī)后輪驅(qū)動(dòng)的布置形式。2。前置發(fā)動(dòng)機(jī)前輪驅(qū)動(dòng)簡(jiǎn)稱(chēng)前置前驅(qū)動(dòng)或FF,這種布置型式為微型、普通級(jí)和中級(jí)轎車(chē)所廣泛采用。其發(fā)動(dòng)機(jī)、離合器、

22、變速器及主減速器等連成-體。省去了傳動(dòng)軸,使傳動(dòng)系布置緊湊。相對(duì)于FF方案,汽車(chē)整備質(zhì)量減小8；當(dāng)發(fā)動(dòng)機(jī)橫置時(shí)軸距可縮短10%,且主減速器齒輪可由通常的螺旋錐齒輪或雙曲面齒輪改為斜齒圓柱齒輪，其節(jié)省的費(fèi)用可部分抵消前驅(qū)動(dòng)的等速萬(wàn)向節(jié)成本；只有不足轉(zhuǎn)向特性和很好的方向穩(wěn)定性,高速行駛的安全性好。這種布置型式近年來(lái)在中級(jí)以上的轎車(chē)上采用的也日益增多，但在易滑路面上尤其是爬坡時(shí)，由于驅(qū)動(dòng)車(chē)輪的附著力較小，也會(huì)側(cè)滑而失去操縱穩(wěn)定性。后輪軸荷小，特別在空載行車(chē)制動(dòng)時(shí)會(huì)引起后輪抱死而側(cè)滑，為避免這種情況發(fā)生,應(yīng)加裝制動(dòng)器液力調(diào)節(jié)裝置或防抱死系統(tǒng)(ABS)，側(cè)滑也會(huì)發(fā)生在非常有效的發(fā)功機(jī)制動(dòng)時(shí)。另外，尤其當(dāng)

23、發(fā)動(dòng)機(jī)橫置時(shí)，其布置空間很擠，維修時(shí)的接近件較差.由于后輪軸荷較小，在不使后懸過(guò)長(zhǎng)的情況下盡量加大行李艙的空間。3.后置發(fā)動(dòng)機(jī)后輪驅(qū)動(dòng)簡(jiǎn)稱(chēng)后置后驅(qū)動(dòng)或RR。這種布置形式最宜為大客車(chē)采用，以減輕前軸負(fù)荷及減少發(fā)動(dòng)機(jī)的熱、廢氣、振動(dòng)和噪聲對(duì)車(chē)箱的侵?jǐn)_；增大車(chē)箱有效面積并在地板下布置大的行李艙或大大降低地板高度，方便乘客上、下車(chē)，但變速及供油系統(tǒng)需遠(yuǎn)距離操縱，發(fā)動(dòng)機(jī)的通風(fēng)冷卻條件差，散熱器布置也較困難，發(fā)動(dòng)機(jī)可縱置或橫置于后橋之后.這種布置過(guò)去也常見(jiàn)于微型和小型轎車(chē)上，這時(shí)發(fā)動(dòng)機(jī)多縱置且與離合器、變速器、主減速器連成一體，而驅(qū)動(dòng)車(chē)輪要配以獨(dú)立懸架，轎車(chē)的軸距及整備質(zhì)量與前置前驅(qū)的類(lèi)同，但后軸負(fù)荷過(guò)大

24、(約為58%)，導(dǎo)致汽車(chē)有過(guò)度轉(zhuǎn)向及不足的方向穩(wěn)定性，前置行李艙由于轉(zhuǎn)向輪的影響，空間較小，且汽車(chē)難于變形，冬季前擋風(fēng)玻璃引暖風(fēng)除霜也較困難，因此,在轎車(chē)上這種布置已為前置前驅(qū)動(dòng)布置形式所取代。4。中置發(fā)動(dòng)機(jī)后輪驅(qū)動(dòng)簡(jiǎn)稱(chēng)中置后輪驅(qū)動(dòng)或MR.現(xiàn)代大客車(chē)有的采用中置臥式發(fā)動(dòng)機(jī)且后輪驅(qū)動(dòng)的布置方案,發(fā)動(dòng)機(jī)布置在前、后軸之間的車(chē)箱地板之下，使車(chē)箱面積利用率很高，座椅布置和車(chē)身外形設(shè)計(jì)均不受發(fā)動(dòng)機(jī)的限制;前門(mén)也可以布置在前輪之前，以便于公共汽車(chē)的單人管理；車(chē)廂內(nèi)噪聲小、傳動(dòng)軸短、但隔熱較差，地板也難于降低，特別是發(fā)動(dòng)機(jī)受到布置限制而需要專(zhuān)門(mén)設(shè)計(jì)時(shí)，其冷卻、保溫、防塵、防污和維修條件都不好，故僅適用于道路

25、及氣候條件好的地區(qū)行駛的車(chē)輛 ，發(fā)動(dòng)機(jī)也要求有高的可靠性。5。前置發(fā)動(dòng)機(jī)全輪驅(qū)動(dòng)簡(jiǎn)稱(chēng)前置全輪驅(qū)動(dòng)，對(duì)于四輪汽車(chē)可用“4WD”表示。全輪驅(qū)動(dòng)可使整車(chē)重力都成為附著力加以利用，以提高汽車(chē)的牽引力和通過(guò)性。這種驅(qū)動(dòng)形式不僅為越野汽車(chē)所采用，而且自20世紀(jì)70年代末也開(kāi)始用到轎車(chē)上，出現(xiàn)了常接合式四輪驅(qū)動(dòng)轎車(chē),以提高其對(duì)各種路面和地面的適應(yīng)性、通過(guò)性和安全性。越野汽車(chē)采用的非常接合方式全輪驅(qū)動(dòng)，指的是在非越野行駛時(shí)可切斷對(duì)前輪的動(dòng)力傳遞，而僅由后輪或中、后輪驅(qū)動(dòng).對(duì)于三軸和四軸越野汽車(chē)，采用貫通式驅(qū)動(dòng)橋布置方案可簡(jiǎn)化結(jié)構(gòu)、減少零件種類(lèi)，提高零、部件的通用程度8。2。3 混合動(dòng)力汽車(chē)傳動(dòng)系統(tǒng)方案的分析與

26、選擇2.3.1動(dòng)力系統(tǒng)結(jié)構(gòu)類(lèi)型混合動(dòng)力電動(dòng)汽車(chē)將原動(dòng)機(jī)、電動(dòng)機(jī)、能量?jī)?chǔ)存裝置 （蓄電池)按某種方式組合在一起,有串聯(lián)式、并聯(lián)式和混合式 3種布置形式,分別為:圖2。2 串聯(lián)式混合動(dòng)力傳動(dòng)系統(tǒng)示意圖1。串聯(lián)式驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)(Series Schedule，簡(jiǎn)稱(chēng)SHEV)a.結(jié)構(gòu)特點(diǎn):串聯(lián)式驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)的示意圖見(jiàn)圖 2。2，帶動(dòng)發(fā)電機(jī)發(fā)電，其電能通過(guò)電動(dòng)機(jī)控制器直接輸送到電動(dòng)機(jī),由電動(dòng)機(jī)產(chǎn)生電磁力矩驅(qū)動(dòng)汽車(chē)。在發(fā)動(dòng)機(jī)與驅(qū)動(dòng)橋之間通過(guò)電實(shí)現(xiàn)動(dòng)力傳遞,因此更像是電傳動(dòng)汽車(chē).電池通過(guò)控制器串接在發(fā)電機(jī)和電動(dòng)機(jī)之間,其功能相當(dāng)于發(fā)電機(jī)與電動(dòng)機(jī)之間的“水庫(kù)”,起功率平衡作用，即：當(dāng)發(fā)電機(jī)的發(fā)電功率大于電動(dòng)機(jī)所需的功率

27、時(shí)（如汽車(chē)減速滑行、低速行駛或短時(shí)停車(chē)等工況),控制器控制發(fā)電機(jī)向電池充電;而當(dāng)發(fā)電機(jī)發(fā)出的功率低于電動(dòng)機(jī)所需的功率時(shí)（如汽車(chē)起步、加速、高速行駛、爬坡等工況)，電池則向電動(dòng)機(jī)提供額外的電能。 b.性能特點(diǎn)：發(fā)動(dòng)機(jī)功率是以汽車(chē)某一速度下穩(wěn)定運(yùn)行工況所需的功率選定的，當(dāng)汽車(chē)運(yùn)行工況變化，電動(dòng)機(jī)所需的驅(qū)動(dòng)功率與發(fā)動(dòng)機(jī)輸出功率不一致時(shí),由控制器控制發(fā)電機(jī)向電池充電（吸收發(fā)電機(jī)富余的電能）或使電池向電動(dòng)機(jī)放電（協(xié)助發(fā)電機(jī)供電），電池充電和放電電流的大小由控制器根據(jù)電動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)功率的變化情況進(jìn)行控制.這樣的結(jié)構(gòu)形式和控制方式,使串聯(lián)式混合動(dòng)力電動(dòng)汽車(chē)具有如下性能特點(diǎn): （1） 發(fā)動(dòng)機(jī)工作狀態(tài)不受汽車(chē)行駛工

28、況的影響，始終在其最佳的工作區(qū)域內(nèi)穩(wěn)定運(yùn)行，因此，發(fā)動(dòng)機(jī)具有良好的經(jīng)濟(jì)性和低的排放指標(biāo). （2） 由于有電池進(jìn)行驅(qū)動(dòng)功率“調(diào)峰”，發(fā)動(dòng)機(jī)的功率只需滿(mǎn)足汽車(chē)在某一速度下穩(wěn)定運(yùn)行工況所需的功率,因此可選擇功率較小的發(fā)動(dòng)機(jī). (3) 發(fā)動(dòng)機(jī)與驅(qū)動(dòng)橋之間無(wú)機(jī)械連接，因此，對(duì)發(fā)動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)速無(wú)任何要求，發(fā)動(dòng)機(jī)的選擇范圍較大，比如，可選用高速燃?xì)廨啓C(jī)等效率高的原動(dòng)機(jī)。 （4） 發(fā)動(dòng)機(jī)與電動(dòng)機(jī)之間無(wú)機(jī)械連接，整車(chē)的結(jié)構(gòu)布置自由度較大。 （5） 發(fā)動(dòng)機(jī)的輸出需全部轉(zhuǎn)化為電能再變?yōu)轵?qū)動(dòng)汽車(chē)的機(jī)械能，需要功率足夠大的發(fā)電機(jī)和電動(dòng)機(jī)。 （6) 要起到良好的發(fā)電機(jī)輸出功率平衡作用，又要避免電池出現(xiàn)過(guò)充電或過(guò)放電,就需要較

29、大的電池容量 (7) 發(fā)電機(jī)將機(jī)械能量轉(zhuǎn)變?yōu)殡娔?、電?dòng)機(jī)將電能轉(zhuǎn)變?yōu)闄C(jī)械能、電池的充電和放電都有能量損失，因此，發(fā)動(dòng)機(jī)輸出的能量利用率比較低。串聯(lián)式混合動(dòng)力電動(dòng)汽車(chē)發(fā)動(dòng)機(jī)能保持在最佳工作區(qū)域內(nèi)穩(wěn)定運(yùn)行這一特點(diǎn)的優(yōu)越性主要表現(xiàn)在低速、加速等運(yùn)行工況，而在汽車(chē)中、高速行駛時(shí),由于其電傳動(dòng)效率低,抵消了發(fā)動(dòng)機(jī)油耗低的優(yōu)點(diǎn)，因此,串聯(lián)式混合動(dòng)力電動(dòng)汽車(chē)更適用于在市內(nèi)低速運(yùn)行的工況.在繁華的市區(qū)，汽車(chē)在起步和低速時(shí)還可以關(guān)閉發(fā)動(dòng)機(jī)，只利用電池進(jìn)行功率輸出,使汽車(chē)達(dá)到零排放的要求. 個(gè)人收集整理，勿做商業(yè)用途文檔為個(gè)人收集整理,來(lái)源于網(wǎng)絡(luò)2。并聯(lián)式驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)(Parallel Schedule，簡(jiǎn)稱(chēng)PHEV

30、）圖2。3 并聯(lián)式混合動(dòng)力驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)a。結(jié)構(gòu)特點(diǎn)：并聯(lián)式驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)結(jié)構(gòu)示意圖見(jiàn)圖 2.3,發(fā)動(dòng)機(jī)通過(guò)機(jī)械傳動(dòng)裝置與驅(qū)動(dòng)橋連接,電動(dòng)機(jī)通過(guò)動(dòng)力復(fù)合裝置也與驅(qū)動(dòng)橋相連,汽車(chē)可由發(fā)動(dòng)機(jī)和電動(dòng)機(jī)共同驅(qū)動(dòng)或各自單獨(dú)驅(qū)動(dòng).并聯(lián)式混合動(dòng)力電動(dòng)汽車(chē)的結(jié)構(gòu)形式更像是附加了一個(gè)電動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)的普通內(nèi)燃機(jī)汽車(chē)。電動(dòng)機(jī)起“調(diào)峰”作用，即：當(dāng)汽車(chē)運(yùn)行工況所需的功率超過(guò)了發(fā)動(dòng)機(jī)的功率時(shí)，電動(dòng)機(jī)從電池取得電能產(chǎn)生電磁力矩,并向驅(qū)動(dòng)橋提供額外的驅(qū)動(dòng)功率。有的并聯(lián)式混合動(dòng)力電動(dòng)汽車(chē)也有發(fā)電機(jī),但其主要作用是向電池充電，以保持電池的荷電狀態(tài) （SOC），即：當(dāng)電池放電較多,其 SOC的值較低時(shí),控制器可控制發(fā)動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)發(fā)電機(jī)并向電池充

31、電，使電池的 SOC恢復(fù)到設(shè)定的值,以保證混合驅(qū)動(dòng)方式下的續(xù)駛里程。 b.性能特點(diǎn)：并聯(lián)式混合動(dòng)力電動(dòng)汽車(chē)其發(fā)動(dòng)機(jī)功率也是以汽車(chē)某一速度下穩(wěn)定行駛工況所需的功率選定的，當(dāng)汽車(chē)在低速或變速工況行駛時(shí)，需通過(guò)加速踏板和變速器來(lái)調(diào)節(jié)發(fā)動(dòng)機(jī)的功率輸出 ；而在汽車(chē)高速行駛，發(fā)動(dòng)機(jī)的輸出功率低于汽車(chē)行駛所需功率時(shí)，由控制器控制電動(dòng)機(jī)協(xié)助驅(qū)動(dòng)。這樣的結(jié)構(gòu)形式和控制方式，使并聯(lián)式混合動(dòng)力電動(dòng)汽車(chē)具有如下性能特點(diǎn)： （1)發(fā)動(dòng)機(jī)通過(guò)機(jī)械傳動(dòng)機(jī)構(gòu)直接驅(qū)動(dòng)汽車(chē),無(wú)機(jī)-電能量轉(zhuǎn)換損失，因此發(fā)動(dòng)機(jī)輸出能量的利用率相對(duì)較高,當(dāng)汽車(chē)的行駛工況使發(fā)動(dòng)機(jī)在其最佳的工作范圍內(nèi)運(yùn)行時(shí)，并聯(lián)式的 HEV燃油經(jīng)濟(jì)性比串聯(lián)式的高. （2

32、）有電動(dòng)機(jī)進(jìn)行“調(diào)峰”作用，發(fā)動(dòng)機(jī)的功率也可適當(dāng)減小。 (3)當(dāng)電動(dòng)機(jī)只是作為輔助驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)時(shí),功率可以比較小。 (4）如果裝備發(fā)電機(jī)，發(fā)電機(jī)的功率也可較小。 (5)由于有發(fā)電機(jī)補(bǔ)充電能，比較小的電池容量即可滿(mǎn)足使用要求。 （6)由于并聯(lián)式驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)的發(fā)動(dòng)機(jī)運(yùn)行工況要受汽車(chē)行駛工況的影響，因此在汽車(chē)行駛工況變化較多、較大時(shí)，發(fā)動(dòng)機(jī)就會(huì)比較多地在其不良工況下運(yùn)行,因此，發(fā)動(dòng)機(jī)的排污比串聯(lián)式的高。 （7)由于發(fā)動(dòng)機(jī)與驅(qū)動(dòng)橋之間直接機(jī)械連接,需要通過(guò)變速裝置來(lái)適應(yīng)汽車(chē)行駛工況的變化，此外，發(fā)動(dòng)機(jī)與電動(dòng)機(jī)并聯(lián)驅(qū)動(dòng)，還需要?jiǎng)恿?fù)合裝置，因此,并聯(lián)式驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)其傳動(dòng)機(jī)構(gòu)較為復(fù)雜.并聯(lián)式驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)最適合于汽車(chē)在中、

33、高速穩(wěn)定行駛的工況。而在其它的行駛工況，由于發(fā)動(dòng)機(jī)不在其最佳的工作區(qū)域內(nèi)運(yùn)行，發(fā)動(dòng)機(jī)的油耗和排污指標(biāo)不如串聯(lián)式。并聯(lián)式混合動(dòng)力電動(dòng)汽車(chē)也可實(shí)現(xiàn)零排放控制，在繁華的市區(qū)低速行駛時(shí)，可通過(guò)關(guān)閉發(fā)動(dòng)機(jī)和使離合器分離，也可以使汽車(chē)以純電動(dòng)方式運(yùn)行.但這樣就需要功率足夠大的電動(dòng)機(jī),所需的電池容量也相應(yīng)要大。本文為互聯(lián)網(wǎng)收集,請(qǐng)勿用作商業(yè)用途本文為互聯(lián)網(wǎng)收集，請(qǐng)勿用作商業(yè)用途3?；炻?lián)式驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)圖2。4 混聯(lián)式混合動(dòng)力傳動(dòng)系統(tǒng)混聯(lián)式驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)是串聯(lián)式與并聯(lián)式的綜合，其結(jié)構(gòu)示意圖見(jiàn)圖2.4,發(fā)動(dòng)機(jī)發(fā)出的功率一部分通過(guò)機(jī)械傳動(dòng)輸送給驅(qū)動(dòng)橋,另一部分則驅(qū)動(dòng)發(fā)電機(jī)發(fā)電.發(fā)電機(jī)發(fā)出的電能由控制器控制，輸送給電動(dòng)機(jī)或電池

34、,電動(dòng)機(jī)產(chǎn)生的驅(qū)動(dòng)力矩通過(guò)動(dòng)力復(fù)合裝置傳送給驅(qū)動(dòng)橋?；炻?lián)式驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)的控制策略是:在汽車(chē)低速行駛時(shí),驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)主要以串聯(lián)方式工作；當(dāng)汽車(chē)高速穩(wěn)定行駛時(shí)，則以并聯(lián)工作方式為主?；炻?lián)式驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)形式和控制方式充分發(fā)揮了串聯(lián)式和并聯(lián)式的優(yōu)點(diǎn)，能夠使發(fā)動(dòng)機(jī)、發(fā)電機(jī)、電動(dòng)機(jī)等部件進(jìn)行更多的優(yōu)化匹配,從而在結(jié)構(gòu)上保證了在更復(fù)雜的工況下使系統(tǒng)工作在最優(yōu)狀態(tài)，因此更容易實(shí)現(xiàn)排放和油耗的控制目標(biāo)。2.3。2并聯(lián)式（PHEV）動(dòng)力傳動(dòng)系統(tǒng)結(jié)構(gòu)分析1. 結(jié)構(gòu)模型可分為:發(fā)動(dòng)機(jī)軸動(dòng)力組合式(發(fā)動(dòng)機(jī)、電動(dòng)/發(fā)電機(jī)2大動(dòng)力總成）、動(dòng)力合成器動(dòng)力組合式（發(fā)動(dòng)機(jī)、驅(qū)動(dòng)電動(dòng)機(jī)2大動(dòng)力總成)和驅(qū)動(dòng)輪動(dòng)力組合式（發(fā)動(dòng)機(jī)、驅(qū)動(dòng)電動(dòng)機(jī)

35、2大動(dòng)力總成）三種動(dòng)力組合形式10。2。驅(qū)動(dòng)模式：a.發(fā)動(dòng)機(jī)軸動(dòng)力組合式:以發(fā)動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)為基本驅(qū)動(dòng)模式;電動(dòng)/發(fā)電機(jī)為輔助動(dòng)力；電動(dòng)/發(fā)電機(jī)只在發(fā)動(dòng)起動(dòng)，車(chē)輛加速、爬坡時(shí)起輔助作用,與發(fā)動(dòng)機(jī)組合成混合驅(qū)動(dòng)模式；在混合驅(qū)動(dòng)時(shí)，發(fā)動(dòng)機(jī)與電動(dòng)/發(fā)電機(jī)動(dòng)力在發(fā)動(dòng)機(jī)上組合。b。動(dòng)力合成器動(dòng)力組合式以發(fā)動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)為基本驅(qū)動(dòng)模式；驅(qū)動(dòng)電動(dòng)機(jī)為輔助驅(qū)動(dòng)模式，可以獨(dú)立驅(qū)動(dòng)PHEV；在混合驅(qū)動(dòng)時(shí)， 發(fā)動(dòng)機(jī)與驅(qū)動(dòng)電機(jī)的動(dòng)力通過(guò)動(dòng)力組合器組合。c.驅(qū)動(dòng)輪動(dòng)力組合式以發(fā)動(dòng)機(jī)為基本驅(qū)動(dòng)模式，獨(dú)立驅(qū)動(dòng)后輪驅(qū)動(dòng)輪；驅(qū)動(dòng)電機(jī)為輔助驅(qū)動(dòng)模式,能獨(dú)立驅(qū)動(dòng)前驅(qū)動(dòng)輪；在混合驅(qū)動(dòng)時(shí)，發(fā)動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)的后輪動(dòng)力與驅(qū)動(dòng)電動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng) 的前論的動(dòng)力進(jìn)行組合

36、，成為混合4輪驅(qū)動(dòng)模式。綜上所述，并聯(lián)式混合動(dòng)力汽車(chē)傳動(dòng)系統(tǒng)具有發(fā)動(dòng)機(jī)軸動(dòng)力組合式、動(dòng)力合成器動(dòng)力組合式和驅(qū)動(dòng)輪動(dòng)力組合式三種動(dòng)力組合形式。其中動(dòng)力合成器動(dòng)力組合式應(yīng)用更為廣泛。3。并聯(lián)動(dòng)力合成器動(dòng)力組合式控制系統(tǒng)和驅(qū)動(dòng)模式分析操縱系統(tǒng)混合動(dòng)力傳動(dòng)系統(tǒng)的操縱系統(tǒng)仍然是加速踏板、制動(dòng)踏板和變速桿等常規(guī)的操縱裝置.多能源動(dòng)力控制塊混合動(dòng)力傳動(dòng)系統(tǒng)有發(fā)動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)和電動(dòng)發(fā)電機(jī)的兩套獨(dú)立的驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)并存，這兩套獨(dú)立的驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)，是通過(guò)動(dòng)力合成器來(lái)進(jìn)行動(dòng)力混合并協(xié)調(diào)運(yùn)動(dòng)。它相當(dāng)一個(gè)無(wú)級(jí)變速器,可以滿(mǎn)足：發(fā)動(dòng)機(jī)獨(dú)立驅(qū)動(dòng)時(shí)的傳動(dòng)要求；電動(dòng)/發(fā)動(dòng)機(jī)獨(dú)立驅(qū)動(dòng)的傳動(dòng)要求;發(fā)動(dòng)機(jī)與電動(dòng)/發(fā)電機(jī)混合驅(qū)動(dòng)時(shí)的傳動(dòng)要求；汽車(chē)制動(dòng)

37、時(shí),電動(dòng)/發(fā)電機(jī)轉(zhuǎn)換為發(fā)電機(jī)發(fā)電的傳動(dòng)要求。在任何一種傳動(dòng)工況時(shí)發(fā)動(dòng)機(jī)與電動(dòng)/發(fā)電機(jī)的運(yùn)動(dòng)都不會(huì)發(fā)生干擾。在混合動(dòng)力驅(qū)動(dòng)模式時(shí)，發(fā)動(dòng)機(jī)與電動(dòng)/發(fā)電機(jī)的動(dòng)力經(jīng)過(guò)動(dòng)力合成器組合，最終與傳遞到差速器上的轉(zhuǎn)速相同.在中央控制器控制下,發(fā)動(dòng)機(jī)在冷態(tài)下，動(dòng)力電池組向電動(dòng)/發(fā)電機(jī)提供電能。電動(dòng)/發(fā)電機(jī)帶動(dòng)車(chē)輛起步，當(dāng)車(chē)輛超過(guò)一擋速度后,立即轉(zhuǎn)為發(fā)動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)模式驅(qū)動(dòng)車(chē)輛行駛.在車(chē)輛換擋或制動(dòng)時(shí)，中央控制器控制關(guān)閉發(fā)動(dòng)機(jī)，用電動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)模式接替發(fā)動(dòng)機(jī)來(lái)驅(qū)動(dòng)車(chē)輛行駛。在城市中還可以獨(dú)立地用電動(dòng)/發(fā)電機(jī)驅(qū)動(dòng)車(chē)輛行駛。發(fā)動(dòng)機(jī)可以實(shí)現(xiàn)起動(dòng)-關(guān)閉的控制模式，使得發(fā)動(dòng)機(jī)始終保持低能耗、高效率的平穩(wěn)運(yùn)轉(zhuǎn)。混合動(dòng)力系統(tǒng)的中央控制系

38、統(tǒng),用多種集成控制模塊對(duì)“自動(dòng)變換的手動(dòng)變速器”，進(jìn)行驅(qū)動(dòng)模式轉(zhuǎn)換的控制。用電池管理系統(tǒng)對(duì)動(dòng)力電池組進(jìn)行管理,整車(chē)具有高度的自動(dòng)化9。2.4并聯(lián)動(dòng)力合成器式動(dòng)力驅(qū)動(dòng)模式1.發(fā)動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)模式在汽車(chē)以中高速行駛時(shí),發(fā)動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)是混合動(dòng)力汽車(chē)的主要驅(qū)動(dòng)模式，發(fā)動(dòng)機(jī)的動(dòng)力通過(guò)離合器、動(dòng)力合成器、傳動(dòng)軸、主減速器，來(lái)帶動(dòng)車(chē)輪行駛.2。電動(dòng)/發(fā)電機(jī)驅(qū)動(dòng)模式當(dāng)混合動(dòng)力汽車(chē)起步時(shí)，動(dòng)力電池組向電動(dòng)機(jī)提供電能，充分發(fā)揮電動(dòng)機(jī)的低轉(zhuǎn)速大轉(zhuǎn)矩的特性,在城市或低速行駛時(shí)，發(fā)動(dòng)機(jī)關(guān)閉，由電動(dòng)機(jī)帶動(dòng)車(chē)輛行駛。在換擋時(shí),發(fā)動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)矩中斷，由驅(qū)動(dòng)電動(dòng)機(jī)工作來(lái)保持車(chē)輛所需要的驅(qū)動(dòng)力。3?；旌蟿?dòng)力驅(qū)動(dòng)模式車(chē)輛在加速或爬坡時(shí)，在發(fā)動(dòng)機(jī)

39、節(jié)氣門(mén)開(kāi)度最大，發(fā)出最大動(dòng)力的同時(shí)，動(dòng)力電池組向電動(dòng)機(jī)供給電能并輸出最大動(dòng)力。在動(dòng)力合成器的協(xié)調(diào)下,發(fā)動(dòng)機(jī)和電動(dòng)機(jī)以混合驅(qū)動(dòng)模式共同驅(qū)動(dòng)車(chē)輛行駛。4.再生制動(dòng)能量反饋回收發(fā)動(dòng)機(jī)制動(dòng)時(shí)或者以腳制動(dòng)器制動(dòng)時(shí)由驅(qū)動(dòng)輪使電機(jī)旋轉(zhuǎn)，并作為發(fā)電機(jī)進(jìn)行運(yùn)轉(zhuǎn)。由此，運(yùn)動(dòng)的機(jī)械能轉(zhuǎn)換為電能，并回收到混合動(dòng)力汽車(chē)的車(chē)用蓄電池中，與此同時(shí),利用發(fā)電電阻對(duì)發(fā)動(dòng)機(jī)制動(dòng)及腳制動(dòng)的減速進(jìn)行助力。這種過(guò)程稱(chēng)為再生制動(dòng)能量反饋回收2。2。5 傳動(dòng)系統(tǒng)總體布置 混合動(dòng)力電動(dòng)汽車(chē)總體布置見(jiàn)圖2.5，利用現(xiàn)有車(chē)輛的底盤(pán)，四缸發(fā)動(dòng)機(jī)不變,位于前橋附近,加裝一個(gè)動(dòng)力合成器和發(fā)動(dòng)機(jī)相連，一個(gè)電動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)，固定在地板下的汽車(chē)大梁處，位于副

40、駕駛下方。電機(jī)控制器布置在汽車(chē)地板下左側(cè),電池和管理系統(tǒng)及保險(xiǎn)盒等固定在汽車(chē)貨箱下,整車(chē)控制系統(tǒng)裝在車(chē)廂內(nèi)的主駕和副駕之間。發(fā)動(dòng)機(jī)7發(fā)出的動(dòng)力經(jīng)過(guò)離合器8到動(dòng)力合成器10，它和電動(dòng)機(jī)發(fā)出的動(dòng)力經(jīng)過(guò)動(dòng)力合成器合成后經(jīng)過(guò)傳動(dòng)軸12,傳到主減速器2，再經(jīng)差速器傳到驅(qū)動(dòng)橋以驅(qū)動(dòng)車(chē)輪轉(zhuǎn)動(dòng)。1。動(dòng)力電池組2。主減速器3。控制器 4。 電流轉(zhuǎn)換器 5.電動(dòng)機(jī)6.發(fā)動(dòng)機(jī) 7。離合器8。發(fā)電機(jī) 9。制動(dòng)器 10.動(dòng)力合成器 11.萬(wàn)向節(jié) 12。主傳動(dòng)軸 13。中間支承14。中間傳動(dòng)軸圖2。5 混合動(dòng)力傳動(dòng)系統(tǒng)布置圖2。6發(fā)動(dòng)機(jī)主要性能指標(biāo)的選擇混合動(dòng)力電動(dòng)汽車(chē)的參數(shù):滿(mǎn)載總質(zhì)量 =2215,空載總質(zhì)量（含電機(jī)、

41、電池質(zhì)量）=1390，空氣阻力系數(shù)CD =0。90，迎風(fēng)面積A =2.9，滾動(dòng)阻力系數(shù)fr =0。02，車(chē)輪半徑r =0。3215m，傳動(dòng)效率=0。9，無(wú)級(jí)調(diào)速速比范圍為:0.7985。124。 動(dòng)力性能指標(biāo)如下：最大車(chē)速120 km/h（純發(fā)動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)）;最大車(chē)速135 km/h（混合動(dòng)力驅(qū)動(dòng)）;在車(chē)速為70 km/h（純電動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)）；最大爬坡度imax=30。1.發(fā)動(dòng)機(jī)最大功率和相應(yīng)轉(zhuǎn)速根據(jù)所設(shè)計(jì)汽車(chē)應(yīng)達(dá)到的最高車(chē)速，用下式估算發(fā)動(dòng)機(jī)最大功率 (2.1)式中Pemax - 發(fā)動(dòng)機(jī)最大功率， kw；Vamax - 純發(fā)動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)要求汽車(chē)達(dá)到的最高速度， km/h；ma - 汽車(chē)總質(zhì)量,kg;CD

42、 - 空氣阻力系數(shù)，貨車(chē)取0。801。00；g 重力加速度,;fr 滾動(dòng)阻力系數(shù)，貨車(chē)取0.02;A 汽車(chē)的正面投影面積, ； 傳動(dòng)系效率，對(duì)驅(qū)動(dòng)橋用單級(jí)主減速器的4×2汽車(chē)可取90；按式(2.1）估算的Pemax為發(fā)動(dòng)機(jī)裝有全部附件時(shí)測(cè)定得到的最大有效功率，約比發(fā)動(dòng)機(jī)外特性的最大功率值低12%20%。最后得到發(fā)動(dòng)機(jī)的功率為72kw,在此最大功率下可選擇的最高轉(zhuǎn)速可取4000 r/min16。2。發(fā)動(dòng)機(jī)最大轉(zhuǎn)矩Temax及相應(yīng)轉(zhuǎn)速nT用下式計(jì)算確定Temax (2。2)式中Temax - 為發(fā)動(dòng)機(jī)最大轉(zhuǎn)矩, N·m； - 為轉(zhuǎn)矩適應(yīng)性系數(shù)，一般在1.11。3之間選取；Pem

43、ax 為發(fā)動(dòng)機(jī)最大功率， kw；np 為最大功率轉(zhuǎn)速， r/min。 將 =1。2,Pemax =75 kw，np=4000 r/min代入式（2.2）,得Temax =223.45 N·m 要求np與nT之間有一定差值，如果它們很接近，將導(dǎo)致直接擋的最低穩(wěn)定車(chē)速偏高,使汽車(chē)通過(guò)十字路口時(shí)換擋次數(shù)增多，并且上坡時(shí)的沖坡能力變壞。因此，要求npnT在1.42。0之間選取.但混合動(dòng)力汽車(chē)在低速時(shí)可采取電動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)，故可取此比值為1。2，因此，nT = 4000/1.2 = 3400 r/min10。3 主減速器的計(jì)算3。1主減速比i0的確定對(duì)具有較大功率儲(chǔ)備的轎車(chē)，尤其是賽車(chē)，在給定發(fā)動(dòng)機(jī)

44、最大功率Pemax及其轉(zhuǎn)速np時(shí)，所選擇的i0應(yīng)能保證汽車(chē)有盡可能的最高速Vamax，這時(shí)i0由下式確定： （3。1）式中i0 - 汽車(chē)主減速器的主減速比；rr 車(chē)輪的滾動(dòng)半徑,m；np - 為最大功率轉(zhuǎn)速，r/min；Vamax - 純發(fā)動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)要求汽車(chē)達(dá)到的最高速度， km/h；igh 汽車(chē)變速器最高擋傳動(dòng)比。代入數(shù)據(jù)計(jì)算得圖3.1 單級(jí)主減速器3。2主減速器結(jié)構(gòu)方案分析主減速器的結(jié)構(gòu)形式主要是根據(jù)齒輪類(lèi)型、減速器形式不同而不同.主減速器的齒輪主要有螺旋錐齒輪、雙曲面齒輪、圓柱齒輪和蝸輪蝸桿等形式.3。2.1選擇減速器的形式單級(jí)主減速器具有結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、質(zhì)量及體積小、造價(jià)低等優(yōu)點(diǎn),因而廣泛應(yīng)用

45、于主傳動(dòng)比汽車(chē)，由于所設(shè)計(jì)的汽車(chē)傳動(dòng)比為i0 =4。5,因此可采用單級(jí)主減速器。單級(jí)主減速器多采用一對(duì)弧齒錐齒輪或雙曲面齒輪傳動(dòng),也有采用一對(duì)圓柱齒輪傳動(dòng)或蝸桿傳動(dòng)的.如圖3。1所示。3。2.2齒輪種類(lèi)的選擇根據(jù)所設(shè)計(jì)傳動(dòng)系統(tǒng)的結(jié)構(gòu),其為交錯(cuò)軸傳動(dòng)，則可供選擇的結(jié)構(gòu)有螺旋錐齒輪和準(zhǔn)雙曲面齒輪（雙曲面齒輪）結(jié)構(gòu)。如圖3。2所示.a)螺旋錐齒輪傳動(dòng) b)雙曲面齒輪傳動(dòng)圖3。2 主減速器齒輪傳動(dòng)形式a。螺旋錐齒輪傳動(dòng)的特點(diǎn)：主、從動(dòng)齒輪軸線(xiàn)垂直相交于一點(diǎn)，齒輪并不同時(shí)在全長(zhǎng)上嚙合，而是逐漸從一端連續(xù)平穩(wěn)地轉(zhuǎn)向另一端。由于齒輪端面重疊的影響,至少有兩對(duì)以上的齒輪同時(shí)嚙合，所以它工作平穩(wěn)、能承受較大的負(fù)

46、荷、制造也簡(jiǎn)單。在工作中噪聲大，對(duì)嚙合精度很敏感,齒輪副錐頂稍有不吻合便會(huì)使工作條件急劇變壞,并伴隨磨損增大和噪聲增大。為保齒輪副的正確嚙合,必須將支承軸承預(yù)緊，提高支承剛度，增大殼體剛度。b.雙曲面齒輪傳動(dòng)的特點(diǎn): 當(dāng)雙曲面齒輪與螺旋錐齒輪尺寸相同時(shí)，雙曲面齒輪傳動(dòng)有更大的傳動(dòng)比；當(dāng)傳動(dòng)比一定,從動(dòng)齒輪尺寸相同時(shí)，雙曲面主動(dòng)齒輪比相應(yīng)的螺旋錐齒輪有較大的直徑，較高的齒輪強(qiáng)度以及較大的主動(dòng)齒輪軸和軸承剛度。主動(dòng)齒輪尺寸相同時(shí)，雙曲面從動(dòng)齒輪直徑比相應(yīng)的螺旋錐齒輪小，因而有較大的離地間隙;在工作過(guò)程中，雙曲面齒輪副不僅存在沿齒高方向的側(cè)向滑動(dòng),而且還有沿齒長(zhǎng)方向的縱向滑動(dòng)?？v向滑動(dòng)可改善齒輪的磨

47、合過(guò)程,使其具有更高的運(yùn)轉(zhuǎn)平穩(wěn)性；由于存在偏移距，雙曲面齒輪副使其主動(dòng)齒輪的大于從動(dòng)齒輪的，這樣同時(shí)嚙合的齒數(shù)較多，重合度較大，不僅提高了傳動(dòng)平穩(wěn)性，而且使齒輪的彎曲強(qiáng)度提高約30%；雙曲面齒輪傳動(dòng)的主動(dòng)齒輪直徑及螺旋角都較大，所以相嚙合齒輪的當(dāng)量曲率半徑較相應(yīng)的螺旋錐齒輪為大，其結(jié)果使齒面的接觸強(qiáng)度提高；雙曲面齒輪傳動(dòng)的主動(dòng)齒輪的變大,則不產(chǎn)生根切的最小齒數(shù)可減少，故可選用較少的齒數(shù),有利于增加傳動(dòng)比。由于主動(dòng)齒輪較大，加工時(shí)所需刀盤(pán)刀頂距較大,因而切削刃壽命較長(zhǎng);雙曲面主動(dòng)齒輪軸布置在從動(dòng)齒輪中心上方,便于實(shí)現(xiàn)多軸驅(qū)動(dòng)橋的貫通，增大傳動(dòng)軸的離地高度。布置在從動(dòng)齒輪中心下方可降低萬(wàn)向傳動(dòng)軸的

48、高度，有利于降低轎車(chē)車(chē)身高度，并可減小車(chē)身地板中部凸起通道的高度。本文為互聯(lián)網(wǎng)收集,請(qǐng)勿用作商業(yè)用途個(gè)人收集整理，勿做商業(yè)用途但是，雙曲面齒輪傳動(dòng)也存在如下缺點(diǎn)：沿齒長(zhǎng)的縱向滑動(dòng)會(huì)使摩擦損失增加，降低傳動(dòng)效率。雙曲面齒輪副傳動(dòng)效率約為96%，螺旋錐齒輪副的傳動(dòng)效率約為99%；齒面間大的壓力和摩擦功，可能導(dǎo)致油膜破壞和齒面燒結(jié)咬死，即抗膠合能力較低。雙曲面主動(dòng)齒輪具有較大的軸向力，使其軸承負(fù)荷增大。雙曲面齒輪傳動(dòng)必須采用可改善油膜強(qiáng)度和防刮傷添加劑的特種潤(rùn)滑油潤(rùn)滑。由于雙曲面齒輪具有一系列的優(yōu)點(diǎn),因而 它比螺旋錐齒輪應(yīng)用更廣泛。一般情況下，當(dāng)要求傳動(dòng)比大于4。5而輪廓尺寸又有限時(shí)，采用雙曲面齒輪

49、傳動(dòng)更合理。如果保持主動(dòng)齒輪軸徑不變,則雙曲面從動(dòng)齒輪直徑比螺旋錐齒輪小.由于減速器傳動(dòng)比i0 = 4。5，而且雙曲面齒輪有上述很多優(yōu)點(diǎn)，故選擇雙曲面齒輪傳動(dòng).雙曲面齒輪分為弧齒雙曲面齒輪和擺線(xiàn)雙曲面齒輪，選擇較簡(jiǎn)單的弧齒雙曲面齒輪。3。2。3汽車(chē)驅(qū)動(dòng)橋的最小離地間隙對(duì)于轎車(chē)汽車(chē)離地間隙可取在120230mm之間。3。2.4主減速器主、從動(dòng)錐齒輪的支承方案主減速器中必須保證主、從動(dòng)齒輪具有良好的嚙合狀況,才能使它們很好的工作.齒輪的正確嚙合，除與齒輪的加工質(zhì)量、裝配調(diào)整及軸承、主減速器殼體的剛度有關(guān)以外,還與齒輪的支承剛度密切相關(guān).1。主動(dòng)錐齒輪的支承a)主動(dòng)錐齒輪懸臂式 b)主動(dòng)錐齒輪跨置式

50、 c）從動(dòng)錐齒輪圖3。4 主減速器錐齒輪的支承形式主動(dòng)錐齒輪的支承形式可分為懸臂式支承和跨置式支承兩種。a。懸臂式支承結(jié)構(gòu)(圖3。4a）的特點(diǎn)是在錐齒輪大端一側(cè)采用較長(zhǎng)的軸頸，其上安裝兩個(gè)圓錐滾子軸承。兩軸承圓錐滾子的大端朝外，使作用在齒輪上離開(kāi)錐頂?shù)妮S向力由靠近齒輪的軸承承受，而反向軸向力則由另一軸承承受.為了盡可能地增加支承剛度，支承距離b應(yīng)大于2。5倍的懸臂長(zhǎng)度a，且應(yīng)比齒輪節(jié)圓直徑的70%還大，另外靠近齒輪的軸徑應(yīng)不小于尺寸a。為了方便拆裝，應(yīng)使靠近齒輪的軸承的軸徑比另一軸承的支承軸徑大些.b.跨置式支承結(jié)構(gòu)（圖3。4b)的特點(diǎn)是在錐齒輪的兩端均有軸承支承，這樣可大大增加支承剛度,又使

51、軸承負(fù)荷減小，齒輪嚙合條件改善，因此齒輪的承載能力高于懸臂式。此外，由于齒輪大端一側(cè)軸頸上的兩個(gè)相對(duì)安裝的圓錐滾子軸承之間的距離很小，可以縮短主動(dòng)齒輪軸的長(zhǎng)度,使布置更緊湊,并可減小傳動(dòng)軸夾角，有利于整車(chē)布置。但是跨置式支承主減速器殼體結(jié)構(gòu)復(fù)雜，加工成本提高。另外,因主、從動(dòng)齒輪之間的空間很小，致使主動(dòng)齒輪的導(dǎo)向軸承尺寸受到限制，有時(shí)甚至布置不下或使齒輪拆裝困難?？缰檬街С兄械膶?dǎo)向軸承都為圓柱滾子軸承，并且內(nèi)外圈可以分離或根本不帶內(nèi)圈。它僅承受徑向力，尺寸根據(jù)布置位置而定，是易損壞的一個(gè)軸承。本設(shè)計(jì)汽車(chē)采用主動(dòng)錐齒輪懸臂式。3。2.5從動(dòng)錐齒輪的支承從動(dòng)錐齒輪的支承(圖3。4c)，其支承剛度與

52、軸承的形式、支承間的距離及軸承之間的分布比例有關(guān)。從動(dòng)錐齒輪多用圓錐滾子軸承支承。為了增加支承剛度，兩軸承的圓錐滾子大端應(yīng)向內(nèi)，以減小尺寸c+d。為了使從動(dòng)錐齒輪背面的差速器殼體處有足夠的位置設(shè)置加強(qiáng)肋以增強(qiáng)支承穩(wěn)定性,c+d應(yīng)不小于從動(dòng)錐齒輪大端分度圓直徑的70%。為了使載荷能盡量均勻分配在兩軸承上，應(yīng)盡量使尺寸c等于或大于尺寸d。為了限制從動(dòng)錐齒輪因受軸向力作用而產(chǎn)生偏移，在從動(dòng)錐齒輪的外緣背面加設(shè)輔助支承(圖3.5)。輔助支承與從動(dòng)錐齒輪背面之間的間隙,應(yīng)保證偏移量達(dá)到允許極限時(shí)能制止從動(dòng)錐齒輪繼續(xù)變形。主、從動(dòng)齒輪受載變形或移動(dòng)的許用偏移量如（圖3.6）所示12。  圖3。5

53、 從動(dòng)錐齒輪輔助支承 圖3.6 主、從動(dòng)錐齒輪的許用偏移量3。3 主減速器齒輪設(shè)計(jì)計(jì)算3。3。1 主減速器齒輪計(jì)算載荷的確定由于汽車(chē)行駛時(shí)傳動(dòng)系統(tǒng)的載荷不穩(wěn)定，因此很難準(zhǔn)確地確定主減速器齒輪的計(jì)算載荷。通常是將發(fā)動(dòng)機(jī)最大轉(zhuǎn)矩Temax配以傳動(dòng)系有關(guān)傳動(dòng)部分的最低擋傳動(dòng)比iTL時(shí)和驅(qū)動(dòng)輪打滑時(shí)作用在主減速器從動(dòng)齒輪上這兩種情況下的轉(zhuǎn)矩較小者作為載貨汽車(chē)主減速器從動(dòng)齒輪的計(jì)算載荷，即 (3。2) (3.3)式中k0 超載系數(shù)，一般載貨汽車(chē)取k0 =1。0；汽車(chē)傳動(dòng)系中變速器的最低擋傳動(dòng)比； - 傳動(dòng)系有關(guān)傳動(dòng)系部分的傳動(dòng)效率,可取=0。9；n - 該車(chē)的驅(qū)動(dòng)橋數(shù)目；G2 汽車(chē)滿(mǎn)載時(shí)一個(gè)驅(qū)動(dòng)橋給地面

54、的最大負(fù)荷，本車(chē)為10853.5N； 輪胎對(duì)路面的附著系數(shù),安裝一般輪胎的公路用汽車(chē)取=0。85;rr 車(chē)輪的滾動(dòng)半徑，m；LB- 所計(jì)算的主減速器從動(dòng)齒輪到驅(qū)動(dòng)車(chē)輪間的傳動(dòng)效率；iLB - 所計(jì)算的主減速器從動(dòng)齒輪到驅(qū)動(dòng)車(chē)輪間的傳動(dòng)比。將數(shù)據(jù)代入式(3。2)中，,=0.9， n=1得：將數(shù)據(jù)代入式（3。3）中,，=0.85，rr=0.3215m，LB=0。98，iLB=1.5得：3。3。2 主減速器錐齒輪主要參數(shù)的設(shè)計(jì)參考齒輪設(shè)計(jì)手冊(cè)，為了嚙合平穩(wěn)、噪聲小、具有較高的疲勞強(qiáng)度Z1=7，則大齒輪齒數(shù)由公式計(jì)算得Z2=Z1×i0 =7×4。5=31。5，為了磨合均勻，主從動(dòng)齒

55、輪的齒數(shù)取Z1、Z2間應(yīng)避免有公約數(shù)，所以取 Z2=32。從動(dòng)錐齒輪大端分度圓直徑d2和端面模數(shù)13 （3。4) (3。5）式中K 載荷系數(shù),一般取K =1.21。8，當(dāng)載荷平穩(wěn)、傳動(dòng)精度較高、速度較低、斜齒、曲線(xiàn)齒以及大小齒輪皆?xún)蓚?cè)布置軸承時(shí)K取小值.如采用多缸內(nèi)燃機(jī)驅(qū)動(dòng)時(shí)，K 值應(yīng)增大1.2倍左右。- 設(shè)計(jì)齒輪的許用應(yīng)力，,其中為試驗(yàn)齒輪接觸疲勞極限，為接觸強(qiáng)度的安全系數(shù),估算時(shí)取11.2,當(dāng)齒輪精度較高，計(jì)算載荷精確,設(shè)備不甚重要時(shí)，可取低值。設(shè)計(jì)齒輪的許用彎曲應(yīng)力,，其中為材料抗彎強(qiáng)度基本值,估算時(shí)取抗彎強(qiáng)度完全系數(shù)=1.42，對(duì)于模數(shù)較小，精度較高，設(shè)備不甚重要及計(jì)算在和較準(zhǔn)時(shí)，取小

56、值。復(fù)合齒形系數(shù)。根據(jù)齒數(shù)查圖表得到.式中初選兩齒輪材料均為20CrMnTi，硬度為HRC2945,查手冊(cè)得： 取=1.2計(jì)算得 取=1.4計(jì)算得 將數(shù)據(jù)代入式（3。4)中，K=1。21.8，增大1。2倍后K=1。442。16。,，得：將數(shù)據(jù)代入式(3。5)中,查手冊(cè)得，Z1=7,，得:取齒輪模數(shù)為，則主減速器齒輪的各主要參數(shù)為： 軸交角，齒數(shù)比，壓力角，大輪大端分度圓直徑，小齒輪齒數(shù),大齒輪齒數(shù)，大齒輪大端端面模數(shù),小齒輪參考點(diǎn)螺旋角，小輪偏置距，大輪分度錐角初值，大輪大端錐距初值，大輪齒寬,取，齒輪精度等級(jí)為8級(jí).3.3。3 齒輪的校核1。 單位齒長(zhǎng)上的圓周力 按發(fā)動(dòng)機(jī)最大轉(zhuǎn)矩計(jì)算時(shí)p 為： （3。6）式中變速器傳動(dòng)比，常取一擋及直接擋的