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现代车辆传动技术的主要形式和发展趋势

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车辆的传动是指将动力装置发出的动力传递给车轮，进而驱动车辆行驶，并确保车辆在行进或者作业的过程中具有良好的动力性、经济性和舒适性。根据车辆用途的不同、车辆动力装置的不同，本文将车辆传动技术分为轮式车辆传动技术、履带式车辆传动技术两大部分进行论述。

1.轮式车辆的传动技术

1.1 轮式车辆传动技术的主要分类

按结构和传动的介质，轮式车辆的传动方式主要分为机械式传动、液压机械式传动、静压传动和电传动。按传动比的变化方式，轮式车辆的传动方式主要分为有级式传动、无级式传动和综合式传动三种。

1.1.1机械传动

机械传动是利用机械方式传递动力和运动的传动。机械传动在车辆中应用非常广泛,是车辆传动装置的主体，而且在未来的发展中也会一直应用下去。机械传动有多种形式，主要可分为两类：1)靠机件间的摩擦力传递动力和运动的摩擦传动，如带传动。摩擦传动容易实现无级变速。2)靠主动件与从动件啮合或借助中间件啮合传递动力或运动的啮合传动，如齿轮传动。

具体说来，现代车辆传动技术中，机械传动可主要分为定轴式齿轮传动、行星式齿轮传动和带式摩擦传动三大类。

定轴式齿轮传动是最基本的机械传动机构它的结构简单，易于生产，工作可靠，工艺性好，成本低廉，可传递大功率，传递效率高，功率覆盖面宽，能基本满足中、小型工程机械和其它运输机械传动的要求。因而应用最为广泛。但其制约其发展的因素是较为笨重，不利于车辆轻量化设计和不利于换挡冲击的控制。

行星式齿轮传动秉承了齿轮传动的传统优点外，还具有能实现而自由度运动速度的分解、合成，能实现多点啮合，传动式径向力平衡，结构紧凑的优点。但是制约行星式齿轮传动发展的是其结构复杂，制造成本太高。与定轴式齿轮传动相比，行星式齿轮传动可以实现无级变速，这是其能够得以发展的一个关键点。

随着无级变速传动技术的发展，特别是加入电子控制技术后无级变速技术的发展，带式摩擦传动在车辆传动技术中得到了一定程度的发展，主要有V型橡胶带式、V型金属带式、滚轮转盘式等。

1.1.2液力传动

液力传动系组合运用液力和机械来传递动力。在汽车上，液力传动一般指液传动，即以液体为传动介质，利用液体在主动元件和从动元件之间循环流动过程中动能的变化来传递动力。动液传动装置有液力偶合器和液力变矩器两种。液力偶合器只能传递扭矩，而不能改变扭矩的大小，可以代替离合器的部分功能，即保证汽车平稳起步和加速，但不能保证在换档时变速器中的齿轮不受冲击。液力变矩器则除了具有液力偶合器的全部功能外，还能实现无级变速，故目前应用得比液力偶合器广泛得多。但是，液力变矩器的输出扭矩与输入扭矩的比值范围还不足以满足使用要求，故一般在其后再串联一个有级式机械变速器而组成液力机械变速器以取代机械式传动系中的离合器和变速器。液力机械式传动系能根据道路阻力的变化自动地在若干个车速范围内分别实现无级变速，而且其中的有级式机械变速器还可以实现自动或半自动操纵，因而可使驾驶员的操作大为简化。但是由于其结构较复杂，造价较高，机械效率较低等缺点，目前除了高级轿车和部分重型汽车以外，一般轿车和货车很少采用。

1.1.3液压传动

液压传动又称容积式液压传动或静压传动。液力传动是指通过液体传动介质的静压力能来传动，即液压泵和液压马达连接的闭式回路。此系统主要由油泵、液压马达和控制装置等组成。发动机的机械能通过油泵转换成液压能，然后由液压马达再又转换为机械能。此种传动方式早在20 世纪初期就被提出，但一直没有广泛应用，主要是成本、可靠性和性能方面的问题，随着液压技术不断进步，

对于静压传动又开始重新探讨，近十年来，特别是在欧洲，在一些工程车辆上，静压传动己逐步机械式相比可以减小变速箱的档位数，且在液压制动时有动力回收的效果，使引擎具有较好的燃油经济性。液压传动与液力传动一样，为了提高整个传动系统的效率，近年来，发展了静压传动与机械传动相结合的静压-机械分流传动，这种传动既保留了液压传动无级变速的优点，又具有接近机械传动高效率的特点，其中的液压组件只传输部分功率，另一部分功率由机械部分传输，从而降低了液压损失。

1.1.4电传动

电传动即利用电动机驱动车辆，具有恒功率特性，可以按照车辆行驶功率要求，以最经济的转速运转。电传动系主要由发动机驱动的发电机、整流器、逆变装置（将直流电再转变为频率可变的交流电的装置）、和电动轮（内部装有牵引电动机和轮边减速器的驱动轮）等组成。电传动在组成上与静压传动有些类似，即由引擎驱动发电机，由马达驱动车轮。可以只用一个马达与传动轴或驱动轴相连，也可在每个驱动轴上装一个马达，但由于马达转速一般较高，扭矩较小，因此需要装一个轮边减速器。同时由于电机质量比油泵和液压马达大得多，故目前只限于在超重型汽车上应用。

1.1.5其他传动

1)液体粘性传动。利用液体的粘性来传递动力，以粘性液体为工作介质，依靠主、从动构件之间液体的粘性或者油膜剪切作用来传输动力和调节转速与力矩的一种液体传动，也称油膜剪切传动。

2)链传动。用于摩托车以及前驱动轿车传动装置的前传动。

3)皮带传动。一般用于摩托车，小功率动力与驱动之间联结方便。

1.2轮式车辆传动技术的发展趋势

目前，机械传动还是轮式车辆传动的主体，大多数的创新与改进还是在机械传动的基础上进行的，包括现在用的很多的液压机械传动。在大多数情况下，机

械传动特别是齿轮传动，常常作为首要选择。

轮式车辆传动的发展趋势主要表现在以下几个方面：

（1）电子控制在车辆传动中的应用。如动力传动总成的电子控制，用于实现低油耗，减小动力传动系统的冲击，减轻驾驶员的疲劳，提高汽车的动力性、经济性和舒适性。可以广泛地应用于自动变速。

（2）自动变速的发展。自动变速具有很大的优点，可以简化操作，采用电子控制后，能够按行驶时需要的最佳动力性能和经济性能来选择换挡规律。新型的自动变速装置有电液自动变速（EAT）、手动换挡自动变速箱自动变速（EMT）、无级变速（CVT、ECVT）、双离合器变速传动（DCT）。

（3）机械传动的多速化。现在及将来，机械传动将向着多速化方向发展。

（4）车辆传动无级变速的发展。

（5）电传动技术的发展。电传动的技术创新是发动机带动交流发电机，经过变频后控制电动机驱动，结构简单，利于结合现代电子控制技术，把可控硅整流得到的直流电，经过逆变装置变频可调的交流电，使电机在交流变频下调速，其结构简单，尺寸小、重量轻、成本低，可以制成大功率的电传动，因而是未来的发展趋势。

2.履带式车辆的传动技术

目前，对于履带车辆，特别军用车辆（坦克）传动而言，各国均已放弃单流传动技术，主要采用双流传动，其一般可分为机械双流传动、液压无级转向双流传动、液压液力复合转向双流传动和液压机械无级双流传动等四大类。

1）机械双流传动。其中有单半径、双半径和三半径，转向功率流传动比有几种，可在某一直驶档位下实现几个规定转向半径。

2）液压无级转向双流传动。转向机构的功率由液压泵马达来传递，具有无级转向性能。