以商用車傳動培訓設備的研制與應用為中心進行分析探討

摘要：為提高學生在校學習能力和畢業后能迅速工作，掌握相關專業技能，為汽車業培養新型綜合性人才，學院進行了相應商用車傳動系統實訓設備的研究應用，主要對變速器、離合器主從、傳動軸、差速器等零部件的相關工作原理及應用進行了分析和認識，以完成對傳動系統的訓練，達到完善傳動系統訓練平臺的目的。

關鍵詞：商用車;汽車傳動;設備研制與應用

中圖分類號：U463.2? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? 文獻標識碼：A? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? 文章編號：1674-957X（2020）24-0062-02

0? 引言

檢測維修人員普遍存在專業水平低、知識基礎薄弱、大多缺乏后續在職培訓的發展潛力等問題，制約了商用車維修行業的發展。伴隨著新能源商用車技術的發展，以及眾多商用車銷售服務企業的發展，找不到合格的人才，使得整個商用車業和企業的技術服務能力都難以提升，此外，整個產業鏈的轉型升級，流通方式、運輸方式以及整個售后體系的發展，造成了各個商用車企業對就業的巨大需求，以及各個商務中心的零散商用車檢測維修人員的供需矛盾長期突出，難以解決。為全面提高高職商用車專業人才培養質量，本文對商用車傳動訓練設備進行了深入分析與研究。

1? 商用車傳動系統概述

近幾年來，我國汽車的發展如火如荼，使得人們出行更加方便。與此同時，人們對汽車的平順性、安全性、經濟性等性能的要求也越來越高。但是，汽車傳動系的振動問題還沒有完全解決。驅動系統的扭振將導致軸承、軸、殼、齒輪等載荷和應力的扭振增加，使車體產生振動、噪聲，從而降低車輛的行駛平順性。與此同時，車輛的振動也主要是由于傳動系的振動所致，據相關統計，每年運輸車輛的振動所帶來的貨物價值數億美元。另外，傳動系統振動引起的機體振動還使不少乘客出現暈車、嘔吐等不適癥狀，嚴重影響乘客出行的幸福感。此外，由傳動系統振動引起的車體振動，使駕駛員，尤其是長途駕駛員在行駛過程中容易產生疲勞，對車輛行駛安全極為不利。為此，還需要對汽車傳動系統的振動進行分析。

車輛傳動系是介于動力與傳動系統之間的各種車輛底盤系統中的重要組成部分。采用齒輪嚙合方式，將發動機的輸出轉矩和轉速進行轉換，以滿足不同行駛環境下的驅動輪轉矩和轉速要求，以滿足車輛在不同行駛狀態下的動力性、經濟性，其功能在于改變步進電機的輸出參數，作為協調車輛動力系統和驅動系統的調節裝置。

2? 商用車傳動系統設備分析與應用探究

由圖1所示，通常傳動系統由離合器、變速器、萬向變速器、主減速器、差速器、半軸等組成;引擎飛輪末端輸出的動力，最終通過離合器、變速器、傳動軸、主減速器、差速器、半軸等傳遞給車輪，轉矩轉數在中間過程中增加。

通過商用車的傳動系統能夠及時實現車輛的轉速和增扭，內燃機輸出速度一般都很高，扭矩較小，車輪需要低速，高扭矩才能實現驅動，如果內燃機直接輸出到車輪上，車輛的運動就很難控制在不同的驅動狀態。所以，需要傳動裝置、主減速器等齒輪來提高轉矩，降低待實現電機的轉速。所以，汽車通常配置一個總轉速扭轉速度，通過不同的轉速，就能獲得不同的輸出速度和轉矩。此外，商用車引擎的動力輸出有時需要中斷、合并，所以離合器被裝在引擎的后部來完成這個功能;離合器能夠實現平穩的動力合并，啟動時主要表現在汽車上。與此同時斷電，主要體現在停車或換擋上。采用離合器從動盤轉矩可減小電機轉矩波動，減小傳動裝置輸入軸振動幅度，降低傳動系統固有頻率。

變速器最常用于機動車輛，能夠使內燃機的輸出與驅動輪相匹配。這種引擎需要在相對較高的轉速下工作，而這并不適用于起動、停車和緩慢行駛。傳動系統將發動機的高速轉速降低到了車輪的低速，在這個過程中增加了扭矩。驅動也適用于腳踏車、固定機械，在這些機械中，不同的速度和扭矩適配。一般情況下，一個變速器由于速度的不同，會有多個齒輪比（或簡單的“齒輪”）和能力之間的轉換。此開關可由操作人員手動或自動完成。還可提供方向控制（正、反）。還存在單比式傳動，只是簡單地改變馬達輸出的速度和轉矩（有時是方向）。一般來說，一個變速器有多個齒輪比（或簡單的“齒輪”）和由于速度不同而產生的能力之間的轉換。此開關可由操作人員手動或自動完成。還可提供方向控制（正、反）。還存在單比式變速器，只是簡單地改變馬達輸出的速度和轉矩（有時是方向）。一般情況下，商用車輛的變速器通過飛輪、離合器、液力偶合器與發動機曲軸相連，部分原因在于內燃機無法以特定的速度運行。傳動輸出通過傳動軸傳給一個或多個差速器，差速器驅動車輪。盡管差速器也能使齒輪減速，但它的主要用途是當輪子轉動方向改變時，使輪子在軸的兩端以不同的速度轉動（這對防止轉動的輪子打滑很重要）。

汽車對變速器的需求是內燃機特性的結果。發動機通常在600轉到7000轉的范圍內工作（盡管這個范圍不一樣，柴油發動機的轉速通常更低），而汽車的輪子在0轉到1800轉之間旋轉。另外，由于發動機提供的最高扭矩和功率輸出不均勻整個轉速范圍，導致了扭矩和功率波段的出現。通常情況下，車輛從靜止或慢速行駛時需要最大扭矩，而在高速行駛時需要最大功率。所以需要一種系統來改變發動機的輸出，使之能在低速時提供高扭矩，而在高速公路上運行時，發動機仍能在限制范圍內運行。很多齒輪箱和齒輪都是用鑄鐵制成的，盡管鋁通常用于較低的重量，尤其是汽車上。一般有三個軸：主軸、副軸和滾輪軸。主軸向箱體外部兩方向延伸：輸入軸朝向發動機，輸出軸朝向后橋（后輪驅動車輛）。前驅車通常在橫向安裝引擎和變速器，而差速器是變速器總成的一部分。軸線與主軸承相連，向輸入端分離。飛機的主軸在分割點處與軸線相連。除了被離合器嚙合外，齒輪和離合器都裝有主軸，齒輪可以相對于主軸自由轉動。

離合器是一種機械裝置，可以嚙合和分離動力傳輸，特別是從傳動軸到從動軸。舉例來說，在一臺扭矩控制鉆機上，一根軸由電機驅動，另一根軸驅動鉆夾。該離合器連接兩個軸，因此它們可以鎖住一起，以同樣的速度旋轉（嚙合），鎖住一起但以不同的速度旋轉（滑動），或者解鎖并旋轉，以不同的速度旋轉（分離）。轎車的離合器有很多種設計，但是大部分都是基于一個或多個摩擦片緊貼在一起或者用彈簧擠壓飛輪。缺省的離合器工作狀態-即發動機和變速器之間的連接總是“打開”的，除非駕駛員按壓踏板并將其分開。當發動機在無擋、無離合器接合下運行時，發動機會轉動變速器的輸入軸，但動力不會傳給車輪。由于脫離通常需要更換齒輪，因此離合器位于發動機和變速箱之間。盡管齒輪箱在換擋過程中并未停止轉動，但并沒有通過齒輪箱傳遞轉矩，因此齒輪與嚙合齒間的摩擦較小。齒輪箱的輸出軸與主減速機和輪子永久相連，因此兩者始終一起轉動，保持一定的速度比。在離合器分離時，齒輪箱輸入軸以內部比例的方式自由改變其速度。引擎和齒輪箱之間產生的任何差別都是通過離合器輕微的打滑來實現重新連接的。通常汽車上的離合器直接安裝在發動機飛輪的表面，因為它已經提供了一個方便的大直徑鋼片作為離合器的傳動片。有些比賽用的離合器采用小型多盤片式，不屬于飛輪。分離器和飛輪都密封在一個圓錐形狀的殼體內，而這一殼體（在后輪驅動的汽車中）通常是變速箱的主要部件。

3? 商用車傳動系統培訓平臺的建設與優化

高職院校作為輸送專業人才的基地，必須培養出更多的具有一定技能水平的學生。伴隨著高職院校專業群的調整和人才培養方案的改革，高職汽車類專業教學結構進一步優化，職業教育更全面、更人性化、更細致。伴隨著課堂教學的開展，我院汽車底盤教學也面臨著一定的教學壓力，特別是教師的知識點傳授能力。對相關知識點的掌握方法比較簡單，教學效果不明顯;本訓練臺的目的是為了更直觀地展示系統的工作原理及工作過程，并配合傳送工作加強學生的理解及應用能力，使機箱教學更加深入、細致，為底盤教學提供便利。

在傳統的商用車傳動系統培訓過程中，由于動力裝置涉及的部件較多，在教學的這一階段，主要是在課程教學的一個單一部分，如果所有組件都連接到教學臺，整個動力總成教學長凳會占用大量的空間，所以在日常教學中，只用一個部件或一個教學長凳進行教學，單臺教學不能與教學的其他部件銜接，將使學生能夠片面地了解相關部件的結構、工作原理，不易掌握整個系統的工作情況，從而深入了解動力裝置的知識點。在行駛過程中，汽車發動機的動力通過與動力傳動系統有關的部件傳遞到道路上，實現車輛的行駛。與汽車車身電氣系統和電控系統的教學不同，傳動系統的教學不能像實際教學過程中那樣，只能通過靜態或動態模擬的教學實驗向學生演示系統的實際工作情況，進而實現底盤相關系統的教學。

4? 結語

在日后的教學實踐過程中，依據現有的教學模式、教學設備、教學方法，進行適度的研究，開發動力傳動系統的教學適宜設備，突破因教學設備的局限性而造成的動力傳動系統教學過程中的教學適宜設備，提供了一種利用電動機模擬發動機作為電源輸入的具有電動驅動功能和負載功能的車輛動力傳動系統集成綜合訓練臺。把離合器、變速器等部件集成到訓練臺上，就能全面地展示動力傳動系統各部件的位置、結構和工作原理，在課堂上就能把整個系統部件展示給學生，使學生更深刻、更全面地了解系統。在此基礎上，將離合器、變速器、傳動軸、差速器、半軸和制動部件集成到訓練臺上，可使動力傳動系統各部件的位置、結構和工作原理得到全面顯示。

參考文獻：

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