以商用车传动培训设备的研制与应用为中心进行分析探讨

摘要：为提高学生在校学习能力和毕业后能迅速工作，掌握相关专业技能，为汽车业培养新型综合性人才，学院进行了相应商用车传动系统实训设备的研究应用，主要对变速器、离合器主从、传动轴、差速器等零部件的相关工作原理及应用进行了分析和认识，以完成对传动系统的训练，达到完善传动系统训练平台的目的。

关键词：商用车;汽车传动;设备研制与应用

中图分类号：U463.2                                      文献标识码：A                                  文章编号：1674-957X（2020）24-0062-02

0  引言

检测维修人员普遍存在专业水平低、知识基础薄弱、大多缺乏后续在职培训的发展潜力等问题，制约了商用车维修行业的发展。伴随着新能源商用车技术的发展，以及众多商用车销售服务企业的发展，找不到合格的人才，使得整个商用车业和企业的技术服务能力都难以提升，此外，整个产业链的转型升级，流通方式、运输方式以及整个售后体系的发展，造成了各个商用车企业对就业的巨大需求，以及各个商务中心的零散商用车检测维修人员的供需矛盾长期突出，难以解决。为全面提高高职商用车专业人才培养质量，本文对商用车传动训练设备进行了深入分析与研究。

1  商用车传动系统概述

近几年来，我国汽车的发展如火如荼，使得人们出行更加方便。与此同时，人们对汽车的平顺性、安全性、经济性等性能的要求也越来越高。但是，汽车传动系的振动问题还没有完全解决。驱动系统的扭振将导致轴承、轴、壳、齿轮等载荷和应力的扭振增加，使车体产生振动、噪声，从而降低车辆的行驶平顺性。与此同时，车辆的振动也主要是由于传动系的振动所致，据相关统计，每年运输车辆的振动所带来的货物价值数亿美元。另外，传动系统振动引起的机体振动还使不少乘客出现晕车、呕吐等不适症状，严重影响乘客出行的幸福感。此外，由传动系统振动引起的车体振动，使驾驶员，尤其是长途驾驶员在行驶过程中容易产生疲勞，对车辆行驶安全极为不利。为此，还需要对汽车传动系统的振动进行分析。

车辆传动系是介于动力与传动系统之间的各种车辆底盘系统中的重要组成部分。采用齿轮啮合方式，将发动机的输出转矩和转速进行转换，以满足不同行驶环境下的驱动轮转矩和转速要求，以满足车辆在不同行驶状态下的动力性、经济性，其功能在于改变步进电机的输出参数，作为协调车辆动力系统和驱动系统的调节装置。

2  商用车传动系统设备分析与应用探究

由图1所示，通常传动系统由离合器、变速器、万向变速器、主减速器、差速器、半轴等组成;引擎飞轮末端输出的动力，最终通过离合器、变速器、传动轴、主减速器、差速器、半轴等传递给车轮，转矩转数在中间过程中增加。

通过商用车的传动系统能够及时实现车辆的转速和增扭，内燃机输出速度一般都很高，扭矩较小，车轮需要低速，高扭矩才能实现驱动，如果内燃机直接输出到车轮上，车辆的运动就很难控制在不同的驱动状态。所以，需要传动装置、主减速器等齿轮来提高转矩，降低待实现电机的转速。所以，汽车通常配置一个总转速扭转速度，通过不同的转速，就能获得不同的输出速度和转矩。此外，商用车引擎的动力输出有时需要中断、合并，所以离合器被装在引擎的后部来完成这个功能;离合器能够实现平稳的动力合并，启动时主要表现在汽车上。与此同时断电，主要体现在停车或换挡上。采用离合器从动盘转矩可减小电机转矩波动，减小传动装置输入轴振动幅度，降低传动系统固有频率。

变速器最常用于机动车辆，能够使内燃机的输出与驱动轮相匹配。这种引擎需要在相对较高的转速下工作，而这并不适用于起动、停车和缓慢行驶。传动系统将发动机的高速转速降低到了车轮的低速，在这个过程中增加了扭矩。驱动也适用于脚踏车、固定机械，在这些机械中，不同的速度和扭矩适配。一般情况下，一个变速器由于速度的不同，会有多个齿轮比（或简单的“齿轮”）和能力之间的转换。此开关可由操作人员手动或自动完成。还可提供方向控制（正、反）。还存在单比式传动，只是简单地改变马达输出的速度和转矩（有时是方向）。一般来说，一个变速器有多个齿轮比（或简单的“齿轮”）和由于速度不同而产生的能力之间的转换。此开关可由操作人员手动或自动完成。还可提供方向控制（正、反）。还存在单比式变速器，只是简单地改变马达输出的速度和转矩（有时是方向）。一般情况下，商用车辆的变速器通过飞轮、离合器、液力偶合器与发动机曲轴相连，部分原因在于内燃机无法以特定的速度运行。传动输出通过传动轴传给一个或多个差速器，差速器驱动车轮。尽管差速器也能使齿轮减速，但它的主要用途是当轮子转动方向改变时，使轮子在轴的两端以不同的速度转动（这对防止转动的轮子打滑很重要）。

汽车对变速器的需求是内燃机特性的结果。发动机通常在600转到7000转的范围内工作（尽管这个范围不一样，柴油发动机的转速通常更低），而汽车的轮子在0转到1800转之间旋转。另外，由于发动机提供的最高扭矩和功率输出不均匀整个转速范围，导致了扭矩和功率波段的出现。通常情况下，车辆从静止或慢速行驶时需要最大扭矩，而在高速行驶时需要最大功率。所以需要一种系统来改变发动机的输出，使之能在低速时提供高扭矩，而在高速公路上运行时，发动机仍能在限制范围内运行。很多齿轮箱和齿轮都是用铸铁制成的，尽管铝通常用于较低的重量，尤其是汽车上。一般有三个轴：主轴、副轴和滚轮轴。主轴向箱体外部两方向延伸：输入轴朝向发动机，输出轴朝向后桥（后轮驱动车辆）。前驱车通常在横向安装引擎和变速器，而差速器是变速器总成的一部分。轴线与主轴承相连，向输入端分离。飞机的主轴在分割点处与轴线相连。除了被离合器啮合外，齿轮和离合器都装有主轴，齿轮可以相对于主轴自由转动。

离合器是一种机械装置，可以啮合和分离动力传输，特别是从传动轴到从动轴。举例来说，在一台扭矩控制钻机上，一根轴由电机驱动，另一根轴驱动钻夹。该离合器连接兩个轴，因此它们可以锁住一起，以同样的速度旋转（啮合），锁住一起但以不同的速度旋转（滑动），或者解锁并旋转，以不同的速度旋转（分离）。轿车的离合器有很多种设计，但是大部分都是基于一个或多个摩擦片紧贴在一起或者用弹簧挤压飞轮。缺省的离合器工作状态-即发动机和变速器之间的连接总是“打开”的，除非驾驶员按压踏板并将其分开。当发动机在无挡、无离合器接合下运行时，发动机会转动变速器的输入轴，但动力不会传给车轮。由于脱离通常需要更换齿轮，因此离合器位于发动机和变速箱之间。尽管齿轮箱在换挡过程中并未停止转动，但并没有通过齿轮箱传递转矩，因此齿轮与啮合齿间的摩擦较小。齿轮箱的输出轴与主减速机和轮子永久相连，因此两者始终一起转动，保持一定的速度比。在离合器分离时，齿轮箱输入轴以内部比例的方式自由改变其速度。引擎和齿轮箱之间产生的任何差别都是通过离合器轻微的打滑来实现重新连接的。通常汽车上的离合器直接安装在发动机飞轮的表面，因为它已经提供了一个方便的大直径钢片作为离合器的传动片。有些比赛用的离合器采用小型多盘片式，不属于飞轮。分离器和飞轮都密封在一个圆锥形状的壳体内，而这一壳体（在后轮驱动的汽车中）通常是变速箱的主要部件。

3  商用车传动系统培训平台的建设与优化

高职院校作为输送专业人才的基地，必须培养出更多的具有一定技能水平的学生。伴随着高职院校专业群的调整和人才培养方案的改革，高职汽车类专业教学结构进一步优化，职业教育更全面、更人性化、更细致。伴随着课堂教学的开展，我院汽车底盘教学也面临着一定的教学压力，特别是教师的知识点传授能力。对相关知识点的掌握方法比较简单，教学效果不明显;本训练台的目的是为了更直观地展示系统的工作原理及工作过程，并配合传送工作加强学生的理解及应用能力，使机箱教学更加深入、细致，为底盘教学提供便利。

在传统的商用车传动系统培训过程中，由于动力装置涉及的部件较多，在教学的这一阶段，主要是在课程教学的一个单一部分，如果所有组件都连接到教学台，整个动力总成教学长凳会占用大量的空间，所以在日常教学中，只用一个部件或一个教学长凳进行教学，单台教学不能与教学的其他部件衔接，将使学生能够片面地了解相关部件的结构、工作原理，不易掌握整个系统的工作情况，从而深入了解动力装置的知识点。在行驶过程中，汽车发动机的动力通过与动力传动系统有关的部件传递到道路上，实现车辆的行驶。与汽车车身电气系统和电控系统的教学不同，传动系统的教学不能像实际教学过程中那样，只能通过静态或动态模拟的教学实验向学生演示系统的实际工作情况，进而实现底盘相关系统的教学。

4  结语

在日后的教学实践过程中，依据现有的教学模式、教学设备、教学方法，进行适度的研究，开发动力传动系统的教学适宜设备，突破因教学设备的局限性而造成的动力传动系统教学过程中的教学适宜设备，提供了一种利用电动机模拟发动机作为电源输入的具有电动驱动功能和负载功能的车辆动力传动系统集成综合训练台。把离合器、变速器等部件集成到训练台上，就能全面地展示动力传动系统各部件的位置、结构和工作原理，在课堂上就能把整个系统部件展示给学生，使学生更深刻、更全面地了解系统。在此基础上，将离合器、变速器、传动轴、差速器、半轴和制动部件集成到训练台上，可使动力传动系统各部件的位置、结构和工作原理得到全面显示。

参考文献：

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[2]2017中国汽车及零部件行业发展创新大奖[J].汽车与配件，2017（27）：16-42.

[3]周均，沈红.长安商用车星级维修技师培训理论教程（三星）[M].重庆大学出版社，2014.