汽車前輪轉向的驅動原理

目前大部分汽車都是前輪驅動，四驅越野車和部分全輪驅動卡車的前輪也有驅動力。很多人覺得不可思議。這個前輪負責轉向。雖然有兩個車輪并列，但是發動機和變速器是固定的。這種動力是如何傳遞到兩個車輪上的？汽車前輪如何既能轉向又能行駛？我們來分析一下這個問題。早期的汽車都是后輪驅動，前后橋是剛性集成橋。今天，卡車仍然是這種結構。前輪負責轉向，通過轉向主銷(俗稱立軸)安裝在前軸上，可以左右自由擺動。然后，汽車轉向系統通過一系列復雜的轉向傳動機構偏轉并驅動車輪，實現汽車轉向。后輪負責驅動，來自發動機的扭矩通過離合器、變速器、萬向節、驅動橋(主減速器、差速器、半軸)傳遞給兩個后輪，驅動汽車。驅動橋是剛性的，驅動輪和驅動橋之間沒有位置變化，所以驅動橋也是一體式的，一般封閉在后輪軸里，從外面看不到。隨著汽車技術的發展和對汽車性能的需求，四驅系統和前輪驅動系統也在不斷發展，所以汽車的前軸既要求有轉向功能，又要求有驅動功能。能夠實現車輪轉向和驅動兩種功能的車軸稱為驅動橋(一般指剛性集成橋)。車軸在結構上裝有一般驅動橋的主減速器、差速器、車橋等部件，以及一般轉向橋的轉向節、方向盤和輪轂。不同的是，由于轉向的需要，半軸分為內軸(與差速器相連)和外軸(與輪轂相連)兩部分，由一個等軸萬向節相連；另外，轉向主銷也分為上下兩段，分別固定在萬向節的球形支架上。轉向節的軸是空心的，外軸穿過它。轉向節連接叉為球殼，既滿足轉向要求，又支撐轉向節的傳力。具體結構如下：1。驅動部分：驅動橋上還有主減速器、差速器、半軸等部件，其中半軸分為內外兩段，內軸與差速器連接，接收發動機的動力軸通過花鍵與輪轂連接，將動力傳遞給車輪驅動汽車。內軸和外軸由等速萬向節連接。這里起重要作用的是連接內外軸的等角接頭。等速萬向節有多種類型，如二聯式、三銷式、叉形和保持架式。雙聯軸器由兩個普通十字軸聯軸器串聯而成，尺寸較大，能傳遞較大扭矩，一般用于大型越野卡車。比如泰托拉等。三銷式是由雙銷式發展而來，結構更緊湊，應用于中型越野卡車。比如東風EQ240等。叉式在驅動叉和被動叉之間放五個鋼珠，形成柔性動力傳遞機構傳遞動力，一般用于BJ212等輕型越野車。另一種是球籠式，在獨立懸架車輛上應用廣泛，后面會單獨介紹。2.轉向部分：半軸必須穿過轉向節中心，所以轉向剖面不能連成一體，需要分成上下兩段。轉向節殼體分別與上主銷和下主銷連接，并可在其上左右自由擺動。然后通過轉向操縱機構，由轉向節臂控制轉向節的振動，通過移動車輪的振動來實現汽車的轉向。需要注意的是，上下主銷的軸線必須在一條直線上，以避免前輪的轉動和偏轉之間的干涉，并且連接它們的線必須與車軸和其他聯軸器的中心一致。這是保證b

目前大部分轎車，SUV，MPV等。是帶有發動機橫向前輪和前輪的獨立懸掛系統。這種結構的驅動和轉向模式不同于上述橋式驅動橋。沒有嚴格意義上的車軸，變速器與主減速器和差速器合二為一，稱為“驅動橋”。車軸外露，直接驅動前輪；另一方面，車輪與車身的連接是獨立懸架。因為方向盤直接偏轉車輪，車輪不僅左右擺動，還上下擺動。所以要求半軸能隨時應對這個位置的變化。為了在角度不斷變化的零件之間隨時傳遞動力，半軸一般分為三段，由兩個球籠連接。車軸與驅動橋差速器連接，并接收變速器輸出的動力；然后將動力傳遞給內球籠，內球籠是一個伸縮式球籠萬向聯軸器(VL接頭)。在傳遞扭矩的過程中，主、從軸不僅相對轉動，而且適應車輪上下擺動時半軸長度的變化。然后，動力傳遞到中間軸，然后傳遞到外保持架。這是一種固定保持架自由接頭(RF接頭)，其特點是在傳遞扭矩的過程中，主動軸和從動軸只能相對轉動，不能軸向位移，可以應對車輪的大角度偏轉。最后將動力傳遞給外軸，外軸通過外軸的花鍵與輪轂連接，使車輪轉動。這樣，汽車可以在轉向的同時將動力傳遞給車輪。換句話說，我們可以談論轉向和駕駛。目前也有很多獨立后輪懸掛，后輪驅動的車型。他們的力量是如何傳遞的？沒有嚴格意義上的車軸，只有由主減速器和差速器組成的驅動橋。后輪可以上下跳動，所以車軸不是一體的，需要從中間分開。分離軸滿足在位置變化的兩部分之間傳遞動力的條件。半軸上裝有兩個萬向節，實現動力傳遞角度的改變。驅動橋輸出的動力首先傳遞給球籠，然后傳遞給半軸，再通過靠近驅動輪位置的球籠傳遞給驅動輪。汽車行駛時，車輪會上下擺動，但允許側籠彎曲一定角度，因此動力傳遞不會中斷。但由于車輪上下運動的范圍有限，半軸的彎曲角度較小，只用于傳力，不用于轉向。