一种汽车传动系统及汽车的制作方法

1.本技术涉及汽车领域，特别是涉及一种汽车传动系统及汽车。


背景技术：

2.目前大多数汽车的传动系统布置方案包括：发动机的驱动力逐次经过离合器、变速器、传动轴、主减速器及差速器传给两侧的半轴，由半轴驱动车轮转动。其中发动机输出的转速和扭矩经过变速器调档后输出给传动轴，所以传动轴的质量需要根据经变速器调档后的最低档位最大扭矩值进行设计，由此档位较低时，传动轴最大扭矩负荷率较大，最大转速较低，档位较高时，传动轴最大扭矩负荷率较小，最大转速较高。
3.随着高速路逐年增多,车辆以高档位行驶里程所占总里程的比例也逐年稳步增加。根据截止目前用户使用工况统计，大多数用户高档位行驶里程比例超过总里程的70％，而低档仅在车辆起步、交通严重拥堵或路面情况极差等特殊工况时使用，其行驶里程比例不足总里程的0.5％。
4.可见，在70％以上的行驶里程中，传动轴的最大扭矩负荷率较小，最大转速较高，即在70％以上的行驶里程中，传动轴的转速较高，传动轴的质量是严重冗余的，由此会带来因传动轴质量大、转速高而造成大的振动载荷及噪声问题。


技术实现要素：

5.基于此，有必要针对传动轴质量大、转速高引起的振动载荷及噪音大的问题，提供一种汽车传动系统及汽车，传动轴质量小、转速低，由此降低汽车的振动载荷和噪音。
6.根据本技术的一个方面，提供了一种汽车传动系统，包括：依次相连的动力装置、调速组件、动力分配组件；第一传动轴，第一传动轴的一端连接动力装置，另一端连接调速组件；第二传动轴，第二传动轴一端连接调速组件，另一端连接动力分配组件；其中，第一传动轴的直径小于第二传动轴的直径，第一传动轴的长度大于第二传动轴的长度。
7.在其中一个实施例中，调速组件包括彼此相连的离合器和变速器，离合器连接变速器；离合器与第一传动轴连接，变速器与第二传动轴连接。
8.在其中一个实施例中，离合器包括电磁离合器。
9.在其中一个实施例中，第一传动轴一端设有凸缘，第一传动轴借助凸缘连接离合器。
10.在其中一个实施例中，动力装置包括发动机。
11.在其中一个实施例中，第一传动轴的最大扭矩值等于发动机的最大扭矩值。
12.在其中一个实施例中，动力分配组件包括彼此相连的主减速器和差速器；主减速器与第二传动轴连接。
13.在其中一个实施例中，差速器包括齿轮式差速器。
14.在其中一个实施例中，汽车传动系统还包括左半轴和右半轴，左半轴和右半轴均连接差速器。
15.本技术实施例还提供一种汽车，包括：如上述的一种汽车传动系统。
16.本技术的一种汽车传动系统及汽车，包括动力装置、第一传动轴、调速组件、第二传动轴及动力分配组件。第一传动轴的一端连接动力装置，另一端连接调速组件，第二传动轴一端连接调速组件，另一端连接动力分配组件，第一传动轴的直径小于第二传动轴的直径，第一传动轴的长度大于第二传动轴的长度。动力装置的驱动力经第一传动轴传递给调速组件，然后调速组件将驱动力传递给第二传动轴，第二传动轴将驱动力传递给动力分配组件，相比于现有技术，本技术的第一传动轴质量设计只需考虑动力装置的最大扭矩值，而无需考虑调速组件调档后的最低档位的最大扭矩值，使得第一传动轴需承受的最大扭矩值小于现有技术中传动轴的最大扭矩值，从而第一传动轴设计需要的质量小于现有技术中传动轴的质量，可以通过减小第一传动轴的直径来减小第一传动轴的质量，并且令第一传动轴的长度大于第二传动轴的长度，第二传动轴的长度占比较小，进而减小第二传动轴的质量，从而达到降低汽车振动载荷目的，与此同时，第一传动轴的最大转速小于现有技术中传动轴的最大转速，最终达到降低汽车噪音的目的。
附图说明
17.图1为现有技术的汽车传动系统的示意图；
18.图2为本技术一实施例中的汽车传动系统的示意图。
具体实施方式
19.为使本技术的上述目的、特征和优点能够更加明显易懂，下面结合附图对本技术的具体实施方式做详细的说明。在下面的描述中阐述了很多具体细节以便于充分理解本技术。但是本技术能够以很多不同于在此描述的其它方式来实施，本领域技术人员可以在不违背本技术内涵的情况下做类似改进，因此本技术不受下面公开的具体实施例的限制。
20.在本技术的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“长度”、“宽度”、“厚度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”、“顺时针”、“逆时针”、“轴向”、“径向”、“周向”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本技术和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本技术的限制。
21.此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括至少一个该特征。在本技术的描述中，“多个”的含义是至少两个，例如两个，三个等，除非另有明确具体的限定。
22.在本技术中，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”、“固定”等术语应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或成一体；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系，除非另有明确的限定。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本技术中的具体含义。
23.在本技术中，除非另有明确的规定和限定，第一特征在第二特征“上”或“下”可以是第一和第二特征直接接触，或第一和第二特征通过中间媒介间接接触。而且，第一特征在
第二特征“之上”、“上方”和“上面”可是第一特征在第二特征正上方或斜上方，或仅仅表示第一特征水平高度高于第二特征。第一特征在第二特征“之下”、“下方”和“下面”可以是第一特征在第二特征正下方或斜下方，或仅仅表示第一特征水平高度小于第二特征。
24.需要说明的是，当元件被称为“固定于”或“设置于”另一个元件，它可以直接在另一个元件上或者也可以存在居中的元件。当一个元件被认为是“连接”另一个元件，它可以是直接连接到另一个元件或者可能同时存在居中元件。本文所使用的术语“垂直的”、“水平的”、“上”、“下”、“左”、“右”以及类似的表述只是为了说明的目的，并不表示是唯一的实施方式。
25.图1示出了现有技术的汽车传动系统的示意图；图2示出了本技术一实施例中的汽车传动系统的示意图。
26.如图1所述为现有技术的汽车传动系统的示意图，该汽车传动系统包括发动机10、离合器20、变速器30、传动轴40、主减速器50、差速器60、左半轴70以及右半轴80，其中发动机10、离合器20、变速器30、传动轴40、主减速器50、差速器60依次连接，左半轴60和右半轴70都连接差速器60。发动机10的驱动力依次经离合器20、变速器30传递给传动轴40，然后传动轴40将驱动力依次传递给主减速器50、差速器60，最后由差速器60将驱动力分配给左半轴70以及右半轴80，最终驱动车轮，所以传动轴40质量需要根据变速器30最低档位的最大扭矩值进行设计，档位最低时，传动轴40需要承受扭矩最大，由此会造成设计传动轴40的质量也增大；档位最高时，传动轴40的扭矩最小，传动轴40最大扭矩负荷率也最小，由此带来传动轴40因质量大而引起的振动载荷大的问题，并且传动轴40扭矩最小也会导致其转速较高，形成的噪音大。而随着高速路逐年增多,车辆以高档位行驶里程所占总里程的比例也逐年稳步增加，由此带来因传动轴40质量大、转速高而引起的振动载荷及噪音大的问题也日趋严重。
27.本技术实施例提供了一种汽车传动系统，相比于现有技术，本技术实施例的汽车传动系统的传动轴质量小、转速低，由此降低汽车的振动载荷和噪音。
28.如图2所示，本技术实施例提供了一种汽车传动系统，包括依次相连的动力装置1、第一传动轴300、调速组件2、第二传动轴400以及动力分配组件3，第一传动轴300的一端连接动力装置1，另一端连接调速组件2，第二传动轴400一端连接调速组件2，另一端连接动力分配组件3,其中，第一传动轴300的直径小于第二传动轴400的直径，第一传动轴300的长度大于第二传动轴400的长度，以此进一步改善本技术实施例的汽车传动系统的传动效果。动力装置1的驱动力经第一传动轴300传递给调速组件2，然后调速组件2将驱动力传递给第二传动轴400，第二传动轴400将驱动力传递给动力分配组件3，相比于现有技术，本技术实施例中的动力装置1的驱动力直接传递给第一传动轴300，因此第一传动轴300质量设计只需考虑动力装置1的最大扭矩值，而无需考虑调速组件2最低档位的最大扭矩值，最大扭矩值越大，第一传动轴300质量设计也就需要越大，而动力装置1的最大扭矩值小于调速组件2最低档位的最大扭矩值，所以第一传动轴300的质量设计也能随之变小，并且第一传动轴300的长度较长，而动力装置1到动力分配组件3的距离一定，从而造成第二传动轴400的长度较短，进而减小第二传动轴400的质量，从而达到降低汽车振动载荷目的，与此同时，因为动力装置1的驱动力直接传递给第一传动轴300，所以第一传动轴300的最大转速值等于动力装置1的最大转速值，其值小于现有技术中的最大转速值，以此可降低汽车噪音。本技术实施
例中第一传动轴300的质量和最大转速均小于现有技术传动轴的质量和最大转速，最终达到降低汽车的振动载荷和噪音的目的。
29.第一传动轴300的一端连接有动力装置1，动力装置1可以为发动机，另一端连接调速组件2，在其中一个实施例中，调速组件2包括离合器100和变速器200，离合器100连接变速器200，其中，离合器100可以是电磁离合器。第一传动轴300一端可设有凸缘900，凸缘900连接离合器100。动力装置1产生驱动力，第一传动轴300将驱动力传递给调速组件2，调速组件2就可实现本技术实施例中的汽车传动系统的变速、变扭和变向功能。同时，本技术实施例中的第一传动轴300连接于动力装置1，所以第一传动轴300的转速等于动力装置1的转速，第一传动轴300的最大扭矩可等于动力装置1的最大扭矩，因此，第一传动轴300的质量和最大转速均小于现有技术传动轴的质量和最大转速，最终可降低汽车的振动载荷和噪音。
30.第二传动轴400一端连接调速组件2，另一端连接动力分配组件3，在一些实施例中，动力分组组件3包括主减速器500和差速器600，主减速器500连接差速器600，其中，差速器600可以是齿轮式差速器。具体地，第二传动轴400一端连接的是调速组件2中的变速器200，另一端连接的是动力分配组件3中的主减速器500。动力装置1的驱动力传递给调速组件2后，再经第二传动轴400传递给动力分配组件3，使动力分配组件3降低本技术实施例中的汽车传动系统转速以及增加其扭矩。在本技术实施例中，第一传动轴300的长度较长，而动力装置1到动力分配组件3的距离一定，造成第二传动轴400的长度较短，从而减小第二传动轴400的质量，进而可以进一步降低汽车的振动载荷。
31.本技术实施例的汽车传动系统还包括左半轴700和右半轴800，左半轴700和右半轴800都连接动力分配组件3中的差速器600。差速器600将驱动力分配给左半轴700和右半轴800，最终由左半轴700和右半轴800驱动本技术实施例中的汽车车轮转动。
32.本技术实施例还提供了一种汽车，该汽车包括如上述的汽车传动系统，其包括，包括动力装置1、第一传动轴300、调速组件2、第二传动轴400及动力分配组件3。第一传动轴300的一端连接动力装置1，另一端连接调速组件2，第二传动轴400一端连接调速组件2，另一端连接动力分配组件3，第一传动轴300的直径小于第二传动轴400的直径，第一传动轴300的长度大于第二传动轴400的长度。相比于现有技术，本技术的第一传动轴300质量设计只需考虑动力装置1的最大扭矩值，而无需考虑调速组件2调档后的最低档位的最大扭矩值，使得第一传动轴300的最大扭矩值小于现有技术中传动轴40的最大扭矩值，从而第一传动轴300的质量设计小于现有技术中传动轴40的质量设计，第一传动轴300的直径较小，进而可以减小第一传动轴300的质量，第二传动轴400的长度小于第一传动轴300，进而减小第二传动轴400的质量，以此降低汽车的振动载荷，与此同时，第一传动轴300的最大转速小于现有技术中传动轴40的最大转速，从而达到降低汽车噪音的目的。
33.以下通过对比例与实施例对照说明。
34.对比例说明适合用于如图1所示的汽车传动系统的布置方案；实施例说明适合用于如图2所示的汽车传动系统的布置方案。
35.对比例
36.图1为现有技术中的汽车传动系统的示意图，发动机10、离合器20、变速器30、传动轴40、主减速器50、差速器60依次连接，左半轴60和右半轴70都连接差速器60。发动机10的
驱动力依次经离合器20、变速器30传递给传动轴40，然后传动轴40将驱动力依次传递给主减速器50、差速器60，最后由差速器60将驱动力分配给左半轴70以及右半轴80，最终驱动车轮。其中发动机10最高转速1900rpm，最大扭矩2600n*m，配置的12个档位的变速器30的1档速比12.189，2档速比9.544，
……
11档(次高档)速比1.000，12档(最高档)速比0.783。按现有技术的汽车传动系统方案设计，发动机10输出某一固定转速及扭矩时,档位从1档～12档,变速器30输出给传动轴40的扭矩逐档减小，转速逐档增加:
37.(1)变速器30的档位在1档时
38.传动轴40可能达到的最大扭矩nmax为：nmax＝2600*12.189＝31691n*m，令此时传动轴40的扭矩负荷率为100％,它是发动机10最大扭矩2600n*m的12.189倍,此时传动轴40的转速为发动机10转速的1/12.189，其可能达到的最大转速为1900rpm/12.189＝156rpm。
39.(2)变速器30的档位在12档时
40.传动轴40的最大扭矩负荷率值为2600*0.783/31691＝6.4％，此时传动轴40的转速为发动机10转速的1/0.783＝1.277倍，其可能达到的最大转速为1900rpm/0.783＝2427rpm。
41.表1为该汽车的各档位下传动轴40的最大扭矩值、最大扭矩负荷率值及最大转速值。
42.表1
[0043][0044]
由上述计算可知，该汽车传动轴40的质量需要根据变速器30调档后的1档位的最大扭矩值31691n*m进行设计，由此档位较低时，传动轴40最大扭矩负荷率较大，最大转速较低；档位较高时，传动轴40最大扭矩负荷率较小，最大转速较高。而随着高速路逐年增多,车辆以高档位行驶里程所占总里程的比例也逐年稳步增加，由此带来因传动轴40质量大、转速高而引起的振动载荷及噪音大的问题也日趋严重。
[0045]
实施例
[0046]
图2为本技术一实施例中的汽车传动系统的示意图，包括依次设置的动力装置1、第一传动轴300、调速组件2、第二传动轴400、动力分配组件3，第一传动轴300的一端连接动力装置1，另一端连接调速组件2，第二传动轴400一端连接调速组件2，另一端连接动力分配组件3，其中动力装置1包括发动机，调速组件2包括离合器100和变速器200，动力分配组件3包括主减速器500和差速器600，第一传动轴300一端设有凸缘900，凸缘900连接离合器100，第二传动轴400一端连接变速器200，另一端连接主减速器500，左半轴700和右半轴800都连接差速器600。其中发动机的最高转速1900rpm，最大扭矩2600n.m。
[0047]
此时，第一传动轴300达到的扭矩最大值等于发动机的最大扭矩值2600n*m，最大扭矩值仅是对比例中的2600/31691＝8.2％；第一传动轴300达到的转速最大值等于发动机的最大转速值1900rpm，是对比例中达到最大值转速的1900/2427＝78.3％。
[0048]
相比于对比例，实施例中第一传动轴300质量设计只需考虑发动机的最大扭矩值，
其扭矩最大值仅是对比例中的8.2％，并且达到转速最大值是对比例中转速最大值的78.3％，从而可以减小第一传动轴300的设计质量，也可以减小第一传动轴300的转速，达到降低汽车的振动载荷和噪音的目的，第二传动轴400的长度小于第一传动轴300的长度，以此进一步降低汽车的振动载荷。
[0049]
以上所述实施例的各技术特征可以进行任意的组合，为使描述简洁，未对上述实施例中的各个技术特征所有可能的组合都进行描述，然而，只要这些技术特征的组合不存在矛盾，都应当认为是本说明书记载的范围。
[0050]
以上所述实施例仅表达了本技术的几种实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对申请专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本技术构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本技术的保护范围。因此，本技术专利的保护范围应以所附权利要求为准。