第4章 傳動(dòng)系統(tǒng)零部件的熱處理

4.1概述

汽車傳動(dòng)系統(tǒng)是由離合器、變速器、傳動(dòng)軸、主減速器（含差速器)、車輪軸等部件組成的，該系統(tǒng)也稱為動(dòng)力傳遞系統(tǒng)或動(dòng)力輸送系統(tǒng)。傳動(dòng)系統(tǒng)的作用是改變發(fā)動(dòng)機(jī)傳來的轉(zhuǎn)矩與轉(zhuǎn)速，將轉(zhuǎn)矩傳遞到汽車的驅(qū)動(dòng)輪等。圖4-1所示為全輪驅(qū)動(dòng)汽車傳動(dòng)系統(tǒng)的構(gòu)成。

1)變速器位于汽車傳動(dòng)系統(tǒng)的離合器與主減速器之間，它能夠傳遞和改變發(fā)動(dòng)機(jī)傳來的轉(zhuǎn)矩與轉(zhuǎn)速，轉(zhuǎn)矩與轉(zhuǎn)速的變換是通過變速器不同擋位齒輪的嚙合實(shí)現(xiàn)的。變速器的齒輪是重要的傳動(dòng)部件，其采用低碳鋼或低碳合金鋼制造，經(jīng)過表面化學(xué)熱處理后，獲得要求的力學(xué)性能。

2)萬向傳動(dòng)裝置能保證各連接部件的傳動(dòng)軸有足夠的運(yùn)轉(zhuǎn)穩(wěn)定性，在規(guī)定的使用速度范圍內(nèi)不會(huì)出現(xiàn)共振，保證有最低的動(dòng)載荷、較高的效率和具有一定的耐久性和可靠性。

萬向傳動(dòng)裝置由傳動(dòng)軸、車輪軸和萬向節(jié)等組成，其功能是傳遞轉(zhuǎn)矩、適應(yīng)傳動(dòng)方向的角度變化、允許傳動(dòng)部件的軸向位移等，由變速器交換的轉(zhuǎn)矩通過萬向傳動(dòng)裝置傳遞給主減速器和驅(qū)動(dòng)車輪等。

傳動(dòng)軸由軸管、滑動(dòng)節(jié)、萬向節(jié)組成，其中萬向節(jié)的作用為改變動(dòng)力的傳遞角，車輪軸布置在傳動(dòng)系統(tǒng)的主減速器與驅(qū)動(dòng)車輪之間，汽車傳動(dòng)系統(tǒng)通常使用的萬向節(jié)有5種（撓性萬向節(jié)、三銷軸式萬向節(jié)、十字軸萬向節(jié)、球形萬向節(jié)以及雙聯(lián)萬向節(jié)等)，萬向傳動(dòng)裝置部件采用低碳合金鋼、中碳鋼等制造，經(jīng)過熱處理后獲得要求的力學(xué)性能。

3)汽車半軸將發(fā)動(dòng)機(jī)動(dòng)力通過變速器、后橋傳到車輪，半軸工作時(shí)主要承受扭轉(zhuǎn)力矩以及一定的沖擊載荷，使車輪承受扭轉(zhuǎn)力與沖擊，是驅(qū)動(dòng)車輪轉(zhuǎn)動(dòng)的直接驅(qū)動(dòng)零件，通常采用調(diào)質(zhì)鋼制造半軸，半軸的熱處理方式有調(diào)質(zhì)處理、中頻感應(yīng)淬火等，目的是滿足其高疲勞強(qiáng)度的需要。

4)汽車穩(wěn)定桿是提高汽車行駛穩(wěn)定性的部件（尤其是旅行轎車懸架)，通常采用60Si2MnA、50CrV、55SiMnVB、60CrMnB等冷拔鋼管制造，熱處理工藝為淬火＋高溫回火，也可采用整體感應(yīng)淬火、連續(xù)式感應(yīng)淬火，獲得細(xì)小高韌性的索氏體組織，目的是確保零件的剛性和彈性，是獲得良好疲勞壽命的關(guān)鍵，可滿足其服役條件的需要。

從以上幾個(gè)方面來看，汽車傳動(dòng)系統(tǒng)零部件選用的材料多為低碳鋼、低碳合金鋼、調(diào)質(zhì)鋼以及部分彈簧鋼等，根據(jù)具體的工作條件與技術(shù)要求，在零件的具體熱處理方面，應(yīng)提出技術(shù)指標(biāo)與質(zhì)量要求，主要包括材料的選擇、加工流程、熱處理工藝特點(diǎn)、失效方式與改進(jìn)措施等，目的是確保零件具有高的使用壽命，這些內(nèi)容在后面幾節(jié)中將分別進(jìn)行詳細(xì)的介紹。

圖4-1 全輪驅(qū)動(dòng)汽車傳動(dòng)系統(tǒng)的構(gòu)成

1—前驅(qū)動(dòng)橋 2—發(fā)動(dòng)機(jī) 3—離合器和變速器 4—傳動(dòng)裝置 5—前萬向傳動(dòng)裝置 6—分動(dòng)器 7—后萬向傳動(dòng)裝置 8—后驅(qū)動(dòng)橋