汽车车轴工作原理

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汽车半轴的作用主要有三点：首先，半轴属于传动轴的一部分。车子转弯时，左右轮转速不同，差速器的作用就是协调两边车轮转速差异，而半轴就负责把差速器的动力传到车轮上；其次，每个半轴的两头分别连接差速器和车轮，把差速器分配好的动力传递给轮胎，让车轮转起来。像装载机、起重机这类工程机械的半轴，还会通过轮边减速器进一步减速增扭，这个减速器其实就是行星齿轮结构；最后，发动机活塞每上下动一次，会产生两次振动。振动频率和发动机转速直接相关，理论上会分解成多个谐波振动。其中频率和转速相同的叫一阶振动，两倍转速的是二阶振动，以此类推。不过频率越高振幅越小，二阶以上的振动可以忽略不计。实际中70%以上的振动都来自一阶振动，这是主要噪音来源。

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平衡轴的作用就是让发动机运转得更平稳、顺畅。发动机工作时，活塞的运动速度特别快，而且忽快忽慢。到了最高点和最低点的时候，活塞瞬间停下，中间位置速度最快。活塞在气缸里高速来回跑，就会产生很大的惯性力，比如活塞、活塞销和连杆这些部件都会被甩来甩去。连杆上的配重块能抵消一部分这种力，但配重块本身一部分在直线运动，另一部分在转圈。除了最高最低点的位置，其他时候这些惯性力其实没完全平衡好，所以发动机还是会抖动。

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方向盘一转，方向机里的蜗杆就开始动了。这个蜗杆和蜗轮咬合在一起（也有地方用循环球结构的），蜗轮轴带动方向机摇臂前后晃动。摇臂通过球头销连着竖拉杆，竖拉杆另一头接在左前轮的轴头摇臂上，而轴头摇臂是通过主销和前桥固定的。这样摇臂一动，左前轮就能绕着主销左右打方向了。这时候左前轮和右前轮又通过横拉杆连着，所以转方向盘的时候两边车轮就能一起转向了。

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汽车在行驶时，路面坑洼颠簸或者载重变化，还有变速箱和驱动桥安装位置不对齐等情况，都会让变速箱输出轴和后桥主减速器输入轴之间的角度和距离发生变化。所以后驱车的万向节传动系统都会用双万向节设计，就是传动轴两头各装一个万向节。这样做的目的是让传动轴两端的角度保持一致，确保输出轴和输入轴的瞬时转速完全相同。