齿轮是整体式轻型电驱桥减速器动力传递的关键载体, 也是电驱桥减速器噪声产生的主要来源。近年来, 齿轮传动振动-噪声-平顺性(NVH)改善研究已成为电驱桥传动系统设计和开发过程中的关键工作。
# 撰文 | 萧洋 编审 | 宇傅
01. 概述
齿轮在齿轮产品市场中占据了60%以上的比重，是国内市场中齿轮产品的最主要应用领域。
它主要应用于车辆的变速总成和驱动桥传动总成。作为车辆传动系统的核心零件，车辆齿轮的质量直接影响着车辆的噪音、平稳性和使用寿命。
汽车传动系统中，齿轮是关键组件之一。动力传递路径通常为发动机（电机）→离合器→变速器→传动轴→主减速器和差速器→半轴→驱动轮。这其中的齿轮零部件主要包括变速箱（包含同步器）、主减速器和差速器等。
02. 差速器
差速器是一种机构，能够使左右驱动轮实现不同转速的旋转。其主要功能是将主减速器传递的动力传送给左右两侧的半轴，并在必要时允许左右半轴以不同转速旋转，使得左右驱动车轮相对地面实现纯滚动而不是滑动。
在汽车转弯时，内外侧车轮的转弯半径不同，外侧车轮的转弯半径大于内侧车轮，因此需要使外侧车轮的转速高于内侧车轮的转速。差速器可以改变两侧车轮的转速，以满足汽车转弯时两侧车轮转速不同的要求。
03. 主减速器
主减速器安装在驱动桥内，其主要功能是增大传动装置的扭矩，并同时降低转速以及改变扭矩的传递方向。对于燃油车而言，变速箱本身已经具备一定的传动比变化功能，因此对主减速器的要求相对较低。
而对于电动车来说，电动机的转速较高且没有变速箱，因此对主减速器的要求较高。
燃油车发动机具有较大的体积和复杂的结构，其布置方式受到限制。相比之下，电动机具有简单的结构、小巧的体积、宽广的转速范围和高效率，并且拥有更多样的动力布置方式。不同的动力布置方式会对传动系统中的齿轮零部件的应用产生影响。
纯电动汽车根据驱动电机与驱动车轴之间的连接关系可分为四种布置方式。
Ø 替代内燃机布置：将内燃机替换为电动机，仍然保留离合器、变速器和驱动桥部分。这种布置可以提高纯电动汽车的起动转矩，增加低速时的后备功率。
Ø 电机齿轮机构集成布置：取消离合器和变速器，但保留减速差速机构。一台电机驱动两个车轮旋转，可以是前驱或后驱。优点是可以继续使用当前内燃机汽车中的动力传动装置，只需要一组电机和逆变器；缺点是对电机的要求较高，需要具备较高的起动转矩和后备功率，以满足纯电动汽车在起步、爬坡和加速超车等方面的动力需求。
Ø 轮边电机布置：将电机安装在汽车轮边的外部，单独驱动每个车轮，并通过轮边减速器放大电机扭矩。这种布置方式是从集中式驱动过渡到轮毂电机驱动的形式。每个车轮可以独立调整转速和旋转方向，通过左右车轮的正反转可以实现车辆原地掉头等操作，更加灵活便捷。
Ø 轮毂电机布置：将电机直接安装在驱动轴上，实现变速和差速转换。优点是将动力、传动和制动装置集成到轮毂内部，大大简化了车辆的机械部分；缺点是对电机有较高的要求，需要具备大起动转矩和后备功率，控制系统需要高精度控制，并具备良好的可靠性。轮毂电机布置广泛应用于电动两轮车，但由于电动汽车本身的车重、载重和最大车速较高，对轮端扭矩的需求在几千牛米以上，采用电机直驱成本较高。
最理想的驱动方式为电机直接驱动车轮（轮毂电机），考虑到技术的局限性，当前齿轮机构集成布置为主流布置方式，以比亚迪仰望为代表的高端车型已开始量产轮边电机布置方式。
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