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1、第27卷第2期青海大学学报(自然科学版)Vol127No122009年4月JournalofQinghaiUniversity(NatureScience)Apr12009汽车自动变速器结构分析及其传动比计算赵建宁(青海交通职业技术学院汽车工程系,青海西宁810003)摘要:随着汽车技术的迅速发展,自动变速器在汽车上得到广泛的应用,使汽车从总体结构、工作原理、使用维修等方面发生了一定的变化。为此,在对自动变速器的结构进行分析的基础上,探讨自动变速器各档位传动路线及传动比,为从事汽车设计,机械设计的人员提供一定的理
2、论依据,以适应汽车技术发展的需要。关键词:自动变速器;结构;档位;传动比中图分类号:U46312文献标识码:B文章编号:1006-8996(2009)02-0079-04自动变速器由于具有自动变速,连续变转矩,换档时不中断动力传递等特点,并且具有操作轻便,换档平稳,过载保护,减轻驾驶员劳动强度,提高汽车行驶的机动性、安全性和越野性以及提高燃油经济性,减少排气污染等优点。因此,现在越来越多的汽车都装有自动变速器,所以掌握有关自动变速器的结构与各档位传动比,了解各档位的动力传动情况就显得非常必要。本文以丰田凌志LS4
3、00轿车A341E自动变速器为例,分析自动变速器结构与各档位传动路线及传动比。1A341E自动变速器机械传动系统A341E自动变速器前部采用一超速单排行星齿轮机构,后部采用辛普森式齿轮机构,即由超速行星排、前行星排、后行星排三组单排行星齿轮机构组成,前行星排和后行星排共用一个太阳齿轮,即前后太阳齿轮(Z11)。超速行星排:超速太阳齿轮(Z01)、超速齿圈(Z02)、超速行星架(Z03);前行星排:前后太阳齿轮(Z11)、前齿圈(Z12)、前行星架(Z13);后行星排:前后太阳齿轮(Z11)、后齿圈(Z22)、后行
4、星架(Z23)。此外还有输入轴、中间输入轴、输出轴,以及超速(O/D)档直接离合器(C0)、前进档离合器(C1)、直接档离合器(C2)、超速(O/D)档制动器(B0)、2档滑行制动器(B1)、2档制动器(B2)、1档和倒档制动器(B3)、超速(O/D)档单向离合器(F0)、1号单向离合器(F1)、2号单向离合器(F2)等。输入轴穿过中空的超速太阳齿轮与超速行星架连在一起;中间输入轴一端与超速齿圈连接,另外一端则与前进档离合器(C1)壳体连接;输出轴前端穿过中空的前后太阳齿轮与前行星架连接,后端则与后齿圈连接。[1
5、]如图1所示。图1A341E自动变速器机械传动系统示意收稿日期:2008-12-22作者简介:赵建宁(1969—),男,陕西潼关人,讲师。80青海大学学报第27卷A341E自动变速器机械传动系统工作原理,见图2。图2A341E自动变速器机械传动系统工作原理图[2]A341E自动变速器中三组单排行星齿轮机构各元件齿数见表1;A341E自动变速器各前进档与[3]倒档换档执行元件工作状况见表2。表1单排行星齿轮机构各元件齿数表2档位换档执行元件工作状况单排行星齿轮机构元件名称齿数(个)档位C0C1C2B0B1B2B3F
6、0F1F2太阳齿轮33D-1接合接合锁止锁止超速行星排行星齿轮23D-2接合接合制动锁止锁止D-3接合接合接合制动锁止齿圈79D-4接合接合制动制动太阳齿轮422-1接合接合锁止锁止前行星排行星齿轮192-2接合接合制动制动锁止锁止齿圈792-3接合接合接合制动锁止太阳齿轮42L-1接合接合制动锁止锁止后行星排行星齿轮19L-2接合接合制动制动锁止锁止齿圈79R接合接合制动锁止2单排行星齿轮机构运动规律特性方程式单排行星齿轮机构运动规律特性方程式为:n1+an2-(1+a)n3=0其中,n1:太阳齿轮转速;n2:
7、齿圈转速;n3:行星架转速;a:为齿圈齿数Z2与太阳齿轮齿数Z1之比,z2即a=z13A341E自动变速器各档位传动路线及传动比311D-1档位31111动力传动路线当汽车以D-1档位行驶时,其动力传动路线如下:动力→输入轴→Z03、Z01→Z02→中间输入轴→C1[4]→Z12→一路Z13→输出轴;→另一路Z11→后行星齿轮→Z22→输出轴。31112档位传动比由于在D-1档位动力既通过前行星排,又通过后行星排传动到输出轴,故D-1档位传动比是前齿圈与前行星架之比,以及前后太阳齿轮与后齿圈之比。设前齿圈齿数与前
8、太阳齿轮齿数之比为a1,后齿圈齿数与后太阳齿轮齿数之比为a2。由表1已知第2期赵建宁:汽车自动变速器结构分析及其传动比计算8179各元件齿数,则:a1=a2==118842设前后太阳齿轮、前齿圈、后齿圈、前行星架、后行星架的转速分别为n11、n12、n22、n13、n23则,后行星排运动规律特性方程式:n11+a2n22-(1+a2)n23=0(1)前行星排运动规律特性方
