自动变速器 教学课件 作者 么居标 模块3　行星齿轮变速器1.ppt

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1、模块3　行星齿轮变速器模块3　行星齿轮变速器【学习目标】掌握行星齿轮机构和换挡执行机构的功用、类型、组成及应用。3.1　行星齿轮变速器模块3　行星齿轮变速器3.1　行星齿轮变速器【本节目标】了解行星齿轮机构和换挡执行机构的构造及工作原理。【基本理论知识】由于液力变矩器的转矩变化范围窄，无法满足汽车行驶中各种复杂工况的需要。为此，在液力变矩器后面再串联齿轮变速机构来扩大转矩变化范围。3.1.1　单排行星齿轮机构的变速传动原理单排行星齿轮机构是由一个太阳轮、一个带有两个或多个行星齿轮的行星架和一个内齿圈组成的，这些齿轮一般采用典型的斜齿轮，如图3⁃1

2、所示。因为行星齿轮总是处于常啮合状态，因此这种结构可使换挡迅速、平稳、准确，而不会产生齿轮碰撞或不完全啮合的现象。模块3　行星齿轮变速器模块3　行星齿轮变速器图3-1　单排行星齿轮机构组成及简图模块3　行星齿轮变速器表3-1　单排行星齿轮机构的传动方案表3-1为单排行星齿轮机构的传动方案。模块3　行星齿轮变速器3.1.2　行星齿轮变速器的换挡执行机构工作原理从单排行星齿轮变速传动分析可以知道，要想实现行星齿轮变速传动，就要对行星齿轮机构的基本元件进行不同的约束，也就是固定或连接某些基本元件。能对这些基本元件实施约束的机构，就是行星齿轮变速器的换挡

3、执行机构。行星齿轮变速器的换挡执行机构通常由离合器、制动器和单向离合器三种执行元件组成。离合器和制动器是以液压方式控制行星齿轮机构元件的旋转，而单向离合器则是以机械方式对行星齿轮机构的元件进行锁止。下面分别阐述行星齿轮变速器中离合器、制动器和单向离合器的功用、工作原理及组成等。模块3　行星齿轮变速器1.离合器图3-2　离合器的结构分解图模块3　行星齿轮变速器2.制动器(1)湿式多片制动器　制动器与湿式多片离合器具有相同的结构和工作原理。(2)带式制动器　带式制动器由制动鼓、制动带及活塞等组成，如图3-3所示。图3-3　带式制动器的结构分解图模块3

4、　行星齿轮变速器3.单向离合器单向离合器的作用是单方向固定行星齿轮机构中某个基本元件的转动。单向离合器工作时完全是由与之相连的元件的相对运动方向控制的，当与其连接的行星齿轮机构基本元件的相对运动方向发生变化的瞬间，单向离合器就产生接合或分离，可使换挡平顺无冲击，所以单向离合器的工作不需另外的控制机构。单向离合器的常见形式有两种：滚柱式和楔块式，液力变矩器通常采用滚柱式单向离合器，而行星齿轮变速器通常采用楔块式单向离合器，如图3-4所示。模块3　行星齿轮变速器图3-4　单向离合器的结构图a)滚柱式单向离合器　b)楔块式单向离合器3.2　现代汽车常用

5、的行星齿轮变速器模块3　行星齿轮变速器3.2　现代汽车常用的行星齿轮变速器【本节目标】了解常用的行星齿轮变速器的构造及工作原理。【基本理论知识】单排行星齿轮机构能提供的实际适用的传动比数目很有限，一方面是某些传动比的效率低，另一方面是实现某些传动比的行星齿轮机构的结构复杂。为了满足汽车行驶需要的多种传动比，可以增加行星齿轮机构来实现，一般具有三挡或四挡的自动变速器至少需要两排行星齿轮机构连接在一起。模块3　行星齿轮变速器3.2.1　三挡辛普森式行星齿轮变速器辛普森式行星齿轮变速器由辛普森式行星齿轮机构和换挡执行机构组成。其中辛普森式行星齿轮机构采

6、用双行星排，前后两个行星排的太阳轮连为一个整体，称为太阳轮组件，前排的行星架和后排的内齿圈连为一体，称为前行星架和后齿圈组件，输出轴通常与该组件相连。如图3-5所示，辛普森式行星齿轮机构只有4个独立元件，前齿圈、太阳轮组件、后行星架、前行星架和后齿圈组件。而换挡执行机构包括2个离合器、2个制动器和1个单向离合器共5个换挡执行元件。辛普森式行星齿轮变速器中有5个换挡执行元件：2个离合器、2个制动器和1个单向离合器，可以提供三个前进挡和一个倒挡：空挡、第一减速挡、第二减速挡、直接挡和倒挡。五个执行元件的布置如图3-6所示。模块3　行星齿轮变速器图3-

7、5　三挡辛普森式行星齿轮变速器1—输入轴　2—公共太阳轮　3—前行星齿轮　4—前行星架　5—前齿圈　6—后行星齿轮7—后行星架　8—后齿圈　9—输出轴　—前进挡离合器　—高倒挡离合器　—2挡制动器　—低倒挡制动器　—单向离合器模块3　行星齿轮变速器图3-6　三挡辛普森式行星齿轮变速器执行元件布置简图辛普森式行星齿轮变速器各挡位与换挡执行元件的关系如表3-2所示。模块3　行星齿轮变速器模块3　行星齿轮变速器三挡辛普森式行星齿轮变速器各挡的传动路线分析如下。1.D位1挡的传动路线前进挡离合器C1接合，将输入轴与前齿圈连接，单向离合器F1处于

8、自锁状态，后行星架被固定，传动路线示意图如图3-7所示。模块3　行星齿轮变速器图3-7　D位1挡传动路线示意图1—输入轴　2—公共太阳轮