自动变速器动力传递分析

ZF公司6HP-26型自动变速器动力传递路线分析6HP-26是ZF公司的一款全电控6速自动变速器，主要装配在宝马7系和奥迪A6轿车上，该自动变速器是基于一种所谓的“莱佩莱捷”理念而研发的，具体一点讲，自动变速器的机械部分是由1组太阳轮常固定的行星齿轮机构和1组传统的拉维娜式行星齿轮机构组合而成的，通过5个执行元件的有机组合，形成车辆的6个前进挡和1个倒挡。各执行元件的功能如表1所列。表1 6HP-26型自动变速器执行元件的功能离合器名称功能A1/2/3挡离合器主要负责前行星齿轮机构行星架与后拉维娜式行星齿轮机构小太阳轮的连接与释放，当A离合器结合时，1/2/3挡才可能实现。B3/5挡和倒挡离合器主要负责前行星齿轮机构行星架与后拉维娜式行星齿轮机构大太阳轮的连接与释放，当B离合器结合时，3/5挡和倒挡才可能实现。C2/6挡制动器主要负责后拉维娜式行星齿轮机构大太阳轮与自动变速器壳体的连接与释放，当C制动器结合时，大太阳轮被制动，2/6挡才可能实现。D1挡和倒挡制动器主要负责后拉维娜式行星齿轮机构共用行星架与自动变速器壳体的连接与释放，当D制动器结合时，共用行星架被制动，1挡和倒挡才可能实现。E4/5/6挡离合器主要负责输入轴与后拉维娜式行星齿轮机构共用行星架的连接与释放，当E离合器结合时，4/5/6挡才可能实现。1 1挡动力传递路线分析如图1所示，1挡时，A离合器结合，输入轴的的动力传递到前齿圈，经减速后从行星架传递到拉维娜式行星齿轮机构的小太阳轮，由于D制动器结合，共用行星架被制动，拉维娜式行星齿轮机构变成了一个单一定轴齿轮系，具体的动力传递方向是：输入轴顺时针旋转小太阳轮顺时针旋转小行星齿轮逆时针旋转大行星齿轮顺时针旋转齿圈和输出轴顺时针旋转，通过分析可以发现，这种自动变速器的1挡动力传递与普通拉维娜式行星齿轮变速器的相同。图1 1挡动力传递路线2 2挡动力传递路线分析如图2所示，挡时，D制动器释放而制动器进入结合状态，拉维娜式行星齿轮机构的大太阳轮被制动，大行星齿轮围绕着大太阳轮开始自转和公转，由于公转运动状态的形成，与挡时单一自传相比，大行星齿轮的转速加快，齿圈与输入轴的速度得到提高。图2 2挡动力传递路线3 挡动力传递路线分析如图3所示，挡时，离合器和结合，输入轴的动力经前行星齿轮机构减速后同时传递到拉维娜式行星齿轮机构的大、小太阳轮上，这时的动力传递情况如图4所示。图3 挡动力传递路线图4 挡动力传递情况我们已经知道，在挡之前，大行星齿轮已经在小行星齿轮逆时针力矩的作用下顺时针旋转，当大太阳轮顺时针旋转时，由于两者外啮合，照常规理解，大行星齿轮将产生逆时针旋转的趋势，如果是这样的话，将产生强烈的运动干涉，拉维娜式行星齿轮机构将无法维持正常的工作，要想使大行星齿轮继续维持顺时针转动而不引起运动干涉，就必须使大行星齿轮围绕大太阳轮的自转速度加快，其结果齿圈和输出轴的转速在挡的基础上进一步的升高。4 挡动力传递路线分析如图5所示，挡时离合器和结合，输入轴的动力分为两路，一路经前行星齿轮机构减速后传递到拉维娜式行星齿轮机构的小太阳轮，后一路直接传递到拉维娜式行星齿轮机构的共用行星架，这时对小行星齿轮系而言，由于行星架的转速大于小太阳轮的转速，小行星齿轮进入超速传动状态，大行星齿轮的转速在挡的基础上得到进一步的提高，齿圈和输入轴的转速进一步的加快。图5 挡动力传递路线5 挡动力传递路线分析如图6所示，挡时，离合器和结合，输入轴的动力分为两路进入拉维娜式行星齿轮机构，一路经前行星齿轮机构减速后传递到大太阳轮，后一路直接传递到拉维娜式行星齿轮机构的大太阳轮，这种传动方式与挡及其相似，可以按前述的分析进行说明，对大行星齿轮而言，由于行星架的转速大于大太阳轮的转速，大行星齿轮也进入超速传动状态，齿圈和输出轴的转速较挡进一步的提高。图6 挡动力传递路线6 挡动力传递路线分析如图7所示，挡时，离合器结合，制动器制动，输入轴的动力直接传递到拉维娜式行星齿轮机构的共用行星架，由于制动器制动了大行星齿轮，大行星齿轮进入了传统的超速传动状态，齿圈和输出轴以最高的转速旋转。图7 挡动力传递路线倒挡动力传递分析 如图所示，倒挡时离合器结合，制动器制动，输入