液力机械变速器ae课件

§13.5 液力机械变速器1、自动变速器的特点及组成2、液力传动装置3、行星齿轮传动机构4、液压自动换挡操纵机构§13.5 液力机械变速器1、自动变速器的特点及组成1一、概述1、特点：１）使驾驶操作简便省力，提高了行车的安全性。２）提高了发动机和传动系的寿命，因采用液力传动，发动机和传动系是弹性连接，能缓和冲击，有利于延长相关零件的寿命。３）能自动适应行驶阻力的变化，在一定范围内实现自动换档，提高了汽车的动力性和经济性。４）提高了乘车的舒适性。５）可避免因外界负荷突增而造成过载和发动机熄火现象，并且可以降低排放污染。

一、概述1、特点：22、自动变速器的构成液力变矩器、（行星）齿轮变速器、自动换档控制系统（液压控制系统）、电子控制系统液力变矩器液压控制系统行星齿轮机构车速信号节气门开度信号连接曲轴2、自动变速器的构成液力变矩器、（行星）齿轮变速器、3二、液力传动装置功用： 利用液压油的流动来传递扭矩，将曲轴输出的动力传给变速器。分类： 液力偶合器：传递转矩，输出转矩与输入转矩相等。 液力变矩器：既能传递转矩又能增大转矩。二、液力传动装置功用：41、液力偶合器工作原理：输入轴泵轮涡轮输出轴曲轴1、液力偶合器工作原理：输入轴泵轮涡轮输出轴曲轴52、液力变矩器结构：2、液力变矩器结构：6液力变矩器结构图飞轮涡轮导轮泵轮变矩器壳液力变矩器结构图飞轮涡轮导轮泵轮变矩器壳7液力变矩器工作轮展开图叶片液力变矩器工作轮展开图叶片8nw＝0，nB＞0，nw＜＜

nB（导轮固定）；Mw=MB+MD；起步之前nw＝0，nB＞0，nw＜＜nB（导轮固定）；起步之前9当nw＝0.85nB时（导轮固定），Mw=MB液流的方向与导轮叶片平行时，变矩器由变矩变为偶合工况起步后中间状态当nw＝0.85nB时（导轮固定），Mw=MB液流的方向与10Mw=MB＋（－MD）高速运行当nw＝nB时，液力变矩器失去传递动力的能力Mw=MB＋（－MD）高速运行当nw＝nB时，液力11分析结论a.泵轮、涡轮和导轮三个工作轮是转换能量，传递动力和变扭的基本元件；

b.液体同时绕工作轮轴线作旋转运动和沿循环圆作轴面循环运动；

c.变矩器输出转矩随涡轮的转速而变化

液力变矩器特性a.传动比：iWB=nw/nBb.变矩系数K：涡轮与泵轮的转矩之比，K=Mw/MBc.效率η:涡轮输入功率与泵轮输出功率之比。η=KiWB

分析结论a.泵轮、涡轮和导轮三个工作轮是转换能量12三、行星齿轮传动机构1、行星轮机构齿圈行星架太阳轮行星齿轮三、行星齿轮传动机构1、行星轮机构齿圈行星架太阳轮行星齿轮132、行星齿轮机构变速原理运动方程式：n1+αn2－（1+α）n3=0n1：太阳轮转速；

n2：齿圈转速；n3：行星架转速；α=Z2/Z1；Z1：太阳轮的齿数；Z2：齿圈的齿数2、行星齿轮机构变速原理运动方程式：14行星齿轮机构的传动规律1）齿圈2固定，太阳轮1主动，行星架3从动，减速同向运动；i13=n1/n3=Z3/Z1=1+Z2/Z1＞12）太阳轮1固定，齿圈2主动，行星架3从动，减速同向传动i23=n2/n3=Z3/Z2=1+Z1/Z2＞13）行星架3固定，太阳轮1主动，齿圈2从动，减速反向传动

i12=n1/n2=－Z2/Z1，Z2/Z1＞1

1+Z2/Z1=(Z1+Z2)/Z1=Z3/Z1行星齿轮机构的传动规律1）齿圈2固定，太阳轮1主动，行星架3154）齿圈2固定，行星架3主动，太阳轮1从动，超速同向传动

i31=n3/n1=Z1/Z3=Z1/(Z1+Z2)＜1

5）太阳轮1固定，行星架3主动，齿圈2从动，超速同向传动i32=n3/n2=Z2/Z3=Z2/(Z1+Z2)＜1

6）行星架3固定，齿圈2主动，太阳轮1从动，超速反向传动i21=n2/n1=－Z1/Z2＜1

4）齿圈2固定，行星架3主动，167）任意两件固连，第三件同步旋转，直接档8）三件全自由，空档传动规律小结方案主动件被动件固定件传动比备注1太阳轮行星架齿圈1+α减速增扭2齿圈行星架太阳轮（1+α）/α3太阳轮齿圈行星架－α4行星架齿圈太阳轮α/（1+α）增速减扭5行星架太阳轮齿圈1/（1+α）6齿圈太阳轮行星架－1/α7任意两个连成一体1直接档8无任意元件制动又无任二元件连成一体三元件自由转空档7）任意两件固连，第三件同步旋转，直接档方案主动件被动件固定17四、行星齿轮换档执行元件离合器、制动器和单向离合器基本作用：连接、固定和锁止。1、离合器：连接作用离合器鼓离合器活塞弹簧座卡环钢片（外花键）摩擦片（内花键）卡环止推轴承离合器毂密封圈回位弹簧四、行星齿轮换档执行元件离合器、制动器和单向离合器离合器鼓离182、制动器片式制动器钢片（外花键）摩擦片（内花键）制动器毂变速器壳（制动器鼓）2、制动器片式制动器钢片（外花键）摩擦片（内花键）制动器毂变19帯式制动器制动鼓转动方向制动带推杆活塞制动鼓帯式制动器制动鼓转动方向制动带推杆活塞制动鼓20单向离合器功用：

依靠其单向锁止原理来发挥固定或连接作用的，其连接和固定也只能是单方向的。结构：楔块外环内环楔块式单向离合器单向离合器功用：楔块外环内环楔块式单向离合器21五、行星齿轮变速器两轴两速式液力机械变速器五、行星齿轮变速器两轴两速式液力机械变速器221、空挡1、空挡232、低速挡变矩器输入轴

低速挡制动带制动前排齿圈行星架后排行星架

后排中心轮后排行星轮

后排齿圈输出轴2、低速挡变矩器输入轴低速挡制动带制动前排243、直接挡离合器接合变矩器输入轴

前排齿圈前排中心轮前排行星架后排行星架后排中心轮输出轴同转速同转速3、直接挡离合器接合变矩器输入轴前排齿圈254、倒档倒档制动带制动后排行星轮（换向）后排中心轮输出轴变矩器输入轴

4、倒档倒档制动带制动后排行星轮后排中心轮输出轴变矩器26六、液压自动换档操纵机构构成：滤网油泵主油路调压阀倒档制动器手控阀选挡手柄节气门节气门阀加速踏板换档阀调速阀低档制动器六、液压自动换档操纵机构构成：滤网油泵主油路调压阀倒档制动器271、动力源：油泵功用： 向变矩器、控制机构、齿轮系统、冷油器等提供足够的油液，实现传扭、控制、润滑、和降温。结构：内齿圈月牙形隔板主动齿轮吸油腔压油腔1、动力源：油泵功用：内齿圈月牙形隔板主动齿轮吸油腔压油腔28工作原理：

依靠容积的变化，进油和出油，又称为容积泵。 注意：a.装用自动变速器的汽车不能利用推车起动的方法使发动机运转；b.装用自动变速器的汽车不能被长距离拖车V<30km/h，S<80km。工作原理：292、执行机构：离合器和制动器3、控制机构：1）主油路调压阀：功用：稳定主油路油压PH的高低取决于弹簧的预紧力2、执行机构：离合器和制动器3、控制机构：PH的高低取决于302）手控阀功用： 驾驶员通过手控阀实现油路的转换来改变自动变速器的工作范围。2）手控阀功用：313）节气门阀 功用：产生与节气门开度成正比的油压，控制换档阀，实现自动换档。结构：（机械式）节气门阀体3）节气门阀 功用：产生与节气门开度成正比的油压，控制换档阀324）调速阀功用： 产生与车速成正比的速控油压，控制换档阀，实现自动换档。销轴重块弹簧出油孔滑阀卡簧输出轴4）调速阀功用：销轴重块弹簧出油孔滑阀卡簧输出轴335）换挡阀功用： 改变挡位油路的转换，控制自动变速器的升、降档时刻。换挡阀主油路进油孔至低挡换挡执行元件速控油压节气门油压至高挡换挡执行元件5）换挡阀功用：换挡阀主油路进油孔至低挡换挡执行元件速控油压346）选挡杆的使用示意图：锁止按钮挡位6）选挡杆的使用示意图：锁止按钮挡位35各挡位功能：PRND321随意换视车速停车后根据车速、节气门开度等变化因素，按照设定的换档规律，自动变换档位变速器最高能够升到3、2、1档实现空档停车锁止机构刹住变速器输出轴，防驱动轮转动，同时执行元件使AT处于空档状态实现倒档各挡位功能：P随意换视车速停车后根据车速、节气门开度等变化因36作业1.自动变速器由哪几部分组成？有何优点？2.何谓综合式液力变扭器？分析其工作特性。作业1.自动变速器由哪几部分组成？有何优点？37四轴四速式变速器

丰田A43DL行星齿轮变速器四轴四速式变速器

丰田A43DL行星齿轮变速器38液力机械变速器ae课件39液力机械变速器ae课件40§13.5 液力机械变速器1、自动变速器的特点及组成2、液力传动装置3、行星齿轮传动机构4、液压自动换挡操纵机构§13.5 液力机械变速器1、自动变速器的特点及组成41一、概述1、特点：１）使驾驶操作简便省力，提高了行车的安全性。２）提高了发动机和传动系的寿命，因采用液力传动，发动机和传动系是弹性连接，能缓和冲击，有利于延长相关零件的寿命。３）能自动适应行驶阻力的变化，在一定范围内实现自动换档，提高了汽车的动力性和经济性。４）提高了乘车的舒适性。５）可避免因外界负荷突增而造成过载和发动机熄火现象，并且可以降低排放污染。

一、概述1、特点：422、自动变速器的构成液力变矩器、（行星）齿轮变速器、自动换档控制系统（液压控制系统）、电子控制系统液力变矩器液压控制系统行星齿轮机构车速信号节气门开度信号连接曲轴2、自动变速器的构成液力变矩器、（行星）齿轮变速器、43二、液力传动装置功用： 利用液压油的流动来传递扭矩，将曲轴输出的动力传给变速器。分类： 液力偶合器：传递转矩，输出转矩与输入转矩相等。 液力变矩器：既能传递转矩又能增大转矩。二、液力传动装置功用：441、液力偶合器工作原理：输入轴泵轮涡轮输出轴曲轴1、液力偶合器工作原理：输入轴泵轮涡轮输出轴曲轴452、液力变矩器结构：2、液力变矩器结构：46液力变矩器结构图飞轮涡轮导轮泵轮变矩器壳液力变矩器结构图飞轮涡轮导轮泵轮变矩器壳47液力变矩器工作轮展开图叶片液力变矩器工作轮展开图叶片48nw＝0，nB＞0，nw＜＜

nB（导轮固定）；Mw=MB+MD；起步之前nw＝0，nB＞0，nw＜＜nB（导轮固定）；起步之前49当nw＝0.85nB时（导轮固定），Mw=MB液流的方向与导轮叶片平行时，变矩器由变矩变为偶合工况起步后中间状态当nw＝0.85nB时（导轮固定），Mw=MB液流的方向与50Mw=MB＋（－MD）高速运行当nw＝nB时，液力变矩器失去传递动力的能力Mw=MB＋（－MD）高速运行当nw＝nB时，液力51分析结论a.泵轮、涡轮和导轮三个工作轮是转换能量，传递动力和变扭的基本元件；

b.液体同时绕工作轮轴线作旋转运动和沿循环圆作轴面循环运动；

c.变矩器输出转矩随涡轮的转速而变化

液力变矩器特性a.传动比：iWB=nw/nBb.变矩系数K：涡轮与泵轮的转矩之比，K=Mw/MBc.效率η:涡轮输入功率与泵轮输出功率之比。η=KiWB

分析结论a.泵轮、涡轮和导轮三个工作轮是转换能量52三、行星齿轮传动机构1、行星轮机构齿圈行星架太阳轮行星齿轮三、行星齿轮传动机构1、行星轮机构齿圈行星架太阳轮行星齿轮532、行星齿轮机构变速原理运动方程式：n1+αn2－（1+α）n3=0n1：太阳轮转速；

n2：齿圈转速；n3：行星架转速；α=Z2/Z1；Z1：太阳轮的齿数；Z2：齿圈的齿数2、行星齿轮机构变速原理运动方程式：54行星齿轮机构的传动规律1）齿圈2固定，太阳轮1主动，行星架3从动，减速同向运动；i13=n1/n3=Z3/Z1=1+Z2/Z1＞12）太阳轮1固定，齿圈2主动，行星架3从动，减速同向传动i23=n2/n3=Z3/Z2=1+Z1/Z2＞13）行星架3固定，太阳轮1主动，齿圈2从动，减速反向传动

i12=n1/n2=－Z2/Z1，Z2/Z1＞1

1+Z2/Z1=(Z1+Z2)/Z1=Z3/Z1行星齿轮机构的传动规律1）齿圈2固定，太阳轮1主动，行星架3554）齿圈2固定，行星架3主动，太阳轮1从动，超速同向传动

i31=n3/n1=Z1/Z3=Z1/(Z1+Z2)＜1

5）太阳轮1固定，行星架3主动，齿圈2从动，超速同向传动i32=n3/n2=Z2/Z3=Z2/(Z1+Z2)＜1

6）行星架3固定，齿圈2主动，太阳轮1从动，超速反向传动i21=n2/n1=－Z1/Z2＜1

4）齿圈2固定，行星架3主动，567）任意两件固连，第三件同步旋转，直接档8）三件全自由，空档传动规律小结方案主动件被动件固定件传动比备注1太阳轮行星架齿圈1+α减速增扭2齿圈行星架太阳轮（1+α）/α3太阳轮齿圈行星架－α4行星架齿圈太阳轮α/（1+α）增速减扭5行星架太阳轮齿圈1/（1+α）6齿圈太阳轮行星架－1/α7任意两个连成一体1直接档8无任意元件制动又无任二元件连成一体三元件自由转空档7）任意两件固连，第三件同步旋转，直接档方案主动件被动件固定57四、行星齿轮换档执行元件离合器、制动器和单向离合器基本作用：连接、固定和锁止。1、离合器：连接作用离合器鼓离合器活塞弹簧座卡环钢片（外花键）摩擦片（内花键）卡环止推轴承离合器毂密封圈回位弹簧四、行星齿轮换档执行元件离合器、制动器和单向离合器离合器鼓离582、制动器片式制动器钢片（外花键）摩擦片（内花键）制动器毂变速器壳（制动器鼓）2、制动器片式制动器钢片（外花键）摩擦片（内花键）制动器毂变59帯式制动器制动鼓转动方向制动带推杆活塞制动鼓帯式制动器制动鼓转动方向制动带推杆活塞制动鼓60单向离合器功用：

依靠其单向锁止原理来发挥固定或连接作用的，其连接和固定也只能是单方向的。结构：楔块外环内环楔块式单向离合器单向离合器功用：楔块外环内环楔块式单向离合器61五、行星齿轮变速器两轴两速式液力机械变速器五、行星齿轮变速器两轴两速式液力机械变速器621、空挡1、空挡632、低速挡变矩器输入轴

低速挡制动带制动前排齿圈行星架后排行星架

后排中心轮后排行星轮

后排齿圈输出轴2、低速挡变矩器输入轴低速挡制动带制动前排643、直接挡离合器接合变矩器输入轴

前排齿圈前排中心轮前排行星架后排行星架后排中心轮输出轴同转速同转速3、直接挡离合器接合变矩器输入轴前排齿圈654、倒档倒档制动带制动后排行星轮（换向）后排中心轮输出轴变矩器输入轴

4、倒档倒档制动带制动后排行星轮后排中心轮输出轴变矩器66六、液压自动换档操纵机构构成：滤网油泵主油路调压阀倒档制动器手控阀选挡手柄节气门节气门阀加速踏板换档阀调速阀低档制动器六、液压自动换档操纵机构构成：滤网油泵主油路调压阀倒档制动器671、动力源：油泵功用： 向变矩器、控制机构、齿轮系统、冷油器等提供足够的油液，实现传扭、控制、润滑、和降温。结构：内齿圈月牙形隔板主动齿轮吸油腔压油腔1、动力源：油泵功用：内齿圈月牙形隔板主动齿轮吸油腔压油腔68工作原理：

依靠容积的变化，进油和出油，又称为容积泵。 注意：a.装用自动变速器的汽车不能利用推车起动的方法使发动机运转；b.装用自动变速器的汽车不能被长距离拖车V