《汽车底盘电控系统检修》课件 项目二任务三：检修行星齿轮变速传动机构

汽车底盘电控系统检修仅供内部使用FOR

INTERNALUSEONLY项目二检修电控自动变速器仅供内部使用FOR

INTERNALUSEONLY任务三检修行星齿轮变速传动机构目

录12单排单行星齿轮机构单排双行星齿轮机构3辛普森式行星齿轮自动变速器4拉维娜式行星齿轮自动变速器教学目标1.知识目标（1）熟悉单排单行星齿轮机构的特点、运动规律（2）熟悉单排双行星齿轮机构的特点、运动规律（3）掌握4-9速行星齿轮自动变速器的结构、动力传递2.能力目标（1）能熟练拆装辛普森式自动变速器（2）能熟练拆装拉维娜式自动变速器3.素质目标（1）培养学生精益求精的工匠精神（2）培养学生技能报国的爱国精神（3）培养学生热爱汽车的技术品质一辆自动档汽车车主反映，车辆运行过程中变速器部位伴随有明显的呜呜声，而且发动机转速越高，呜呜声音也越高。导—案例导入一、单排单行星齿轮机构齿圈行星架太阳轮行星齿轮析—原理分析1.行星齿轮的作用1.传力—传力给行星架或由行星架传出2.变向—设计倒挡（单行星）析—原理分析单排单行星齿轮齿轮机构有三个运动部件：太阳轮、齿圈和行星架。行星齿轮机构工作时将太阳轮、齿圈和行星架这三者中的任一元件作为主动件，使它与输入轴连接，将另一元件作为被动件与输出轴连接，再将第三个元件加以约束制动。这样整个行星齿轮机构即以一定的传动比传递动力。析—原理分析课堂自测练习题单排单行星齿轮机构中的三个基本运动元件是：（

）（多选）A.行星架B.太阳轮C.行星齿轮D.齿圈课堂测试2.单排单行星齿轮机构的运动特性根据能量守恒定律，由作用在单排单行星齿轮机构各元件上的力矩和结构参数，可以得出表示单排行星齿轮机构运动规律的特性方程式为：

ｎ１＋αｎ２－（１＋α）ｎ３＝０式中：ｎ１——太阳轮转速；ｎ２——齿圈转速；ｎ３——行星架转速；α——齿圈齿数ｚ２与太阳轮齿数ｚ１之比，即α＝ｚ２／ｚ１，且α＞１。析—原理分析课堂自测练习（

）单排单行星齿轮齿轮机构中，若行星架固定不旋转，太阳轮和齿圈的运动方向一定是相反的。（

）单排单行星齿轮齿轮机构中，若齿圈固定不旋转，行星架和太阳轮的运动方向一定是相反的。析—原理分析行星架固定析—原理分析齿圈固定3.单排单行星齿轮齿轮机构结构简化1—太阳轮，转速ｎ１2—齿圈，转速ｎ２3—行星架，转速ｎ３α＝ｚ２／ｚ１析—原理分析难点：传动比的计算？难点：原理？4.单排单行星齿轮齿轮机构的八种运动形式析—原理分析

（1）太阳轮固定，齿圈主动，行星架被动

传动比为：

i23=1+1/α可做为前进降速挡，减速相对较小。（2）太阳轮固定，行星架主动，齿圈被动

析—原理分析传动比为：i32=α/(1+α)可做为前进超速挡，增速相对较小。（3）齿圈固定，太阳轮主动，行星架被动

析—原理分析太阳轮带动行星齿轮沿静止的齿圈旋转，从而带动行星架以较慢的速度与太阳轮同向旋转，传动比为：i13=1+α可做为前进降速挡，减速相对较大。（4）齿圈固定，行星架主动，太阳轮被动

析—原理分析传动比为：

i31=1/(1+α)可做为前进超速挡，增速相对较大。（5）行星架固定，太阳轮主动，齿圈被动

析—原理分析行星架固定，行星齿轮只能自转，太阳轮经行星齿轮带动齿圈旋转输出动力。齿圈的旋转方向与太阳轮相反。传动比为：i12=z2/z1=-α可做为倒挡减速挡。

（6）行星架固定，齿圈主动，太阳轮被动

析—原理分析行星架固定，行星齿轮只能自转，齿圈经行星齿轮带动太阳轮旋转输出动力。太阳轮的旋转方向与齿圈相反，传动比为：i21=-1/α可做为倒挡超速挡。（7）直接传动若三元件中的任两元件被连接在一起，则第三元件必然与这两者以相同的转速、相同的方向转动。（8）自由转动若所有元件均不受约束，则行星齿轮机构失去传动作用。此种状态相当于空挡。

析—原理分析课堂自测练习对于单行星齿轮机构，下面方案一定能够获得低速挡方案的是（

）。A.行星架输入B.行星架输出C.太阳轮输入D.太阳轮输出课堂测试单排单行星齿轮机构运动方式总结析—原理分析二、单排双行星齿轮机构1—太阳轮2—齿圈3—行星架4、5—行星齿轮析—原理分析1.单排双行星齿轮齿轮机构运动规律

ｎ１-αｎ２－（１-α）ｎ３＝０式中：ｎ１—太阳轮转速；ｎ２—齿圈转速；ｎ３—行星架转速；α——齿圈齿数ｚ２与太阳轮齿数ｚ１之比，即α＝ｚ２／ｚ１，且α＞１。析—原理分析课堂自测练习单排双行星齿轮机构中，若行星架固定，太阳轮和齿圈是同向的。()析—原理分析2.单排双行星齿轮机构运动方式（1）行星架固定，太阳轮为主动件，齿圈为从动件则行星齿轮的轴线亦被固定，行星齿轮只能自转，不能公转。可获得减速传动，传动比i为：n1／n2=α由于行星架固定，所以n3=0。因为齿圈的齿数z2大于太阳轮的齿数z1，所以这一传动比的数值α要大于1。结果从动件与主动件是同向，减速传动。析—原理分析（2）行星架固定，齿圈为主动件，太阳轮为从动件可获得增速传动，其传动比i为：n2／n1=1／α由于行星架固定，所以n3=0。由于太阳轮的齿数z1，小于齿圈的齿数z2，因而α大于1，所以1/α小于1。可实现同向增速传动。析—原理分析（3）太阳轮固定，行星架为主动件，齿圈为从动件此时传动比i为：n3／n2=α／(α一1)由于太阳轮固定，所以n1=0。这一传动比大于1。结果从动件与主动件是同向，减速传动。析—原理分析（4）太阳轮固定，齿圈为主动件，行星架为从动件即可获得同向增速传动。传动比为：n2／n3=(α-1)／α这一传动比i小于1。结果实现同向增速传动。析—原理分析（5）齿圈固定，行星架主动，太阳轮从动传动比为：n3／n1=1／(1一α)由于α大于1，（1一α）小于0。此传动比绝对值小于1，表示输出与输入转向相反（如且为增速传动。析—原理分析（6）齿圈固定，太阳轮主动，行星架从动可获得减速传动，传动比为：n1／n3=1一α由于齿圈固定，所以n2=0，此传动比小于0结果：从动件与主动件是反向、减速传动。析—原理分析（7）直接传动若将任意两个基本元件互相连接起来，也就是说，使n1等于n2或n2等于n3，则由行星排的运动特性方程可知，第三个基本元件的转速必与前两个基本元件的转速相同，即3个基本元件将以同样的转速一同旋转。此时，不论以哪两个基本元件为主动件、从动件，其传动比都是1，这种情况相当于直接档。（8）自由传动若3个基本元件都没有被固定，各个基本元件都可以自由转动，则此时该机构不论以哪两个基本元件为主动件、从动件，都不能获得动力传递，处于空档状态。析—原理分析课堂自测练习单排双行星齿轮机构中，能获得低速档的是：()A.行星架固定，齿圈输入B.行星架固定，太阳轮输入C.齿圈固定，太阳轮输入D.齿圈固定，行星架输入析—原理分析单排双行星齿轮机构运动方式总结析—原理分析三、辛普森式行星齿轮自动变速器1.结构特征双排辛普森式行星齿轮机构1-前齿圈；2-共用太阳轮；3-前行星齿轮；4-后行星齿轮；5-后行星架；6-前架后圈组件CR-CR式行星齿轮机构1-前太阳轮；2-前架后圈组件；3-前行星齿轮；4-前圈后架组件；5-后行星齿轮；6-后太阳轮析—原理分析2.四速辛普森式自动变速器析—原理分析1-超速输入轴；2-输入轴；9-输出轴；12-超速行星排；13-前行星排；14-后行星排析—原理分析课堂自测练习丰田A340E有4个前进挡。（

）析—原理分析（1）换档执行元件的作用C0——离合器，连接第1排行星架和太阳轮C1——离合器，使中间轴与第2排排齿圈相连C2——离合器，使中间轴与2、3排共用太阳轮相连B0——制动器，制动第1排太阳轮B1——制动器，锁定2、3排共用太阳轮，使之不能逆时针转动B2——制动器，使单向离合器F1起作用B3——制动器，锁定第3排行星架，使之不动F0——单向离合器：发动刚开始带动变速器工作时，连接第1排行星架和太阳轮F1——单向离合器：B1作用时，锁定2、3排共用太阳轮，使之不能逆时针转动F2——单向离合器：锁定第3排行星架，使之不能逆时针转动析—原理分析超速离合器C0用于连接超速行星架和超速太阳轮。超速单向离合器F0的作用是保护超速离合器C0。当发动机刚启动时，油路中油压较低，作用在超速离合器C0上的压力较小，使离合器摩擦片容易打滑，产生磨损。当与超速离合器C0并列装上超速单向离合器F0时，超速单向离合器F0反向锁止，这样在超速离合器C0摩擦片间不会产生打滑，使其得到保护。单向离合器F0的结构析—原理分析F1和F2的结构析—原理分析（2）各档位分析驻车档（P档）析—原理分析空挡在空档，由于停车闭锁爪并不工作，当有外力作用在汽车上或汽车停在斜坡上时，车辆仍可移动。所以，当汽车长时间停车时，不应将换档杆拨至空档，而应拨至停车档，并进行驻车制动，以防车辆溜动而引发事故。析—原理分析课堂练习题P档和空挡的作用是相同的。（

）析—原理分析R档动力传递析—原理分析D1档动力传递析—原理分析D2档动力传递析—原理分析D3档动力传递析—原理分析D4档动力传递析—原理分析

制动1档动力传递析—原理分析

制动2档动力传递析—原理分析课堂自测练习丰田A340E的D1档的执行元件有：（

）A.C0B.C1C.B0D.B1析—原理分析说明：1.○表示换档执行元件工作。2.从左往右3排的参数分别为：а0、а1和а2。3.倒档传动比中的“-”表示输入输出反向。析—原理分析3.六速辛普森式自动变速器析—原理分析3.1结构特点3个圈架一体组件3排圈1排架组件2排圈3排架组件1排圈2排架组件(565)反作用太阳齿轮止推轴承总成(566)反作用太阳齿轮总成(567)反作用行星齿轮总成(568)输入行星齿轮架止推轴承总成(569)输入太阳齿轮止推轴承总成(570)输入行星齿轮架总成(571)输入太阳齿轮(572)输入太阳齿轮止推轴承总成(573)输出行星齿轮架止推轴承总成(574)输出行星齿轮架总成析—原理分析第2排太阳轮常态动力输入（与输入轴花键配合）析—原理分析析—原理分析(400)控制阀体螺栓(401)控制电磁阀支架(402)阀油路板(403)油路板至阀体隔板总成(404)控制阀体单向球阀（数量：6）(405)控制阀体总成(406)控制阀体隔板固定件（数量：2）(407)执行器进油量储能器弹簧（数量：5）(408)执行器进油量储能器活塞（数量：5）(409)可变高速档和2-3-4档离合器壳体阀球(434)控制阀油路板球弹簧总成析—原理分析225.传动链条230.主减速器太阳轮232.差速器析—原理分析540.2-6档离合器波形片541.

2-6档离合器钢片542.2-6档离合器摩擦片543.

单向离合器544.

低-倒档离合器底板545.低-倒档离合器摩擦片546.

低-倒档离合器钢片547.

低-倒档离合器波形片551.

低-倒档与1-2-3-4档离合器壳体555.

输出太阳轮557.

1-2-3-4档离合器波形片558.

1-2-3-4档离合器钢片559.

1-2-3-4档离合器摩擦片560.

1-2-3-4档离合器底板561.

1-2-3-4档离合器卡环析—原理分析(50)自动变速器壳体(535)2-6档离合器活塞总成(536)2-6档离合器弹簧(537)2-6档离合器弹簧座圈(538)3-5档倒档和4-5-6档离合器壳体止推轴承(539)3-5档倒档和4-5-6档离合器壳体总成(540)2-6档离合器压盘（波形）(541)2-6档离合器片（数量：2）(542)2-6档离合器（带摩擦材料）片总成（数量：2）-取决于车型(543)低速档和倒档离合器总成(544)低速档和倒档离合器底板(545)低速档和倒档离合器（带摩擦材料）片总成（数量：3）(546)低速档和倒档离合器片（数量：3）(547)低速档和倒档离合器压盘（波形）(548)低速档和倒档离合器弹簧座圈(549)低速档和倒档离合器弹簧(550)低速档和倒档离合器活塞(551)低速档和倒档与1-2-3-4档离合器壳体(552)1-2-3-4档离合器活塞(553)1-2-3-4档离合器弹簧(554)1-2-3-4档离合器活塞固定件(555)输出太阳齿轮总成(556)输出太阳齿轮止推轴承总成(557)1-2-3-4档离合器（波形）片(558)1-2-3-4档离合器片（数量：2）(559)1-2-3-4档离合器（带摩擦材料）片总成（数量：2）(560)1-2-3-4档离合器盖(561)1-2-3-4档离合器底板卡环

析—原理分析527.4-5-6档离合器摩擦片528.4-5-6档离合器钢片529.

4-5-6档离合器底板532.4-5-6档离合器卡环析—原理分析3.2各执行元件的作用C2-6：固定反作用太阳轮。C3-5-R：连接反作用太阳轮和输入轴C4-5-6：连接输入轴和反作用行星齿轮架CL-R：固定反作用行星齿轮架C1-2-3-4：固定输出行星齿轮太阳轮OWC：低-倒单向离合器，从输入轴方向看，相应行星齿轮架只能顺时针旋转传动链条：连接驱动齿轮架和被驱动齿轮架析—原理分析（1）D1档位经过第2排大减速，第1排小减速3.3各档位工作情况析—原理分析输入轴有逆时针旋转趋势，被OWC阻止。被制动大减速小减速析—原理分析（2）D2档位通过制动第3排太阳轮，提高2圈3架组件的转速析—原理分析（3）D3档位通过连接输入轴与第3排太阳轮，进一步提高2圈3架组件的转速。析—原理分析（4）D4档位第2排实现等速传动，因此第1排齿圈与输入轴转速相同，实现1次小减速析—原理分析（5）D5档位通过第3排等速传动析—原理分析（6）D6档位第3排实现增速传动析—原理分析（7）制动1档析—原理分析（8）R档第3排太圈反向析—原理分析析—原理分析4.八速辛普森式自动变速器析—原理分析析—原理分析GS1GS2GS3GS4动力输入动力输出1、2排太阳轮组件1排行星架1圈2架组件2圈3架4架组件3排齿圈3太4圈组件4排太阳轮5.九速辛普森式自动变速器析—原理分析析—原理分析四、拉维娜式行星齿轮自动变速器1.结构特征1-小太阳轮；2-行星架；3-短行星轮；4-长行星轮；5-齿圈；6-大太阳轮1-共用太阳轮；2-长行星轮；3-前齿圈；4-共用行星架；5-短行星轮；6-后齿圈析—原理分析2.四速拉维娜式自动变速器析—原理分析2.1结构特点前排（单）后排（双）前后排共用齿圈前后排共用行星架前后排共用长行星齿轮共用齿圈共用长行星齿轮共用行星架前排（单）后排（双）析—原理分析K1、K2和K3三个动力输入K1：连接输入轴与前排太阳轮（绿色）；K2：连接输入轴与后排太阳轮（蓝色）K3：连接输入轴与共用行星架（紫色）输入轴前排（单）后排（双）析—原理分析两个制动器和一个单向离合器B1：制动共用行星架（蓝色）F1：单向制动共用行星架，不允许逆转（紫色）B2：制动前排太阳轮（紫色）析—原理分析2.2前后排参数大众01M/01N行星齿轮机构中，大太阳轮齿数为24，小太阳轮齿数为21，齿圈齿数为57。故前排参数：а1=57/24=2.375后排参数：а2=57/21=2.714析—原理分析（1）D1档2.3各档位分析输入轴前排（单）后排（双）通过后排起作用（大减速）实现动力传递（后排行星架有逆转趋势，被F1阻止）析—原理分析D1档位传动比的计算根据行星齿轮机构运动规律的特性方程式得：n21—а2n22—(1—а2)n23=0(后行星排)式中：n23=0经整理得1挡传动比：i1=n21／n22=а2=2.714析—原理分析D2档输入轴前排（单）后排（双）通过前、后排同时起作用（小减速）实现动力传递。析—原理分析D2档位传动比的计算根据行星齿轮机构运动规律的特性方程式得：n11+а1n12—(1+а1)n13=0(前行星排)n21—а2n22—(1—а2)n23=0(后行星排)式中：n11=0；n12=n22；n13=n23经整理得2挡传动比：i2=n21／n22=(а1+а2)／（1+а1）=1.507

析—原理分析D3档通过后排起作用（等速）实现动力传递。输入轴前排（单）后排（双）析—原理分析D3档位传动比的计算根据行星齿轮机构运动规律的特性方程式得：n21—а2n22—(1—а2)n23=0(后行星排)式中：n21=n23经整理得3挡传动比：i3=n21／n22=1

析—原理分析D4档输入轴前排（单）后排（双）通过前排起作用（增速）实现动力传递。析—原理分析D4档位传动比的计算根据行星齿轮机构运动规律的特性方程式得：n11+а1n12—(1+а1)n13=0(前行星排)式中：n11=0经整理得4挡传动比：i4=n13／n12=а1/（1+а1）

=0.704

析—原理分析制动1档输入轴前排（单）后排（双）通过后排起作用（大减速）实现动力传递，有发动机制动作用。析—原理分析R档通过前排起作用（减速并变向）实现动力传递。输入轴前排（单）后排（双）R档位传动比的计算根据行星齿轮机构运动规律的特性方程式得：n11+а1n12—(1+а1)n13=0(前行星排)式中：n13=0经整理得R挡传动比：iR=（n12／n13）=I-а1I=2.375析—原理分析析—原理分析3.六速拉维娜式自动变速器输出齿轮中间轴油泵位置输入轴差速器齿轮后行星齿轮组行星轮B)太阳轮C)内齿圈前行星齿轮组D)行星轮E)太阳轮F)内齿圈G)锁后行星齿轮组后行星齿轮组中的前太阳轮后行星齿轮组中后太阳轮前行星齿轮组行星架前行星齿轮组太阳轮析—原理分析析—原理分析关键特点：C2和C1、C3之间有转速差。析—原理分析6CF（1）D1档F1单向制动行星架；D1档无发动机制动作用。析—原理分析析—原理分析6CF（2）制动1档B2直接制动行星架；11档有发动机制动作用。析—原理分析析—原理分析6CF（3）D2档B1制动第2排太阳轮；D2档有发动机制动作用。析—原理分析析—原理分析6CF（4）D3档C1C3同时动力输入；D3档有发动机制动作用。析—原理分析析—原理分析6CF（5）D4档C1C2同时动力输入；D4档有发动机制动作用。析—原理分析析—原理分析6CF（6）D5档C2C3同时动力输入；D5档有发动机制动作用。析—原理分析析—原理分析6CF（7）D6档B1制动第2排太阳轮；D6档有发动机制动作用。析—原理分析析—原理分析6CF（8）R档B2制动第2排行星架；R档有发动机制动作用。析—原理分析析—原理分析析—原理分析4.七速拉维娜式自动变速器析—原理分析析—原理分析分析技巧析—原理分析共有三种情况：1.K1起作用：传动比为12.B1起作用：传动比为（1+α2）/α23.B2起作用：传动比为（α1+α2）/α2n11-а1n12-(1-а1)n13=0(第一行星排)n21+а2n22-(1+а2)n23=0(第二行星排)析—原理分析析—原理分析有4种情况：1.K3起作用：直接档2.B3、K3起作用：倒挡3.K2、K