第二章 自动变速器(2).ppt

1、7/12/2020,1,汽车底盘电控技术,讲课人：张靖 邮箱:,2,7/12/2020,第二章 自动变速器,3,7/12/2020,2.3 行星齿轮变速系统,行星排 ,换挡离合器,换挡制动器,单向离合器,2.3 行星齿轮变速系统,知识要点 行星齿轮及机构的结构和变速原理 换挡执行机构的机构和工作原理 辛普森式行星齿轮变速系统,（）单行星排,单排行星齿轮机构是由一个太阳轮、一个带有两个和多个行星齿轮的行星架和一个齿圈组成的。,1-太阳轮；2-齿圈；3-行星架；4-行星齿轮,（2）简单行星齿轮机构传动比的计算方法,简单行星齿轮机构一般运动规律的特性方程式: n1 + an2 -（1+ a）n3 =

2、 0,齿圈转速,太阳轮转速,行星架转速,内齿圈与太阳轮的齿数比z2 / z1,由运动特性方程式不难看出: 如果将中心轮、齿圈、行星架三者中的任意一个作为主动件输入，余下两个任选一个作输出，最后一个固定（或以固定转速运转），则单排行星齿轮机构将以一定的传动比传递动力，由此可获得6种不同的传递组合。,n1+n2-(1+)n3=0,1）齿圈固定，太阳轮主动，行星架被动,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 + 为前进降速挡， 减速相对较大。,1-太阳轮；2-齿圈；3-行星架；4-行星齿轮,n1+n2-(1+)n3=0,2）齿圈固定，行

3、星架主动，太阳轮被动,传动比为 ： i31=1/(1 +) 为前进超速挡，增速相对较大。,1-太阳轮；2-齿圈；3-行星架；4-行星齿轮,n1+n2-(1+)n3=0,3 ）太阳轮固定，齿圈主动，行星架被动,传动比为： i23=1+z2/z1 =1+1/ 为前进降速挡，减速相对较小。,1-太阳轮；2-齿圈；3-行星架；4-行星齿轮,n1+n2-(1+)n3=0,4）太阳轮固定，行星架主动，齿圈被动,传动比为： i32=z2/(z1+z2) = /(1+) 为前进超速挡， 增速相对较小。,1-太阳轮；2-齿圈；3-行星架；4-行星齿轮,n1+n2-(1+)n3=0,5）行星架固定，太阳轮主动，齿

4、圈被动,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=- 为倒挡减速挡。,1-太阳轮；2-齿圈；3-行星架；4-行星齿轮,n1+n2-(1+)n3=0,6）行星架固定，齿圈主动，太阳轮被动,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=-z1/z2 =-1/ 为倒挡超速挡。,1-太阳轮；2-齿圈；3-行星架；4-行星齿轮,n1+n2-(1+)n3=0,如果不对三者中的任意元件进行固定，则单排行星齿轮机构处于自由运转状态，无法传递动力； 如果将任

5、意两元件连接起来，则第三个元件也一起运转，成为直接传动。,n1+n2-(1+)n3=0,n1+n2-(1+)n3=0,重要结论,行星齿轮机构的各个传动比受太阳轮和内齿圈的齿数影响，与行星轮的齿数无关，行星架虽然没有齿数，但是依靠行星轮，太阳轮，齿圈实现传动。 假设行星架有齿数，则由以上计算可知 Z行星架Z齿圈Z太阳轮,az2z1 1 2齿圈齿数； 1中心轮齿数。,2.3.2.换挡执行元件,换挡执行元件直接控制行星齿轮机构的工作，对行星齿轮机构的三元件进行约束，使其按不同路线传递动力。,换挡离合器,换挡制动器,单向离合器,片式离合器,22,7/12/2020,2.3.2.换挡执行元件,片式离合器

6、 将输入轴与行星齿轮机构中任意一元件连接在一起（把液力变矩器输出的能量传递给行星齿轮机构） 将行星齿轮机构中任意两元件连接起来 离合器的工作受控于自动变速器控制系统,23,7/12/2020,2.3.2.换挡执行元件,2.3.2.换挡执行元件,片式离合器的组成,1离合器鼓; 2、3密封圈; 4离合器活塞; 5回位弹簧; 6弹簧座; 7、11限位卡环; 8钢片; 9摩擦片; 10挡圈; 12止推轴承; 13离合器毂; 14变速器输入轴; 15控制油道; 16单向阀; 17前行星排行星架; 18变速器输出轴,基本组成: 离合器鼓、离合器活塞、回位弹簧、离合器片（钢片、摩擦片）、密封圈,1涡轮轴;2

7、回位弹簧;3活塞;4壳;5主动片; 6限位卡环; 7压盘;8从动片;9花键毂;10弹簧保持座,工作过程,变速器中所使用的多片式离合器一般为湿式 摩擦力的大小取决于活塞的压力，钢片、摩擦片的数目，在活塞压力不变的情况下，增加钢片、摩擦片的数目可以提高动力传递能力，但是会增加轴向尺寸。 回位弹簧多采用均匀分布螺旋弹簧，也有膜片弹簧，波形弹簧。 视频,带有单向阀的片式离合器,单向阀,进油腔,油封,泄油通道,离合器活塞,换挡离合器分离不彻底会有什么问题？,换挡冲击 摩擦片磨损加剧 变速器油温升高,安全阀的功用,压力油进入液压缸时，钢球在油压作用下压紧在阀座上，安全阀处于关闭状态，保证液压缸的密封。 压

8、力油排出时，缸体内的压力下降，安全阀在离心力作用下离开阀座处于开启状态，残留在缸内的液压油因离心力作用排出，使离合器分离彻底。,安全阀的缺点？ 液压平衡式活塞,离合器的主要技术参数式离合器片间隙 一般，邻片间隙为0.30.5mm，总间隙即为离合器活塞行程。 行程变大：造成片间打滑，说明有磨损 行程变小：造成分离不彻底,换挡离合器结合不紧密会有什么问题？,油温升高 水温升高（冷却器与发动机公用时）,换挡制动器,片式制动器,1制动毂;2限位卡环;3挡圈;4钢片和摩擦片;5弹簧座; 6回位弹簧; 7活塞;8、9密封圈;10碟形环;11变速器壳,片式制动器接合的平顺性好，间隙无须调整，其缺点是轴向尺寸

9、大。,带式制动器,带式制动鼓的优缺点,优点：结构简单易于安装，带式制动器轴向尺寸小可缩短变速器的长度。 缺点：使变速器壳体上产生局部的高应力区；制动带磨损后需要调整间隙；工作的平顺性差，控制油路中多配有缓冲阀。,（3）带式制动器,（3）单向离合器,类型,3.多排行星齿轮式变速器传动比的计算方法,特性方程式： n m-1 + a m n m -2 -（1 + a m ）n m -3 = 0,特性方程式： n m-1 + a m n m -2 -（1 + a m ）n m -3 = 0,特性方程式： n m-1 + a m n m -2 -（1 + a m ）n m -3 = 0,特性方程式： n

10、 m-1 + a m n m -2 -（1 + a m ）n m -3 = 0,4.典型行星齿轮式变速传动系统,辛普森式3挡行星齿轮式变速传动系统,1输入轴; 2倒挡及高速挡离合器鼓; 3前进挡离合器鼓和倒挡及高挡离合器毂; 4前进挡离合器毂和前齿圈; 5前行星排行星架; 6前后太阳轮组件; 7后行星排行星架和低挡及高挡制动器鼓; 8输出轴; C1 倒挡及高挡离合器; C2前进挡离合器; B12挡制动器; B2低挡及倒挡制动器; F1低挡单向离合器,日产3N71B型液力传动式自动变速器,1液力变矩器;2带式制动器（B1）;3前离合器（C1 ）;4后离合器（C2）; 5前行星架;6前齿圈; 7前

11、行星齿轮;8前后太阳轮组件;9后行星架; 10后行星齿轮;11后齿圈;12换向制动器（B2 ）; 13、16单向离合器; 14输出轴;15输入轴;17飞轮;18曲轴,1输入轴;2大太阳轮;3小太阳轮;4长行星轮; 5短行星轮;6行星架;7齿圈;8输出轴; C1前进挡离合器;C2倒挡及直接挡离合器; B12挡制动器;B2低挡及倒挡制动器;F11挡单向离合器,拉维奈尔式3挡行星齿轮式变速传动系统,平行轴式变速传动系统,平行轴式变速传动系统又称定轴式（固定轴线式）变速传动系统。它是在平行轴上装设有相对应的几组齿数不同的齿轮系，分别将其与轴连接起来，能得到所要求的各不相同的几组传动比。,双平行轴式变速传动系统,三平行轴式变速传动系统,1.双平行轴式变速传动系统,2. 三平行轴式变速传动系统,1液力变矩器; 2输出轴挡齿轮; 3输出轴挡齿轮; 4输入轴挡齿轮; 5挡离合器; 6挡离合器; 7输入轴挡齿轮; 8输入轴倒挡齿轮; 9倒挡