自動變速器課件

1、自動變速器自動變速器一、概述一、概述一）一） 自動變速器的優(yōu)點自動變速器的優(yōu)點優(yōu)點視頻二）自動變速器的分類二）自動變速器的分類三）三） 自動變速器的組成自動變速器的組成 自動變速器通常由液力變矩器、齒輪變速器、控制系統(tǒng)、冷卻系統(tǒng)等部分組成。1液力變矩器液力變矩器 液力變矩器位于自動變速器的最前端，它利用液力傳動的原理，將發(fā)動機的動力傳給自動變速器的輸入軸，它具有以下作用:1）起到自動離合器的作用，傳遞或切斷發(fā)動機與變速器之間的動力傳遞；2）減速增扭； 3）在一定范圍內(nèi)實現(xiàn)無級變速、變矩； 4）緩和沖擊；5）驅(qū)動控制系統(tǒng)的油泵運轉(zhuǎn)；6）起到飛輪的作用，使發(fā)動機運動平穩(wěn)。2齒輪變速器齒輪變速器 齒

2、輪變速器包括齒輪變速機構(gòu)和換擋執(zhí)行機構(gòu)兩大部分組成。常用的齒輪變速器主要有行星齒輪式和普通齒輪式兩種，它的作用是進一步擴大液力變矩器傳遞過來的轉(zhuǎn)速和轉(zhuǎn)矩的變化范圍，并使自動變速器具有空擋和倒擋，以中斷動力傳遞和實現(xiàn)倒車等。3控制系統(tǒng)控制系統(tǒng) 自動變速器的控制系統(tǒng)有液力式和電液式兩種。液力式控制系統(tǒng)由閥板以及液壓管路等組成。電液式控制系統(tǒng)除了閥板及液壓管路之外，還包括電子控制單元（ECU） 等電控系統(tǒng)。二、自動變速器選當手柄二、自動變速器選當手柄選當手柄的作用選當手柄的作用 駕駛員通過操縱選當手柄使自動變速器具有不同的擋位。P位置-駐車擋，機械鎖止自動變速器輸出軸，在停車時使用，可以起動發(fā)動機。

3、R位置倒擋，用于倒車。N位置空擋，用于短暫停車。可以起動發(fā)動機。D位置前進擋，可以根據(jù)行駛條件適時自動在1到4擋之間轉(zhuǎn)換。 通常用D-1表示D位置1擋，D-2表示D位置2擋，D-3表示D位置3擋，3擋是直接擋，D-4表示D位置4擋，4擋是超速擋。2位置前進擋，可根據(jù)行駛條件適時自動在1到2擋之間轉(zhuǎn)換，在2位置2擋時可以利用發(fā)動機反拖制動。L位置鎖止在前進擋中的1擋，不能升擋。可利用發(fā)動機反拖制動。Nissan選當手柄鎖止開關(guān)超速檔開關(guān)福特手柄福特手柄powerNoma奔馳選擋手柄奔馳選擋手柄奔馳選擋手柄奔馳選擋手柄本田手柄本田手柄三、變速傳動機構(gòu)三、變速傳動機構(gòu)1. 行星齒輪傳動行星齒輪傳動行

4、星齒輪機構(gòu)的組成：行星齒輪機構(gòu)的組成：它由太陽輪或稱為中心輪、行星齒輪、行星齒輪架，通常簡稱為行星架、齒圈等組成。行星齒輪為軸轉(zhuǎn)式齒輪系統(tǒng)，與定軸式齒輪系統(tǒng)一樣，也可以變速、變矩。行星齒輪工作原理 1)齒圈固定，太陽輪主動，行星架被動。2)齒圈固定，行星架齒圈固定，行星架主動，太陽輪被動。主動，太陽輪被動。4)太陽輪固定，行星太陽輪固定，行星架主動，齒圈被動。架主動，齒圈被動。5)行星架固定，行星架固定，太陽輪主動，齒圈被動。太陽輪主動，齒圈被動。6)行星架固定，行星架固定，齒圈主動，太陽輪被動。齒圈主動，太陽輪被動。7)把三元件中任意兩元件結(jié)合為一體的情況把三元件中任意兩元件結(jié)合為一體的情況

5、 當把行星架和齒圈結(jié)合為一體作為主動件，太陽輪為被動件或者把太陽輪和行星架結(jié)合為一體作為主動件，齒圈作為被動件的運動情況。從演示中我們可以看出，行星齒輪間沒有相對運動，作為一個整體運轉(zhuǎn)，傳動比為1，轉(zhuǎn)向相同。汽車上常用此種組合方式組成直接檔。078)三元件中任一元三元件中任一元件為主動，其余的兩元件自由：件為主動，其余的兩元件自由：從分析中可知，其余兩元件無確定的轉(zhuǎn)速輸出。第六種組合方式，由于升速較大，主被動件的轉(zhuǎn)向相反，在汽車上通常不用這種組合。其余的七種組合方式比較常用。行星齒輪傳動聯(lián)想記憶示意圖為了方便記憶，我們可以將行星齒輪傳動轉(zhuǎn)換成普通圓柱齒輪傳動。太陽輪相當于最小的齒輪，齒圈相當于

6、中等齒輪，行星架相當于最大的齒輪。其中行星架的齒數(shù)等于太陽輪齒數(shù)與齒圈齒數(shù)之和。1當齒圈固定時當齒圈固定時太陽輪主動，行星架被動，最小的齒輪帶動最大的齒輪旋轉(zhuǎn)降速，傳動比最大，在汽車上用作前進1檔反之，若行星架主動，太陽輪被動，最大的齒輪帶動最小的齒輪旋轉(zhuǎn)，升速，傳動比最小，在少數(shù)汽車上使用，作為前進超速2檔。2當太陽輪固定時當太陽輪固定時齒圈主動，行星架被動，較大齒輪帶動最大齒輪旋轉(zhuǎn)，降速，傳動比較大，在汽車上常用作前進2檔；反之，若行星架主動，齒圈被動，最大齒輪帶動較大齒輪旋轉(zhuǎn)，升速，傳動比略小于1，在汽車上用作前進超速1檔。3當行星架固定時當行星架固定時太陽輪主動，齒圈被動，最小齒輪帶動

7、較大齒輪旋轉(zhuǎn)，降速，反向，在汽車上用作倒檔。 離合器 軸間連接、元件間連接。特點：連接后一起轉(zhuǎn)動。1.離合器的組成離合器的組成卡環(huán)：它安裝在輸入軸轉(zhuǎn)鼓的卡環(huán)槽內(nèi)，限制活塞的行程。輸出轉(zhuǎn)鼓：其中心有齒形花鍵與輸出軸相連，邊緣有鍵槽。鋼片：是光板，外緣有矩形花鍵與輸入軸轉(zhuǎn)鼓內(nèi)鍵槽相連。1.離合器的組成 摩擦片：內(nèi)圓有花鍵，與行星齒輪某一元件相連接，其表面有銅基粉末冶金層或合成纖維層，以增大摩擦力。鋼片與摩擦片相間排列，可軸向移動。彈簧座卡環(huán)：安裝在輸入軸卡環(huán)槽內(nèi)。許多個回位彈簧沿圓周方向均勻分布。2.工作原理工作原理 當離合器結(jié)合時，控制油壓通過輸入軸中心孔進入活塞，克服回位彈簧力將鋼片和摩擦片壓

8、緊，產(chǎn)生摩擦力。這時動力從輸入軸經(jīng)過離合器傳到輸出軸。1213 當需要離合器分離時，控制油壓通過原來的管路排出，由于回位彈簧的作用，活塞回到初始的位置，摩擦片和鋼片分離，動力不能傳遞。12帶式制動器 制動器：將行星齒輪中某個元件與殼體連接鎖止。特點：制動后元件不動。1.帶式制動器組成：帶式制動器組成： 制動鼓：它與行星齒輪的某一元件相連接。制動帶：圍在轉(zhuǎn)鼓的外圓上，它的外表面是鋼帶，內(nèi)表面有摩擦材料，制動帶的一端用鎖銷固定在自動變速器殼體上，另一端與液壓油缸的推桿相接觸。油缸：它固定在自動變速器殼體上，其內(nèi)部有活塞和推桿相連接。2.帶式制動器的工作原理帶式制動器的工作原理當液壓缸無油壓時，制動

9、帶與鼓之間要有一定的間隙，制動鼓可隨與它相連的行星排元件一同轉(zhuǎn)動。當液壓缸通油壓時，作用在活塞上油壓力推動活塞，使之克服回位彈簧的彈力而移動，活塞上的推桿隨之向外伸出，將制動帶壓緊在制動鼓上，于是制動鼓被固定而不能轉(zhuǎn)動，此時，制動器處于制動狀態(tài)。13片式制動器1)片式制動器組成：片式制動器組成：固定架，有許多槽，它通過螺釘與變速器殼體相連接，固定架上有控制油道孔。鋼片外緣上有花鍵，與固定架上的槽或與變速器殼體上的花鍵槽相連接，是不動件。摩擦片內(nèi)圓上有花鍵，與行星齒輪的某元件相連接?；钊惭b在活塞缸內(nèi)，回位彈簧作用在活塞上。2)工作原理工作原理當需要制動行星架時，控制油壓進入活塞油缸，推動活塞壓

10、縮回位彈簧，將摩擦片、鋼片壓緊，由于鋼片與自動變速器殼體相連接，所以行星架制動不轉(zhuǎn)。制動器不起作用時，控制油液排出油缸，由于回位彈簧的作用，活塞回到原來位置。13辛普森式行星齒輪變速機構(gòu) 工作原理工作原理D1擋擋1 在D-1擋時，控制系統(tǒng)使離合器C0、C1接合，單向離合器F2參加工作。D1擋擋2 對超速行星排來說，離合器C0接合，將行星架與太陽輪連接在一起，超速行星齒輪排自鎖，作為一體轉(zhuǎn)動，傳動比為1。D1擋擋3 對三擋變速部分來說，前傳動軸通過離合器C1帶動后傳動軸、后排齒圈轉(zhuǎn)動，單獨看后排行星齒輪機構(gòu)，齒圈順時針輸入，帶動太陽輪逆時針轉(zhuǎn)動。D1擋擋4. 再單獨看前排行星齒輪機構(gòu)，太陽輪將動

11、力傳到前排行星齒輪機構(gòu)后，由于單向離合器不允許前排行星架逆時針轉(zhuǎn)動，所以當太陽輪逆時針轉(zhuǎn)動時，行星架不轉(zhuǎn)，齒圈順時針轉(zhuǎn)動，帶動輸出軸轉(zhuǎn)動，向外輸出。D1擋擋5 在整個傳動過程中，經(jīng)過兩排行星齒輪降速，變速器處于一擋。L擋工作原理 1 L擋時離合器C0、C1接合、制動器B3制動。L擋工作原理2 對超速行星排來說，離合器C0接合，將行星架與太陽輪連接在一起，超速行星齒輪排自鎖，作為一體轉(zhuǎn)動，傳動比為1。L擋工作原理3 對三擋變速部分來說，前傳動軸通過離合器C1帶動后傳動軸、后排齒圈轉(zhuǎn)動，單獨看后排行星齒輪機構(gòu)，齒圈順時針輸入，帶動太陽輪逆時針轉(zhuǎn)動。L擋工作原理4. 再單獨看前排行星齒輪機構(gòu)，太陽輪

12、將動力傳到前排行星齒輪機構(gòu)后，由于單向離合器不允許前排行星架逆時針轉(zhuǎn)動，所以當太陽輪逆時針轉(zhuǎn)動時，行星架不轉(zhuǎn)，齒圈順時針轉(zhuǎn)動，帶動輸出軸轉(zhuǎn)動，向外輸出。L擋工作原理5 與D-1擋工作元件比較，L擋時，制動器B3制動前排行星架，所以在正向傳動中，即由發(fā)動機向車輪傳動時，L擋工作原理與D-1擋完全相同，但是在反向傳動時，即由車輪向發(fā)動機傳動時，由于B3制動了前排行星架，所以在L擋時反拖。而D-1擋不反拖。D2擋擋1. 2擋時離合器0、C1接合、制動器B2制動、單向離合器F1參加工作。D2擋擋2 對超速行星排來說，離合器C0接合，將行星架與太陽輪連接在一起，超速行星齒輪排自鎖，作為一體轉(zhuǎn)動，傳動比為

13、1。D2擋擋 3 對三擋變速機構(gòu)來說，C1接合，動力傳到后排齒圈，這些同于一擋。制動器B2和單向離合器F1工作，不允許太陽輪逆時針轉(zhuǎn)動，允許順時針轉(zhuǎn)動。對于后排行星齒輪機構(gòu)來說，齒圈順時針輸入，力圖使太陽輪逆時針轉(zhuǎn)動，而太陽輪不動，所以齒圈帶動行星架轉(zhuǎn)動，行星架帶動輸出軸轉(zhuǎn)動而輸出。對于前排行星齒輪機構(gòu)來說，齒圈順時針轉(zhuǎn)動，行星架自由轉(zhuǎn)動，不影響后排行星齒輪機構(gòu)輸出。D2擋擋4 由于是齒圈帶動行星架轉(zhuǎn)動，所以是減速傳動，變速器處于二擋。22擋擋1. 2-2擋時離合器C0、C1接合、制動器B1制動。22擋擋2 對超速行星排來說，離合器C0接合，將行星架與太陽輪連接在一起，超速行星齒輪排自鎖，作為

14、一體轉(zhuǎn)動，傳動比為1。22擋擋 3. 與D-2擋工作元件比較，在D-2擋時，太陽輪由單向離合器F1、制動器B2控制不允許其逆時針轉(zhuǎn)動，允許順時針轉(zhuǎn)動，而在2-2擋時，太陽輪由制動器B1控制既不能順時針轉(zhuǎn)動，也不能逆時針轉(zhuǎn)動，所以在正向傳動中，即由發(fā)動機向車輪傳動時，2-2擋工作原理與D-2擋完全相同，但是在反向傳動時，即由車輪向發(fā)動機傳動時，由于B1制動了太陽輪，所以在2-2擋時反拖。22擋擋4 由于是齒圈帶動行星架轉(zhuǎn)動，所以是減速傳動，變速器處于二擋。D3擋擋1 3擋時離合器0、C1、C2接合。D3擋擋2 對超速行星排來說，離合器C0接合，將行星架與太陽輪連接在一起，超速行星齒輪排自鎖，作為

15、一體轉(zhuǎn)動，傳動比為1。D3擋擋3 對三擋變速機構(gòu)來說，C1接合，動力傳到后排齒圈，這些也同于一擋。C2接合，動力傳給太陽輪。對于后行星齒輪排來說，齒圈和行星架都與中間軸連接，所以后行星齒輪排自鎖，由此也導(dǎo)致了整個前后排行星齒輪自鎖，所以，前后行星齒輪作為一個整體轉(zhuǎn)動向外輸出。D3擋擋4 由于超速行星排和三檔齒輪排傳動比均為1，所以整個傳動的傳動比為1， 通常稱為直接擋。D4擋擋1 4擋時制動器B0制動、離合器C1、C2接合。D4擋擋2 對超速部分來說，B0制動，制動太陽輪，超速行星排中行星架輸入，太陽輪固定，齒圈輸出，傳動比小于1，為超速傳動。D4擋擋3 對于三擋部分來說，傳動同于D-3擋，即

16、傳動比為1。D4擋擋4 超速部分與三擋部分合起來整個傳動為超速傳動。變速器處于4擋。R擋擋1 當選擋手柄在R位置時為倒擋，倒擋時離合器C0、C2接合，制動器B3制動。R擋擋2 同D-1擋一樣，C0接合時，超速行星排1：1的輸出R擋擋3 C2接合時，動力傳給太陽輪。當制動器B3制動時，制動前排行星架，對前排行星齒輪機構(gòu)來說，太陽輪順時針輸入，行星架制動，齒圈逆時針減速輸出。R擋擋4 自動變速器倒擋傳動。拉維挪式齒輪變速機構(gòu)拉維挪式齒輪變速機構(gòu)一、一、 拉維諾行星齒輪傳動組成拉維諾行星齒輪傳動組成18二、動力傳動線路二、動力傳動線路1擋的工作原理 1）1擋時離合器C2接合、單向自由輪F參加工作。1

17、擋的工作原理 2）離合器C2結(jié)合，輸入軸的動力通過它傳給小太陽輪，單向自由輪F不允許行星架逆時針轉(zhuǎn)動。小太陽輪順時針轉(zhuǎn)動，帶動短行星齒輪逆時針轉(zhuǎn)動，并力圖使行星架逆時針轉(zhuǎn)動，由于單向自由輪不允許行星架逆時針轉(zhuǎn)動，所以繞行星架逆時針轉(zhuǎn)動的短行星齒輪帶動長行星齒輪順時針轉(zhuǎn)動，長行星齒輪帶動齒圈順時針轉(zhuǎn)動。1擋的工作原理 3）齒圈經(jīng)過齒輪將動力傳給主減速器主動錐齒輪。自動變速器處于1擋。2擋的工作原理 1）2擋時離合器C2接合、制動器B1制動。2擋的工作原理 2）離合器C2接合，輸入軸的動力通過它傳到小太陽輪，這些同于1擋傳動。制動器B1制動大太陽輪，所以長行星齒輪連同行星架在小行星齒輪的帶動下一起

18、繞大太陽輪順時針轉(zhuǎn)動。長行星齒輪帶動齒圈順時針轉(zhuǎn)動，2擋的工作原理 3）齒圈經(jīng)過齒輪將動力傳給主減速器主動錐齒輪。自動變速器處于2擋3擋的工作原理 1）3擋時離合器C1、C2、C3接合。3擋的工作原理 2）離合器C1、C2接合，輸入軸的動力將通過它們傳給大、小太陽輪，離合器C3接合，輸入軸將動力通過它傳給行星架，此時行星架和小太陽輪均與輸入軸連接，從行星齒輪傳動原理我們已經(jīng)知道，當此種工況行星齒輪機構(gòu)自鎖，元件間沒有相對運動，傳動比為1，輸入軸的動力通過齒輪直接傳給主減速器，自動變速器處于3擋。3擋的工作原理 3）3擋傳動4擋的工作原理 1）4擋時制動器1制動、離合器C3接合。4擋的工作原理 2）當制動器B1制動時，制動大太陽輪，當離合器C3接合時，輸入軸的動力傳給行星架，對于行星齒輪排來說，相當于太陽輪固定，行星架輸入，齒圈輸出，從行星齒輪傳動原理我們已