辛普森式自動(dòng)變速器

1、辛普森式自動(dòng)變速器辛普森式自動(dòng)變速器學(xué)習(xí)目標(biāo)學(xué)習(xí)目標(biāo): 1.了解辛普森式行星齒輪變速器的特了解辛普森式行星齒輪變速器的特點(diǎn)與結(jié)構(gòu)。點(diǎn)與結(jié)構(gòu)。 2.掌握辛普森式行星齒輪變速器組成掌握辛普森式行星齒輪變速器組成和工作原理。和工作原理。課堂小結(jié)布置作業(yè)教學(xué)過程教學(xué)目標(biāo)辛普森式行星齒輪變速器的結(jié)構(gòu) 辛普森式行星齒輪變速器由辛普森式行星齒輪機(jī)構(gòu)和相應(yīng)的換擋執(zhí)行元件組成。 辛普森式行星齒輪機(jī)構(gòu)是一種雙排行星齒輪機(jī)構(gòu)，前后行星排有兩種連接方式，一種是前排行星齒輪機(jī)構(gòu)的齒圈和后排行星齒輪機(jī)構(gòu)的行星架相連，稱為前齒圈和后行星架組件，輸出軸通常與前齒圈和后行星架組件連接。另一種是前行星齒輪機(jī)構(gòu)的行星架和后行星齒輪

2、機(jī)構(gòu)的齒圈相連，稱為前行星架和后齒圈組件，輸出軸通常與前行星架和后齒圈組件連接。課堂小結(jié)布置作業(yè)教學(xué)目標(biāo)教學(xué)過程圖2 前行星架和后齒圈組件動(dòng)力輸出圖1 前齒圈和后行星架組件動(dòng)力輸出辛普森式行星齒輪的特點(diǎn) 兩排行星齒輪共用太陽(yáng)輪，前行星架與后齒圈連接并作為整個(gè)行星齒輪機(jī)構(gòu)的輸出單元?？蓪?shí)現(xiàn)3個(gè)前進(jìn)擋和1個(gè)倒擋，若再增加一排行星齒輪機(jī)構(gòu)，便可組成4個(gè)前進(jìn)擋和1個(gè)倒擋。 優(yōu)點(diǎn)：結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單緊湊，工作原理便于理解，是目前應(yīng)用最為廣泛的一種復(fù)合式行星齒輪機(jī)構(gòu)。課堂小結(jié)布置作業(yè)教學(xué)目標(biāo)教學(xué)過程 課堂小結(jié)布置作業(yè)教學(xué)目標(biāo)教學(xué)過程 課堂小結(jié)布置作業(yè)教學(xué)目標(biāo)教學(xué)過程4擋辛普森式行星齒輪變速器的結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)圖換擋執(zhí)行元件的

3、功能課堂小結(jié)布置作業(yè)教學(xué)目標(biāo)教學(xué)過程換擋執(zhí)行元件功能C0超速擋離合器連接超速行星排的太陽(yáng)輪與超速行星架C1前進(jìn)擋離合器連接前排齒圈C2直接擋、倒擋離合器連接公共太陽(yáng)輪B0超速擋制動(dòng)器制動(dòng)超速太陽(yáng)輪B12擋滑行制動(dòng)器制動(dòng)公共太陽(yáng)輪B22擋制動(dòng)器制動(dòng)F1外座圈，當(dāng)F1起作用時(shí)，可以防止公共太陽(yáng)輪逆時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng)B3低、倒擋制動(dòng)器制動(dòng)后排行星架F0超速擋單向離合器單向固定超速太陽(yáng)輪F12擋（一號(hào)）單向離合器當(dāng)B2工作時(shí)，防止公共太陽(yáng)輪逆時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng)F2低擋（二號(hào)）單向離合器防止后排行星架逆時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng)各擋位動(dòng)力傳遞路線D1擋 D1擋時(shí)，C0、C1、F0、F2工作。 C0和F0工作將超速行星排的太陽(yáng)輪和行星架相連，

4、此時(shí)超速行星排成為一個(gè)剛性整體（傳動(dòng)比為1），輸入軸的動(dòng)力順時(shí)針傳到超速內(nèi)齒圈。C1工作將動(dòng)力傳給后排內(nèi)齒圈，后排內(nèi)齒圈順時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng)，驅(qū)動(dòng)后行星齒輪順時(shí)針傳動(dòng)。后行星輪驅(qū)動(dòng)公共太陽(yáng)輪逆時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng)，后行星架輸出。 課堂小結(jié)布置作業(yè)教學(xué)目標(biāo)教學(xué)過程 由于前后行星排共用一個(gè)太陽(yáng)輪，此時(shí)太陽(yáng)輪驅(qū)動(dòng)前排行星輪順時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng)。汽車在起步時(shí)，由于前排行星架有逆時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng)趨勢(shì)，所以單向離合器F2工作。單向固定前行星架，前排行星齒輪驅(qū)動(dòng)后齒圈順時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng)輸出動(dòng)力。 D1擋傳遞路線為： 輸入軸-超速排行星架C0接合，直接傳動(dòng)，超速齒圈 C1接合后齒圈后行星輪 -輸出課堂小結(jié)布置作業(yè)教學(xué)目標(biāo)教學(xué)過程后行星架太陽(yáng)輪前行星齒輪，F(xiàn)

5、2作用使行星架固定前齒圈課堂小結(jié)布置作業(yè)教學(xué)目標(biāo)教學(xué)過程圖3 D1擋動(dòng)力傳動(dòng)路線D2擋 起步后隨著車速升高，從1擋升至2擋，此時(shí)換擋執(zhí)行元件C0、F0、C1、B2、F1接合。D2擋時(shí)， C0、F0、C1、B2、F1工作。動(dòng)力經(jīng)過超速排輸入以后，從超速排齒圈輸出，進(jìn)入前進(jìn)擋離合器C1，驅(qū)動(dòng)后排齒圈順時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng)，帶動(dòng)后行星輪順時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng)，后行星輪驅(qū)動(dòng)公共太陽(yáng)輪逆時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng)。由于公共太陽(yáng)輪有逆時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng)趨勢(shì)，B2和F1工作，單向固定太陽(yáng)輪逆時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng)，后排行星輪處于空轉(zhuǎn)。 課堂小結(jié)布置作業(yè)教學(xué)目標(biāo)教學(xué)過程課堂小結(jié)布置作業(yè)教學(xué)目標(biāo)教學(xué)過程D2擋傳遞路線： 輸入軸超速排行星架超速排齒圈C1結(jié)合后排齒圈-后行星輪公

6、共太陽(yáng)輪（逆時(shí)針）B2，F(xiàn)1共同作用使太陽(yáng)輪單向固定前行星架輸出軸（前排不起作用）課堂小結(jié)布置作業(yè)教學(xué)目標(biāo)教學(xué)過程D3擋D3擋時(shí)，C0、C1、C2、B2、F0、F1工作。動(dòng)力經(jīng)過超速排輸入以后，從超速排齒圈輸出。C1、C2工作將后行星排的齒圈和太陽(yáng)輪同時(shí)連接起來，后行星排成為剛性整體，動(dòng)力直接傳給前行星架，從輸出軸輸出動(dòng)力。此擋為直接擋。D3擋傳遞路線：輸入軸超速排行星架C0結(jié)合，直接傳動(dòng)，超速排齒圈- -輸出軸前C1結(jié)合后齒圈后行星架C2結(jié)合太陽(yáng)輪 課堂小結(jié)布置作業(yè)教學(xué)目標(biāo)教學(xué)過程圖5 D3擋動(dòng)力傳遞路線D4擋D4擋時(shí)，C1、C2、B0、B2、F1工作。B0工作，將超速排太陽(yáng)輪固定。動(dòng)力由輸

7、入軸輸入，帶動(dòng)超速排行星架順時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng)，驅(qū)動(dòng)超速排的內(nèi)齒圈順時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng)，此時(shí)的傳動(dòng)比小于1，所以整個(gè)機(jī)構(gòu)以超速擋傳遞動(dòng)力。D4擋傳遞路線：輸入軸超速排行星架超速排行星齒輪B0作用，超速排齒圈- -輸出課堂小結(jié)布置作業(yè)教學(xué)目標(biāo)教學(xué)過程C1結(jié)合后齒圈后行星架C2結(jié)合太陽(yáng)輪課堂小結(jié)布置作業(yè)教學(xué)目標(biāo)教學(xué)過程圖6 D4擋動(dòng)力傳遞路線21擋 21擋的工作與D1擋相同。22擋 課堂小結(jié)布置作業(yè)教學(xué)目標(biāo)教學(xué)過程 22擋時(shí)，C0、C1、B1、F0工作。22擋動(dòng)力傳遞路線與D2擋時(shí)相同。區(qū)別在于B1的工作，使得22擋存在發(fā)動(dòng)機(jī)制動(dòng)，而D2擋卻無此現(xiàn)象。因?yàn)镈2擋采用單向離合器F1，而22擋采用了制動(dòng)器B1，所以22擋

8、有發(fā)動(dòng)機(jī)制動(dòng)。課堂小結(jié)布置作業(yè)教學(xué)目標(biāo)教學(xué)過程圖7 22擋動(dòng)力傳遞路線 發(fā)動(dòng)機(jī)制動(dòng)是指利用發(fā)動(dòng)機(jī)怠速時(shí)的較低轉(zhuǎn)速以及變速器的較低擋位來使行駛速度較快的車輛減速。D2擋時(shí)，如果駕駛員抬起加速踏板，發(fā)動(dòng)機(jī)進(jìn)入怠速工況，而汽車在原有的慣性作用下仍以較高的車速行駛。此時(shí)，驅(qū)動(dòng)車輪將通過變速器的輸出軸反向帶動(dòng)行星齒輪機(jī)構(gòu)運(yùn)轉(zhuǎn)，各元件都將以相反的方向轉(zhuǎn)動(dòng)。即公共太陽(yáng)輪將有順時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng)趨勢(shì)，F(xiàn)1不起作用，使得反轉(zhuǎn)的動(dòng)力不能到達(dá)發(fā)動(dòng)機(jī)，無法利用發(fā)動(dòng)機(jī)進(jìn)行制動(dòng)，而在22擋時(shí)，B1工作使得公共太陽(yáng)輪固定，既不能逆時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng)也不能順時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng)，這樣反傳的動(dòng)力就可以傳到發(fā)動(dòng)機(jī)，所以有發(fā)動(dòng)機(jī)制動(dòng)。課堂小結(jié)布置作業(yè)教學(xué)目標(biāo)教學(xué)過程課堂小結(jié)布置作業(yè)教學(xué)目標(biāo)教學(xué)過程L1擋 L1擋時(shí)，C0、C1、B3、F0工作。動(dòng)力傳動(dòng)路線與D1擋時(shí)相同。區(qū)別只是在于B3的工作，使前排行星架固定，有發(fā)動(dòng)機(jī)制動(dòng)，原因如前所述。此擋為低速發(fā)動(dòng)機(jī)制動(dòng)擋。R擋位 倒擋時(shí)，C0、C2、B3、F0工作。C0和F0工作如前所述，動(dòng)力經(jīng)過超速排輸入以后，從超速排齒圈輸出。C2工作將動(dòng)力傳給公共太陽(yáng)輪。由于B3工作，將前排行星架固定，使得行星輪僅相當(dāng)于一個(gè)惰輪。公共太陽(yáng)輪順時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng)驅(qū)動(dòng)前排行星輪逆時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng)，進(jìn)而驅(qū)動(dòng)前排齒圈也逆時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng)，從輸出軸逆時(shí)針輸出動(dòng)力。課堂小結(jié)布置作業(yè)教學(xué)目標(biāo)教學(xué)過程R擋位傳遞路線 輸入軸超速排行星架C0結(jié)合超速排齒圈C2結(jié)合