拉維奈爾赫行星齒輪變速裝置結(jié)構(gòu)與工作原理_第1頁(yè)
拉維奈爾赫行星齒輪變速裝置結(jié)構(gòu)與工作原理_第2頁(yè)
拉維奈爾赫行星齒輪變速裝置結(jié)構(gòu)與工作原理_第3頁(yè)
拉維奈爾赫行星齒輪變速裝置結(jié)構(gòu)與工作原理_第4頁(yè)
拉維奈爾赫行星齒輪變速裝置結(jié)構(gòu)與工作原理_第5頁(yè)
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1、單元三單元三 行星齒輪變速裝置行星齒輪變速裝置1項(xiàng)目(項(xiàng)目(5) 拉維奈爾赫行星齒輪變速裝置結(jié)構(gòu)與工作原理拉維奈爾赫行星齒輪變速裝置結(jié)構(gòu)與工作原理1、拉維奈爾赫式行星齒輪變速裝置結(jié)構(gòu)與表示方法、拉維奈爾赫式行星齒輪變速裝置結(jié)構(gòu)與表示方法(1)拉維奈爾赫式行星齒輪機(jī)構(gòu)仿真與結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)圖表示方法)拉維奈爾赫式行星齒輪機(jī)構(gòu)仿真與結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)圖表示方法圖圖3-55拉維奈爾赫式齒輪機(jī)構(gòu)仿真與結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)圖拉維奈爾赫式齒輪機(jī)構(gòu)仿真與結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)圖單元三單元三 行星齒輪變速裝置行星齒輪變速裝置2單元三單元三 行星齒輪變速裝置行星齒輪變速裝置3拉維奈爾赫式行星齒輪機(jī)構(gòu)實(shí)物圖拉維奈爾赫式行星齒輪機(jī)構(gòu)實(shí)物圖 單元三單元三 行星齒輪變速

2、裝置行星齒輪變速裝置4圖圖3-623-62拉維奈爾赫式變速器傳動(dòng)結(jié)構(gòu)剖視仿真示意圖拉維奈爾赫式變速器傳動(dòng)結(jié)構(gòu)剖視仿真示意圖(2)用仿真與示意結(jié)合方式表示拉維奈爾赫式行星齒輪變速裝置)用仿真與示意結(jié)合方式表示拉維奈爾赫式行星齒輪變速裝置單元三單元三 行星齒輪變速裝置行星齒輪變速裝置5用結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)圖表示拉維奈爾赫式行星齒輪變速裝置用結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)圖表示拉維奈爾赫式行星齒輪變速裝置B2B1F1C3C1C2圖圖3-60拉維奈爾赫式行星齒輪變速裝置結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)圖拉維奈爾赫式行星齒輪變速裝置結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)圖單元三單元三 行星齒輪變速裝置行星齒輪變速裝置62、拉維奈爾赫式行星齒輪變速裝置(、拉維奈爾赫式行星齒輪變速裝置(01M)結(jié)構(gòu)

3、與工作原理)結(jié)構(gòu)與工作原理 拉維奈爾赫式行星齒輪變速裝置由兩行星排組成,每級(jí)拉維奈爾赫式行星齒輪變速裝置由兩行星排組成,每級(jí)行星排也是由太陽(yáng)輪、行星輪及架、齒圈三部分組成,輪與行星排也是由太陽(yáng)輪、行星輪及架、齒圈三部分組成,輪與輪之間裝有離合器或單向離合器,輪與殼體間有制動(dòng)器,通輪之間裝有離合器或單向離合器,輪與殼體間有制動(dòng)器,通過(guò)離合器、單向離合器和制動(dòng)器,對(duì)三輪進(jìn)行不同的連接或過(guò)離合器、單向離合器和制動(dòng)器,對(duì)三輪進(jìn)行不同的連接或制動(dòng)組合,使變速器得到各種檔位的輸出。制動(dòng)組合,使變速器得到各種檔位的輸出。 單元三單元三 行星齒輪變速裝置行星齒輪變速裝置73、拉維奈爾赫式行星齒輪變速裝置傳動(dòng)比

4、的計(jì)算、拉維奈爾赫式行星齒輪變速裝置傳動(dòng)比的計(jì)算(1)用運(yùn)動(dòng)方程計(jì)算傳動(dòng)比)用運(yùn)動(dòng)方程計(jì)算傳動(dòng)比前排是單排單級(jí)行星齒輪機(jī)構(gòu),運(yùn)動(dòng)方程為:前排是單排單級(jí)行星齒輪機(jī)構(gòu),運(yùn)動(dòng)方程為: 1n1+11n2-(1+1)1n3=0 (1)后排是單排雙級(jí)行星齒輪機(jī)構(gòu),運(yùn)動(dòng)方程為:后排是單排雙級(jí)行星齒輪機(jī)構(gòu),運(yùn)動(dòng)方程為:2n122n2(12)2n3=0 (2) 根據(jù)已知條件,解聯(lián)立方式即可將傳動(dòng)比計(jì)算出來(lái)。根據(jù)已知條件,解聯(lián)立方式即可將傳動(dòng)比計(jì)算出來(lái)。 單元三單元三 行星齒輪變速裝置行星齒輪變速裝置8(2)用矢量作圖法計(jì)算傳動(dòng)比)用矢量作圖法計(jì)算傳動(dòng)比 1)確定拉維奈爾赫式自動(dòng)變速器矢量圖的垂直線段)確定拉維奈

5、爾赫式自動(dòng)變速器矢量圖的垂直線段S1小太陽(yáng)輪1-1行星架齒圈R1C1S21行星架齒圈大太陽(yáng)輪C2R2S1小太陽(yáng)輪1-1行星架齒圈R1C1S21行星架齒圈大太陽(yáng)輪C2R21-1S2S2S2S2S2S1S1S1S1S1RRRRRRRRRRRRRRRRRRRRCCCCCCCCCCCCCCCCCCCCSSSSSSSSSSSSSSn3n3n3n3n3n3n3n3n3n2n2n2n2n2n2n2n1n1n1n1n1n1n1n2n2n1n1行星架齒圈太陽(yáng)輪R1-1n2n2n2n2n1n1n1n3n1S1S2小太陽(yáng)輪大太陽(yáng)輪行星架齒圈圖圖1 圖圖2 圖圖3 拉維奈爾赫式自動(dòng)變速器矢量圖的垂直線段畫(huà)法拉維奈爾赫

6、式自動(dòng)變速器矢量圖的垂直線段畫(huà)法如圖如圖1所示,前排是單排單級(jí)行星齒輪機(jī)構(gòu)矢量圖所示,前排是單排單級(jí)行星齒輪機(jī)構(gòu)矢量圖R2 C2 S2分別為前排齒圈、行分別為前排齒圈、行星架和大太陽(yáng)輪。星架和大太陽(yáng)輪。如圖如圖2所示,后排是單排雙級(jí)行星齒輪機(jī)構(gòu)矢量圖如圖所示,后排是單排雙級(jí)行星齒輪機(jī)構(gòu)矢量圖如圖2所示。所示。C1 R1 S1為后排行為后排行星架、齒圈、和小太陽(yáng)輪。星架、齒圈、和小太陽(yáng)輪。圖圖3為兩行星排各組件在垂直線段為兩行星排各組件在垂直線段S2 C R S2上的位置,其中后排小太陽(yáng)輪上的位置,其中后排小太陽(yáng)輪S1在最在最上面,前排大太陽(yáng)輪上面,前排大太陽(yáng)輪S1在最下面,在最下面,R為共用齒

7、圈,為共用齒圈,C為共用行星架為共用行星架, S2C=,CR=1,RS1=-1。單元三單元三 行星齒輪變速裝置行星齒輪變速裝置92)拉維奈爾赫式自動(dòng)變速器矢量圖的畫(huà)法)拉維奈爾赫式自動(dòng)變速器矢量圖的畫(huà)法 首先在圖首先在圖3上從上從S1或或R或或C或或S2四點(diǎn)右向水平畫(huà)出輸入元件矢量四點(diǎn)右向水平畫(huà)出輸入元件矢量n1或或n2或或n3(n1 小太陽(yáng)輪轉(zhuǎn)速;小太陽(yáng)輪轉(zhuǎn)速;n2 齒圈轉(zhuǎn)速;齒圈轉(zhuǎn)速;n3 行星架轉(zhuǎn)速;行星架轉(zhuǎn)速; n4 大太陽(yáng)輪轉(zhuǎn)速;大太陽(yáng)輪轉(zhuǎn)速;右方向?yàn)轫槙r(shí)針,左方向?yàn)槟鏁r(shí)針)。右方向?yàn)轫槙r(shí)針,左方向?yàn)槟鏁r(shí)針)。 將輸入元件水平線段端點(diǎn)與制動(dòng)元件點(diǎn)(矢量為將輸入元件水平線段端點(diǎn)與制動(dòng)元

8、件點(diǎn)(矢量為0)的連線(或延長(zhǎng)線)的連線(或延長(zhǎng)線)與輸出元件水平線段交點(diǎn)所確定的矢量線即為輸出元件的矢量(轉(zhuǎn)速大小和與輸出元件水平線段交點(diǎn)所確定的矢量線即為輸出元件的矢量(轉(zhuǎn)速大小和方向)。右方向?yàn)轫槙r(shí)針旋轉(zhuǎn),左方向?yàn)槟鏁r(shí)針旋轉(zhuǎn)。方向)。右方向?yàn)轫槙r(shí)針旋轉(zhuǎn),左方向?yàn)槟鏁r(shí)針旋轉(zhuǎn)。 我們可以嚴(yán)格按比例畫(huà)出矢量圖線段的長(zhǎng)度用相似三角形來(lái)計(jì)算拉維奈爾我們可以嚴(yán)格按比例畫(huà)出矢量圖線段的長(zhǎng)度用相似三角形來(lái)計(jì)算拉維奈爾赫式自動(dòng)變速器行星齒輪機(jī)構(gòu)輸入元件與輸出元件的傳動(dòng)比,從而確定輸出赫式自動(dòng)變速器行星齒輪機(jī)構(gòu)輸入元件與輸出元件的傳動(dòng)比,從而確定輸出元件的矢量(轉(zhuǎn)速大小和方向)。元件的矢量(轉(zhuǎn)速大小和方向)

9、。單元三單元三 行星齒輪變速裝置行星齒輪變速裝置104、拉維奈爾赫式行星齒輪變速裝置機(jī)構(gòu)各檔傳動(dòng)分析與傳動(dòng)比計(jì)算、拉維奈爾赫式行星齒輪變速裝置機(jī)構(gòu)各檔傳動(dòng)分析與傳動(dòng)比計(jì)算表3-4 拉維奈爾赫式變速器執(zhí)行元件工作表檔位C1C2C3B1B2FRD1D2D3D4L1單元三單元三 行星齒輪變速裝置行星齒輪變速裝置11(1)D1檔轉(zhuǎn)矩傳動(dòng)分析與傳動(dòng)比計(jì)算檔轉(zhuǎn)矩傳動(dòng)分析與傳動(dòng)比計(jì)算1)D1檔轉(zhuǎn)檔轉(zhuǎn)矩傳動(dòng)分析矩傳動(dòng)分析C1-前進(jìn)離前進(jìn)離合器;合器; C2-高倒離合器;高倒離合器; B1-2檔制動(dòng)檔制動(dòng)器;器; B2-低低倒制動(dòng)器倒制動(dòng)器 F-1檔單向檔單向離合器離合器單元三單元三 行星齒輪變速裝置行星齒輪變

10、速裝置12B2B1F1C3C1C2圖圖3-64b D1檔行星齒輪變速裝置轉(zhuǎn)矩傳動(dòng)結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)圖檔行星齒輪變速裝置轉(zhuǎn)矩傳動(dòng)結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)圖單元三單元三 行星齒輪變速裝置行星齒輪變速裝置131)D1檔轉(zhuǎn)矩傳動(dòng)分析檔轉(zhuǎn)矩傳動(dòng)分析 從圖從圖3-643-64可知,離合器可知,離合器C1C1工作后,把后排小太陽(yáng)輪與渦輪連成一體,于工作后,把后排小太陽(yáng)輪與渦輪連成一體,于是小太陽(yáng)輪便主動(dòng)順時(shí)針旋轉(zhuǎn),短行星輪必逆時(shí)針旋轉(zhuǎn)(兩齒輪外嚙合),是小太陽(yáng)輪便主動(dòng)順時(shí)針旋轉(zhuǎn),短行星輪必逆時(shí)針旋轉(zhuǎn)(兩齒輪外嚙合),長(zhǎng)行星輪必順時(shí)針旋轉(zhuǎn)(兩齒輪外嚙合),行星架以小太陽(yáng)輪為軸逆時(shí)針旋長(zhǎng)行星輪必順時(shí)針旋轉(zhuǎn)(兩齒輪外嚙合),行星架以小太陽(yáng)輪為

11、軸逆時(shí)針旋轉(zhuǎn),但行星架逆時(shí)針旋轉(zhuǎn)時(shí)被單向離合器轉(zhuǎn),但行星架逆時(shí)針旋轉(zhuǎn)時(shí)被單向離合器F F鎖止制動(dòng),于是長(zhǎng)短行星輪便在鎖止制動(dòng),于是長(zhǎng)短行星輪便在行星架上自轉(zhuǎn),長(zhǎng)行星輪驅(qū)動(dòng)齒圈順時(shí)針旋轉(zhuǎn)(兩齒輪內(nèi)嚙合)而輸出動(dòng)力。行星架上自轉(zhuǎn),長(zhǎng)行星輪驅(qū)動(dòng)齒圈順時(shí)針旋轉(zhuǎn)(兩齒輪內(nèi)嚙合)而輸出動(dòng)力。 前排長(zhǎng)行星輪順時(shí)針旋轉(zhuǎn),前排大太陽(yáng)輪逆時(shí)針空轉(zhuǎn),對(duì)后排輸出無(wú)干前排長(zhǎng)行星輪順時(shí)針旋轉(zhuǎn),前排大太陽(yáng)輪逆時(shí)針空轉(zhuǎn),對(duì)后排輸出無(wú)干涉涉。 單元三單元三 行星齒輪變速裝置行星齒輪變速裝置14圖圖3-64c D3-64c D1 1檔時(shí)行星齒輪變速裝置轉(zhuǎn)矩傳動(dòng)仿真圖檔時(shí)行星齒輪變速裝置轉(zhuǎn)矩傳動(dòng)仿真圖單元三單元三 行星齒輪變速裝置

12、行星齒輪變速裝置152)D1檔傳動(dòng)比的計(jì)算檔傳動(dòng)比的計(jì)算 從圖可知,該變速器從圖可知,該變速器D1檔是制動(dòng)行星架,后排太陽(yáng)輪檔是制動(dòng)行星架,后排太陽(yáng)輪輸入,因此后行星排直接輸出,只用單排雙級(jí)行星齒輪機(jī)輸入,因此后行星排直接輸出,只用單排雙級(jí)行星齒輪機(jī)構(gòu)運(yùn)動(dòng)方程便可計(jì)算出構(gòu)運(yùn)動(dòng)方程便可計(jì)算出D1檔傳動(dòng)比。檔傳動(dòng)比。 單排雙級(jí)行星齒輪機(jī)構(gòu)運(yùn)動(dòng)方程為:?jiǎn)闻烹p級(jí)行星齒輪機(jī)構(gòu)運(yùn)動(dòng)方程為: 2n122n2(12)2n3=0式中:式中: 2n1、2n2、2n3為后排行星齒輪機(jī)構(gòu)的太陽(yáng)輪轉(zhuǎn)速、為后排行星齒輪機(jī)構(gòu)的太陽(yáng)輪轉(zhuǎn)速、齒圈轉(zhuǎn)速和行星架轉(zhuǎn)速;齒圈轉(zhuǎn)速和行星架轉(zhuǎn)速;2為齒圈齒數(shù)與后排太陽(yáng)輪齒數(shù)為齒圈齒數(shù)與后

13、排太陽(yáng)輪齒數(shù)之比之比21。因因2n3=0 將將2n3=0代入方程代入方程 2n122n2(12)2n3=0中中得:得: 2n122n2 =0 2n1 =22n2 2n1/2n2 =2 即傳動(dòng)比即傳動(dòng)比i= 2n1/2n2 =21 即即D1檔傳動(dòng)同向減速增矩。檔傳動(dòng)同向減速增矩。用運(yùn)動(dòng)方程計(jì)算用運(yùn)動(dòng)方程計(jì)算D1檔傳動(dòng)比檔傳動(dòng)比單元三單元三 行星齒輪變速裝置行星齒輪變速裝置16用矢量圖法算用矢量圖法算D1檔傳動(dòng)比檔傳動(dòng)比S1S1RRRRRCCCCCRn2n2n2n2n1n3n111111-12-12-12-12-121111122S12S12S11S11S11S1112n12n12n2S12根據(jù)相

14、似三角形傳動(dòng)比根據(jù)相似三角形傳動(dòng)比i=D1=2n1/n2=(2-1+1)/1=21,即,即D1檔為同向減檔為同向減速增矩速增矩 D1檔加速時(shí)后排傳動(dòng)矢量圖如右圖檔加速時(shí)后排傳動(dòng)矢量圖如右圖所示。所示。在垂直線段在垂直線段1S1CR2S1上過(guò)上過(guò)2S1點(diǎn)畫(huà)點(diǎn)畫(huà)右向矢量線右向矢量線2n1(小太陽(yáng)輪輸入)。(小太陽(yáng)輪輸入)。連接連接2n1端點(diǎn)和端點(diǎn)和C點(diǎn)(因行星架制點(diǎn)(因行星架制動(dòng)動(dòng)C點(diǎn)矢量為點(diǎn)矢量為0)與過(guò))與過(guò)R點(diǎn)水平線相交點(diǎn)水平線相交得得n2,n2即為齒圈輸出矢量(轉(zhuǎn)速與即為齒圈輸出矢量(轉(zhuǎn)速與方向)。方向)。單元三單元三 行星齒輪變速裝置行星齒輪變速裝置173)D位位D1檔汽車(chē)滑行傳動(dòng)原理(

15、知識(shí)拓展內(nèi)容)檔汽車(chē)滑行傳動(dòng)原理(知識(shí)拓展內(nèi)容)圖圖3-66aD3-66aD1 1檔滑行時(shí)行星齒輪變速裝置轉(zhuǎn)矩傳動(dòng)示意圖檔滑行時(shí)行星齒輪變速裝置轉(zhuǎn)矩傳動(dòng)示意圖單元三單元三 行星齒輪變速裝置行星齒輪變速裝置18 D1檔汽車(chē)滑行時(shí)傳動(dòng)原理檔汽車(chē)滑行時(shí)傳動(dòng)原理 圖圖3-66所示為所示為D1 檔汽車(chē)滑行時(shí)傳動(dòng)原理圖。從圖可知,抬加檔汽車(chē)滑行時(shí)傳動(dòng)原理圖。從圖可知,抬加速踏板瞬間,汽車(chē)因慣性作用仍按原速行駛,使輸出軸即齒圈速踏板瞬間,汽車(chē)因慣性作用仍按原速行駛,使輸出軸即齒圈按原轉(zhuǎn)速順時(shí)針旋轉(zhuǎn)。按原轉(zhuǎn)速順時(shí)針旋轉(zhuǎn)。 此時(shí)離合器此時(shí)離合器C1仍工作,所以抬加速踏板則使小太陽(yáng)輪低速順仍工作,所以抬加速踏板則

16、使小太陽(yáng)輪低速順轉(zhuǎn),于是便產(chǎn)生了以下傳動(dòng)情況:齒圈由原來(lái)輸出變成滑行時(shí)轉(zhuǎn),于是便產(chǎn)生了以下傳動(dòng)情況:齒圈由原來(lái)輸出變成滑行時(shí)的輸入按原轉(zhuǎn)速順時(shí)針旋轉(zhuǎn),長(zhǎng)行星輪順時(shí)針旋轉(zhuǎn)(兩齒輪內(nèi)的輸入按原轉(zhuǎn)速順時(shí)針旋轉(zhuǎn),長(zhǎng)行星輪順時(shí)針旋轉(zhuǎn)(兩齒輪內(nèi)嚙合),短行星輪逆時(shí)針旋轉(zhuǎn)(兩齒輪外嚙合)空轉(zhuǎn),使行星嚙合),短行星輪逆時(shí)針旋轉(zhuǎn)(兩齒輪外嚙合)空轉(zhuǎn),使行星架順轉(zhuǎn),單向離合器架順轉(zhuǎn),單向離合器F1解鎖。解鎖。 可見(jiàn)滑行時(shí)通過(guò)行星架的順時(shí)針空轉(zhuǎn)使小太陽(yáng)輪不干涉發(fā)動(dòng)可見(jiàn)滑行時(shí)通過(guò)行星架的順時(shí)針空轉(zhuǎn)使小太陽(yáng)輪不干涉發(fā)動(dòng)機(jī)的順時(shí)針低速運(yùn)轉(zhuǎn),使發(fā)動(dòng)機(jī)對(duì)滑行無(wú)制動(dòng)作用。機(jī)的順時(shí)針低速運(yùn)轉(zhuǎn),使發(fā)動(dòng)機(jī)對(duì)滑行無(wú)制動(dòng)作用。單元三單元

17、三 行星齒輪變速裝置行星齒輪變速裝置19B2B1F1C3C1C2圖圖3-66b D3-66b D1 1檔滑行時(shí)行星齒輪變速裝置轉(zhuǎn)矩傳動(dòng)結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)圖檔滑行時(shí)行星齒輪變速裝置轉(zhuǎn)矩傳動(dòng)結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)圖單元三單元三 行星齒輪變速裝置行星齒輪變速裝置20圖圖3-66c D3-66c D1 1檔滑行時(shí)行星齒輪變速裝置轉(zhuǎn)矩傳動(dòng)仿真圖檔滑行時(shí)行星齒輪變速裝置轉(zhuǎn)矩傳動(dòng)仿真圖單元三單元三 行星齒輪變速裝置行星齒輪變速裝置21(2)D2檔動(dòng)力傳動(dòng)分析與傳動(dòng)比計(jì)算檔動(dòng)力傳動(dòng)分析與傳動(dòng)比計(jì)算1)D2檔轉(zhuǎn)矩傳動(dòng)分析檔轉(zhuǎn)矩傳動(dòng)分析圖圖3-67a D3-67a D2 2檔行星齒輪變速裝置轉(zhuǎn)矩傳動(dòng)示意圖檔行星齒輪變速裝置轉(zhuǎn)矩傳動(dòng)示意圖單元

18、三單元三 行星齒輪變速裝置行星齒輪變速裝置22 D2檔加速時(shí)轉(zhuǎn)矩傳動(dòng)分析檔加速時(shí)轉(zhuǎn)矩傳動(dòng)分析 當(dāng)自動(dòng)變速器升入當(dāng)自動(dòng)變速器升入D2 檔車(chē)速范圍時(shí),從表檔車(chē)速范圍時(shí),從表3-4可知此時(shí)離合器可知此時(shí)離合器C1仍工作,但制動(dòng)器仍工作,但制動(dòng)器B2將前排大太陽(yáng)輪制動(dòng),其傳動(dòng)原理如圖將前排大太陽(yáng)輪制動(dòng),其傳動(dòng)原理如圖3-67所示。所示。 離合器離合器C1工作后,使后排小太陽(yáng)輪主動(dòng)順時(shí)針旋轉(zhuǎn),所以當(dāng)工作后,使后排小太陽(yáng)輪主動(dòng)順時(shí)針旋轉(zhuǎn),所以當(dāng)小太陽(yáng)輪主動(dòng)順時(shí)針旋轉(zhuǎn)后,短行星輪強(qiáng)行逆時(shí)針旋轉(zhuǎn)(兩齒小太陽(yáng)輪主動(dòng)順時(shí)針旋轉(zhuǎn)后,短行星輪強(qiáng)行逆時(shí)針旋轉(zhuǎn)(兩齒輪外嚙合),使長(zhǎng)行星輪順時(shí)針旋轉(zhuǎn)(兩齒輪外嚙合),因前輪

19、外嚙合),使長(zhǎng)行星輪順時(shí)針旋轉(zhuǎn)(兩齒輪外嚙合),因前后排長(zhǎng)行星輪共用,所以在前排,長(zhǎng)行星輪既自轉(zhuǎn)又繞固定的后排長(zhǎng)行星輪共用,所以在前排,長(zhǎng)行星輪既自轉(zhuǎn)又繞固定的太陽(yáng)輪公轉(zhuǎn),太陽(yáng)輪公轉(zhuǎn), 又因制動(dòng)器又因制動(dòng)器B2制動(dòng)了大太陽(yáng)輪,所以齒圈順時(shí)針旋而輸出動(dòng)制動(dòng)了大太陽(yáng)輪,所以齒圈順時(shí)針旋而輸出動(dòng)力。由于長(zhǎng)行星輪自轉(zhuǎn)加公轉(zhuǎn),帶動(dòng)行星架順時(shí)針旋轉(zhuǎn),但對(duì)力。由于長(zhǎng)行星輪自轉(zhuǎn)加公轉(zhuǎn),帶動(dòng)行星架順時(shí)針旋轉(zhuǎn),但對(duì)輸出不起干涉作用。輸出不起干涉作用。單元三單元三 行星齒輪變速裝置行星齒輪變速裝置23B2B1F1C3C1C2圖圖3-67b D3-67b D2 2檔行星齒輪變速裝置轉(zhuǎn)矩傳動(dòng)結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)圖檔行星齒輪變速裝置轉(zhuǎn)

20、矩傳動(dòng)結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)圖單元三單元三 行星齒輪變速裝置行星齒輪變速裝置24圖圖3-67c D3-67c D2 2檔時(shí)行星齒輪變速裝置轉(zhuǎn)矩傳動(dòng)仿真圖檔時(shí)行星齒輪變速裝置轉(zhuǎn)矩傳動(dòng)仿真圖單元三單元三 行星齒輪變速裝置行星齒輪變速裝置252)D2檔傳動(dòng)比的計(jì)算檔傳動(dòng)比的計(jì)算用運(yùn)動(dòng)方程計(jì)算用運(yùn)動(dòng)方程計(jì)算D2檔傳動(dòng)比檔傳動(dòng)比從傳動(dòng)過(guò)程可知,從傳動(dòng)過(guò)程可知,D2檔時(shí),輸入件是后排太陽(yáng)輪,輸出件是齒圈,但制動(dòng)件檔時(shí),輸入件是后排太陽(yáng)輪,輸出件是齒圈,但制動(dòng)件是前排大太陽(yáng)輪,因此,必須通過(guò)兩個(gè)行星排運(yùn)動(dòng)方程的聯(lián)立才能求出后排是前排大太陽(yáng)輪,因此,必須通過(guò)兩個(gè)行星排運(yùn)動(dòng)方程的聯(lián)立才能求出后排太陽(yáng)輪與齒圏的傳動(dòng)比,才能求出太

21、陽(yáng)輪與齒圏的傳動(dòng)比,才能求出D2檔的傳動(dòng)比。檔的傳動(dòng)比。前排運(yùn)動(dòng)方程為:前排運(yùn)動(dòng)方程為: 1n1+11n2-(1+1)1n3=0 (1)后排運(yùn)動(dòng)方程為:后排運(yùn)動(dòng)方程為:2n122n2(12)2n3=0 (2) 式中:式中: 1n1、1n2、1n3為前排大太陽(yáng)輪轉(zhuǎn)速、齒圈轉(zhuǎn)速和行星架轉(zhuǎn)速;為前排大太陽(yáng)輪轉(zhuǎn)速、齒圈轉(zhuǎn)速和行星架轉(zhuǎn)速; 2n1、2n2、2n3為后排小太陽(yáng)輪轉(zhuǎn)速、齒圈轉(zhuǎn)速和行星架轉(zhuǎn)速為后排小太陽(yáng)輪轉(zhuǎn)速、齒圈轉(zhuǎn)速和行星架轉(zhuǎn)速1為齒圈齒數(shù)與前排太為齒圈齒數(shù)與前排太陽(yáng)輪齒數(shù)之比陽(yáng)輪齒數(shù)之比11。2為齒圈齒數(shù)與后排太陽(yáng)輪齒數(shù)之比為齒圈齒數(shù)與后排太陽(yáng)輪齒數(shù)之比21 因后排與前排齒圏公用,因此:因

22、后排與前排齒圏公用,因此:1n2=2n2前后排共用一個(gè)行星架,因此:前后排共用一個(gè)行星架,因此:1n3= 2n3因因B2工作,工作, 1n1=0因輸入件是后排太陽(yáng)輪因輸入件是后排太陽(yáng)輪2n1,齒圈,齒圈1n2=2n2 輸出,求傳動(dòng)比輸出,求傳動(dòng)比2n12n2,解上述聯(lián)立方程即得解上述聯(lián)立方程即得D2檔傳動(dòng)比檔傳動(dòng)比i= 2n1/2n2=(1+2)()(1+1)1即即D2檔為同向減速增矩。檔為同向減速增矩。單元三單元三 行星齒輪變速裝置行星齒輪變速裝置26用矢量圖法計(jì)算用矢量圖法計(jì)算D2檔傳動(dòng)比檔傳動(dòng)比1-1S1S2S2S2S2S2S2S1S1S1S1S1RRRRRRRRRRRRRRRRRRRR

23、CCCCCCCCCCCCCCCCCCCCSSSSSSSSSSSSSSn3n3n3n3n3n3n3n3n3n2n2n2n2n2n2n2n1n1n1n1n1n1n1n2n2n1n1行星架齒圈太陽(yáng)輪R1-1n2n2n2n2n1n1n1n3n1小太陽(yáng)輪大太陽(yáng)輪行星架齒圈111111111111111111-1-1-1-1-1-1-1-1-1-1-1-1D D2 2檔加速時(shí)傳動(dòng)矢量圖檔加速時(shí)傳動(dòng)矢量圖 D2檔加速時(shí)傳動(dòng)矢量圖如右圖所示。檔加速時(shí)傳動(dòng)矢量圖如右圖所示。在垂直線段在垂直線段S2CRS1上過(guò)上過(guò)S1點(diǎn)畫(huà)右向點(diǎn)畫(huà)右向矢量線矢量線n1(小太陽(yáng)輪輸入)。(小太陽(yáng)輪輸入)。連接連接n1端點(diǎn)和端點(diǎn)和S2

24、點(diǎn)(因大太陽(yáng)輪制動(dòng)點(diǎn)(因大太陽(yáng)輪制動(dòng)S2點(diǎn)矢量為點(diǎn)矢量為0)與過(guò))與過(guò)R點(diǎn)做的水平線相點(diǎn)做的水平線相交得交得n2,n2即為齒圈輸出矢量(轉(zhuǎn)速即為齒圈輸出矢量(轉(zhuǎn)速與轉(zhuǎn)向)。與轉(zhuǎn)向)。根據(jù)相似三角形原理根據(jù)相似三角形原理n1/n2=(2-1+1+1)/(1+1)=(1+2)/(1+1)1即即D2檔傳動(dòng)比檔傳動(dòng)比i1 。D2檔為同向減速檔為同向減速增矩。增矩。單元三單元三 行星齒輪變速裝置行星齒輪變速裝置27(3)D3檔轉(zhuǎn)矩傳動(dòng)分析與傳動(dòng)比計(jì)算檔轉(zhuǎn)矩傳動(dòng)分析與傳動(dòng)比計(jì)算 圖圖3-70a D3檔行星齒輪變速裝置轉(zhuǎn)矩傳動(dòng)示意圖檔行星齒輪變速裝置轉(zhuǎn)矩傳動(dòng)示意圖 單元三單元三 行星齒輪變速裝置行星齒輪變速

25、裝置281)D3檔轉(zhuǎn)矩傳動(dòng)分析檔轉(zhuǎn)矩傳動(dòng)分析 當(dāng)換檔桿在當(dāng)換檔桿在D位,汽車(chē)車(chē)速升入位,汽車(chē)車(chē)速升入D3檔范圍時(shí),此時(shí)離檔范圍時(shí),此時(shí)離合器合器C1仍工作,但制動(dòng)器仍工作,但制動(dòng)器B2切換成離合器切換成離合器C2,其傳動(dòng),其傳動(dòng)原理圖如圖原理圖如圖3-70所示。所示。 C1將后排小太陽(yáng)輪與渦輪相連,而前排大太陽(yáng)輪因?qū)⒑笈判√?yáng)輪與渦輪相連,而前排大太陽(yáng)輪因離合器離合器C2工作也與渦輪相連,因此前后太陽(yáng)輪便連成工作也與渦輪相連,因此前后太陽(yáng)輪便連成一體。一體。 由于前后排齒圈共用,使兩個(gè)行星排連成一剛體,由于前后排齒圈共用,使兩個(gè)行星排連成一剛體,在渦輪帶動(dòng)下使齒圈順轉(zhuǎn)并以在渦輪帶動(dòng)下使齒圈順轉(zhuǎn)

26、并以1 1的傳動(dòng)比輸出,稱(chēng)的傳動(dòng)比輸出,稱(chēng)為直接檔。為直接檔。單元三單元三 行星齒輪變速裝置行星齒輪變速裝置29B2B1F1C3C1C2圖圖3-70b D3檔行星齒輪變速裝置轉(zhuǎn)矩傳動(dòng)結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)圖檔行星齒輪變速裝置轉(zhuǎn)矩傳動(dòng)結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)圖單元三單元三 行星齒輪變速裝置行星齒輪變速裝置30圖圖3-70c D3檔行星齒輪變速裝置轉(zhuǎn)矩傳動(dòng)仿真圖檔行星齒輪變速裝置轉(zhuǎn)矩傳動(dòng)仿真圖單元三單元三 行星齒輪變速裝置行星齒輪變速裝置312)D3檔傳動(dòng)比的計(jì)算檔傳動(dòng)比的計(jì)算用運(yùn)動(dòng)方程計(jì)算用運(yùn)動(dòng)方程計(jì)算D3檔傳動(dòng)比檔傳動(dòng)比D3檔時(shí),前排運(yùn)動(dòng)方程為:檔時(shí),前排運(yùn)動(dòng)方程為: 1n1+11n2-(1+1)1n3=0 (1)后排運(yùn)動(dòng)方程

27、為:后排運(yùn)動(dòng)方程為:2n122n2(12)2n3=0 (2) 因因C1將后排小太陽(yáng)輪與渦輪相連,而前排大太陽(yáng)輪因離合器將后排小太陽(yáng)輪與渦輪相連,而前排大太陽(yáng)輪因離合器C2工作也與渦輪相連,因此前后太陽(yáng)輪便連成一體。又前后排齒圈工作也與渦輪相連,因此前后太陽(yáng)輪便連成一體。又前后排齒圈共用,因此使兩個(gè)行星排連成一剛體。共用,因此使兩個(gè)行星排連成一剛體。所以所以1n1=1n2=1n3= 2n1=2n2=2n3傳動(dòng)比傳動(dòng)比i=D3=2n1/2n2=1即即D3檔傳動(dòng)比檔傳動(dòng)比i=D3=1, D3檔傳動(dòng)為同向、同速、同矩。檔傳動(dòng)為同向、同速、同矩。單元三單元三 行星齒輪變速裝置行星齒輪變速裝置32 D位位

28、D3檔加速時(shí)傳動(dòng)用矢量圖計(jì)算檔加速時(shí)傳動(dòng)用矢量圖計(jì)算D3檔傳動(dòng)比檔傳動(dòng)比S1RCn2n11-1212S112n11D3檔加速時(shí)傳動(dòng)矢量圖如右圖所示。檔加速時(shí)傳動(dòng)矢量圖如右圖所示。在垂直線段在垂直線段1S1CR2S1上過(guò)上過(guò)2S1、1S1畫(huà)畫(huà)右向矢量線右向矢量線2n1和和1n1(大小太陽(yáng)輪通(大小太陽(yáng)輪通過(guò)離合器過(guò)離合器C1 、C2均與渦輪相連輸入均與渦輪相連輸入轉(zhuǎn)速轉(zhuǎn)向相同)。轉(zhuǎn)速轉(zhuǎn)向相同)。連接矢量線連接矢量線2n1和和1n1端點(diǎn)線段與端點(diǎn)線段與2S11S1線段平行與過(guò)線段平行與過(guò)R點(diǎn)點(diǎn)n2相交得相交得n2,n2即為齒圈輸出。即為齒圈輸出。2n1=n2 2n1/n2 =1 即即D3檔傳動(dòng)比檔

29、傳動(dòng)比i=1 D3檔傳動(dòng)為同向同速同矩。檔傳動(dòng)為同向同速同矩。單元三單元三 行星齒輪變速裝置行星齒輪變速裝置333)D3擋汽車(chē)滑行時(shí)傳動(dòng)原理(知識(shí)拓展內(nèi)容)擋汽車(chē)滑行時(shí)傳動(dòng)原理(知識(shí)拓展內(nèi)容) 汽車(chē)在汽車(chē)在D3檔行駛滑行時(shí),在抬加速踏板瞬間,發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)檔行駛滑行時(shí),在抬加速踏板瞬間,發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速迅速下降,變速器輸出軸在汽車(chē)慣性力作用下仍以原轉(zhuǎn)速迅速下降,變速器輸出軸在汽車(chē)慣性力作用下仍以原轉(zhuǎn)速順時(shí)針轉(zhuǎn),且由原來(lái)的輸出件變成輸入件,此時(shí)因離合速順時(shí)針轉(zhuǎn),且由原來(lái)的輸出件變成輸入件,此時(shí)因離合器器C1與與C2仍工作,仍將前后行星排連成一體,因此整個(gè)行仍工作,仍將前后行星排連成一體,因此整個(gè)行星排在齒圈

30、帶動(dòng)下按原轉(zhuǎn)速順時(shí)針旋轉(zhuǎn),于是渦輪必被帶星排在齒圈帶動(dòng)下按原轉(zhuǎn)速順時(shí)針旋轉(zhuǎn),于是渦輪必被帶動(dòng)也按原轉(zhuǎn)速順時(shí)針轉(zhuǎn),使發(fā)動(dòng)機(jī)對(duì)滑行產(chǎn)生制動(dòng)作用。動(dòng)也按原轉(zhuǎn)速順時(shí)針轉(zhuǎn),使發(fā)動(dòng)機(jī)對(duì)滑行產(chǎn)生制動(dòng)作用。單元三單元三 行星齒輪變速裝置行星齒輪變速裝置34(4)D4檔轉(zhuǎn)矩傳動(dòng)分析與傳動(dòng)比計(jì)算檔轉(zhuǎn)矩傳動(dòng)分析與傳動(dòng)比計(jì)算圖圖3-72a D4檔行星齒輪變速裝置轉(zhuǎn)矩傳動(dòng)示意圖檔行星齒輪變速裝置轉(zhuǎn)矩傳動(dòng)示意圖單元三單元三 行星齒輪變速裝置行星齒輪變速裝置35 當(dāng)換檔桿在當(dāng)換檔桿在D位,車(chē)速升至位,車(chē)速升至D4檔范圍后,此時(shí)離合器檔范圍后,此時(shí)離合器C3工作,制動(dòng)器工作,制動(dòng)器B2工工作,其傳動(dòng)原理如下:作,其傳動(dòng)原理如

31、下: D4 檔汽車(chē)加速時(shí),前后行星排傳動(dòng)情況如圖檔汽車(chē)加速時(shí),前后行星排傳動(dòng)情況如圖3-72所示。所示。 離合器離合器C3工作后,將行星架與渦輪連成一體,成為該檔的輸入件,而工作后,將行星架與渦輪連成一體,成為該檔的輸入件,而B(niǎo)2制制動(dòng)器工作后又把前排太陽(yáng)輪制動(dòng),于是在前排便形成大太陽(yáng)輪制動(dòng),行星架動(dòng)器工作后又把前排太陽(yáng)輪制動(dòng),于是在前排便形成大太陽(yáng)輪制動(dòng),行星架輸入而齒圈輸出轉(zhuǎn)矩的格局。當(dāng)行星架在渦輪帶動(dòng)下順時(shí)針旋轉(zhuǎn)時(shí),必使行輸入而齒圈輸出轉(zhuǎn)矩的格局。當(dāng)行星架在渦輪帶動(dòng)下順時(shí)針旋轉(zhuǎn)時(shí),必使行星輪隨行星架順時(shí)針旋轉(zhuǎn),但因此時(shí)大太陽(yáng)輪制動(dòng),行星輪即順時(shí)針自轉(zhuǎn)又星輪隨行星架順時(shí)針旋轉(zhuǎn),但因此時(shí)大太

32、陽(yáng)輪制動(dòng),行星輪即順時(shí)針自轉(zhuǎn)又隨行星架公轉(zhuǎn),長(zhǎng)行星輪的自轉(zhuǎn)與公轉(zhuǎn),齒圈順時(shí)針旋轉(zhuǎn)而輸出。由此可隨行星架公轉(zhuǎn),長(zhǎng)行星輪的自轉(zhuǎn)與公轉(zhuǎn),齒圈順時(shí)針旋轉(zhuǎn)而輸出。由此可知,齒圈除隨行星架一起順時(shí)針旋轉(zhuǎn)外,又加上了行星輪自轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)速,由此可知,齒圈除隨行星架一起順時(shí)針旋轉(zhuǎn)外,又加上了行星輪自轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)速,由此可知,齒圈的轉(zhuǎn)速高于行星架的轉(zhuǎn)速,成超速檔。知,齒圈的轉(zhuǎn)速高于行星架的轉(zhuǎn)速,成超速檔。 在后排,長(zhǎng)行星輪順轉(zhuǎn),使短行星輪逆時(shí)針旋轉(zhuǎn),短行星輪逆時(shí)針旋轉(zhuǎn)在后排,長(zhǎng)行星輪順轉(zhuǎn),使短行星輪逆時(shí)針旋轉(zhuǎn),短行星輪逆時(shí)針旋轉(zhuǎn)時(shí),后排太陽(yáng)輪便順時(shí)針原轉(zhuǎn)速空轉(zhuǎn),對(duì)前排輸出不干涉。時(shí),后排太陽(yáng)輪便順時(shí)針原轉(zhuǎn)速空轉(zhuǎn),對(duì)前排輸出不干

33、涉。1)D位位D4檔轉(zhuǎn)矩傳動(dòng)分析檔轉(zhuǎn)矩傳動(dòng)分析單元三單元三 行星齒輪變速裝置行星齒輪變速裝置36B2B1F1C3C1C2圖圖3-72b D3-72b D4 4檔行星齒輪變速裝置轉(zhuǎn)矩傳動(dòng)結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)圖檔行星齒輪變速裝置轉(zhuǎn)矩傳動(dòng)結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)圖單元三單元三 行星齒輪變速裝置行星齒輪變速裝置37圖圖3-72c D4檔時(shí)行星齒輪變速裝置轉(zhuǎn)矩傳動(dòng)仿真圖檔時(shí)行星齒輪變速裝置轉(zhuǎn)矩傳動(dòng)仿真圖單元三單元三 行星齒輪變速裝置行星齒輪變速裝置382)D4檔傳動(dòng)比的計(jì)算檔傳動(dòng)比的計(jì)算 用運(yùn)動(dòng)方程計(jì)算用運(yùn)動(dòng)方程計(jì)算D4檔傳動(dòng)比檔傳動(dòng)比前排運(yùn)動(dòng)方程為:前排運(yùn)動(dòng)方程為:1n1+11n2-(1+1)1n3=0 (1)上式中:上式中:1n1

34、、1n2、1n3為前排大太陽(yáng)輪轉(zhuǎn)速、齒圈轉(zhuǎn)為前排大太陽(yáng)輪轉(zhuǎn)速、齒圈轉(zhuǎn)速和行星架轉(zhuǎn)速,速和行星架轉(zhuǎn)速,1為齒圈齒數(shù)與前排太陽(yáng)輪齒數(shù)之為齒圈齒數(shù)與前排太陽(yáng)輪齒數(shù)之比比11。大太陽(yáng)輪制動(dòng)大太陽(yáng)輪制動(dòng)1n1=0,將,將1n1=0代人(代人(1)式得:)式得: 11n2-(1+1)1n3=0 11n2=(1+1)1n3 1n3/1n2=1/(1+1)1 即即D4檔傳動(dòng)比檔傳動(dòng)比i=1n3/1n21 D4檔傳動(dòng)同向增速減扭。檔傳動(dòng)同向增速減扭。單元三單元三 行星齒輪變速裝置行星齒輪變速裝置39 用矢量圖法計(jì)算用矢量圖法計(jì)算D4檔傳動(dòng)比檔傳動(dòng)比S1S1RRRRRCCCCCRn2n2n2n2n1n3n1111

35、11-12-12-12-12-121111122S12S12S11S11S11S1112n12n12n2S12傳動(dòng)比傳動(dòng)比D4檔傳動(dòng)比檔傳動(dòng)比i=n3/n2 =1/(1+1)1, 即即D4檔為同向增速減矩。檔為同向增速減矩。D4檔加速時(shí)傳動(dòng)矢量圖如右圖所示。檔加速時(shí)傳動(dòng)矢量圖如右圖所示。在垂直線段在垂直線段1S1CR2S1上過(guò)上過(guò)C點(diǎn)畫(huà)右向點(diǎn)畫(huà)右向水平矢量線水平矢量線n3(行星架輸入為(行星架輸入為n3)。)。連接連接1S1點(diǎn)(因大太陽(yáng)輪制動(dòng)點(diǎn)(因大太陽(yáng)輪制動(dòng)1S1點(diǎn)矢點(diǎn)矢量為量為0)和)和n3端點(diǎn)的延長(zhǎng)線與過(guò)端點(diǎn)的延長(zhǎng)線與過(guò)R點(diǎn)做點(diǎn)做的水平線相交得的水平線相交得n2,n2即為齒圈輸出即為齒圈輸出轉(zhuǎn)速與轉(zhuǎn)向。轉(zhuǎn)速與轉(zhuǎn)向。單元三單元三 行星齒輪變速裝置行星齒輪變速裝置40(5)倒檔轉(zhuǎn)矩傳動(dòng)分析與傳動(dòng)比計(jì)算)倒檔轉(zhuǎn)矩傳動(dòng)分析與傳動(dòng)比計(jì)算圖圖3-75a R檔行星齒輪變速裝置轉(zhuǎn)矩傳動(dòng)示意圖檔行星齒輪變速裝置轉(zhuǎn)矩傳動(dòng)示意圖單元三單元三 行星齒輪變速裝置行星齒輪變速裝置41 當(dāng)換檔桿置入當(dāng)換檔桿置入R檔,此時(shí)離合器檔,此時(shí)

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