行星齒輪式自動(dòng)變速器課件講義

1、 行星齒輪組成與傳動(dòng)原理 行星機(jī)構(gòu)控制部件 辛普森式動(dòng)力傳遞 拉威挪式動(dòng)力傳遞 腹黑小說 （一）（一） 組成：組成：主要由齒圈、行星齒輪、主要由齒圈、行星齒輪、 行星架及太陽輪等。行星架及太陽輪等。太陽輪太陽輪齒圈齒圈行星輪行星輪 行星架行星架2、通過不同的限制組合，可得到不同的傳動(dòng)比。、通過不同的限制組合，可得到不同的傳動(dòng)比。（二）結(jié)構(gòu)特點(diǎn)二）結(jié)構(gòu)特點(diǎn)*太陽輪固定動(dòng)畫演示太陽輪固定動(dòng)畫演示*齒圈固定動(dòng)畫演示齒圈固定動(dòng)畫演示*行星架（系桿）固定動(dòng)畫演示行星架（系桿）固定動(dòng)畫演示1、行星齒輪，它既可自轉(zhuǎn)，又可隨行星架繞太陽輪旋轉(zhuǎn)。、行星齒輪，它既可自轉(zhuǎn)，又可隨行星架繞太陽輪旋轉(zhuǎn)。太陽輪太陽輪齒圈

2、齒圈行星輪行星輪 行星架行星架齒圈行星架太陽輪行星齒鎖定內(nèi)齒圈后，可以有兩種傳動(dòng)方式：一是以太陽齒輪為主動(dòng)、行星齒輪架為從動(dòng)。（圖5-2a）二是以行星齒輪架為主動(dòng)、太陽齒輪為從動(dòng)。（圖5-2b）行星輪系外圈固定.exe 鎖定太陽齒輪后，也可以有兩種傳動(dòng)方式：一是以內(nèi)齒圈為主動(dòng)、行星齒輪架為從動(dòng)（圖5-3a）：二是以行星齒輪架為主動(dòng)、內(nèi)齒圈為從動(dòng)（圖5-3b）。鎖定行星齒輪架后，同樣可以有兩種傳動(dòng)方式：一是以太陽齒輪為主動(dòng)、內(nèi)齒圈為從動(dòng)（圖5-4a）；二是以內(nèi)齒圈為主動(dòng)、太陽齒輪為從動(dòng)（如圖5-4b）。 經(jīng)推理可得單排行星齒經(jīng)推理可得單排行星齒輪機(jī)構(gòu)一般運(yùn)動(dòng)規(guī)律的特性輪機(jī)構(gòu)一般運(yùn)動(dòng)規(guī)律的特性方程

3、為：方程為：n1+n2 -（1+）n3=0 Z2 = Z1 太陽輪、齒圈、行星架三個(gè)元件中，任意固太陽輪、齒圈、行星架三個(gè)元件中，任意固定（或約束）一個(gè)元件，便可得到一個(gè)檔位。定（或約束）一個(gè)元件，便可得到一個(gè)檔位。1.太陽輪為主動(dòng)，行星架為從動(dòng)，齒圈被固定時(shí)太陽輪為主動(dòng)，行星架為從動(dòng)，齒圈被固定時(shí)i13= n1/ n3= 1+=1+Z2/ Z1 (減速同向）減速同向）行星輪行星輪 太陽輪太陽輪齒圈齒圈 行星架行星架 行星架行星架F3r3F2F1r1r2*說明：說明：F1、F2、F3分別表示分別表示4 4）行星齒輪機(jī)構(gòu)的工作原理）行星齒輪機(jī)構(gòu)的工作原理設(shè)設(shè): : n n1 1 太陽輪轉(zhuǎn)速太陽輪

4、轉(zhuǎn)速 n n2 2 齒圈轉(zhuǎn)速齒圈轉(zhuǎn)速 n n3 3 行星架轉(zhuǎn)速行星架轉(zhuǎn)速 2.齒圈為主動(dòng)，行星架為從動(dòng)，太陽輪被固定時(shí)齒圈為主動(dòng)，行星架為從動(dòng)，太陽輪被固定時(shí)i23= n2/ n3=（ 1+）/ =1+Z1/ Z2 (減速同向減速同向)3.太陽輪為主動(dòng)，齒圈為從太陽輪為主動(dòng)，齒圈為從 動(dòng)，行星架被固定時(shí)動(dòng)，行星架被固定時(shí)i12= n1/ n2= = Z2/ Z1 (降速反向降速反向; 倒檔倒檔） 4.若若n1 = n2 時(shí)時(shí)三個(gè)元件中任意兩個(gè)連在一起轉(zhuǎn)動(dòng)，則第三個(gè)元件中任意兩個(gè)連在一起轉(zhuǎn)動(dòng)，則第三個(gè)元件必與前二者轉(zhuǎn)速相等三個(gè)元件必與前二者轉(zhuǎn)速相等（直接檔）。（直接檔）。 5.如所有元件都不受約

5、束，即都可自由轉(zhuǎn)動(dòng)如所有元件都不受約束，即都可自由轉(zhuǎn)動(dòng) 則：則： n1 = n2 = n3則：不能傳遞動(dòng)力則：不能傳遞動(dòng)力（空檔）。（空檔）。1234二、三行星排四檔行星齒輪變速器工作原理二、三行星排四檔行星齒輪變速器工作原理一）一）.辛普森行星齒輪變速器結(jié)構(gòu)特點(diǎn)辛普森行星齒輪變速器結(jié)構(gòu)特點(diǎn)（1 1）四檔行星齒輪變速機(jī)構(gòu)；）四檔行星齒輪變速機(jī)構(gòu)；（2 2）單排行星齒輪變速機(jī)構(gòu)）單排行星齒輪變速機(jī)構(gòu)超速檔行星齒輪變速機(jī)構(gòu)超速檔行星齒輪變速機(jī)構(gòu)；（3 3）雙排行星齒輪變速機(jī)構(gòu)）雙排行星齒輪變速機(jī)構(gòu)由共用一個(gè)太陽輪的前后由共用一個(gè)太陽輪的前后 兩排行星齒輪組合而成。兩排行星齒輪組合而成。 輸入軸輸入

6、軸 + + 超速變速機(jī)構(gòu)超速變速機(jī)構(gòu)（單排行星齒輪）（單排行星齒輪）+ + 三檔位變速機(jī)構(gòu)三檔位變速機(jī)構(gòu)（雙排行星齒輪）（雙排行星齒輪）+ + 輸出軸輸出軸1）辛普森行星齒輪變速器超速變速機(jī)構(gòu)）辛普森行星齒輪變速器超速變速機(jī)構(gòu)輸入軸輸入軸離合器離合器C0太陽輪太陽輪單向離合器單向離合器F0 行星架和行星齒輪行星架和行星齒輪齒圈齒圈 制動(dòng)器制動(dòng)器B0B0C0F0超速行星排超速行星排輸入軸太陽輪輸出軸2）辛普森行星齒輪變速器三檔變速機(jī)構(gòu)）辛普森行星齒輪變速器三檔變速機(jī)構(gòu)前傳動(dòng)軸前傳動(dòng)軸 離合器離合器C1離合器離合器C2制動(dòng)器制動(dòng)器B1制動(dòng)器制動(dòng)器B3制動(dòng)器制動(dòng)器B2單向離合器單向離合器F1單向離合

7、器單向離合器F2前行星排前行星排后行星排后行星排輸出軸輸出軸后傳動(dòng)軸后傳動(dòng)軸C1C2B1B2F1B3F2輸入軸與超速排行星架連接，超速行星排齒圈則與前傳動(dòng)軸連接輸入軸與超速排行星架連接，超速行星排齒圈則與前傳動(dòng)軸連接 并作為超速行星排的輸出。并作為超速行星排的輸出。超速排離合器超速排離合器C C0 0與超速單向離合器與超速單向離合器F F0 0連接超速行星排太陽輪與行星連接超速行星排太陽輪與行星 架，架，C C0 0用于控制兩者的接合與分離，用于控制兩者的接合與分離，F(xiàn) F0 0用于防止行星架逆時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng)。用于防止行星架逆時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng)。超速檔制動(dòng)器超速檔制動(dòng)器B B0 0連接殼體與太陽輪，用于制動(dòng)太

8、陽輪。連接殼體與太陽輪，用于制動(dòng)太陽輪。超速行星排齒圈輸出的前傳動(dòng)軸作為三檔位行星排（前、后行星超速行星排齒圈輸出的前傳動(dòng)軸作為三檔位行星排（前、后行星排）的動(dòng)力輸入。排）的動(dòng)力輸入。離合器離合器C C1 1連接前、后傳動(dòng)軸和后排齒圈；連接前、后傳動(dòng)軸和后排齒圈； 離合器離合器C C2 2連接前傳動(dòng)軸與公用太陽輪。連接前傳動(dòng)軸與公用太陽輪。制動(dòng)器制動(dòng)器B B1 1連接變速器殼體與公用太陽輪，用于制動(dòng)公用太陽輪。連接變速器殼體與公用太陽輪，用于制動(dòng)公用太陽輪。制動(dòng)器制動(dòng)器B B2 2用于固定單向離合器用于固定單向離合器F F1 1的外圈，阻止公用太陽輪逆時(shí)針轉(zhuǎn)的外圈，阻止公用太陽輪逆時(shí)針轉(zhuǎn) 動(dòng)（

9、從變速器輸入軸端看），即太陽輪逆轉(zhuǎn)時(shí)動(dòng)（從變速器輸入軸端看），即太陽輪逆轉(zhuǎn)時(shí), ,由于由于B B2 2將將F F1 1的外圈固的外圈固 定定, ,則則F F1 1阻止了太陽輪逆轉(zhuǎn)。阻止了太陽輪逆轉(zhuǎn)。制動(dòng)器制動(dòng)器B B3 3連接殼體與前行星架，用于制動(dòng)前行星架連接殼體與前行星架，用于制動(dòng)前行星架; ; 單向離合器單向離合器F F2 2用于阻止前行星架逆時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng)。用于阻止前行星架逆時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng)。后傳動(dòng)軸與后排齒圈相連接；后傳動(dòng)軸與后排齒圈相連接； 輸出軸分別與前排齒圈及后排行星架相連接。輸出軸分別與前排齒圈及后排行星架相連接。 1 ）換檔手柄位于換檔手柄位于“N”N”或或“P”P”位時(shí)：位時(shí)：二）二）

10、.辛普森三行星排四檔行星齒輪變速器工作原理辛普森三行星排四檔行星齒輪變速器工作原理駐車鎖止機(jī)構(gòu)將輸出軸鎖止。駐車鎖止機(jī)構(gòu)將輸出軸鎖止。 超速行星排因超速行星排因 C C0 0工作，超速工作，超速行星排為直接檔。但行星排為直接檔。但C C1 1、C C2 2不工不工作，動(dòng)力切斷（空檔或停車）。作，動(dòng)力切斷（空檔或停車）。當(dāng)換檔手柄位于當(dāng)換檔手柄位于“P”P”位時(shí)位時(shí): :輸出軸外齒圈輸出軸外齒圈變速器殼變速器殼鎖止凸輪鎖止凸輪鎖止棘爪鎖止棘爪輸出軸輸出軸 因因 C C0 0、F F0 0、 C C2 2工作，工作，B B3 3制動(dòng)，制動(dòng)， 超速行星排為直超速行星排為直接檔；接檔； 2 ）換檔手柄

11、為于換檔手柄為于“R” R” 位時(shí)：位時(shí)： C C2 2將動(dòng)力傳給前排太陽輪將動(dòng)力傳給前排太陽輪, , B B3 3將前排行星架制動(dòng)，將前排行星架制動(dòng)，前排齒圈減速并前排齒圈減速并反轉(zhuǎn)（倒檔）反轉(zhuǎn)（倒檔）。 3 ）換檔手柄為于換檔手柄為于“D1” D1” 位時(shí)位時(shí): : 因因C C0 0、C C1 1、 F F0 0、F F2 2工作，超速行星排為直接檔；工作，超速行星排為直接檔； 后排行星輪繞其軸順轉(zhuǎn)，致使其前后排太陽輪逆轉(zhuǎn)；后排行星輪繞其軸順轉(zhuǎn)，致使其前后排太陽輪逆轉(zhuǎn)； 后排行星架也順轉(zhuǎn)后排行星架也順轉(zhuǎn),將來自前傳動(dòng)軸的部分動(dòng)力將來自前傳動(dòng)軸的部分動(dòng)力傳給傳給輸出軸。輸出軸。 前行星齒輪繞

12、其軸順轉(zhuǎn)同時(shí)相對(duì)于前排齒圈內(nèi)壁逆前行星齒輪繞其軸順轉(zhuǎn)同時(shí)相對(duì)于前排齒圈內(nèi)壁逆轉(zhuǎn)，因轉(zhuǎn)，因F2阻止前排行星架逆轉(zhuǎn)，阻止前排行星架逆轉(zhuǎn)，則則前排行星輪迫使前排前排行星輪迫使前排齒圈減速并順轉(zhuǎn)齒圈減速并順轉(zhuǎn), ,并將動(dòng)力傳給輸出軸；并將動(dòng)力傳給輸出軸； 4）換檔手柄為于換檔手柄為于“D2” D2” 位時(shí)位時(shí): : 因因C C0 0、C C1 1、 F F0 0、F F1 1工作，工作，B B2 2制動(dòng)，超速行星排為直制動(dòng)，超速行星排為直接檔；接檔； 后排齒圈通過后排行星輪使后排行星架減速并順轉(zhuǎn)后排齒圈通過后排行星輪使后排行星架減速并順轉(zhuǎn), ,直接將動(dòng)力傳給輸出軸。直接將動(dòng)力傳給輸出軸。 C C1 1

13、將使后排齒圈和后排行星齒輪順轉(zhuǎn)將使后排齒圈和后排行星齒輪順轉(zhuǎn), , 則則前后排太前后排太陽輪被固定；陽輪被固定； 5）換檔手柄為于換檔手柄為于“D3” D3” 位（直接檔）時(shí)位（直接檔）時(shí) 因因C C0 0、C C1 1、 C C2 2、F F0 0工作，工作，B B2 2制動(dòng)，超速行星排和后制動(dòng)，超速行星排和后行星排均為直接檔并順轉(zhuǎn)；行星排均為直接檔并順轉(zhuǎn)； 由于前由于前行星排的三元件均無約束，行星排的三元件均無約束，則則后行星架直接后行星架直接將動(dòng)力傳給輸出軸，傳動(dòng)比為將動(dòng)力傳給輸出軸，傳動(dòng)比為1 1，此時(shí)為直接檔；，此時(shí)為直接檔； 注意：注意：B B2 2雖然工作但不傳遞動(dòng)力。雖然工作但

14、不傳遞動(dòng)力。 6）換檔手柄為于換檔手柄為于“D4” D4” 位時(shí)位時(shí): : 因因C C1 1、C C2 2工作，工作，B B0 0、B B2 2制動(dòng)，制動(dòng)，B B0 0將超速行星排的太陽將超速行星排的太陽輪制動(dòng)，則超速行星排為增速順轉(zhuǎn)輸出；輪制動(dòng)，則超速行星排為增速順轉(zhuǎn)輸出； 后行星排因后行星排因C1C1、C2C2鎖止為直接檔；鎖止為直接檔； 由前由前行星排的三元件均無約束，行星排的三元件均無約束，則則后行星架直接后行星架直接將動(dòng)力傳給輸出軸，但總傳動(dòng)比小于將動(dòng)力傳給輸出軸，但總傳動(dòng)比小于1 1，此時(shí)為超速檔。，此時(shí)為超速檔。 注意：注意：B B2 2雖然工作但不傳遞動(dòng)力。雖然工作但不傳遞動(dòng)力

15、。n三三.兩排四檔齒輪變速器兩排四檔齒輪變速器n 兩個(gè)行星齒輪排加八個(gè)換檔執(zhí)行元兩個(gè)行星齒輪排加八個(gè)換檔執(zhí)行元件，可以得到四個(gè)前進(jìn)檔件，可以得到四個(gè)前進(jìn)檔.一個(gè)倒檔一個(gè)倒檔.一個(gè)一個(gè)空檔?？諜n。 改進(jìn)后的拉威挪式3擋行星齒輪變速器結(jié)構(gòu)與工作原理 拉威挪式4擋行星齒輪變速器結(jié)構(gòu)與工作原理改進(jìn)后的拉威挪式3擋行星齒輪變速器各換擋執(zhí)行元件在不同擋位的工作情況見表5-6。 改進(jìn)后的拉威挪式3擋行星齒輪變速器，在輸入軸和后太陽輪之間增加了一個(gè)離合器和一個(gè)單向超越離合器，使2擋和3擋也有兩種狀態(tài)，即通過操縱手柄的位置可以選擇無發(fā)動(dòng)機(jī)制動(dòng)或有發(fā)動(dòng)機(jī)制動(dòng)。圖5-12為改進(jìn)后的拉威挪式3擋行星齒輪變速器結(jié)構(gòu)。這種行星齒輪變速器在不同擋位下各換擋執(zhí)行元件的工作情況見表5-7。齒圈齒圈大太陽輪大太陽輪小太陽輪小太陽輪行星架行星架長行星輪長行星輪短行星輪短行星輪一長短行星齒共用一個(gè)行星架二長行星齒和大太陽輪、短行星齒、齒圈同時(shí)嚙合三、短行星和小太陽輪、長行星齒嚙合長行星齒短行星齒小太陽輪大太陽輪一長短