《自動變速器》課件5第五章 行星齒輪式自動變速器

1、本章主要介紹的內(nèi)容有： 行星齒輪組成與傳動原理 行星機(jī)構(gòu)控制部件 辛普森式動力傳遞 拉威挪式動力傳遞第五章行星齒輪式自動變速器第一節(jié)行星齒輪組成與傳動原理行星齒輪機(jī)構(gòu)是由一個(gè)太陽輪、一個(gè)齒圈、一個(gè)行星架和支承在行星架上的幾個(gè)行星齒輪組成的，稱為一個(gè)行星排。1按齒輪的嚙合方式不同，可分為內(nèi)嚙合和外嚙合兩種。2按齒輪的排數(shù)不同，可分為單排和多排兩種。3按太陽輪和齒圈之間的行星齒輪組數(shù)的不同，可分為單行星齒輪式和雙行星齒輪式兩種。行星排、單向超越離合器的檢驗(yàn)（1）檢查太陽輪、行星輪、齒圈的齒面，如有磨損或疲勞剝落，應(yīng)更換整個(gè)行星排。（2）檢查行星輪與行星架之間的間隙，其標(biāo)準(zhǔn)間隙為0.20.6mm，最

2、大不得超過1.0mmn，否則應(yīng)更換止推墊片或行星架和行星輪組件，如圖5-1。（3）檢查太陽輪、行星架、齒圈等零件的軸頸或滑動軸承處有無磨損，如有異常，應(yīng)更換新件。（4）檢查單向超越離合器，如滾柱破裂、滾柱保持架斷裂或內(nèi)外圈滾道磨損起槽，應(yīng)更換新件。如果在鎖止方向上有打滑或在自由轉(zhuǎn)動方向上有卡滯，也應(yīng)更換。第二節(jié)行星機(jī)構(gòu)控制部件鎖定內(nèi)齒圈這里，我們來研究一下行星齒輪的傳動方式與擋位的關(guān)系，行星齒輪機(jī)構(gòu)按不同的組合形式可有8種傳動方式，具體分析如下文。 鎖定內(nèi)齒圈后，可以有兩種傳動方式：一是以太陽齒輪為主動、行星齒輪架為從動。（圖5-2a）二是以行星齒輪架為主動、太陽齒輪為從動。（圖5-2b） 鎖

3、定太陽齒輪后，也可以有兩種傳動方式：一是以內(nèi)齒圈為主動、行星齒輪架為從動（圖5-3a）：二是以行星齒輪架為主動、內(nèi)齒圈為從動（圖5-3b）。鎖定太陽齒輪 鎖定行星齒輪架后，同樣可以有兩種傳動方式：一是以太陽齒輪為主動、內(nèi)齒圈為從動（圖5-4a）；二是以內(nèi)齒圈為主動、太陽齒輪為從動（如圖5-4b）。鎖定行星齒輪架如圖5-5。如圖5-6。將任意兩元件連接在一起不鎖定任何元件第三節(jié)辛普森式動力傳遞本節(jié)主要介紹的內(nèi)容有： 辛普森式3擋行星齒輪變速器結(jié)構(gòu)與工作原理 改進(jìn)后的辛普森式3擋行星齒輪變速器結(jié)構(gòu)與工作原理在辛普森式行星齒輪機(jī)構(gòu)中設(shè)置5個(gè)換擋執(zhí)行元件（2個(gè)離合器、2個(gè)制動器和1個(gè)單向超越離合器），

4、即可使之成為一個(gè)具有3個(gè)前進(jìn)擋和1個(gè)倒擋的行星齒輪變速器。這5個(gè)換擋執(zhí)行元件的布置如圖5-7所示。離合器C1用于連接輸入軸和前后太陽輪組件，離合器C2用于連接輸入軸和前齒圈，制動器B1用于固定前后太陽輪組件，制動器B2和單向超越離合器F1都是用于固定后行星架。制動器B1和B2可以采用帶式制動器，也可以采用片式制動器。一、辛普森式3擋行星齒輪變速器結(jié)構(gòu)與工作原理這5個(gè)換擋執(zhí)行元件在各擋位的工作情況見表5-1。辛普森式3擋行星齒輪變速器由2擋換至3擋時(shí)，一方面2擋制動器B1要釋放，另一方面倒擋及高擋離合器C1要接合。這兩個(gè)換擋執(zhí)行元件的工作交替應(yīng)及時(shí)準(zhǔn)確，太快或太慢都會影響換擋質(zhì)量和變速器的使用壽

5、命。例如：若2擋制動器B1釋放后倒擋及高擋離合器C1來不及接合，會使行星齒輪變速器出現(xiàn)打滑現(xiàn)象，使發(fā)動機(jī)出現(xiàn)空轉(zhuǎn)，并出現(xiàn)換擋沖擊；若2擋制動器B1未完全釋放，倒擋及高擋離合器C1便過早接合，則行星齒輪機(jī)構(gòu)各獨(dú)立元件之間會產(chǎn)生運(yùn)動干涉，迫使換擋執(zhí)行元件打滑，加劇摩擦片或制動帶的磨損。為了防止出現(xiàn)上述情況，改善2-3擋的換擋平順性，可在前后太陽輪組件和2擋制動器B1之間串聯(lián)一個(gè)單向超越離合器F2，稱為2擋單向超越離合器（如圖5-8所示）。二、改進(jìn)后的辛普森式3擋行星齒輪變速器結(jié)構(gòu)與工作原理目前大多數(shù)轎車自動變速器已采用這種結(jié)構(gòu)。改進(jìn)后的辛普森式行星齒輪變速器各換擋執(zhí)行元件的工作情況見表5-2。這種

6、4擋行星齒輪變速器是在不改變原辛普森式3擋行星齒輪變速器的主要結(jié)構(gòu)和大部分零部件的情況下，另外再增加一個(gè)單排行星齒輪機(jī)構(gòu)和相應(yīng)的換擋執(zhí)行元件來產(chǎn)生超速擋的。這個(gè)單排行星齒輪機(jī)構(gòu)稱為超速行星排，它安裝在行星齒輪變速器的前端（圖5-9）。三、辛普森式4擋行星齒輪變速器結(jié)構(gòu)與工作原理（1）3行星排辛普森式4擋行星齒輪變速器結(jié)構(gòu)與工作原理：當(dāng)行星齒輪變速器處于1擋、2擋、3擋或倒擋時(shí)，超速行星排中的超速制動器B0放松，直接離合器CO接合，使超速行星排處于傳動比為1的直接傳動狀態(tài)，而后半部分的雙排行星齒輪機(jī)構(gòu)各換擋執(zhí)行元件的工作和原辛普森式3擋行星齒輪變速器在1擋、2擋、3擋及倒擋的工作完全相同（表5-

7、3）。在這種辛普森式行星齒輪機(jī)構(gòu)中只要設(shè)置4個(gè)離合器、2個(gè)制動器及2個(gè)單向超越離合器，就能使之成為具有4個(gè)前進(jìn)擋和1個(gè)倒擋的4擋行星齒輪變速器，并且在1擋、2擋、3擋都有兩種工作狀態(tài)，即有發(fā)動機(jī)制動或無發(fā)動機(jī)制動。這8個(gè)換擋執(zhí)行元件的布置方式如 圖5-10所示。（2）雙行星排辛普森式4擋行星齒輪變速器結(jié)構(gòu)與工作原理：第四節(jié)拉威挪式動力傳遞本節(jié)主要介紹的內(nèi)容有： 拉威挪式3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)與工作原理圖5-11為拉威挪式3擋行星齒輪變速器的結(jié)構(gòu)。圖中，前太陽輪、長行星輪、行星架和齒圈組成一個(gè)單行星輪式行

8、星排，也稱為前行星排；后太陽輪、短行星輪、長行星輪、行星架和齒圈組成一個(gè)雙行星輪式行星排，也稱為后行星排。在5個(gè)換擋執(zhí)行元件中，離合器C1用于連接輸人軸和后太陽輪，它在所有前進(jìn)擋中都處于接合狀態(tài)，故稱為前進(jìn)離合器。離合器C2用于連接輸入軸和前太陽輪，它在例擋和3擋（直接擋）時(shí)接合，故稱為倒擋及直接擋離合器。制動器B1用于固定前太陽輪，它在2擋時(shí)工作，故稱為2擋制動器。制動器B2用于固定行星架，它在倒擋或自動變速器操縱手柄位于前進(jìn)低擋時(shí)工作，故稱為低擋及倒擋制動器。單向超越離合器F1在逆時(shí)針方向?qū)π行羌苡墟i止作用，它只在1擋時(shí)工作，故稱為1擋單向超越離合器。一、拉威挪式3擋行星齒輪變速器結(jié)構(gòu)與工作原理各換擋執(zhí)行元件在不同擋位的工作情況見表5-5。 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)動機(jī)制動或有發(fā)動機(jī)制動。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)。二、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。在拉威挪式3擋行星齒輪變速器的輸入軸和行星架之間增加一個(gè)離合器，就可以使