車輛自動(dòng)變速器構(gòu)造原理與設(shè)計(jì)方法課件

行星齒輪變速器的換檔執(zhí)行機(jī)構(gòu)由離合器(drivingclutchesorinputclutches)、制動(dòng)器或鎖定離合器(holdingclutches)或制動(dòng)帶(transmissionbands)和單向超越離合器(one-wayclutch)(單向自由輪機(jī)構(gòu))等3種不同的執(zhí)行組件組成，它有3個(gè)基本作用，即連接、固定和鎖定；所謂連接是指將行星齒輪變速器的輸入軸與行星排中的某個(gè)基本元件連接，以傳遞動(dòng)力，或?qū)⑶耙粋€(gè)行星排的某一個(gè)基本元件與后一個(gè)行星排的某一個(gè)基本元件連接，以約束這兩個(gè)基本組件的運(yùn)動(dòng)；所謂固定是指將行星排的某一基本元件與自動(dòng)變速器的殼體連接，使之被固定住而不能旋轉(zhuǎn)；所謂鎖定是指把某個(gè)行星排的3個(gè)基本元件中的兩個(gè)連接在一起，從而將該行星排鎖定，使其3個(gè)基本元件以相同的轉(zhuǎn)速一同旋轉(zhuǎn)，產(chǎn)生直接傳動(dòng)。第6章自動(dòng)變速器換檔執(zhí)行機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)行星齒輪變速器的換檔執(zhí)行機(jī)構(gòu)由離合器(drivingclu6.1離合器的結(jié)構(gòu)與工作原理1.離合器(drivingclutchesorinputclutches)的作用1)連接作用2)鎖定作用離合器的連接作用是傳遞動(dòng)力，將行星齒輪變速器的輸入軸和行星排的某個(gè)基本元件連接，或?qū)⑿行桥诺哪硟蓚€(gè)基本元件連接在一起，使之成為一個(gè)整體，它是自動(dòng)變速器中最重要的換檔執(zhí)行組件之一；在自動(dòng)變速器換檔執(zhí)行機(jī)構(gòu)中，目前作為自動(dòng)變速器換檔執(zhí)行組件普遍采用的離合器是圓盤式多片濕式離合器(multiple-discclutches)，如圖6-1所示2.離合器的分類1)按離合器的數(shù)目分單離合器、雙離合器。2)按離合器油缸的工作方式分油缸旋轉(zhuǎn)的缸體移動(dòng)或活塞移動(dòng)、油缸可旋轉(zhuǎn)可固定、油缸固定不動(dòng)(制動(dòng)器)。3)按活塞受壓力方式分活塞單面受壓、活塞雙面受壓、活塞分階段受壓。4）按摩擦壓緊力傳遞方式分活塞直接壓緊、經(jīng)壓板壓緊、經(jīng)杠桿和壓板壓緊、經(jīng)彈簧(盤片)和壓板壓緊。6.1離合器的結(jié)構(gòu)與工作原理1.離合器(drivingc圖6.1倒檔離合器與OD檔離合器1.5.9—擋圈，2.6—離合器反作用板，3.7—離合器摩擦片，4.8—離合器鋼片，10—彈簧座圈11.14.16.18.19—O型密封圈，12—回位彈簧，13—OD離合器活塞，15—倒檔離合器活塞，17—倒檔離合器缸體圖6.1倒檔離合器與OD檔離合器離合器通常由離合器鼓（缸體）(clutchdrum)、離合器活塞(piston)、回位彈簧(returnspring)、彈簧座(springretainer)、鋼片(steeldiscs)、摩擦片(frictiondiscs)、離合器壓板(pressureplate)、卡環(huán)(snapring)、離合器殼(clutchhub)及密封圈(pistonsealrings)組成，如圖6-2所示。圖6.2離合器組件圖離合器通常由離合器鼓（缸體）(clutchdrum)、離合

有些離合器在活塞和鋼片之間有一個(gè)碟形環(huán)，如圖6-3所示。它具有一定的彈性，可以減緩離合器接合時(shí)的沖擊力。圖6.3離合器擋圈（卡環(huán)）和碟形環(huán)有些離合器在活塞和鋼片之間有一個(gè)碟形環(huán)，如圖6-3所示。

離合器活塞回位彈簧有4種型式，如圖6-4所示，即圓周均布螺旋彈簧式(severalsmallersprings)、中央螺旋彈簧式(centerspring)、波形彈簧式(coilreturnspring)和膜片彈簧式(Bellevillespring)。圖6.4離合器活塞回位彈簧類型離合器活塞回位彈簧有4種型式，如圖6-4所示，即圓周均布6.2.制動(dòng)器結(jié)構(gòu)與工作原理

在液壓傳動(dòng)裝置中的制動(dòng)器按用途可分換檔制動(dòng)器、轉(zhuǎn)向制動(dòng)器和停車制動(dòng)器。在自動(dòng)變速器中所使用之制動(dòng)器為換檔制動(dòng)器，制動(dòng)器(holdingclutches)的作用是將行星排中的太陽輪、內(nèi)齒圈、行星齒輪架這3個(gè)基本元件之一與變速器殼體相連，使該元件約束而固定，以執(zhí)行換檔。在自動(dòng)變速器中作為換檔執(zhí)行機(jī)構(gòu)的制動(dòng)器的結(jié)構(gòu)型式較多，分類方法如下：1.按其結(jié)構(gòu)特性區(qū)分1）帶式1)單帶式：單端操縱、浮式、雙端操縱；2)雙帶式。2）片式：1)多片式：油缸加壓、機(jī)械加壓；2)圓盤式。3）錐式1)單面2)雙面。目前最常見的是帶式制動(dòng)器和片式制動(dòng)器兩種。6.2.制動(dòng)器結(jié)構(gòu)與工作原理在液壓傳動(dòng)裝置中的制動(dòng)器按用2.帶式制動(dòng)器結(jié)構(gòu)與工作原理帶式制動(dòng)器結(jié)構(gòu)：帶式制動(dòng)器又稱制動(dòng)帶(transmissionbands)，如圖6-5所示圖6.5帶式制動(dòng)器2.帶式制動(dòng)器結(jié)構(gòu)與工作原理圖6.5帶式制動(dòng)器帶式制動(dòng)器工作原理：制動(dòng)鼓通常就是離合器的外殼，制動(dòng)鼓與行星排的某一基本組件連接，并隨之一同旋轉(zhuǎn)，制動(dòng)帶的一端支承在變速器殼體的制動(dòng)帶支架或制動(dòng)帶調(diào)整螺釘上，另一端與液壓缸活塞上的推桿連接，制動(dòng)帶內(nèi)表面為一層摩擦系數(shù)較高的摩擦襯片；液壓缸被活塞分隔為施壓腔和釋放腔兩部分，分別通過各自的控制油道與控制閥相通，制動(dòng)帶的工作由作用在活塞上的液壓力控制，當(dāng)液壓缸的施壓腔和釋放腔內(nèi)均無工作油時(shí)，帶式制動(dòng)器不工作。制動(dòng)帶與制動(dòng)鼓之間有一定的間隙，制動(dòng)鼓可以隨著與它相連接的行星排基本元件一同旋轉(zhuǎn)，當(dāng)工作油進(jìn)入制動(dòng)器液壓缸的施壓腔時(shí)，作用在活塞上的油壓推動(dòng)活塞，克服回位彈簧的彈力，活塞上的推桿(operatingrod)隨之向外伸出，將制動(dòng)帶箍緊在制動(dòng)鼓上，于是制動(dòng)鼓被固定住而不能旋轉(zhuǎn)，此時(shí)制動(dòng)器處于制動(dòng)狀態(tài)；在制動(dòng)器處于制動(dòng)狀態(tài)時(shí)，工作油進(jìn)入液壓缸的釋放腔，由于釋放腔一側(cè)的活塞面積大于施壓腔一側(cè)的活塞面積，活塞兩側(cè)所受的工作油作用力不相等，釋放腔一側(cè)的力高于施壓腔一側(cè)的作用力，因此活塞在這一壓力差及回位彈簧彈力的共同作用下向后移，推桿隨之回縮，制動(dòng)帶被放松，使制動(dòng)器由制動(dòng)狀態(tài)轉(zhuǎn)變成釋放狀態(tài)，這種控制方式可以使控制系統(tǒng)得到簡化。當(dāng)帶式制動(dòng)器不工作或處于釋放狀態(tài)時(shí)，制動(dòng)帶與制動(dòng)鼓之間應(yīng)有適當(dāng)?shù)拈g隙，間隙太大或太小都會(huì)影響制動(dòng)器的正常工作，間隙的大小可用制動(dòng)帶調(diào)整螺釘來調(diào)整，在組裝時(shí)，一般將螺釘鎖緊至一定力矩，然后再退回規(guī)定的圈數(shù)。帶式制動(dòng)器工作原理：3.片式制動(dòng)器結(jié)構(gòu)與工作原理 片式制動(dòng)器結(jié)構(gòu)：片式制動(dòng)器由制動(dòng)器鼓(drum)、制動(dòng)器活塞(applypiston)、回位彈簧(returnspring)、鋼片(steeldiscs)、摩擦片(frictiondiscs)及制動(dòng)器殼(case)組成，如圖6-6所示。3.片式制動(dòng)器結(jié)構(gòu)與工作原理 圖6.7汽車片式制動(dòng)器結(jié)構(gòu)件1—后蓋；2—止推座圈；3—密封環(huán)；4—輸入軸后軸承；5、7、9、18、21—止推軸承；6—倒檔及OD離合器；8—OD離合器輪轂；10—行星倒擋太陽齒輪；11、22、24、35、46—扣環(huán)；12—第2制動(dòng)器活塞；13、37—回位彈簧；14、27—壓板；15—第2制動(dòng)器片；16—第2制動(dòng)器板；17—OD行星架；19—輸出行星架；20—OD太陽齒輪；23—反作用板；25—低-倒檔制動(dòng)器片；26—低-倒檔制動(dòng)器板；28—波形彈簧；29—駐車爪軸；30—隔圈；31—駐車爪彈簧；32—駐車滾子支架軸；33—駐車爪；34—駐車滾子支架；36—彈簧擋圈；38—低-倒檔制動(dòng)器活塞；39—驅(qū)動(dòng)軸驅(qū)動(dòng)齒輪；40—蓋子；41—防松松帽；42—輸出軸；43—錐形滾子軸承；44、47—外座圈；45—隔圈；48—變速器殼；49—套環(huán)圖6.7汽車片式制動(dòng)器結(jié)構(gòu)件6.3單向離合器結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)1.單向超越離合器結(jié)構(gòu)與工作原理單向超越離合器有多種形式，目前最常見的是滾柱斜槽式(one-wayrollerclutch)和楔塊式(one-wayspragclutch)兩種。1）滾柱斜槽式單向超速離合器滾柱斜槽式單向超越離合器由外環(huán)(drum)、內(nèi)環(huán)(hub)、滾柱(roller)、滾柱回位彈簧(springs)等組成，如圖6-7所示。2）楔塊式單向超越離合器楔塊式單向超越離合器的構(gòu)造和滾柱斜槽式單向超越離合器相似，也有外環(huán)、內(nèi)環(huán)、滾子（楔塊sprags）等，如圖6-8所示。6.3單向離合器結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)1.單向超越離合器結(jié)構(gòu)與工作原理圖6.8滾柱斜槽式單向超速離合器圖6.9楔塊式單向超速離合器圖6.8滾柱斜槽式單向超速離合器圖6.9楔塊式單向超速離2.單向超越離合器的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)根據(jù)各個(gè)單向離合器的計(jì)算簡圖和相關(guān)的計(jì)算公式可以初步地進(jìn)行離合器的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)。(a)(b)圖6.10