自動(dòng)變速器

工作原理及工藝性

內(nèi)容提要自動(dòng)變速器概述

自動(dòng)變速器結(jié)構(gòu)與工作原理

自動(dòng)變速器與整車的聯(lián)系

自動(dòng)變速器的工藝性

一、自動(dòng)變速器概述

1、變速器的定義：改變轉(zhuǎn)速比和傳動(dòng)扭矩比的裝置。

2、變速器的作用：（1）擴(kuò)大發(fā)動(dòng)機(jī)傳給驅(qū)動(dòng)車輪上的轉(zhuǎn)速和轉(zhuǎn)矩的變化范圍。（2）在發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)向不變的情況下，實(shí)現(xiàn)倒車。（3）利用空擋，中斷動(dòng)力傳輸，實(shí)現(xiàn)發(fā)動(dòng)機(jī)怠速。

3、自動(dòng)變速器的優(yōu)點(diǎn)：（1）優(yōu)異的駕駛性能。（2）良好的行駛性能。（3）高度的行車安全性。（4）低污染的廢氣排放。4、自動(dòng)變速器的分類：按變速方式分：有級(jí)和無級(jí)自動(dòng)變速器；按汽車驅(qū)動(dòng)方式分：后驅(qū)動(dòng)自動(dòng)變速器和前驅(qū)動(dòng)自動(dòng)變速器；按齒輪變速器的類型分：普通齒輪式和行星齒輪式；按控制方式分可分為：液力控制和電子控制自動(dòng)變速器。5、自動(dòng)變速器的組成：主要由液力變矩器、齒輪變速器、液壓供油系統(tǒng)、控制系統(tǒng)等組成。自動(dòng)變速器傳動(dòng)部分剖面圖一、自動(dòng)變速器概述

6、自動(dòng)變速器的工作過程：自動(dòng)變速器之所以能夠?qū)崿F(xiàn)自動(dòng)換擋是因?yàn)楣ぷ髦旭{駛員踏下油門的位置或發(fā)動(dòng)機(jī)進(jìn)氣歧管的真空度和汽車的行駛速度能指揮自動(dòng)換擋系統(tǒng)工作，自動(dòng)換擋系統(tǒng)中各控制閥不同的工作狀態(tài)將控制變速齒輪機(jī)構(gòu)中離合器的分離與結(jié)合和制動(dòng)器的制動(dòng)與釋放，并改變變速齒輪機(jī)構(gòu)的動(dòng)力傳遞路線，實(shí)現(xiàn)變速器擋位的變換。下面分別說明液控自動(dòng)變速器和電控自動(dòng)變速器的換檔原理。（1）液控自動(dòng)變速器根據(jù)汽車的行駛速度和節(jié)氣門開度的變化，自動(dòng)變換擋位。其換擋控制方式是通過機(jī)械方式將車速和節(jié)氣門開度信號(hào)轉(zhuǎn)換成控制油壓，并將該油壓加到換擋閥的兩端，以控制換擋閥的位置，從而改變換擋執(zhí)行元件（制動(dòng)器和離合器）的油路。這樣，工作液壓油進(jìn)入相應(yīng)的執(zhí)行元件，使離合器結(jié)合或分離，制動(dòng)器制動(dòng)或松開，控制行星齒輪變速器的升擋或降擋，從而實(shí)現(xiàn)自動(dòng)變速。液控自動(dòng)變速器換擋原理示意圖一、自動(dòng)變速器概述

（2）電控液力自動(dòng)變速器是在液力自動(dòng)變速器基礎(chǔ)上增設(shè)電子控制系統(tǒng)而形成的。它通過傳感器和開關(guān)監(jiān)測(cè)汽車和發(fā)動(dòng)機(jī)的運(yùn)行狀態(tài)，接受駕駛員的指令，并將所獲得的信息轉(zhuǎn)換成電信號(hào)輸入到電控單元。電控單元根據(jù)這些信號(hào)，通過電磁閥控制液壓控制裝置的換擋閥，使其打開或關(guān)閉通往換擋離合器和制動(dòng)器的油路，從而控制換擋時(shí)刻和擋位的變換，以實(shí)現(xiàn)自動(dòng)變速。電控自動(dòng)變速器換擋原理示意圖二、自動(dòng)變速器結(jié)構(gòu)與工作原理

1、液力變矩器的結(jié)構(gòu)與工作原理：液力變矩器位于變速器的最前端，安裝在發(fā)動(dòng)機(jī)的飛輪上，作用與離合器相似，傳遞動(dòng)力并根據(jù)汽車行駛阻力的變化，在一定范圍內(nèi)自動(dòng)地、無級(jí)地改變傳動(dòng)比和轉(zhuǎn)矩比，具有一定的減速增矩功能。常見的液力變矩器由泵輪、渦輪和導(dǎo)輪三個(gè)元件組成。液力變矩器組成泵輪渦輪導(dǎo)輪單向離合器液力變矩器動(dòng)力傳遞原理演示圖液力變矩器渦流液力變矩器環(huán)流與變矩器渦流軌跡變矩原理（低速）變矩原理（中速）變矩原理（高速）液力變矩器特性曲線鎖止離合器（分離）鎖止離合器（接合）二、自動(dòng)變速器結(jié)構(gòu)與工作原理

2、變速齒輪機(jī)構(gòu)組成及變速原理：行星齒輪機(jī)構(gòu)由太陽輪、內(nèi)齒圈、行星架和行星齒輪組成。行星齒輪機(jī)構(gòu)是實(shí)現(xiàn)變速的機(jī)構(gòu)，速比的改變是通過以不同的元件作主動(dòng)件和限制不同的元件的運(yùn)動(dòng)實(shí)現(xiàn)的。在速比改變的過程中整個(gè)行星齒輪動(dòng)力傳遞沒有中斷。行星齒輪機(jī)構(gòu)組成變速原理（加）變速原理（減）二、自動(dòng)變速器結(jié)構(gòu)與工作原理單排行星齒輪的特性方程：（α=Z2/Z1）n1+αn2=（1+α）n3式中:n1————————太陽輪轉(zhuǎn)速

n2————————齒圈轉(zhuǎn)速

n3—————————行星架轉(zhuǎn)速變速原理（倒）和傳動(dòng)比的計(jì)算二、自動(dòng)變速器結(jié)構(gòu)與工作原理

3、換擋執(zhí)行機(jī)構(gòu)組成及結(jié)構(gòu)原理：換擋執(zhí)行機(jī)構(gòu)的作用是改變行星齒輪的主動(dòng)件或限制某個(gè)元件的運(yùn)動(dòng)改變動(dòng)力的傳遞路線和速比。由多片式離合器、制動(dòng)器和單向超越離合器等組成。

離合器C0與超速行星排超速行星排齒圈和制動(dòng)器B0離合器C1離合器C2制動(dòng)器B1、B2及單向離合器F1制動(dòng)器B3、前行星齒輪排及單向離合器F2制動(dòng)器B3的活塞及殼體后行星排及輸出軸軸承位置離合器（一）離合器（二）片式制動(dòng)器二、自動(dòng)變速器結(jié)構(gòu)與工作原理

下面以辛普森齒輪變速機(jī)構(gòu)為例來說明自動(dòng)變速器的變速原理：

選擋手柄辛普森式變速機(jī)構(gòu)組成D-1D-2D-3D-42-1、2-2、LR二、自動(dòng)變速器結(jié)構(gòu)與工作原理

4、

供油系統(tǒng)：主要由油泵、濾清器、調(diào)壓閥及管道組成。油泵通常安裝在變矩器的后方，由變矩器泵輪驅(qū)動(dòng)。油泵二、自動(dòng)變速器結(jié)構(gòu)與工作原理

5、自動(dòng)變速器用液壓閥：手動(dòng)控制閥、主調(diào)節(jié)閥、第二調(diào)節(jié)閥：節(jié)氣門閥、速控壓力閥、速控壓力調(diào)節(jié)閥、閉鎖壓力調(diào)節(jié)閥、變速閥等。主油路調(diào)壓閥手控閥節(jié)氣門閥速控閥1-2換擋閥2-3換擋閥3-4換擋閥三、自動(dòng)變速器與整車的聯(lián)系

1、動(dòng)力輸入：啟動(dòng)齒圈與液力變矩器殼體通過托盤以螺栓相連，托盤則通過分布不均的螺栓連接在曲軸凸緣上。2、動(dòng)力輸出：自動(dòng)變速器輸出軸凸緣與傳動(dòng)軸凸緣用螺栓連接傳遞動(dòng)力到驅(qū)動(dòng)橋。3、控制信號(hào)：液控自動(dòng)變速器通過機(jī)械方式將車速和節(jié)氣門開度信號(hào)轉(zhuǎn)化成控制油壓。電控自動(dòng)變速器通過節(jié)氣門傳感器和車速傳感器把信號(hào)傳給ECU，由ECU給電磁閥發(fā)出指令，通過電磁閥的開關(guān)控制換擋閥油壓。4、手動(dòng)控制閥：是自動(dòng)變速器中唯一的由人工操縱的閥，其用于將油液人為的進(jìn)行管路轉(zhuǎn)換（管路選擇與分配）。手控閥通過桿件與換擋手柄相連，根據(jù)換擋手柄的指示（即駕駛員的選擇指令），接入P、R、N、D、S、L等管路，從而規(guī)定或限制了液流及相應(yīng)閥件的分配、調(diào)節(jié)及控制動(dòng)作元件（離合器與制動(dòng)器）的工作范圍。5、自動(dòng)變速器在車架上的安裝與支承。（略）四、自動(dòng)變速器的工藝性

自動(dòng)變速器是一個(gè)集液力傳動(dòng)、機(jī)械傳動(dòng)、液壓動(dòng)力及控制、電子控制技術(shù)于一身的綜合體。其結(jié)構(gòu)復(fù)雜、布局緊湊，制造難度高。單個(gè)企業(yè)獨(dú)立完成自動(dòng)變速器的設(shè)計(jì)和制造是不現(xiàn)實(shí)的。針對(duì)我廠目前的實(shí)際情況在自動(dòng)變速器中以下幾類零部件不應(yīng)考慮自行設(shè)計(jì)制造：1、齒輪、軸承及軸類零件（自動(dòng)變速器的軸類均有花鍵或齒形）。2、油泵、閥體及液壓閥。3、ECU、電磁閥及傳感器。4、離合器、制動(dòng)器及單向離合器。四、自動(dòng)變速器的工藝性

以下兩類零部件可考慮自行設(shè)計(jì)及制造：

1、變速器殼體件：此類零件為鑄造毛坯后進(jìn)行機(jī)加工，我廠在此方面的人員及設(shè)備都較為成熟。

2、液力變矩器：此件為鋼板沖壓焊接結(jié)構(gòu)，此方面我廠具有一定的設(shè)計(jì)制造條件。工藝難點(diǎn)如下：

1）泵輪與發(fā)動(dòng)機(jī)曲軸相連，因此要保證其良好的動(dòng)平衡。

2）液力變矩器內(nèi)充滿ATF油液并有一定的補(bǔ)償壓力，因此，必須保證殼體的焊接質(zhì)量。

3）泵輪與渦輪間保證有3-4mm的