2024汽車自動變速器原理與維修圖解教程

第四章行星齒輪式自動變速器第一節(jié)行星齒輪機(jī)構(gòu)的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。組成①內(nèi)嚙合②外嚙合齒輪的嚙合方式行星齒輪機(jī)構(gòu)的分類①單排②多排齒輪的排數(shù)①單行星齒輪式②雙行星齒輪式行星齒輪組數(shù)原

理為了組成具有一定傳動比的傳動機(jī)構(gòu)，必須將太陽輪、齒圈和行星架這三個(gè)基本元件中的一個(gè)加以固定，或使其運(yùn)動受到一定約束，或?qū)⒛硟蓚€(gè)基本元件互相連接在一起（即兩者轉(zhuǎn)速相同），使行星排變?yōu)橹挥幸粋€(gè)自由度的機(jī)構(gòu)，以獲得確定的傳動比。行星排在運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)，由于行星齒輪存在著自轉(zhuǎn)和公轉(zhuǎn)兩種運(yùn)動狀態(tài)，其傳動比的計(jì)算方法和普通的定軸齒輪傳動機(jī)構(gòu)不同。當(dāng)被約束的基本元件或約束的方式不同時(shí)，該機(jī)構(gòu)的傳動比也會隨之改變，從而組成不同的擋位。通?？梢杂?～4個(gè)不同傳動比的前進(jìn)擋和1個(gè)倒擋。當(dāng)所有的基本元件都沒有被固定時(shí)，即可得到空擋。上述單排行星齒輪機(jī)構(gòu)的變速原理和傳動比的計(jì)算方法同樣適用于多排行星齒輪機(jī)構(gòu)。只要該機(jī)構(gòu)經(jīng)約束后的自由度為1，其傳動比都可以通過解由各個(gè)單排行星齒輪機(jī)構(gòu)的運(yùn)動特性方程組成的聯(lián)立方程組來得到。內(nèi)齒圈鎖定時(shí)的傳動方式第二節(jié)行星齒輪機(jī)構(gòu)的變速原理一、行星齒輪的傳動方式1鎖定內(nèi)齒圈鎖定內(nèi)齒圈后，有兩種傳動方式：一是以太陽輪為主動、行星架為從動；二是以行星架為主動、太陽輪為從動。這兩種方式的傳動比互為倒數(shù)。鎖定內(nèi)齒圈時(shí)，行星齒輪既繞太陽輪公轉(zhuǎn)，同時(shí)也自轉(zhuǎn)，并且公轉(zhuǎn)與自轉(zhuǎn)方向相反。鎖定太陽輪后，有兩種傳動方式：一是以內(nèi)齒圈為主動、行星架為從動；二是以行星架為主動、內(nèi)齒圈為從動。鎖定太陽輪后，行星齒輪既繞太陽輪公轉(zhuǎn)同時(shí)也自轉(zhuǎn)，并且公轉(zhuǎn)與自轉(zhuǎn)方向相同。太陽輪鎖定時(shí)的傳動方式2鎖定太陽輪3鎖定行星架行星架鎖定時(shí)的傳動方式鎖定行星架后，有兩種傳動方式：一是以太陽輪為主動、內(nèi)齒圈為從動；二是以內(nèi)齒圈為主動、太陽輪為從動。這兩種方式傳動比不僅互為倒數(shù)，而且旋轉(zhuǎn)方向相反。鎖定行星架時(shí)，行星齒輪只有自轉(zhuǎn)沒有公轉(zhuǎn)。不鎖定任何元件時(shí)，三元件可以隨意轉(zhuǎn)動，此時(shí)為空擋。4將任意兩元件連接在一起任意兩元件連接在一起的傳動方式空擋時(shí)的傳動方式連接任意兩元件，就會使得行星齒輪不再有自轉(zhuǎn)，此時(shí)三元件合為一體，三元件之間的傳動比均為1，即為直接擋傳動。5不鎖定任何元件行星齒輪與行星架間隙的檢測二、行星排、單向超越離合器的檢驗(yàn)1234檢查太陽輪、行星齒輪以及齒圈的齒面。檢查行星齒輪與行星架之間的間隙（標(biāo)準(zhǔn)間隙為0.2～0.6mm，最大不得超過1.0mm）。檢查太陽輪、行星架以及齒圈等零件的軸頸或滑動軸承處有無磨損。檢查單向超越離合器。第三節(jié)辛普森式行星齒輪變速器Diagram前后兩個(gè)行星排的太陽輪連接為一個(gè)整體，稱為前后太陽輪組件。前一個(gè)行星排的行星架和后一個(gè)行星排的齒輪連接為另一個(gè)整體，稱為前行星架和后齒圈組件。輸出軸通常與前行星架和后齒圈組件連接。

結(jié)構(gòu)特點(diǎn)經(jīng)過組合后，該機(jī)構(gòu)成為一種具有四個(gè)獨(dú)立元件的行星齒輪機(jī)構(gòu)：前齒圈、前后太陽輪組件、后行星架、前行星架和后齒圈組件。在辛普森式行星齒輪機(jī)構(gòu)中設(shè)置五個(gè)換擋執(zhí)行元件（兩個(gè)離合器、兩個(gè)制動器和一個(gè)單向超越離合器），即可使之成為一個(gè)具有三個(gè)前進(jìn)擋和一個(gè)倒擋的行星齒輪變速器。辛普森式3擋行星齒輪變速器一、辛普森式3擋行星齒輪變速器結(jié)構(gòu)與工作原理離合器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。辛普森式3擋行星齒輪變速器換擋執(zhí)行元件工作規(guī)律變速桿位置擋位換擋執(zhí)行元件C1C2B1B2F1D1擋○○2擋○○3擋○○R倒擋○○S、L或2、11擋○○2擋○○注：○——接合、制動或鎖止。五個(gè)換擋執(zhí)行元件在各擋位的工作情況見下表。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2擋單向超越離合器的布置變速桿位置擋位換擋執(zhí)行元件C1C2B1B2B3F1F2D1擋○○2擋○○○3擋○○R倒擋○○S、L或2、11擋○○2擋○○注：○——接合、制動或鎖止。改進(jìn)后的辛普森式3擋行星齒輪變速器換擋執(zhí)行元件工作規(guī)律3行星排辛普森式4擋行星齒輪變速器三、辛普森式4擋行星齒輪變速器結(jié)構(gòu)與工作原理13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，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。行星架是主動件，與變速器輸入軸連接；齒圈則作為被動件，與后面的雙排行星齒輪機(jī)構(gòu)連接。超速行星排的工作由直接離合器C0和超速制動器B0來控制，直接離合器C0用于將超速行星排的太陽輪和行星架連接，超速制動器B0用于固定超速行星排的太陽輪。改進(jìn)后的辛普森式4擋行星齒輪變速器換擋執(zhí)行元件工作規(guī)律變速桿位置擋位換擋執(zhí)行元件C1C2B1B2B3F1F2C0B0F0D1擋○○○○2擋○○○○○3擋○○●○○超速擋○○●○R倒擋○○○○S、L或2、11擋○○○○2擋○●○○○3擋○○○○注：○——接合、制動或鎖止；●——接合或制動，但不傳遞動力。由三個(gè)行星排組成的辛普森式4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下表。雙行星排辛普森式4擋行星齒輪變速器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

對原辛普森式3擋行星齒輪變速器中的雙排行星齒輪機(jī)構(gòu)進(jìn)行改進(jìn)而成，改進(jìn)后的辛普森式行星齒輪機(jī)構(gòu)除了前齒圈和后行星架仍互相連接為一體之外，前行星排和后行星排的其他基本元件全部各自獨(dú)立，形成一種具有五個(gè)獨(dú)立元件的辛普森式行星齒輪機(jī)構(gòu)。在這五個(gè)獨(dú)立元件中，后太陽輪始終和輸入軸連接，輸出軸則與前齒圈和后行星架組件連接。變速桿位置擋位換擋執(zhí)行元件C1C2C3C4B1B2F1F2D1擋○○○2擋○○○3擋○○○超速擋○●○R倒擋○○○S、L或2、11擋●○○2擋●○○3擋○●注：○——接合、制動或鎖止；●——接合或制動，但不傳遞動力。雙行星排辛普森式4擋行星齒輪變速器換擋執(zhí)行元件工作規(guī)律八個(gè)換擋執(zhí)行元件在行星齒輪變速器各擋位的工作情況見下表。第四節(jié)拉威娜式行星齒輪變速器由一個(gè)單行星輪式行星排和一個(gè)雙行星輪式行星排組合而成：后太陽輪和長行星輪、行星架以及齒圈共同組成一個(gè)單行星輪式行星排；前太陽輪、短行星輪、長行星輪、行星架和齒圈共同組成一個(gè)雙行星輪式行星排，兩個(gè)行星排共用一個(gè)齒圈和一個(gè)行星架。因此它只有四個(gè)獨(dú)立元件，即前太陽輪、后太陽輪、行星架和齒圈。在拉威娜式行星齒輪機(jī)構(gòu)中設(shè)置五個(gè)換擋執(zhí)行元件（兩個(gè)離合器、兩個(gè)制動器和一個(gè)單向超越離合器），即可使之成為一個(gè)具有三個(gè)前進(jìn)擋和一個(gè)倒擋的3擋行星齒輪變速器。前太陽輪、長行星輪、行星架和齒圈組成一個(gè)單行星輪式行星排，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，稱為后行星排。拉威娜式3擋行星齒輪變速器結(jié)構(gòu)一、拉威娜式3擋行星齒輪變速器結(jié)構(gòu)與工作原理拉威娜式3擋行星齒輪變速器換擋執(zhí)行元件工作規(guī)律變速桿位置擋位換擋執(zhí)行元件C1C2B1B2F1D1擋○○2擋○○3擋○○R倒擋○○S、L或2、11擋○○2擋○○注：○——接合、制動或鎖止。各換擋執(zhí)行元件在不同擋位的工作情況見下表。改進(jìn)后的拉威娜式3擋行星齒輪變速器二、改進(jìn)后的拉威娜式3擋行星齒輪變速器結(jié)構(gòu)與工作原理改進(jìn)后的拉威娜式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)，即通過變速桿的位置可以選擇無發(fā)動機(jī)制動或有發(fā)動機(jī)制動。改進(jìn)后的拉威娜式3擋行星齒輪變速器當(dāng)變速桿位于前進(jìn)擋（D位）時(shí)，前進(jìn)離合器C1接合，前進(jìn)強(qiáng)制離合器C3分離。當(dāng)變速桿位于前進(jìn)低擋（S、L位或2、1位）時(shí)，前進(jìn)強(qiáng)制離合器C3接合，輸入軸通過它直接和后太陽輪連接。12工作特點(diǎn)改進(jìn)后的拉威娜式3擋行星齒輪變速器換擋執(zhí)行元件工作規(guī)律變速桿位置擋位換擋執(zhí)行元件C1C2C3B1B2F1F2D1擋○○○2擋○○○3擋○○○R倒擋○○S、L或2、11擋○○2擋○○注：○——接合、制動或鎖止。三、拉威娜式4擋行星齒輪變速器結(jié)構(gòu)與工作原理拉威娜式4擋行星齒輪變速器在拉威娜式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，就可以使之成為具有超速擋的4擋行星齒輪變速器。變速桿位置擋位換擋執(zhí)行元件C1C2C3C4B1B2F1F2D1擋○○○2擋○○○3擋○○○4擋（超速擋）●○○R倒擋○○S、L或2、11擋○○2擋○○3擋○○注：○——接合、制動或鎖止；●——接合或制動，但不傳遞動力。拉威娜式4擋行星齒輪變速器換擋執(zhí)行元件工作規(guī)律123在1擋、2擋及倒擋的工作情況和拉威娜式3