行星齿轮变速器

第 三 章 行 星 齿 轮 变 速 器齿 轮 变 速 器 = 齿 轮 传 动 机 构 + 换 档 执 行 机 构齿 轮 传 动 机 构 ： 获 得 各 档 动 力 传 递形 式 ： 固 定 轴 式 （ 如 ： 本 田 雅 阁 ） 行 星 齿 轮 式 （ 如 丰 田 、 奥 迪 等 绝 大 多 数 ）换 档 执 行 机 构 ： 改 变 齿 轮 机 构 中 各 元 件 的 状 态 ，获 得 档 位 之 间 的 变 化 。 形 式 ： 离 合 器 制 动 器 单 向 离 合 器 执 行 机 构 一 、 齿 轮 传 动 的 一 般 规 律1.旋 转 方 向 左 图 为 外 啮 合 齿 轮 传 动其 旋 转 方 向 相 反 旋 转 件 的 常 习 ： 内 啮 合 旋 转 方 向 相 同 不 改 变 方 向 只 改 变 传动 比 。 三 轮 之 间 的旋 转 方 向 不 改 变 传 动 比 ， 却 实 现 方 向 相 同 假 定 C轴 线 不 动 一 、 平 行 轴 式 齿 轮 变 速 机 构 与 手 动 变 速 器 的 差 别 ：结 构 ： 自 动 变 速 器 中 的 齿 轮 与 轴 的 连 接通 过 多 片 式 离 合 器 实 现 ； 手 动 变 速 器 中 的齿 轮 与 轴 是 通 过 花 键 或 齿 套 连 接 的 。换 档 方 式 ： 手 动 变 速 器 通 过 齿 轮 在 轴 上的 滑 动 或 齿 套 啮 合 来 实 现 换 档 ； 自 动 变 速器 则 是 通 过 多 片 式 离 合 器 的 接 合 与 分 离 来实 现 换 档 。 齿 轮 变 速 机 构 原 理 :前 离 合 器 接 合 ， 后 离 合 器 分 离 ， 为 低 档 ；前 离 合 器 分 离 ， 后 离 合 器 接 合 ， 为 超 速 档 。 二 、 行 星 齿 轮 变 速 机 构行 星 齿 轮 机 构 的 组 成 ： 它 由 太 阳 轮 或 称 为 中 心 轮 、 行 星 齿 轮 、 行星 齿 轮 架 ， 通 常 简 称 为 行 星 架 、 齿 圈 等 组 成 。 行 星 齿 轮 为 轴 转 式 齿 轮 系 统 ， 与 定 轴 式 齿轮 系 统 一 样 ， 也 可 以 变 速 、 变 矩 。 按 照 齿 轮 的 排 数 不 同 ， 行 星 齿 轮 机 构 分 为单 排 行 星 齿 轮 机 构 和 多 排 行 星 齿 轮 机 构 。 按 照 太 阳 轮 和 齿 圈 之 间 行 星 齿 轮 的 组 数 不同 ， 行 星 齿 轮 机 构 可 分 为 单 星 行 星 排 和 双 星 行星 排 。 单排单星行星齿轮机构 单 排 双 星 行 星 齿 轮 机 构 1、 单 排 单 级 行 星 齿 轮 机 构 工 作 原 理1） 齿 圈 固 定 ， 太 阳 轮 主 动 ， 行 星 架 被 动 此 种 组 合为 降 速 传动 ， 通 常传 动 比 一般 为 2.5 5， 转向 相 同 。 行 星 架 固 定 2） 齿 圈 固 定 ， 行 星 架 主 动 ， 太 阳 轮 被 动 此 种 组合 为 升速 传 动， 传 动比 一 般为 0.2 0.4， 转 向相 同 。 3） 太 阳 轮 固 定 ， 齿 圈 主 动 ， 行 星 架 被 动 此 种 组合 为 降速 传 动， 传 动比 一 般为 1.25 1.67， 转 向相 同 。 太 阳 轮 固 定 4)太 阳 轮 固 定 ， 行 星 架 主 动 ， 齿 圈 被 动 此 种 组合 为 升速 传 动， 传 动比 一 般为 0.60.8， 转向 相 同 5)行 星 架 固 定 ， 太 阳 轮 主 动 ， 齿 圈 被 动 此 种 组 合为 降 速 传动 ， 传 动比 一 般 为1.5 4，转 向 相 反 6)行 星 架 固 定 ， 齿 圈 主 动 ， 太 阳 轮 被 动 此 种 组 合为 升 速 传动 ， 传 动比 一 般 为0.250.67，转 向 相 反 7)把 三 元 件 中 任 意 两 元 件 结 合 为 一 体 的 情 况 8)三 元 件 中 任 一 元 件 为 主 动 ， 其 余 的 两 元 件 自由 ： 从 分 析 中 可 知 ， 其 余 两 元 件 无 确 定 的 转 速输 出 。 第 六 种 组 合 方 式 ， 由 于 升 速 较 大 ， 主 被动 件 的 转 向 相 反 ， 在 汽 车 上 通 常 不 用 这 种 组 合。 其 余 的 七 种 组 合 方 式 比 较 常 用 。 、 传 动 比 计 算 小 齿 轮 做 中 间 齿 轮， 与 传 动 比 无 关 。当 行 星 架 未 制 动 时， 行 星 架 以 n3转 动 。 对 整 体 行 星排 施 加 一 个 与 行 星架 转 速 大 小 相 等、 方 向 相 反 的 速 度 n3， 这 对 构 件 的相 对 速 度 无 影 响 ，使 行 星 排 变 为 定 轴式 转 动 。 齿 圈 行 星 轮太 阳 轮 行 星 架 ni n 从主从 主从 动 齿 轮 齿 数 主 动 轴 转 速传 动 比 ： 从 动 轴 转 速 主 动 齿 轮 齿 数 传 动 比 的 计 算 ： 21ZZ 齿 圈 齿 数 太 阳 轮 齿 数 1 32 3n n nn n n 主从 整 理 后 得 ： 单 排 单 级 行 星 齿 轮 的 运 动 方 程 1 2 3(1 ) 0n n n 单 排 单 级 行 星 齿 轮 传 动 比 1） 齿 圈 固 定 不 动 a、 太 阳 轮 为 主动 件 ， 行 星 架为 从 动 件 图 a b、 行 星 架 为 生动 件 太 阳 轮 为从 动 件 如 图 b主 动 件 从 动 件 锁 定 件 传 动 比 备 注太 阳 轮 行 星 架 齿 圈 n1/n3=1+ 同 向 减 速 增 扭行 星 架 太 阳 轮 齿 圈 n3/n1=1/1+ 同 向增 速 减 扭 2） 锁 定 太 阳 轮主 动 件 从 动 件 锁 定 件 传 动 比 备 注齿 圈 行 星 架 太 阳 轮 n2/n3=1+/ 同 向 减 速 增 扭 行 星 架 齿 圈 太 阳 轮 n3/n2=/1+ 同 向 增 速 减 扭行 星 轮 自 动 并 顺 时 针 公 转 ，齿 圈 也 顺 时 针 旋 转问 题 ： 以 下 两 种 类 型 在 AT中 适 宜 做 哪 一 个 档 位 ？ 3） 锁 定 行 星 轮 架主 动 件 从 动 件 锁 定 件 传 动 比 备 注太 阳 轮 齿 圈 行 星 架 n1/n2= 逆 向 减 速 增 扭 齿 圈 太 阳 轮 行 星 架 n2/n1= 1/ 逆 向 增 速 减 扭问 题 ： 以 下 两 种 类 型适 合 做 何 种 档 位 ？ 4） 将 任 意 二 元 件 连 接 在 一 起 连 接 任 意 二 个 就 会 使得 行 量 齿 轮 不 再 有 自转 ， 此 时 三 元 件 合 为一 体 ， 三 元 件 之 间 的传 动 均 为 1， 即 为 直 接档 传 动 。 5） 不 锁 定 任 何 元 件若 右 图 可 以 随 意转 动 ， 此 时 为空 档 、 单 排 双 级 行 星 齿 轮 机 构 1 2 3- -(1- ) 0n n n 单 排 双 级 行 星 齿 轮 的 运 动 方 程 ： 理 论 上 讲 ， 可 有 种 不 同 的 传 动 。 实 际上 ， 有 些 传 动 方 案 是 不 宜 采 用 的 。 通 常单 排 行 星 机 构 ， 只 能 采 用 两 个 档 位 。 自 动 变 速 器 通 常 采 用 多 个 单 排 行 星 齿 轮机 构 进 行 串 、 并 联 或 换 联 主 从 动 构 件 的办 法 来 扩 大 档 位 数 目 。 两 排 行 星 机 构 通 常 采 用 增 加 一 个 离 合 器的 方 式 来 换 联 主 动 元 件 。 三 排 行 星 机 构 组 成 的 自 动 变 速 器 ， 采 用其 中 一 排 与 另 两 排 串 联 的 方 法 来 获 得 更多 的 档 位 。 三 、 两 种 典 型 的 行 星 齿 轮 机 构（ 一 ） 辛 普 森 （ Simpson)式 齿 轮 机 构 、 结 构 特 点 ：前 后 两 个 行 星 排 的 齿 轮 参 数 完 全 相 同 ， 而 前 后两 行 星 排 共 用 一 个 太 阳 轮 ；前 行 星 排 的 行 星 架 和 后 行 星 排 的 齿 圈 相 连 为 输出 轴 ；前 行 星 排 的 内 齿 圈 和 太 阳 轮 通 常 做 为 输 入 轴 。可 实 现 三 进 一 倒 的 档 位 。 前 行 星 齿 轮 后 行 星 齿 轮 共 用 太 阳 轮前 行 星 齿 轮 架 前 齿 圈 后 齿 圈 辛 普 森 结 构 辛 普 森 结 构传 动 方 式 11 12 1321 22 23(1 ) 0(1 ) 0n n nn n n 、 双 排 辛 普 森 行 星 齿 轮 机 构 各 元 件 间 的 转 速关 系 方 程 式 为 ：11 12 1321 22 23(1 ) 0(1 ) 0n n nn n n 由 于 共 用 太 阳 轮 ， 故 ： 前 排 太 阳 轮 转 速 与后 排 太 阳 轮 转 速 相 同 ；前 行 星 架 转 速 与 后 齿 圈 转 速 相 同 ；联 立 方 程 ， 可 解 辛 普 森 结 构 的 总 传 动 比 。 11 21n n 13 22n n （ 二 ） 拉 维 奈 尔 赫 (Ravigneanx)行 星 结 构结 构 特 点 ：前 排 为 单 级 行 星 齿 轮 ， 后 排 为 双 级 行 星 齿 轮 ， 前后 共 用 一 个 内 齿 圈 ；共 用 一 组 行 星 齿 轮 （ 后 排 外 与 前 排 ） 和 共 用 行 星架 ；以 内 齿 圈 为 输 出 轴 ， 以 前 后 两 太 阳 轮 为 输 入 轴 ；可 组 成 三 或 四 个 前 进 档 ；由 于 结 构 简 单 、 尺 寸 小 ， 常 用 于 前 驱 式 车 辆 （ 变速 驱 动 桥 ） 拉维奈尔赫式结构 前 太 阳 齿 轮共 用 前 /后 外 行 星 轮 共 用 内 齿 圈后 太 阳 轮后 内 行 星 轮前 /后 内 外行 星 齿 轮 架 拉维奈尔赫式结构传动方式 双 排 拉 维 奈 尔 赫 齿 轮 机 构 各 元 件 间 的 转 速 关 系方 程 式 ： 11 12 1321 22 23(1 ) 0(1 ) 0n n nn n n 共 用 内 齿 圈 ， 12 22n n共 用 前 、 后 行 星 架 ， 13 23n n联 解 方 程 组 ， 可 得 到 拉 维 奈 尔 赫 结 构 的 总 传 动比 。 四 、 行 星 齿 轮 传 动 联 想 记 忆为 了 方 便 记 忆 ， 我 们 可 以 将 行 星 齿轮 传 动 转 换 成 普 通 圆 柱 齿 轮 传 动 。 太 阳轮 相 当 于 最 小 的 齿 轮 ， 齿 圈 相 当 于 中 等齿 轮 ， 行 星 架 相 当 于 最 大 的 齿 轮 。 其 中行 星 架 的 齿 数 等 于 太 阳 轮 齿 数 与 齿 圈 齿数 之 和 。 1 当 齿 圈 固 定 时 太 阳 轮 主 动 ， 行 星 架 被 动 ， 最 小 的 齿 轮 带 动 最 大 的 齿轮 旋 转 降 速 ， 传 动 比 最 大 ， 在 汽 车 上 用 作 前 进 1档 ； 反 之， 若 行 星 架 主 动 ， 太 阳 轮 被 动 ， 最 大 的 齿 轮 带 动 最 小 的 齿轮 旋 转 ， 升 速 ， 传 动 比 最 小 ， 在 少 数 汽 车 上 使 用 ， 作 为 前进 超 速 2档 。 2 当 太 阳 轮 固 定 时 齿 圈 主 动 ， 行 星 架 被 动 ， 较 大 齿 轮 带 动 最 大 齿 轮 旋转 ， 降 速 ， 传 动 比 较 大 ， 在 汽 车 上 常 用 作 前 进 2档 ； 反 之， 若 行 星 架 主 动 ， 齿 圈 被 动 ， 最 大 齿 轮 带 动 较 大 齿 轮 旋转 ， 升 速 ， 传 动 比 略 小 于 1， 在 汽 车 上 用 作 前 进 超 速 1档 3 当 行 星 架 固 定 时 太 阳 轮 主 动 ， 齿 圈 被 动 ， 最 小 齿 轮 带 动 较 大 齿 轮 旋转 ， 降 速 ， 反 向 ， 在 汽 车 上 用 作 倒 档 。 五 、 换 档 执 行 机 构 工 作 原 理 行 星 齿 轮 变 速 器 的 换 档 执 行 机 构 主 要由 离 合 器 、 制 动 器 和 单 向 离 合 器 三 种 执 行元 件 组 成 。 离 合 器 和 制 动 器 是 以 液 压 方 式控 制 行 星 齿 轮 机 构 元 件 的 旋 转 ， 而 单 向 离合 器 则 是 以 机 械 方 式 对 行 星 齿 轮 机 构 的 元件 进 行 锁 止 。 1、 离 合 器作 用 ： 连 接 轴 和 行 星 齿 轮 机 构 的 旋 转 元 件 ， 或 将 行 星 排 的的 某 两 个 元 件 连 在 一 起 ， 使 之 成 为 一 个 整 体 。组 成 ：卡 环 ： 它 安 装 在 输 入 轴 转 鼓 的 卡 环 槽 内 ， 限 制 活 塞 的 行 程输 出 转 鼓 ： 其 中 心 有 齿 形 花 键 与 输 出 轴 相 连 ， 边 缘 有 键 槽 钢 片 ： 是 光 板 ， 外 缘 有 矩 形 花 键 与 输 入 轴 转 鼓 内 键 槽 相 连摩 擦 片 ： 内 圆 有 花 键 ， 与 行 星 齿 轮 某 一 元 件 相 连 接 ， 其 表面 有 铜 基 粉 末 冶 金 层 或 合 成 纤 维 层 ， 以 增 大 摩 擦 力 。 钢 片与 摩 擦 片 相 间 排 列 ， 可 轴 向 移 动 。弹 簧 座 卡 环 ： 安 装 在 输 入 轴 卡 环 槽 内 。 许 多 个 回 位 弹 簧 沿圆 周 方 向 均 匀 分 布 。 示 意 图 实 际 离 合 器 工 作 原 理 ： 当 离 合 器 结 合 时 ， 控 制 油 压 通 过 输 入 轴 中心 孔 进 入 活 塞 ， 克 服 回 位 弹 簧 力 将 钢 片 和 摩 擦片 压 紧 ， 产 生 摩 擦 力 。 这 时 动 力 从 输 入 轴 经 过离 合 器 传 到 输 出 轴 ， 当 需 要 离 合 器 分 离 时 ， 控 制 油 压 通 过 原 来的 管 路 排 出 ， 由 于 回 位 弹 簧 的 作 用 ， 活 塞 回 到初 始 的 位 置 ， 摩 擦 片 和 钢 片 分 离 ， 动 力 不 能 传递 。 离 合 器 工 作 原 理 离 合 器 工 作 原 理 动 力 传 动 路 线 离 合 器 的 自 由 间 隙 ： 离 合 器 处 于 分 离 状 态 时 ，离 合 器 片 之 间 有 一 定 的 轴 向 间 隙 ， 以 保 证 钢 片和 摩 擦 片 之 间 无 轴 向 压 力 。一般离合器的自由间隙为0.52.0mm。间隙大：离合器片磨损；间隙小：离合器片变形。间隙可用挡圈或压板调整。 磨 损 的 摩 擦 片 离 合 器 的 安 全 阀 ： 防 止 泄 压 后 ， 残 留 油 液 在 高转 速 时 压 向 离 合 器 片 ， 使 离 合 器 接 合 ， 从 而 导致 钢 片 和 摩 擦 片 间 出 现 不 正 常 滑 磨 。 单 向 球 阀离 合 器 安 全 阀 的 工 作 离 合 器 所 能 传 递 的 动 力 ， 或 者 说 转 矩 的 大 小 与摩 擦 片 的 面 积 、 片 数 及 离 合 器 片 间 的 压 紧 力 有关 。片 间 压 紧 力 的 大 小 由 作 用 在 离 合 器 活 塞 上 的 油压 及 作 用 面 积 决 定 。一 般 上 压 紧 力 确 定 ， 从 而 离 合 器 传 递 动 力 大 小取 决 于 摩 擦 片 的 面 积 和 片 数 。 离 合 器 压 紧 力 控 制两 种 控 制 方 式 ： 双 油 路 控 制 ； 双 活 塞 控 制 两 条 油 路 一 条 油 路 外 部 油 封 活 塞内 部油 封 双 活 塞 控 制 原 理 2、 制 动 器 ： 分 为 片 式 制 动 器 和 带 式 制 动 器作 用 ： 制 动 锁 定 旋 转 部 件 。1) 片 式 制 动 器 组 成 ：后 离 合器 鼓 凸 缘 离 合器 盘 弹 簧座 圈 中 心 支 撑 中 间 轴离 合 器 片 活 塞 片 式 制 动 器 的 结 构 和 功 能 与 湿 式 多 片 式 离 合 器 基 本 相 同， 也 是 由 后 离 合 器 鼓 、 离 合 器 片 、 离 合 器 盘 、 活 塞 及 中心 支 承 组 成 。 不 同 点 是 ： 中 心 支 承 取 代 了 离 合 器 壳 ， 而中 心 支 承 与 变 速 器 连 为 一 体 。制 动 器 分 离 ， 活 塞 未 压 紧 离 合 器 盘 片 时 ， 后 离 合 器 鼓 可自 由 转 动 ， 活 塞 压 紧 离 合 器 盘 与 片 时 ， 后 离 合 器 鼓 与 中心 支 承 拼 命 ， 后 离 合 器 鼓 被 制 动 。多 片 式 制 动 器 原 理 液 压 作 用 2)带 式 制 动 器（ 1） 组 成 ： 制 动 鼓 、 制 动 带 、 油 缸 。制 动 鼓 ： 它 与 行 星 齿 轮的 某 一 元 件 相 连 接 。 制 动 带 ： 围 在 转 鼓 的 外圆 上 ， 它 的 外 表 面 是 钢带 ， 内 表 面 有 摩 擦 材 料， 制 动 带 的 一 端 用 锁 销固 定 在 自 动 变 速 器 壳 体上 ， 另 一 端 与 液 压 油 缸的 推 杆 相 接 触 。油 缸 ： 它 固 定 在 自 动 变速 器 壳 体 上 ， 其 内 部 有活 塞 和 推 杆 相 连 接 。 太 阳 轮 制 动 鼓 制 动 带 销 钉 制 动 缸 活 塞带 式 制 动 器 结 构 （ 2） 制 动 带 的 夹 紧 驱 动 装 置 （ 直 杆 式 、 杠 杆 式 、 钳 形杆 式 ） ：直 杆 式 ： 由 活 塞 推 动 直 杆 ， 直 杆 带 动 顶 杆 夹 紧 制 动 带 。加 压 口泄 压 口 直 杆顶 杆制 动 带壳 鼓 杠 杆 式 ： 由 活 塞 推 动 杠 杆 ， 杠 杆 推 动 顶 杆 夹 紧 制 动 带 。壳 活 塞杠 杆支 点 销顶 杆调 整 螺 钉锁 紧 螺 母 制 动 带 制 动 鼓 钳 形 杆 式 ： 驱 动 装 置 由 活 塞 推 动 顶 杆 ， 顶 杆 又 下 压 摇 臂， 摇 臂 带 动 推 杆 ， 推 杆 带 动 钳 形 杆 ， 钳 形 杆 弯 曲 收 紧 制动 带 的 两 个 活 动 端 ， 夹 住 鼓 。 1、 活 塞 2、 制 动 油 缸3、 顶 杆 4、 摇 臂5、 弹 簧 6、 调 整 螺 钉 和 锁 定 螺母 7、 支 点 销8、 推 杆9、 制 动 带 10、 钳 形 杆 带 式 制 动 器 液 压 伺 服 机 构 有 两 种 类 型 ：单 向 作 用 伺 服 机 构 ： 由 活 塞 、 弹 簧 、 顶 杆 和 一个 液 压 缸 组 成 。 只 能 从 一 个 方 向 加 压 推 动 活 塞， 泄 压 时 靠 弹 簧 弹 力 回 位 。 单 向 作 用 伺 服 机 构 （ 制 动 状 态 ） 单 向 作 用 伺 服 机 构 （ 放 松 状 态） 双 向 作 用 伺 服 机 构 ： 液 压 可 分 别 施 加 在 活 塞 两侧 ， 既 可 以 收 紧 制 动 带 ， 也 可 以 放 松 制 动 带 。 制 动 带 检 查 3、 单 向 离 合 器作 用 ： 在 一 定 条 件 下 固 定 行 星 排 的 某 一 基 本 元件 。 固 定 是 单 方 向 的 。常 见 形 式 有 两 种 ： 滚 柱 斜 槽 式 和 楔 块 式 (一 ） 辛 普 森 式 行 星 齿 轮 变 速 器1、 三 档 辛 普 森 式 行 星 齿 轮 变 速 器 的 结 构 和 原 理 执 行 机 构 分 为 七 个 换 档 执 行 元 件 :两 个 离 合 器 ， 三 个 制 动 器 与 两 个 单 向 离 合 器 1.三 档 辛 普森 式 前 进 离 合 器 C1；倒 档 及 高 档 离 合 器 C2； B1/F1为 2档 单 向 离 合 器 制 动 器 组 合 ，2档 强 制 制 动 器 B2；倒 档 及 低 档 制 动 器 /单 向 离 合 器 B3/F2立体图 平 面 半 示 图 各 档 位 时 离 合 器 和 制 动 器 的 工 作 情 况 1.曲 轴 2.飞 轮 3.涡 轮 4.导 轮 5.泵 轮 6.制 动 器 B1 7.离 合 器 C1 8.离 合 器 C2 9.前 内 齿 圈10.后 排 行 星 齿 轮 架 11.制 动 器 B2 12.单 向 离 合 器 13.输 出 轴 停 车 齿 轮 14.停 车 锁 P 15.传 动销 16.输 出 轴 17.行 星 齿 轮 18.共 公 太 阳 轮 19.前 排 行 星 轮 架 20.输 入 轴 21.油 泵 驱 动 齿 （ 1） 空 档 N C1/C2不 工 作 （ 2） 停 车 档 3.倒 档 （ R档 ） 执 行 元 件 ： C2/B3 动 力 ： C2太 阳轮 行 星 轮 逆转 （ B3作 用 于 行星 架 不 动 ） 齿圈 逆 转 输 出 可 以 实 现 发 动 机制 动 传 动 比 ： 2 前 齿 圈 打 滑 ； F1打 滑 ； 前 行 星 架 逆 转 ； 前 行 星 轮 逆 转 ；B3 倒 档 动 力 传 递 图 R档 执 行 元 件 4 . 前 进 档 D1档 执 行 机 构为 C1/F2 动 力 经 过C1从 前 排齿 圈 输 入F2逆 时 针时 锁 死 ，从 而 将 后排 行 星 架固 定 。 传 动 比 为 (1 1 2) / 1 工 作 过 程 1） 起 步 ： 车 轮 后 齿 圈前 行 星 高 速 旋 转 ， 而 前齿 圈 是 发 动 机 转 速 ， 较慢 太 阳 轮 组 件 高 速（ 正 ） 后 行 星 架 （ 正 ）后 行 星 架 （ 正 ） F1失 效 动 力 无 法 传 递（ 相 当 于 N)档 ） ； 2） 慢 速 （ 二 路 同 时 工 作 ）另 一 路 ： C1前 齿 圈 前 齿 圈 前 行 星 架 输出 。 3） D1档 不 能 利 用 发 动 机 制 动 滑 行 ： 动 力 由 车 轮 发 动 机 关 于 发 动 机 制 动 ： 利 用 发 动 机的 低 转 速 对 高 速 滑 行 的 车 辆 起牵 制 作 用 ， 要 有 发 动 机 制 动 ，动 力 必 须 可 从 车 轮 传 到 发 动 机上 ， D1档 时 ， F1只 能 正 向 传 递 ，所 以 无 发 动 机 制 动 。 难 点 ： 太 阳 轮 正 转 ， 后 齿 圈 也正 转 ， 无 论 谁 转 速 高 ， 行 星 架也 正 转 （ 顺 ） ， F1打 滑 。 1档 动 力 传 递 路 线 ： 1) D-1档 工 作 原 理（ 1） 在 D-1挡 时 ， 控 制 系 统 使 离 合 器 C0、 C1接 合 ， 单 向 离 合 器 F2参 加 工 作 。 5.手 动 1档 （ L位 ） 执 行 机 构 : C1与 B3C1作 用 ,动 力 从 前排 齿 圈 输 入 ， 前排 行 星 架 开 始 不动 ， 太 阳 轮 逆 时针 转 动 ， 后 齿 圈不 动 ， 则 后 行 星架 逆 时 针 转 动 ，B3制 动 ， 则 动 力由 后 齿 圈 及 前 行星 架 共 同 输 出 。传 动 比 为 同 上 后 排 行 星 架 无 动 力 输 入 ， 不 工 作问 题 ： 虽 然 不 工 作 但 作 何 种 运 动 ？ 手 动 1档 D1档 与 手 动 1档 （ L档 ） 的 区 别 1、 手 动 1档 由 B3取代 了 F2。 在 变 速 器在 D1档 时 ， 汽 车底 盘 的 动 力 无 法 传递 到 发 动 机 中 。 2、 传 动 比 相 同 必 须 掌 握 由 驱 动 轮过 来 的 力 的 传 递 路线 。输 出 轴 后 齿 圈 后 行 星 架 ， B3作 用 固 定 太 阳 轮 逆 时 针 转 前 排 行 星 架 前 齿 圈 转 得 更 快n1+( +1)n3 n1+n2-( +1)n3=0 6. D2档 1.执 行 元 件 ：C1/B1/F1 2.动 力 ： C1 前 齿圈 前 行 星 架 输 出 要 点 ： 当 发 动 机 转 速增 加 ， 相 对 于 D1档而 言 ， 前 行 星 架 转 速滞 后 ， 太 阳 轮 有 逆 转的 趋 势 ， F1工 作 同时 B1工 作 ， 即 前 行星 架 增 速 输 出 。 3.传 动 比 为 ： （ 1 1） / 14.前 行 星 轮 ， 后 齿 圈 ； 后 行星 轮 ； F2打 滑 ； 太 阳 轮 固 定 齿 圈 输 入 ， 行 星 架 输出 ， 太 阳 轮 固 定 F1逆 时 针 锁 死 D2档 工 作 演 示 D2档 工 作 元 件 7.手 动 2档 （ 2位 2档 ） 执 行 元 件 C1B2 要 点 ： 用 B2代 替 了 F1与B1， 传 动 路 线 与 传 动 比与 D2档 是 一 样 的 ， 区 别在 于 可 以 利 用 发 动 机 进行 制 动 。 制 动 路 线 为 ： 前 行 星 架相 对 于 前 齿 圈 高 速 正 转 ，太 阳 轮 顺 时 针 转 ， 而 F1打 滑 ， 动 力 无 法 输 入 到发 动 机 中 ， 故 而 D2档 不能 利 用 发 动 机 进 行 制 动 。 若 用 B2则 可 制 动 太 阳 轮 ，动 力 将 由 前 齿 圈 输 入 到发 动 机 中 。 动 力 ： C1 前 齿 圈 前 行 星 架 输 出分 析 发 动 机 制 动 时 ， 只 要 分 析 在 对 应 D档位 起 作 用 的 齿 轮 就 行 了 手 动 2档 （ 2位 2档 ） 工 作 演 示 注 意 ： 2位 1档 同 D1档 相 同 ！ 8.前 进 档 3档 （ D位 3档 ） 1执 行 元 件 C1/C2 2.动 力 ： 由 C1与C2共 同 分 别 输 入到 齿 圈 与 太 阳 轮 （ 同 速 同 向 ）行 星 架 也 同 速同 向 输 出 3.传 动 比 ： 1 4.可 以 实 现 发 动 机制 动5.前 后 行 星 轮 无 自 转 ， 只 与 行 星 架 一 起 公 转 ； 后 行 星 架 同速 同 向 转 动 ， F1/F2顺 时 针 下 打 滑 ； D位 3档 工 作 演 示 执 行 机 构 F1在 换 档 质 量 上 的 体 现 2档 换 3档 ， 则 要 将C1B1F1转 变 为 C1C2,即 要将 B1的 制 动 解 除 ， 而 将C2起 作 用 。 实 质 上 运 用 了 在 D2档 中F1锁 止 太 阳 轮 的 逆 向 运 动 ，提 速 后 C2作 用 利 用 了 F1的顺 时 针 打 滑 ， 而 不 干 涉 C2提 前 作 用 （ 或 B1滞 后 )带来 的 负 面 作 用 。 确 保 换 档 的 平 顺 性 作 业 (一 班 1 24号 ） D1及 表 2-2第 2个 图 P28 (一 班 24号 以 后 ） D2及 表 2-2第 3个 图 P29 (二 班 1 24号 ） D3 及 表 2-2第 2个 图 P29 (二 班 25号 以 后 ） D2及 表 2-2第 3个 图 P29 画 平 面 图 ， 执 行 元 件 ， 传 递 路 线 ， 传 动 比（ 要 用 公 式 计 算 出 来 ） 2、 四 档 辛 普 森 式 行 星 齿 轮 变 速 器 的 结 构 和 原 理常 见 类 型 是 在 原 有 双 排 行 星 齿 轮 机 构 上 ， 再 增 加 一 个 单排 行 星 齿 轮 机 构 ， 组 成 具 有 超 速 档 的 四 档 行 星 齿 轮 变 速器 。 四 档 辛 森 式 行 星 齿 轮 变 速 器 的 结 构 （ 平 面 图 ） D4档 的 超 速 传 动 原 理 2位 2档C0C1B1B2F0F1 L位 1档 3、 两 排 行 星 轮 实 现 四 个 档 位 的 辛 普 森 结 构 (理 论 ） 前 后 排 太 阳 齿 轮 各 自 独 立 （ 但 可 以 通 过 离 合 器 连 接在 一 起 ） ， 前 排 内 齿 圈 与 后 排 行 星 齿 轮 架 连 成 一 体 ， 这样 两 排 行 星 齿 轮 组 中 的 六 个 元 件 就 变 成 为 五 个 元 件 。 (a1+a2+1)/(1+a1) 1.变 矩 器 2.油 泵 3.制 动 器 B1 4.离 合 器 C1 5.离 合 器 C2 6.前 排 行 星 轮 7.前 排 内 齿 圈 8.后 排 齿 圈9.离 合 器 C4 10.后 排 行 星 架 11.离 合 器 C3 12.制 动 器 B2 13.单 向 离 合 器 F1 14.停 车 锁 15.停 车 制 动 齿轮 16.输 出 轴 17.单 向 离 合 器 F1 18.后 排 行 星 轮 19.后 排 太 阳 轮 20.前 排 行 星 架 21.前 太 阳 轮 22.输 入轴 宝 马 系 列 辛 普 森 改 进 型 执 行 器 ： D1: D3 D2: D4 丰 田 系 列 执 行 器 ： D1: D3 D2: D4 奔 驰 系 列 执 行 器 ： D1: D3 D2: D4 （ 二 ） 拉 维 奈 尔 赫 式 行 星 齿 轮 变 速 器 拉 维 奈 尔 赫 式 行 星 齿 轮 机 构 与 辛 普 森 式 行 星 齿 轮 机 构齐 名 ， 从 七 十 年 代 起 ， 被 奥 迪 、 福 特 、 马 自 达 公 司 使 用 于自 动 变 速 器 中 ， 特 别 是 前 轮 驱 动 车 辆 。结 构 特 点 ： 两 行 星 排 具 有 公 共 行 星 架 和 齿 圈 ， 前 太 阳 轮 、长 行 星 轮 、 行 星 架 及 齿 圈 组 成 一 个 单 行 星 轮 行 星 排 ；后 太 阳 轮 、 短行 星 轮 、 长 行星 轮 、 行 星 架及 齿 圈 组 成 双行 星 式 行 星 排1、 实 际 三 档拉 维 奈 尔 赫 行星 齿 轮 变 速 器 结 构 简 图 （ 二 ） 拉 维 奈 尔 赫 式 行 星 齿 轮 变 速 器 拉 维 奈 尔 赫 式 行 星 齿 轮 机 构 与 辛 普 森 式 行 星 齿 轮 机 构齐 名 ， 从 七 十 年 代 起 ， 被 奥 迪 、 福 特 、 马 自 达 公 司 使 用 于自 动 变 速 器 中 ， 特 别 是 前 轮 驱 动 车 辆 。结 构 特 点 ： 两 行 星 排 具 有 公 共 行 星 架 和 齿 圈 ， 前 太 阳 轮 、长 行 星 轮 、 行 星 架 及 齿 圈 组 成 一 个 单 行 星 轮 行 星 排 ；后 太 阳 轮 、 短行 星 轮 、 长 行星 轮 、 行 星 架及 齿 圈 组 成 双行 星 式 行 星 排1、 实 际 三 档 拉维 奈 尔 赫 行 星齿 轮 变 速 器 结 构 简 图 1.输 入 轴 2.离 合 器 C2 3.制 动 器 B1 4.单 向 离 合 器 F1 5.制 动 器 B2 6.长 行 星 轮7.短 行 星 轮 8.公 共 行 星 齿 轮 架 9.输 出 轴 10.公 共 内 齿 圈 11.后 排 太 阳 齿 轮 12.前 排 太 阳 齿 轮 13.单 向 离 合 器 F2 14.离 合 器 C3 14.离 合 器 C1 （ 1） 空 档 所 有 的 离 合 器 、 制 动 器 均 不 工 作 （ 2） D1档 D1档 时 的 动 力 传 递 路 线该 档 位 动 力 只 能 单 向 传 递 （ 3） 1档 1档 时 动 力 传 递 路 线该 档 位 动 力 可 双 向 传 递 （ 4） D2档 D2档 时 动 力 传 递 路 线该 档 位 动 力 只 能 单 向 传 递 （ 5） 手 动 2档 （ 2位 2档 ） 前 排 行 星 排相 当 于 太 阳轮 锁 定 ， 行星 架 主 动 顺时 针 运 转 ，则 齿 圈 顺 时针 旋 转 。 手 动 2档 时 动 力 传 递 路 线该 档 位 动 力 可 双 向 传 递 （ 6） 3档 长 短 行 星 轮 没 有 自 转 只 能 公 转 3档 时 动 力 传 递 路 线该 档 位 动 力 只 能 单 向 传 递 （ 7） R档 R档 时 动 力 传 递 路 线该 档 位 动 力 可 双 向 传 递 2、 实 际 四 档 拉 维 奈 尔 赫 行 星 齿 轮 变 速 器 在 三 档 的 基 础 上 ， 在 行 星 齿 轮 架 和 输 入 轴 间 增 加 了离 合 器 C4构 成 。 从 档 位 执 行 表 可 看 出 ， 在 D1、 D2档 及 1、 2档 、 倒 档 元件 工 作 同 三 档 执 行 表 。 D3及 O/D档 、 3档 不 同 。（ 1） D3档 D3档 时 动 力 传 递 路 线该 档 位 动 力 只 能 单 向 传 递 ， 传 动 比 为 1 （ 2） 3档 3档 时 动 力 传 递 路 线该 档 位 动 力 可 双 向 传 递 （ 3） O/D档 O/D档 时 动 力 传 递 路 线注 ： 该 档 位 时 离 合 器 C1也 接 合 ， 但 不 传 递 动 力 ， 因 为单 向 离 合 器 F2不 工 作 （ 后 排 太 阳 齿 轮 转 速 高 于 输 入 轴 ） O/D档 时 动 力 传 递 路 线注 ： 该 档 位 时 离 合 器 C1也 接 合 ， 但 不 传 递 动 力 ， 因 为单 向 离 合 器 F2不 工 作 （ 后 排 太 阳 齿 轮 转 速 高 于 输 入 轴 ）