行星齿轮变速器原理解析
行星齿轮工作原理
行星齿轮工作原理
引言
行星齿轮是一种常见的传动装置，在工业机械和汽车领域中广泛应用。它由一个太阳齿轮、若干个行星齿轮和一个环齿轮组成。行星齿轮具有结构简单、传动效率高、承载能力大等优点，因此被广泛应用于各种机械传动系统。本文将介绍行星齿轮的工作原理、结构以及应用领域。
行星齿轮结构
行星齿轮由三个基本部分组成：太阳齿轮、行星齿轮和环齿轮。太阳齿轮位于行星齿轮的中心，行星齿轮则围绕太阳齿轮旋转，同时与环齿轮嵌合。太阳齿轮和行星齿轮通过行星支架连接在一起，行星支架可以自由旋转，行星齿轮也可以在行星支架上自转。行星支架固定在内部壳体上，而环齿轮则固定在外部壳体上。
行星齿轮的结构使其能够实现多种传动方式，例如输入轴驱动输出轴、输出轴驱动输入轴、多个输入轴驱动一个输出轴等。因此，行星齿轮被广泛应用于各种不同的传动系统中。
工作原理
行星齿轮的工作原理可以通过以下步骤来解释：
1.输入轴通过太阳齿轮将动力传输到行星齿轮上。当输入轴旋转时，太
阳齿轮也随之转动。
2.行星齿轮通过行星支架与太阳齿轮相连。行星齿轮的齿与环齿轮的齿
嵌合在一起。因此，当太阳齿轮转动时，行星齿轮也会随之旋转。
3.环齿轮固定在外部壳体上，它的齿与行星齿轮嵌合在一起。当行星齿
轮自转时，环齿轮也会作相应的运动。
4.输出轴通过环齿轮将动力传输到所需的位置。当环齿轮旋转时，输出
轴也会跟随旋转。
通过上述工作原理，行星齿轮实现了输入轴到输出轴的传动，并且可以改变传
动比。
应用领域
行星齿轮由于其结构简单、传动效率高、承载能力大等特点，被广泛应用于各
个领域，其中包括但不限于以下几个方面：
行星齿轮变速箱原理
行星齿轮变速箱原理
行星齿轮变速箱是一种常见的自动变速器，它主要由太阳轮、行星轮和环形轮组成。其工作原理如下：
1. 太阳轮是行星齿轮变速箱的输入轴，通过发动机的动力传输至变速箱。太阳轮上有一组齿轮，称为行星架，它与行星轮和环形轮相连。
2. 行星轮是连接在行星架上的一组齿轮。它们围绕太阳轮旋转，并与外部的环形轮相连。同时，每个行星轮上还有一个孔，称为行星轮孔。
3. 环形轮是固定在变速箱壳体中的齿轮。它与行星轮的齿轮进行啮合，并通过输出轴将动力传递出去。
4. 在行星齿轮变速箱中，通过控制行星轮和环形轮的连接方式，可以实现不同的速度转换。当某个行星轮与太阳轮和环形轮同时连接时，太阳轮的动力将传递给该行星轮，然后经过行星轮的轮毂齿轮传递至环形轮。这样，输出轴将得到一个特定的速度比。
5. 当需要变换速度时，可以通过控制离合器或制动器来改变行星轮和环形轮的连接方式。例如，将行星轮与太阳轮连接，而与环形轮分离，就可以实现高速档。而将行星轮与环形轮连接，而与太阳轮分离，就可以实现低速档。
通过以上操作，行星齿轮变速箱可以实现连续平稳的变速过程，满足不同驾驶条件下的动力需求。
行星齿轮工作原理
行星齿轮工作原理
行星齿轮，也称为行星传动，是广泛应用于各种机械装置中的一种传
动机构。它由一个太阳齿轮、一组行星齿轮和一个内齿圈组成。行星齿轮
通常用于需要高传动比和紧凑结构的应用，如自行车排挡、汽车变速器、
机器人等等。
行星齿轮的工作原理是将输入的动力通过齿轮的组合转换为输出的动力，并且可以在传递动力的同时实现传动比的改变。
行星齿轮的工作过程如下：
1.太阳齿轮：太阳齿轮位于行星齿轮机构的中心位置，接受输入的动力。当太阳齿轮旋转时，它会通过齿轮齿距的干涉将动力传递给行星齿轮。
2.行星齿轮：行星齿轮是连接在太阳齿轮和内齿圈之间的一组齿轮。
它们被一个轴连接在一起，并且每个行星齿轮都有自己的齿数。当太阳齿
轮旋转时，行星齿轮也会随之旋转。
3.内齿圈：内齿圈是行星齿轮机构的外部齿轮，它与行星齿轮嵌合在
一起。当行星齿轮旋转时，内齿圈也会转动。而内齿圈的齿数要大于行星
齿轮的齿数，从而实现较大的传动比。
行星齿轮机构的工作原理主要是基于齿轮的齿距干涉和相对转动来实
现动力的传递和传动比的改变。当太阳齿轮旋转时，它的齿距会与行星齿
轮的齿距相干涉，从而将动力传递给行星齿轮。同时，行星齿轮的转动也
会受到内齿圈的影响，进一步改变传动比。
行星齿轮的优点主要有以下几个方面：
1.高传动比：由于行星齿轮结构的特殊性，可以实现大传动比的转动，比其他传动机构更有优势。
2.紧凑结构：行星齿轮机构的结构紧凑，占用空间小，适用于空间有
限的场合。
3.负载分配：行星齿轮机构可以将负载分散到多个行星齿轮上，从而
提高传动的可靠性和承载能力。
行星齿轮变速器的工作原理
行星齿轮变速器的工作原理
行星齿轮变速器是一种常用的机械传动装置，主要用于传递动力和变速。它由太阳轮、行星轮、内齿轮和外齿轮四个基本部件组成。
工作原理如下：
1. 太阳轮是输入轴，通过输入轴传递动力给行星轮。
2. 行星轮是固定在太阳轮周围的轮子，其齿数通常比太阳轮多。每一个行星轮都通过行星架连接到内齿轮。
3. 内齿轮是位于行星轮内部的轮子，与每个行星轮咬合。它的齿数与行星轮相同，但反向安装。
4. 外齿轮是输出轴，固定在内齿轮上，通过内齿轮传递动力给外齿轮。
在工作过程中，输入轴的旋转动力会通过太阳轮传递给行星轮，行星轮则通过行星架将动力分散到多个行星轮上。每一个行星轮与内齿轮咬合，再经由内齿轮传递给输出轴的外齿轮。
通过改变太阳轮和行星轮的相对位置，可以实现不同的速比。例如，当太阳轮固定不动时，行星轮绕太阳轮旋转，输出轴便会以较高的速度旋转，实现加速。相反，如果行星轮固定不动，太阳轮旋转，则输出轴会以较低的速度旋转，实现减速。
总结起来，行星齿轮变速器通过太阳轮、行星轮、内齿轮和外齿轮的组合，利用它们之间的齿轮传动关系，实现输入轴和输出轴之间的速度变换。它具有结构紧凑、传动平稳、承载能力强等优点，在各种机械设备中得到广泛应用。
变速器工作原理
变速器工作原理
变速器是一种机械装置，用于改变发动机输出轴的转速，以适应不同的车速和车辆行驶的需要。变速器的工作原理可以通过以下参考内容来说明：
1. 齿轮传动原理：变速器通过齿轮传动来改变车辆的速度。变速器中的一组齿轮称为“行星齿轮组”，它由多个齿轮组成，在不同的组合下可以实现不同的速比。
2. 液压传动原理：自动变速器使用液压传动来控制齿轮变速。液压传动系统由液压泵、液压阀和液压行星齿轮组成。液压泵将液压油压入液压阀，通过调节液压阀的开关，可以控制液压行星齿轮的速度和转矩。
3. 离合器原理：手动变速器使用离合器来实现齿轮传动。离合器是一种摩擦装置，通过摩擦来连接或断开发动机和变速器之间的传动链条。当离合器踩下时，发动机的输出轴不会传动到变速器，当离合器松开时，发动机的输出轴才能与变速器齿轮连接起来。
4. 电子控制原理：自动变速器还可以通过电子控制来实现齿轮变速。电子控制系统由传感器、控制模块和执行器组成。传感器可以感知车速、发动机转速和车辆负载等参数，控制模块通过计算和分析这些参数，控制液压阀和离合器的开关，从而实现齿轮变速。
综上所述，变速器工作原理包括了齿轮传动、液压传动、离合
器和电子控制等多种方式，它们共同协作，使得车辆可以在不同的路况下实现高效、平稳的行驶。
行星齿轮装置的工作原理
行星齿轮装置的工作原理
行星齿轮装置是一种广泛应用于机械传动系统中的重要装置，其工作原理相对简单而又高效。下面将详细介绍行星齿轮装置的工作原理以及其在传动系统中的应用。
行星齿轮装置由太阳轮、行星轮和内齿轮三部分组成，分别固定在齿轮轴上。太阳轮是位于行星齿轮装置中心的齿轮，通过连接轴与传动系统的输入端相连。内齿轮是位于太阳轮和行星轮之间，而行星轮则位于内齿轮外侧。行星齿轮装置还包括一个外齿齿轮，它固定于行星轮上，与内齿轮啮合。
行星齿轮装置的工作原理是通过太阳轮的旋转来传递动力和转矩。当太阳轮旋转时，它会同时带动内齿轮和行星轮一起旋转。而行星轮上的外齿与内齿轮啮合，使得内齿轮的旋转方向与太阳轮相反。这样，内齿轮的旋转就能实现与太阳轮相同的转速。
行星齿轮装置的重要特点是它的输出轴相对于输入轴有较大的减速比。这是因为行星轮和外齿齿轮的共同作用能使内齿轮自身绕固定中心轴线旋转，产生高速度的自旋，从而达到减速的目的。在行星齿轮装置中，行星轮是与行星齿轮以及外齿齿轮同时旋转的，因此内齿轮的转速为输入转速与减速比的比值。
行星齿轮装置由于其紧凑的结构和高效率的传动性能，广泛应用于各种机械传动系统中。其中，它在汽车变速箱中的应用尤为重要。在汽车变速箱中，行星齿轮装置能够实现多个不同转速的输出轴，方便车辆根据不同的需要进行驱动。同时，行星齿轮装置还能够通过改变太阳轮、行星轮和内齿轮的相互啮合
来实现不同的传动比，从而进一步调整输出轴的速度和转矩。
除了汽车变速箱，行星齿轮装置还广泛应用于风力发电机、船舶驱动系统、工业机械等领域。在这些领域中，行星齿轮装置能够提供高效、稳定的传动性能，满足各种不同的需求。
行星齿轮减速的原理
行星齿轮减速的原理
行星齿轮减速器是一种常用的传动装置，它由太阳轮、行星轮、内齿轮和外齿轮组成。其工作原理如下：
当动力由太阳轮输入时，太阳轮传递动力给行星轮。行星轮与太阳轮的齿轮比决定了行星轮的转速，并将动力传递给内齿轮。内齿轮与外齿轮啮合，因外齿轮固定而无法转动，从而使内齿轮转动。
由于行星轮围绕自身的轴线旋转，并且与太阳轮和内齿轮同时啮合，行星轮的运动轨迹为椭圆形。这样，行星轮带动内齿轮转动的同时，太阳轮和内齿轮也进行相对运动。由于行星轮的啮合轮齿数较少，所以行星轮的转速较太阳轮和内齿轮的转速高。
因此，通过行星轮和内齿轮的共同工作，太阳轮的高速转动能被减速到内齿轮的较低转速。此外，传动比的选择也可以通过改变行星轮与太阳轮的齿轮比来实现进一步的减速效果。
总的来说，行星齿轮减速器利用行星轮和内齿轮的协同工作，通过不同的齿轮比实现动力的减速传递。这种传动装置结构紧凑、传动效率高，广泛应用于各种机械设备中。
行星齿轮的工作原理
行星齿轮的工作原理
行星齿轮是一种常见的传动装置，由太阳轮、行星轮、内齿环和行星架等组成。其工作原理通过太阳轮的驱动，将能量传递给行星轮，在内齿环的作用下使行星轮绕太阳轮进行公转运动。
当太阳轮转动时，行星轮通过行星架连接并绕太阳轮进行自身轴向和自转运动。行星轮上的行星轮牙与太阳轮上的太阳牙咬合，使行星轮产生自转运动。
同时，行星轮上的内齿环也与行星架咬合，通过内齿环的牵引作用，限制行星轮的自转运动，使其仅进行公转运动。
通过调整太阳轮和行星轮的大小，可以实现不同速比的传动。当太阳轮作为输入轴，行星轮作为输出轴时，实现减速传动；当行星轮作为输入轴，太阳轮作为输出轴时，实现增速传动。
行星齿轮的工作原理可以实现高扭矩和多级传动，广泛应用于各种机械传动系统中，如汽车变速器、工业机械等。其结构紧凑、传动效率高，具有较大的传动比范围和传动平稳性，是一种有效的传动装置。
行星齿轮传动工作原理
行星齿轮传动工作原理
行星齿轮传动是一种高效且广泛应用于各种机械设备中的传动方式。它由一个太阳齿轮、多个行星齿轮和一个内齿圈组成，通过其优异的
结构和工作原理实现了高扭矩传递和变速功能。本文将详细介绍行星
齿轮传动的工作原理及其应用领域。
一、行星齿轮传动的结构组成
行星齿轮传动由太阳齿轮、行星齿轮和内齿圈组成。太阳齿轮位于
传动装置的中心，行星齿轮则围绕太阳齿轮旋转，并与其相互啮合。
内齿圈是行星齿轮传动的外部齿轮，其内部的齿数与行星齿轮传动相等，且与行星齿轮相互啮合。这种特殊的结构使行星齿轮传动能够实
现高效的扭矩传递和变速功能。
二、行星齿轮传动的工作原理
行星齿轮传动的工作原理基于行星齿轮的运动和转动。当输入轴带
动太阳齿轮转动时，由于行星齿轮与太阳齿轮相互啮合，行星齿轮也
开始转动。同时，行星齿轮的运动使其与内齿圈相互啮合，使内齿圈
开始转动。最终，通过行星齿轮的旋转，在内齿圈上获得了输出轴，
将扭矩传递给输出部分。
三、行星齿轮传动的优势和应用领域
1. 高扭矩传递能力：行星齿轮传动由于其齿轮的多重啮合，可以实
现较大的扭矩传递，适用于需要高扭矩输出的设备，如汽车变速器、
船舶传动系统等。
2. 紧凑设计：行星齿轮传动结构紧凑、体积小巧，适用于空间有限
的机械装置，如机器人、航天器等。
3. 高传动效率：行星齿轮传动由于其多级变速和多段传递特性，能
够实现高传动效率，应用于对能量转换效率要求较高的设备，如发电
机组、工业生产线等。
4. 变速功能强大：行星齿轮传动通过改变输入轴和输出轴的速度比，实现了强大的变速功能，广泛应用于各种需要变速控制的设备，如汽车、风力发电机等。
汽车自动变速器原理与维修辛普森式行星齿轮变速机构
四档辛普森式行星齿轮变速器传动简图
1-输入轴 2-超速行星排 3-中间轴 4-前行星排 5-后行星排 6-输出轴
C0 -直接离合器 C1- 前进离合器 C2 –倒档及高档离合器 B0 – 超速制动 B1 – 2档单向离合器 B2 – 2档强制制动器 B3 – 抵档及倒档制动器 F0- 直接单向离合器 F1 – 2档单向离合器 F2- 抵档单向离合器
D位2档的传动原理
辛普森式三档行星齿轮变速机构
同理，可推出2档的传动比为与前进1档时一样，单 向离合器F1只能锁住前后太阳轮组件不作逆时针方向转 动。当松开发动机油门时，汽车即作滑行行驶，如正处 于下坡，则无法利用发动机的低转速进行减速制动。
④手动2档(2位2档) 为了利用发动机制动，可将变速器操纵手柄从
各执行元件的作用是：前进离合器C1，它连接输入轴 和前齿圈；倒档及高档离合器C2用于连接输入轴和前后太 阳轮组件；2档制动器B1与2档单向离合器F1组合以及2档强 制制动器B2均用于固定前后太阳轮组件；倒档及低档制动 器B3和单向离合器F2用于固定或锁止后行星架。各档位状 态下七个执行元件的工作情况（见下表）。
“D”位移至“2”位。自动变速器在手动2位的2档时处 于能产生发动机制动作用的状态(如图)。
2位2档的传动原理
辛普森式三档行星齿轮变速机构
发动机的制动作用是由2档强制制动器B2来实现的。 当操纵手柄位于“2”位，而行星齿轮变速器处于2档时 ，前进离合器C1和制动器B2同时工作。动力从发动机传 往驱动轮时，行星齿轮机构各元件的工作状态及传动比 与前进1档时相同。而当节气门松开，发动机处于怠速 而汽车进行滑行时，汽车驱动轮通过变速器输出轴驱动 行星齿轮机构，因前后太阳轮组件始终被B2固定，行星 齿轮变速器输入轴被反向驱动，以原来的转速旋转，变 矩器涡轮转速高于泵轮的转速，成为汽车驱动轮通过变 矩器逆向驱动发动机曲轴的工况，因此可利用发动机制 动。
行星齿轮减速器结构和原理
行星齿轮减速器结构和原理
导语：行星齿轮减速器属于精密减速电机，具有很高的工作效率和适用性；行星齿轮减速器按照功率分为小型行星齿轮减速器、大功率行星减速器
行星齿轮减速器属于精密减速电机，具有很高的工作效率和适用性；行星齿轮减速器按照功率分为小型行星齿轮减速器、大功率行星减速器，分别应用于不同的领域场景中；下面详细介绍行星齿轮减速器的结构组成和工作原理。
一、行星齿轮减速器结构组成
行星齿轮减速器结构主要又行星轮、太阳轮、内齿圈、行星架、驱动源（马达、电机）组合而成。
二、行星齿轮减速器工作原理
1.级数：行星齿轮的套数。由于一套行星齿轮无法满足较大的传动比，有时需要2套或者3套来满足用户较大的传动比的要求.由于
增加了行星齿轮的数量，所以2级或3级减速机的长度会有所增加，效率会有所下降。
2.回程间隙：将输出端固定，输入端顺时针和逆时针方向旋转，使输入端产生额定扭矩+-2%扭矩时，减速机输入端有一个微小的角位移，此角位移就是回程间隙.
3.行星齿轮减速器由一个内齿环(A)紧密结合于齿箱壳体上，环齿中心有一个自外部动力所驱动之太阳齿轮(B)介于两者之间有一组由三颗齿轮等分组合于托盘上之行星齿轮组(C)该组行星齿轮依靠着出力轴、内齿环及太阳齿支撑浮游于期间；当入力侧动力驱动太阳齿时，可带动行星齿轮自转，并依循着内齿环之轨迹沿着中心公转，行星之旋转带动连结于托盘之出力轴输出动力。
行星齿轮机构的传动原理和结构_图文
、增速传动。
只要行星架输出，无论哪个固定，输入、输出均为同向
、减速传动。
只要行星架固定，无论哪个输入，输入、输出均为反向
传动。
若将太阳轮、齿圈、行星架三元件中的任意两个相连，
则另一个不连自连，行星排变为一个刚体以相同的转速和
转矩输入、输出，传动比为1。
（6）太阳轮、行星架、齿圈均不受约束
若所有元件均不受约束，则行星齿轮机构失去传动作用 。有转矩输入，没有转矩输出此种状态相当于空档。
来自百度文库
单排单级行星齿轮机构的工作情况
制动元件 输入元 件
1 行星架 太阳轮
输出元 件
齿圈
传动比
i=-α
传动特点
转向相反减速增距
2 齿圈 3 太阳轮 4无
5 太阳轮
太阳轮
齿圈
2）传动比计算 ①用运动方程计算传动比
该行星齿轮机构运动方程n1+αn2－(1+α)n3=0中，由于 太阳轮制动n1 =0，该方程变为αn2－(1+α)n3=0得n2/n3= （1+α）/α即传动比i=n2/n3 =（1+α）/α＞1 即该单排行 星齿轮机构转向相同，减速增矩。
②用矢量图法计算传动比
；a=齿圈齿数Z2 与太阳轮齿数Z1之比，即a = Z2/ Z1 且a＞1（a一般为2点几）。
大型行星齿轮调速原理
大型行星齿轮调速原理
大型行星齿轮调速原理主要基于行星齿轮机构的工作原理。行星齿轮机构具有两个自由度，因此它没有固定的传动比，不能直接用于变速传动。为了组成具有一定传动比的传动机构，必须将太阳轮、齿圈和行星架这三个基本元件中的一个加以固定。
具体来说，有以下几种组合方式：
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～5，转向相同。
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～，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～，转向相同。
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～，转向相同。
这些组合方式可以满足不同的调速需求，在大型行星齿轮调速原理中具有重要意义。如需了解更多信息，建议查阅行星齿轮相关的书籍或者咨询相关领域的专家。
行星齿轮机构8种传动原理
行星齿轮机构8种传动原理
行星齿轮机构是一种常见的传动装置，由太阳轮、行星轮、内齿轮、外齿轮等组成。它具有结构紧凑、传动平稳、噪声小等优点，广泛应用于机械制造、自动化控制、机器人等领域。下面介绍行星齿轮机构的8种传动原理。
1. 行星轮定子传动原理
行星轮定子传动原理是指外齿轮作为定子，内齿轮与外齿轮有齿合传动，行星轮则通过其轴承中心固定在外齿轮的轮干上，同时与内齿轮齿合，实现行星轮的转动。此时太阳轮作为输入轴，输出轴固定在内齿轮上。该传动原理的优点是传动平稳，缺点是结构较为复杂，制造成本较高。
4. 中心不平行传动原理
中心不平行传动原理是指太阳轮与输出轴不在同一中心线上，导致内齿轮与行星轮齿合时，行星轮会向着太阳轮移动。这种传动方式结构简单，适用性强，但因为该传动方式会导致行星轮受到侧向载荷，造成寿命不足等问题，被逐渐淘汰。
5. 多星行星传动原理
多星行星传动原理是指在行星齿轮机构中，行星轮的数量可以大于3个，增加行星轮的数量可以实现更大的减速比，控制了机械装置的速度和扭矩变化。如果行星轮的数量过多，会增加构件数量，结构复杂度不易控制。
6. 行星轮马达传动原理
行星轮马达传动原理是指将行星齿轮机构借助液压或气压等介质驱动。行星轮马达的工作方式与行星轮减速器基本相同，只不过输入轴变成了液压或气压作用，输出轴与太阳轮同心固定。行星轮马达优点是输出扭矩大，速度范围广，缺点是成本较高。
7. 非圆行星传动原理
非圆行星传动原理是指将行星轮的轮干改为非圆形，例如椭圆形、正六边形等。非圆行星传动原理可以实现不同的传动比，具有更广泛的应用，同时因为其结构复杂度，也更容易出现故障。
行星齿轮传动原理
行星齿轮传动原理
行星齿轮传动是一种常见的机械传动形式，由太阳轮、行星轮和内齿轮组成，通过它们之间的啮合关系来传递和变换力和运动。行星齿轮传动具有结构紧凑、传动比范围广、输出稳定等优点，在机械设计中得到广泛应用。
一、行星齿轮传动的基本结构
行星齿轮传动由太阳轮、行星轮和内齿轮三部分组成。太阳轮固定在传动轴上，内齿轮与外壳连为一体，行星轮则固定在行星架上。
太阳轮、行星轮和内齿轮之间通过啮合来实现传递力和运动。当太阳轮作为动力源时，太阳轮和行星轮之间会发生相对转动，使行星轮产生绕太阳轮公共轴线的自转运动；当行星轮作为动力源时，内齿轮和行星轮之间会发生相对转动，使太阳轮产生绕内齿轮公共轴线的自转运动。
二、行星齿轮传动的工作原理
1.太阳轮作为动力源时的工作原理：
当太阳轮作为动力源时，太阳轮和行星轮之间的轴线会产生相对转动，使行星轮产生绕太阳轮公共轴线的自转运动。太阳轮上的传动力通过行星轮传递到行星架上，行星架上的行星轮和内齿轮之间也会产生相对转动，使内齿轮产生绕太阳轮公共轴线的自转运动。
在行星齿轮传动中，太阳轮的传动输出是在行星架上实现的。行星轮和内齿轮的啮合关系使得行星架上的行星轮产生自转运动，从而实现对外部设备的传动。
2.行星轮作为动力源时的工作原理：
当行星轮作为动力源时，内齿轮和行星轮之间会产生相对转动，使太阳轮产生绕内齿轮公共轴线的自转运动。行星轮上的传动力通过内齿轮传递到太阳轮上，太阳轮和行星轮之间也会产生相对转动，使行星轮产生绕太阳轮公共轴线的自转运动。
在行星齿轮传动中，太阳轮的传动输出是直接产生的，而内齿轮的运动只是辅助太阳轮的自转运动。
行星齿轮式自动变速器结构原理
2. 太阳轮主动、行星架制动、齿圏输出
从图可知，当太阳轮主动顺时针旋转时，一级行星轮在制动的行星架上必逆时针旋转，二级 行星轮在制动的行星架上顺时针旋转，其轮齿必给齿圈轮齿一个作用力，于是齿圈便在二级行星 轮齿作用下顺时针旋转输出。
同理可知，任何行星齿轮机构, 在同一个行星排中，只要有任意两元件连一体，则整个行星排其它各元件便均不连自连 成一体。
•
3. 辛普森单行星排传动规律
•
•
只要通过教材图文详和助教助学视频或多媒体教学软件的演示，将辛普森单
行星排的七种动模式深入理解，便可总结出辛普森单行星排以下重要的传动规律：
•
为方便记忆，以行星架作参照物
辛普森行星齿轮机构传动方程：
n1+a·n2 –(1+ a) ·n3=0
传动比
n3／n2 =a／(1+a)
小于1超速输出
使
当行星架主动顺时针旋转，太阳轮被制动力时，制动的太阳轮齿必给行星轮齿一个阻力，使行星 轮顺时针旋转，使齿圈在行星轮齿作用下，顺时针旋转输出。因齿圏顺时针旋转的线速度，是行星架 与行星轮线速度之和，使齿圈超速输出。 辛晋森单行星排，只要行星架主动，输出一定是超速档。
二级轮
一级轮
主动
制动
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•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
前太阳齿轮
赫 式 结 构
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：
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）
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。
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0.6～ 0.8，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
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
六、典型行星齿轮变速器工作分析
(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
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
离合器安全阀的工作
单向球阀
•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
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
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。
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
－×＋＝－
假定C轴线不动
－×－＝＋
不改变传动比，却实现方向相同
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。
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。
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
5）不锁定任何元件
若右图可以随意 转动，此时为 空档
３、单排双级行星齿轮机构
单排双级行星齿轮的运动方程：
n1 -n2 - (1- )n3 0
• 理论上讲，可有７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。
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。
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
• 执行机构
单向离合器
一、齿轮传动的一般规律 1.旋转方向
２、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３以n3 转动。对整体行星 排施加一个与行星 架３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
传动比：i
主动轴转速n主 从动轴转速n从
＝从动齿轮齿数Ｚ从 主动齿轮齿数Ｚ主
此种组合 为升速传 动，传动 比一般为 0.25～ 0.67， 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。
备注
太阳轮 行星架 齿圈 行星架 太阳轮 齿圈
n1/n3=1+α n3/n1=1/1+α
同向 减速增扭
同向 增速减扭
2）锁定太阳轮
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？
主动件 齿圈
从动件 锁定件 行星架 太阳轮
行星架 齿圈
太阳轮
传动比 n2/n3=1+α/α
• 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
１、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。
nn1211
n12 n22
ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ
(1 )n13 (1 )n23
0 0
共用内齿圈， n12 n22
共用前、后行星架， n13 n23
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。
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； n11 n21 前行星架转速与后齿圈转速相同； n13 n22
联立方程，可解辛普森结构的总传动比。
（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；
传动比的计算：
＝
齿圈齿数 太阳轮齿数
＝
Z2 Z1
n主 ＝ n1 n3
n从 n2 n3
整理后得：单排单级行星齿轮的运动方程
n1 n2 (1)n3 0
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
前行星齿轮
辛普森结构
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 传动方式
nn1211
n12 n22
(1 )n13 (1 )n23
0 0
２、双排辛普森行星齿轮机构各元件间的转速 关系方程式为：
n11 n12 (1 )n13 0 n21 n22 (1 )n23 0
n3/n2=α/1+α
备注 同向减速 增扭
同向增速 减扭
3）锁定行星轮架
问题：以下两种类型 适合做何种档位？
主动件 太阳轮
齿圈
从动件 锁定件 传动比
齿圈
行星架 n1/n2=－ α
太阳轮 行星架 n2/n1=－ 1/α
备注 逆向减速 增扭
逆向增速 减扭
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。
带式制动器结构
销钉
制动缸活塞
太阳轮
制动鼓
制动带
（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。
壳 鼓
加压口
制动带
顶杆
直杆
泄压口
杠杆式：由活塞推动杠杆，杠杆推动顶杆夹紧制动带。 制动带 壳 活塞
制动鼓
锁紧螺母 调整螺钉 顶杆 支点销
杠杆
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。
•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
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 0.5~2.0mm。
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。
活塞
内部 油封
外部油封
两条油路
一条油路
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
离合器片 活塞
中间轴
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。
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