自动变速器行星齿轮机构
汽车自动变速器构造与维修电子课件第三章行星齿轮变速机构
3-1 行星齿轮机构及换挡执行机构
2.制动器
（1）片式制动器（双活塞型） 在丰田A40和 A340系列自动 变速器中'有一个由外活塞和内活 塞构成的双活塞型制动器，用以 缓冲制动器接合时产生的振动。 如图3-1-11所示。
15 第 三 章 行 星 齿 轮 变 速 机 构
3-1 行星齿轮机构及换挡执行机构
10 第 三 章 行 星 齿 轮 变 速 机 构
3-1 行星齿轮机构及换挡执行机构
1.离合器
自动变速器离合器均为湿式多片式离合 器，它的功用是连接轴与行星齿轮机构中的 元件，或是连接行星齿轮机构中的不同元件。
（1）结构及组成 离合器主要由离合器鼓、活塞、主动摩 擦片、从动钢片、回位弹簧等组成，如图31-7 所示。
—、行星齿轮机构
1.行星齿轮机构的结构与类型 最简单的行星齿轮机构为一个单排行星齿轮机构，如图3-1-1 所示，
由一个太阳轮、—个齿圈、一个行星架及若干行星齿轮组成。
4 第三章 行星齿轮变速机构
3-1 行星齿轮机构及换挡执行机构
1.行星齿轮机构的结构与类型 行星架、太阳轮和齿圈是单
排行星齿轮机构的三个基本构件， 且它们具有公共的固定轴线，如 图3-1-2 所示。
7 第三章 行星齿轮变速机构
3-1 行星齿轮机构及换挡执行机构
2.行星齿轮机构的变速原理
（2）双行星齿轮机 构的运动规律
图3-1-5 所示的传动 简图就是市面上较为流行 的一款自动变速器中的传 动部分。
8 第三章 行星齿轮变速机构
3-1 行星齿轮机构及换挡执行机构
3.单排行星齿轮机构的动力传动方式 如图3-1-6所示，通
3-1 行星齿轮机构及换挡执行机构
1.湿式多片式离合器的检修
自动变速器行星齿轮机构---第三章
2. 功率流分析 规则： （1）一端所受转矩方向与其转速方向相同 （M、n或-M、-n），功 率为正，输入端 （2）一端所受转矩方 向与其转速方向相反 （M、-n或-M、n）， 功率为负，输出端 转速(+,-)
三、传动效率 相对功率法： 根据行星排各构件的相对转速、转矩和传递 功率计算。 两点假设： 1. 只计算和相对运动有关的齿轮啮合损失， 其它不计； 2. 相对运动的齿轮啮合损失与定轴传动相同， 外啮合效率0.97，内啮合效率0.98。
2. 档位情况
选档杆 位置 换档执行元件 C1 1 D 2 3 2 L R 1 2 1 倒档 ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ C2 B1 B2 B3 F1 F2 ○ 发动机 制动
档位
P
N
驻车档
空档
○
3. 各档动力传动路线：
1) D1档：C1、F2
主动太阳轮
从动行星架
行星小齿轮
主动齿圈
• 8) 如果所有元件无约束，则动力无法传动 • 空档
太阳轮
行星架
行星小齿轮
主动齿圈
二、车辆传动用行星齿轮机构 1. 单星行星排：一个行星轮同时内外啮合 普通式行星排 复式双联行星排
2. 双星行星排： 两个行星轮 普通式 长短行星轮式 3. 圆锥行星齿轮 行星排 行星架输入动 力，太阳轮输出 对称结构 非对称结构
z
w 3 1 2
实现一个档要结合2-1个
操纵件
如有2个操纵件
可得
C 2
1 z
个档
2. 行星机构速度关系式（数学分析法） 给整个行星机构加反向转速nj，对绝对座标： 行星架转速＝ nj－ nj＝0 太阳轮转速＝ nt－ nj 齿圈转速＝ nq－nj，按定轴传动处理
第三章 齿轮变速机构与第四章
制动带
（2）带式制动器的工作过程
制动状态
当来自控制阀的液压油液压缸时活塞向内移动，推杆随 之向内移动，将制动带压紧在制动鼓上，于是制动鼓被固定住 而不能旋转。此时,制动器处于制动状态。
不制动状态
当液压控制系统将作用在液压缸内的液压油的压力解除 后活塞在回位弹簧作用力的作用下向外移动，推杆回缩，制 动带被放松，制动鼓可以转动，从而使制动器由制动状态变 成释放状态。
（1）内圈固定、外圈顺时针方向通过 （2）内圈固定、外圈逆时针方向锁止 （3）外圈固定、内圈顺时针方向锁止 （4）外圈固定、内圈逆时针方向通过 （5）内圈固定、外圈顺时针方向锁止 （6）内圈固定、外圈逆时针方向通过 （7）外圈固定、内圈顺时针方向通过 （8）外圈固定、内圈逆时针方向锁止
直接离合器毂不在该组件中，却在前进 离合器组件中，它和前进离合器鼓为一 体，在前进离合器鼓的左侧。
1离合器鼓；2活塞；3O型圈；4回位弹簧；5卡环；6推力垫； 7钢片；8摩擦片；9法兰；10卡环 记：C2又称倒档及高档离 合器，C2钢片和前后太阳轮相连，摩擦片连接输入轴，C2动 作时连接输入轴及前后太阳轮。
要注意的是，在超速制动器组件内并没有超速 制动器鼓和超速制动毂。超速制动器鼓是自动 变速器壳体而超速制动毂是超速离合器鼓的外 表面。
B0钢片和自动箱外壳相连，摩擦片和太阳轮相连，太 阳轮上还有O/D轴转速的信号齿，B0动作时固定O/D太 阳轮
2、倒档及高档离合器分解图 下图为直接离合器的分解图。在直接离 合器内主要安装了直接离合器活塞、摩 擦片等。
19-输入轴；20-超速单向离合器；21-超速输入轴
超速行星排组件图为超速行星排组件的另部 件分解图。它和A43D既相似又有不同之处。 相似之处是：超速行星架（轮）、超速离合 器毂、超速输入轴为一体，超速单向离合器 仍安装于超速离合器毂内，超速离合器鼓和 超速太阳轮也为一体。不同之处是：A340E 超速离合器鼓的外花键表面就是超速制动器 的制动毂，所以A340E的离合器鼓是三件 （离合器鼓、制动毂、太阳轮）一体。
自动变速器构造与维修4-2行星齿轮机构
45
二、机械变速机构
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⒊换档执行机构 ⑶单向超越离合器 单向超越离合器又称单向啮合器或自由轮离合器。 它在行星齿轮变速系统中的作用和离合器、制动器相同，也是用于 固定或连接行星排中的太阳轮、行星架或齿圈等基本元件，让行星齿轮 变速系统组成不同传动比的档位。 单向超越离合器是依靠其单向锁止原理来实现固定或连接作用的， 其连接和固定也只是单向的，当与之相连接的元件受力方向与锁止方向 相同时，该元件即被固定或连接，当受力方向与锁止方向相反时，该元 件即被释放或脱离连接。 单向超越离合器有多种型式，常见的是滚柱斜槽式和楔块式两种。
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二、机械变速机构
汽车教研室
⒊换档执行机构 ⑴湿式多片离合器 ①结构：
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离合器的作用： 1.当离合器接合时，可将二个元件连接成一个整体，同时可以转动。 2.当离合器分离时，二个元件可自由转动。
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二、机械变速机构
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⒊换档执行机构 ⑴湿式多片离合器 ②工作原理： 1.离合器处于接合状态: 来自控制阀的液压油进入离合器 液压缸时，作用在离合器活塞上 的液压油的压力推动活塞，使之 克服回位弹簧的张力而移动，将 所有的主动片和从动片相互压紧 在一起；主动片和从动片之间的 摩擦力使离合器鼓和离合器毂连 接为一整体，分别与离合器鼓与 离合器毂连接的输入轴和行星排 的基本元件也因此被连接在一起。
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在辛普森行星齿轮机构中： 当超速离合器接合时，将超速行星架和超速太阳轮连 成一个整体。 整体转动—不改变传动比
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二、机械变速机构
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⒊换档执行机构 ⑵制动器 制动器的功用：将行星排 中的太阳轮、齿圈、行星架三 个基本元件中的1个加以固定， 使之不能旋转。 最常见的制动器是带式制动 器和片式制动器。 ①带式制动器：由制动鼓， 制动带、液压缸及活塞组成。
朱明-自动变速器构造与维修4-1行星齿轮机构
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二、机械变速机构
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⒉单排行星齿轮机构 ⑷工作原理 行星齿轮的动作(每个部件的转速和方向) 取决于给定的条件。 行星齿轮的一种典型动作是行星齿轮的旋转， 1.当行星齿轮在内齿圈内“行走”并在其轴 上旋转时，小齿轮围绕太阳齿轮旋转。 即是:齿轮架围绕太阳齿轮旋转。 在行星齿轮中，太阳齿轮相似于太阳，行 星齿轮相似于地球，齿轮架相似于地球的轴心。 这类动作只在内齿圈或太阳齿轮固定时才发生， 当齿轮架固定时则不可能围绕太阳齿轮旋转。
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授人以鱼不如授人以渔
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齿轮变速器
一.单排行星齿轮机构 1.组成：太阳轮（斜齿，圆柱形，外齿轮）
齿 圈（斜齿，圆环形，内齿轮） 行星齿轮架（带有若干个行星齿轮）
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授人以鱼不如授人以渔
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授人以鱼不如授人以渔
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朱明工作室 基本规则：行星齿轮机构的传动比与太阳轮齿数Z1. zhubob@ 齿圈齿数Z2和行星齿轮架的当量齿数有关， 而与行星齿轮的齿数无关。
（1）齿圈固定，太阳轮带动行星齿轮架
ZC i1=----- > 1 Z1
(减速同向)
（2）齿圈固定，行星齿轮架带太阳轮 Z1 i2=----- < 1 （增速同向） ZC
授人以鱼不如授人以渔
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⒉单排行星齿轮机构
⑷工作原理
行星齿轮在各种条件下的基本动作如 下∶ ① 状态1 齿轮架为从动部件： 内齿圈固定； 太阳为齿轮主动部件。
状态1： 小带大
朱明工作室
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自动变速器电子教案10单排行星齿轮机构原理
但由于行星架为输出且与车身相连，阻力较大不能转 动，因此，全部转矩加在齿圈上，使齿圈逆时针空转，不可 能有转矩从齿轮架输出。
行星齿轮机构在此状态下处于空档状态 。
4）行星齿轮传递的动力被分配到数 量众多的啮合齿上。与手控变速器 相比结构更为小型、紧凑。
4、传动比计算：
1）行星架等效齿数： Z圈——内齿圈齿数 Z太——太阳轮齿数 Z行架——行星架架齿数
行星小齿轮在传动过程始终用作中间齿轮，它们的齿数与 行星齿轮机构的传动比无关，行星齿轮机构的传动比只取决 于齿轮架、内齿圈和太阳轮的齿数，齿轮架并非齿轮因此没 有实际齿，在计算传动比时对行星齿轮架指定一个想像的齿
4）同向、增速(前进档的超速档状态)：
①同向增速状态a 固定——内齿圈 主动——行星架 从动——太阳轮
内齿圈被固定后，当齿轮架顺时针方向旋转输入时，迫使 小齿轮在内齿圈内按顺时针方向公转，同时又绕小齿轮轴反时 针方向自转，使太阳轮必定按顺时针方向旋转输出。
传动比 i=从动齿齿数/主动齿齿数 = Z太/ Z行架
单排行星齿轮传动机构
影像
1、三基本元件：
太阳轮
组
成
一
齿圈
个 行
星
行星轮和行星轮架
排
2、各部件相互关系:
太阳轮：
是一个具有外部齿的齿轮，可以绕自身轴线旋转，同行星齿 轮外啮合。
齿圈：
是一个具有内齿的齿圈，可以绕自身轴线旋转，同行星齿轮 内啮合。
行星轮和行星轮架：
行星轮通过轴安装在行星轮架上，在轴上能绕固定轴转动， 即自转，还可以同行星轮架一起绕太阳轮转动，即，公转； 行星轮的内端同太阳轮外啮合，外端同齿圈内啮合。
自动变速器行星齿轮机构的工作原理
自动变速器行星齿轮机构是一种用于实现自动换挡的机构，其基本原理是利用行星齿轮机构来改变动力传递的方向和比值，从而根据行驶工况自动变换不同的传动比。
具体来说，自动变速器的行星齿轮机构主要由太阳轮、齿圈、行星架和行星齿轮等元件组成。
在行驶过程中，变速器会根据发动机负荷、车速和制动器使用情况等因素，自动切换不同的传动比，以满足动力传递、油耗和换挡平顺性等方面的需求。
在行星齿轮机构中，太阳轮、齿圈、行星架和行星齿轮等元件可以围绕各自的轴线旋转。
当某个元件受到驱动力时，它会与周围的元件产生一定的相对运动，从而改变传动比。
具体而言，当输入轴转动时，太阳轮、行星架和齿圈等元件也会随之转动，但它们的转速和方向会根据行星齿轮机构的不同而有所差异。
通过控制太阳轮、行星架和齿圈等元件之间的传动比和转速，自动变速器可以实现不同的换挡动作。
总之，行星齿轮机构通过控制动力传递的方向和比值，实现了自动变速器的换挡功能。
它是一种非常重要的机械结构，对于提高汽车的动力性和经济性、改善行驶平顺性和降低噪声等方面具有重要的作用。
第4章行星齿轮机构(9)
1-太阳轮 2-齿圈 3-行星架 4-行星轮
速档中的低档，而i23为降
速档中的高档。
（3）太阳轮固定：行星架 主动，齿圈从动
• 行星架为主动件，齿 圈为从动件，太阳轮 固定（ n1＝ 0）。
• 此时《n1+αn2= （1+α)n3 》，，则 传动比i32为： • i32＝n3/n2＝α/(1＋ α)<1 • 由于传动比小于1，说 明为增速传动，可以 作为超速档。
1）行星轮系（自动变速器）
自动变速器
自动变速器的机械部分是由多排行星齿轮组成的， 换挡方式由离合器、制动器、单向离合器组成的执行 机构实施。
7 手 动、 脚 踩 控 制 系 统
太阳轮、齿圈、行星架
齿轮变速机构 执行元件 换档控制
执行元件（B、C） 换档阀
控制油压
电磁阀
手控阀
控制信号
二次调压阀
主油路调压阀
主油路
运 动 部 件 变矩器 冷油器
油泵 油底壳
1、简单行星齿轮机构
•简单行星齿轮机构由太阳轮、齿圈和装有行星齿轮的行星架 三元件组成 。 •设太阳轮、齿圈和行星架的转速分别为n1、n2和n3，齿数分 别为zl、z2和z3，齿圈与太阳轮的齿数比为α 。根据能量守恒 定律，可得单排行星齿轮机构一般运动规律的特性方程式:
D位2挡
前进离合器C2结合，使前排齿圈成 为输入元件； 二挡制动器B1将太阳轮固定； 动力经第一轴、前排齿圈和行星架 输出给第二轴。
3）辛普森式4挡行星齿轮变速器
• 辛普森式4挡行星齿轮变速器，它的最高挡4挡是传动比 小于1的超速挡。 • 这种自动变速器燃油经济性好，发动机可以经常处于较 低转速范围运转，因而运转噪声小，可以延长发动机的 使用寿命。 • 因此带超速挡的这种自动变速器被许多品牌高挡轿车所 采用。 • 辛普森式行星齿轮变速器从20世纪70年代开始被通用、 福特、克莱斯勒、丰田、日产等多家公司用于汽车自动 变速器上。一直广泛为世界各国所采用；我国的CA774、 通用公司的THM 25C、日产3N71B等均是这种结构。
自动变速器行星齿轮机构的组成
自动变速器行星齿轮机构的组成
自动变速器行星齿轮机构由以下几部分组成：
1. 太阳齿轮（Sun Gear）：太阳齿轮位于行星齿轮机构的中央，它是整个系统的驱动齿轮，与引擎输出轴相连。
2. 行星齿轮（Planetary Gear）：行星齿轮是围绕太阳齿轮旋转的一组齿轮，它们的轴线固定在一个行星齿轮架上。
3. 行星齿轮架（Planetary Gear Carrier）：行星齿轮架是固定
行星齿轮的结构，它通过一个轴连接到自动变速器的输出轴，使得行星齿轮能够绕太阳齿轮旋转。
4. 环形齿轮（Ring Gear）：环形齿轮是行星齿轮机构的外圈，它与行星齿轮的外齿啮合，固定在自动变速器的外壳上。
5. 载星器（Carrier）：载星器是连接行星齿轮架和输入轴的组件，它使得行星齿轮架能够绕载星器以及输入轴旋转。
通过太阳齿轮、行星齿轮、行星齿轮架、环形齿轮和载星器的组合运动，行星齿轮机构实现了多种不同的齿轮传动比例，从而实现汽车自动变速器的变速功能。
行星齿轮机构的传动原理和结构_图文
2.单排单级行星齿轮机构的组成及变速原理
（1）单排单级行星齿轮机构的组成
单排单级行星齿轮机构由太阳轮、行 星齿轮架及行星轮和齿圈组成。
齿圈制有内齿，其余齿 轮均为外齿，太阳轮位于 机构中心，行星轮一般有 3个或4个，空套（或装滚 针轴承）在行星齿轮轴上 ，行星齿轮轴均布地固定 在行星架上。
行星轮即可绕行星轴自 转，又可绕太阳轮公转。 太阳轮与行星轮是外啮合 ，二者旋转方向相反；行 星轮与齿圈是内啮合，二 者旋转方向相同。行星齿 轮系统的齿轮均采用斜齿 常啮合状态
（3）单排双级行星齿轮机构传动分析和传动比计算
1）单排双级行星齿轮机构传动分析 单排双级行星齿轮机构必须将太阳轮、齿圏和行星架三个元件中的一 个加以固定，或者将某两个元件互连接在一起，输入与输出才能获得一定的 传动比。改变各元件的运动状态，可获得多个传动比。
2）单排双级行星齿轮机构动力传动比计算 ①用运动方程计算传动比
图3-12行星架与齿圈相连，行星排成一体输出图与结构简图
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，由于将 行星架与齿圈连成一体n1=n2，该运动方程变为n2+αn2－ (1+α)n3=0 得n2/n3=1即传动比i= n2/n3=1 （或n1+αn1－ (1+α)n3=0 得n1/n3=1即传动比i= n1/n3=1）即该单排行星齿 轮机构不论齿圈输入还是行星架输入，太阳轮输出，转向相 同，转速相同。
（2）齿圈输入，太阳轮制动，行星架输出 1）转矩传动分析
如图3-6所示，当齿圈输入顺时针旋转时，使行星齿轮也顺时针旋转（两 齿轮內啮合），因太阳轮制动，使行星轮必绕太阳轮顺时针转动，行星轮 在行星架上自转，它必须带着行星架绕太阳轮旋转，于是行星架便被动顺 时针旋转而输出动力。
自动变速技术2-2行星齿轮机构
行星齿轮机构组成
1-太阳轮 2-齿圈 3-行星架 4-行星齿轮 5-行星齿轮轴
第2章 液力自动变速器
第2章 液力自动变速器
行星齿轮机构分类
按照齿轮的排数不同，分为单排行星齿轮机构 和多排行星齿轮机构——多排可以比单排得到 更多的挡位，汽车自动变速器中的行星齿轮变 速器采用的就是多排行星齿轮机构。 按照太阳轮和齿圈之间行星齿轮的组数不同， 行星齿轮机构分为单星行星排和双星行星排— —双星行星排在太阳轮和齿圈之间有两组互相 啮合的行星齿轮，其中外面一组行星轮与齿圈 啮合，里面的一组行星轮与太阳轮啮合。
第2章 液力自动变速器
§2 行星齿轮变速器
一、齿轮传动的一般规律 二、行星齿轮机构的结构和工作原理 • 行星齿轮机构组成 • 单排行星齿轮机构的运动规律 三、行星齿轮变速器的换挡执行机构工作原 理 四、行星齿轮变速器的基本工作原理 五、典型行星齿轮变速器工作分析
第2章 液力自动变速器
AT使用行星齿轮变速器的必要性
• 太阳轮1和齿圈2为主动件， 情况4 行星架3为从动件。 • 当太阳轮与齿圈以相同转速、 按相同方向旋转时，行星轮 被夹住，不能绕其轴转动。 因此，太阳轮、齿圈、行星 轮和行星架成为一体，各元 件之间没有相对运动，从而 形成直接挡。 • 若使三元件中的任何两个元 件连成一体旋转，则第三个 元件的转速必与前二者转速 n1 n1 n3 n1 n2 相等，即行星排按直接挡传 1 动。
根据能量守恒定律： （输入输出的功率的代数和为零） M 11 M 22 M 33 0 即n1 n2 (1 )n3 0
第2章 液力自动变速器
单排行星齿轮机构一般运动规律
• 表示单排行星齿轮机构一般运动规律的特性方程式 ：
第3章 行星齿轮变速器结构与工作原理
2、拉威娜式自动变速器齿轮机构动力传递 路线
1）行星架制动，小太阳轮输入
传动路线：
小太阳轮→短行星齿轮→长行星齿轮（仅有自 转）→内齿圈→输出轴，此变速结果为同向减 速传动。
2）大太阳轮制动，小太阳轮输入
传动路线：
小太阳轮→短行星齿轮→长行星齿轮（随行星 架公转）→内齿圈→输出轴，此变速结果为 同向减速传动。
3）大太阳轮制动，行星架输入 传动路线：
行星架→长行星齿轮（随行星架公转）→内齿 圈→输出轴，此变速结果为同向增速传动。
4）行星架制动，大太阳轮输入 传动路线：
大太阳轮→长行星齿轮（仅有自转）→内齿圈 →输出轴，此变速结果为反向减速传动。
1）D位一档传动路线
小太阳轮→短行星 齿轮→长行星齿轮 →内齿圈→输出轴
长行星齿轮在带动内 齿圈顺时针转动的同 时，对行星架产生逆 时针力矩，F1在逆 时针方向合行星架固 定。
此时，发动机的动力
经输入轴，小太阳轮、
图3-16 D位1挡传动路线示意图
短行星齿轮、长行星
C1-前进挡离合器；F1-低挡单向离合器； F2-前进挡向离合器 齿轮传给内齿圈和输
出轴。
2）D位2档传动路线
离合器、制动器、单向离合器统称为自动变速器行 星齿轮机构换档执行元件或施力元件。
3.4 典型行星齿轮传动原理及工 作分析
3.4.1 拉威娜式行星齿轮传动原理
图3-13 拉威娜式行星齿轮变速机构 1-小（前）太阳轮；2-行星架；3-短行星轮；4-长行星齿轮；5-齿圈；6-大（后）太阳轮
工作过程：
1）小太阳轮输入，行星架固定
3）D位3档传动路线
C1、C2同时接合，
F2锁止，使输入轴同
时和小、大太阳轮相
行星齿轮结构及工作原理
行星齿轮机构和工作原理一、 简单的行星齿轮机构的特点行星齿轮机构的组成：简单（单排）的行星齿轮机构是变速机构的基础，通常自动变速器的变速机构都由两排或三排以上行星齿轮机构组成。
简单行星齿轮机构包括一个太阳轮、若干个行星齿轮和一个齿轮圈，其中行星齿轮由行星架的固定轴支承，允许行星轮在支承轴上转动。
行星齿轮和相邻的太阳轮、齿圈总是处于常啮合状态，通常都采用斜齿轮以提高工作的平稳性（如图l所示）。
如图2表示了简单行星齿轮机构，位于行星齿轮机构中心的是太阳轮，太阳轮和行星轮常啮合，两个外齿轮啮合旋转方向相反。
正如太阳位于太阳系的中心一样，太阳轮也因其位置而得名。
行星轮除了可以绕行星架支承轴旋转外，在有些工况下，还会在行星架的带动下，围绕太阳轮的中心轴线旋转，这就像地球的自转和绕着太阳的公转一样，当出现这种情况时，就称为行星齿轮机构作用的传动方式。
在整个行星齿轮机构中，如行星轮的自转存在，而行星架则固定不动，这种方式类似平行轴式的传动称为定轴传动。
齿圈是内齿轮，它和行星轮常啮合，是内齿和外齿轮啮合，两者间旋转方向相同。
行星齿轮的个数取决于变速器的设计负荷，通常有三个或四个，个数愈多承担负荷愈大。
简单的行星齿轮机构通常称为三构件机构，三个构件分别指太阳轮、行星架和齿圈。
这三构件如果要确定相互间的运动关系，一般情况下首先需要固定其中的一个构件，然后确定谁是主动件，并确定主动件的转速和旋转方向，结果被动件的转速、旋转方向就确定了。
二、 单排行星齿轮机构的工作原理根据能量守恒定律，三个元件上输入和输出的功率的代数和应等于零，从而得到单排行星齿轮机构一般运动规律的特性方程。
特性方程：n1+an2-(1+a)n3=0n1——太阳轮转速，n2——齿圈转速，n3——行星架转速，a——齿圈与太阳轮齿数比。
由特性方程可以看出，由于单排行星齿轮机构具有两个自由度，在太阳轮、环形内齿圈和行星架三个机构中，任选两个分别作为主动件和从动件，而使另一个元件固定不动，或使其运动受一定的约束（即该元件的转速为某定值），则机构只有一个自由度，整个轮系以一定的传动比传递动力。
行星齿轮式自动变速器结构原理
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。
当太阳轮主动顺时针旋转时，太阳轮轮齿必给行星轮轮齿一个作用力，星轮轮齿在太阳轮齿作用力推动下，必逆时针旋转，因行星架制
动，所以行星轮必在制动的行星架上逆时针自转，行星轮逆时针自转其轮齿必给齿圈轮齿一个作用力，齿圈在行星轮齿作用下逆时针旋转而 减速输出。
从传动中可知，在辛普森行星排中，只要行星架制动，主被动旋转方向相反，多为倒档输出。
n1+a·n2 –(1+a) ·n3=0
式中：n1为太阳轮转数；n2为齿 圈 转 数 ； n3 为 行 星 架 转 数 ； a= 齿圈齿数／太阳轮齿数
因太阳轮制动n1=0代入上式解 方程 求齿圏与行星架传动比:
n2／n3=(1+a)／a n2／n3大于1，是减速传动。
行星轮顺时针自转 并公转
齿圏主动旋转
四、拉威娜拉式单排行星齿轮机构传动原理 1. 太阳轮主动、齿圏制动、行星架输出
二级行星轮
二级轮 一级行星轮
主动
一级轮
主动
输 出
制动
拉维奈尔赫式行星齿轮机构运动方程为：n1– α·n2–（1–α）·n3=0
因 齿 圈 制 动 n2=0 ， 代 入 上 式 得 ： n1– （ 1– α）·n3=0 n1 =（1–α）·n3，因此，传动比为： n1/ n3 =（1–α）是大于1的负值。是减速运动且 主被动旋转方向相反。
自动变速器PPT-第3章行星齿轮变速器结构与工作原理
学习目标：
掌握行星齿轮机构变速原理 掌握辛普森式自动变速器行星齿轮机构的
结构及自动换挡原理 掌握拉威娜式自动变速器行星齿轮机构的
结构及自动换挡原理 掌握自动变速器施力装置的结构及工作原
理
*** 齿轮传动的一般规律
齿轮传动的特点：
优点：传动平稳、可靠、效率高、寿命长、 结构紧凑、传动速度和功率范围广
图3-6 单排行星齿轮机构各种传动方案
运动规律分析：
表3-1 行星齿轮机构传动方案选配表
序号 1 2 3 4 5 6
传动特性 大减速比 大增速比 小减速比 小增速比 减速反向 增速反向
方案 (a) (d) (e) (b) (c) (f)
固定 齿圈 齿圈 太阳轮 太阳轮 行星架 行星架
主动 太阳轮 行星架
*** 离合器 1、离合器的作用 ⑴变速器动力的输出或输出 ⑵连接行星齿轮机构中的两个部件
2、离合器的组成
图3-8 自动变速器离合器
3、离合器的工作过程
*** 制动器 1、制动器的分类及组成 ⑴湿式多片制动器
图3-9 片式制动器结构及工作原理
⑵带式制动器
图3-10 带式制动器结构
制动器分类： ①单边式和双边式 ②直接作用式和间接作用式
表3-2 双排行星齿轮机构传动方案特性表
序号 输入端
1
件1
2
件1
3
件1
4
件1
5
件4
6
件4
7 件1及件4
8 件1及件4
输入元件 前齿圈 前齿圈 前齿圈 前齿圈
共用太阳轮 共用太阳轮 前齿圈/太阳轮 前齿圈/太阳轮
输出端 件3 件6 件3 件6 件3 件6 件3 件6
行星齿轮机构
行星齿轮机构一.自动变速器动力传递概述自动变速器由液力元件、变速机构、控制系统、主传动部件等几大部分组成。
变速机构可分为固定平行轴式、行星齿轮式和金属带式无级自动变速器（CVT）三种。
我国在用的车辆中，大多数自动变速器都采用行星齿轮式变速机构，这也是本文重点分析的对象。
行星齿轮机构一般由2个或2个以上行星齿轮组按不同的组合方式构成，其作用是通过对不同部件的驱动或制动，产生不同速比的前进挡、倒挡和空挡。
换挡执行元件的作用是约束行星齿轮机构的某些构件，包括固定并使其转速为0，或连接某部件使其按某一规定转速旋转。
通过适当选择行星齿轮机构被约束的基本元件和约束方式，就可以得到不同的传动比，形成不同的挡位。
换挡执行元件包括离合器、制动器和单向离合器3种不同的元件，离合器的作用是连接或驱动，以将变速机构的输入轴（主动部件）与行星齿轮机构的某个部件（被动部件）连接在一起，实现动力传递。
制动器的作用是固定行星齿轮机构中的某基本元件，它工作时将被制动元件与变速器壳体连接在一起，使其固定不能转动。
单向离合器具有单向锁止的特点，当与之相连接的元件的旋转趋势使其受力方向与锁止方向相同时，该元件被固定（制动）或连接（驱动）；当受力方向与锁止方向相反时，该元件被释放（脱离连接）。
由此可见，单向离合器在不同的状态下具有与离合器、制动器相同的作用。
由以上介绍可知，掌握不同组合行星齿轮机构的运动规律是自动变速器故障诊断的基础。
二.单排单级行星齿轮机构1．单排单级行星齿轮机构的传动比最简单的行星齿轮机构由一个太阳轮、一个内齿圈和一个行星架组成，我们称之为一个单排单级行星排，如图1所示。
由于单排行星齿轮机构具有两个自由度，为了获得固定的传动比，需将太阳轮、齿圈或行星架三者之一制动（转速为0）或约束（以某一固定的转速旋转），以获得我们所需的传动比；如果将三者中的任何两个连接为一体，则整个行星齿轮机构以同一速度旋转。
目前，在有关自动变速器的资料中，有关传动比的计算公式有以下几个：（n1-nH）/（n3-nH）=-Z3/Z1 式（1）式中：n1-太阳轮转速；nH-行星架转速；n3-内齿圈转速；Z1-太阳轮齿数；Z3-内齿圈齿数n1+αn2-（1+α）n3=0 式（2）式中：n1-太阳轮转速；n2-内齿圈转速；n3-行星架转速；α=内齿圈齿数/太阳轮齿数=Z2/Z1Z2=Z1+Z3 式（3）式中：Z1-太阳轮齿数；Z2-行星架假想齿数；Z3-内齿圈齿数下面对这3个公式的原理与推导过程作以介绍，这也是本文后面对不同型号自动变速器速比计算方法的基础。
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自动变速器——行星齿轮机构
行星架固定
主动：太阳轮 被动：齿圈 降速 反向 ｉ＝1.5－4 主动：齿圈 被动：太阳轮 升速 反向 ｉ＝0.2－0.6
谢谢
自动变速器——行星齿轮机构
一.行星齿轮机构作用
1.变矩 2.变速 3.实现空档 4.实现倒档
自动变速器——行星齿轮机构
二.行星齿轮机构的组成
1.太阳轮 2.行星齿轮、行星架 3.齿圈
自动变速器——行星齿轮机构
1—太阳轮 2—齿圈 3—行星架 4—行星轮
自动变速器——行星齿轮机构
自动变速器——行星齿轮机构
齿圈固定
主动：太阳轮 被动：行星架 降速 同向 ｉ＝2.5－5 主动：行星架 被动：太阳轮 升速 同向 ｉ＝0.2－0.4
自动变速器——行星齿轮机构
太阳轮固定
主动：齿圈 被动：行星架 降速 同向 ｉ＝1.25－1.61
自动变速器——行星齿轮机构
张翔
引入
提问：手动变速器的组成？
1.齿轮 2.传动轴 3.换挡机构 4.锁止机构 设想：自动变速器的组成？ 1.齿轮？ 2.传动轴？ 3.？4？5？……
行星齿轮机构、离合器、制动器、单向离合器等
学习目标
本节课的学习目标： 掌握自动变速器行星齿轮机 构的组成及工作原理。
太阳轮
行星轮
外齿圈 行星架
自动变速器——行星齿轮机构
三.行星齿轮机构的齿数关系
行星架的齿数＞齿圈的齿数＞太阳轮的齿数
自动变速器——行星齿轮机构
四.行星齿轮机构的工作原理
通过驱动太阳轮、齿圈或行星齿轮架，单排行 星齿轮机构都可以得到不同的传动比，但三个 部件中必须有一个未被驱动的部件被制动住， 另一个既非被驱动，也非被制动的部件则是输 出端。 固定齿圈——两种情况 固定太阳轮——两种情况 固定行星架——两种情况