汽车底盘教案：自动变速器

【复习提问】

1、请讲述EQ1092变速器各档位传动情况；

2、变速器控制机构有哪几种型式？

【导入新课】

一、行星齿轮变速系统

图示分析:

太阳轮作用力矩M1;

齿圈作用力矩M2;

行星架作用力矩M3。

M1=F1R1 令齿圈(Z2)与太阳轮(Z1)齿数比为a 且

M2=F2R2 ⇒则a= Z2/ Z1=R1/R2 ⇒ R3=(R1+R2)/2

M3=F3R3 所以R2=aR1=(R2/R2)R1 =(1+a)/2⨯R1

由行星齿轮水平方向的力平衡条件知:

F1=F2 和F3= - 2F1

应此,太阳轮力矩为M1=F1R1;

齿圈力矩为：M2=F2aR1= aF1R1;

行星架力矩为M3=F3R3= - 2F1[(1+a)/2]R1=-(1+a)F1R1

由能量守恒定律得,三元件上输入和输出功率代数和为零;

即M1W1+M2W2+M3W3=0

将上式代入得,F1R1W1=aF1R1W2+[-F1R1(1+a)]=0

W1+aW2-(1+a)W3=0

若以转速代替角速度，上式可写为:

n1+an2-(1+a)n3=0

由上式可看出，太阳轮、齿圈、行星架这三个元件中,可任选二个元件作为主动件和从动件，而使另一个固定不动。(或使其运动受一定约束,即其转速为定值),则整个轮系即以一定的传动比传动比传递动力。

由上式分析下面讨论各种情况：

1，太主动，架从动，圈固定

2，圈主动，架从动，太固定

3，太主动，圈固定，架从动

4，若

附. n1+an2-(1+a)n3=0

n1.3=n1/n3=1+a=1+Z2/Z1=(Z1+Z2)/Z1

n1.3=n1/n3=Z3/Z1=(Z1+Z2)/Z1

上式为齿圈的齿数如何得来。

二、单排行星齿轮系统各档形成规律

太阳轮Z1、齿圈Z2、行星架Z3三者大小关系为:

Z3>Z2>Z1,了解这种关系,可判断不同组合传动关系,确定减速档或升速档,进而掌握行星齿轮传动规律。

1、联想记忆图

1)行星架:

(1)架被动,必为降速档;

(2)架主动,必为升速档；

(3)架制动,必为倒档。

2)太阳轮:

(1)太主动,必为降速档;

(2)太被动,必为升速档;

(3)太制动,必为接近1的降速档。

3)齿圈:

(1)圈主动,必为降速档；

(2)圈被动,必为升档或倒档;

(3)圈制动,必为降档或升档。

2、规律(2)

1)圈制、太主、架从,降速比为2.5~5;

2)太制、圈主、架从,降速比为1.35~1.67;

3)太制、架主、圈从,升速比为0.8~0.6;

4)架制、太主、圈从,降速比为1.5~4;

5)连接任两元件,直接档；

6)三元件均自由，空挡；

7)锁止输出轴,停车档。

三、换档执行机构(结合实物讲解)

组成：离合器、制动器、单向超越离合器;

作用：连接、固定、锁止。

1、离合器：将行星齿轮系统的输入轴和行星排中的某个基本元件连接,或将行星排中某两个基本元件连接在一起。

组成:汽车多用湿式摩擦式离合器,由离合器鼓、离合器花键、离合器活塞、回位弹簧、弹簧座、主动片、从动片、调整垫片及密封圈组成。

2、制动器:将行星排中的某个基本元件固定，使之不能旋转。

组成：1)带式:制动带、制动鼓、液压缸、活塞等组成。

2)片式:制动鼓、回位弹簧、钢片、摩擦片、制动毂等组成。

3、单向超越离合器(略)

二、多排行星齿轮变速系统的传动比的计算（图示）

图中:O表示离合器或制动器工作;

C表示离合器;

B表示制动器；

F表示超越离合器。

已知前后行星排参数相同

三档O O

倒档O O

由n1+an2-(1+a)n3=0 a=Z2/Z1=66/30=2.2

四、典型行星轮系（Simpson）（图示）

特点：前后两排行星齿轮机构共用一个太阳轮。

下图位丰田公司皇冠3.0轿车（91~96年产）所配A340E自动变速器机构简图。

【课堂小结】

今天的课程内容比较多,在课后还应系统复习自动变速器行星齿轮系统的基本知识,掌握

执行机构工作原理，初步理解Simpson原理。【作业布置】

【辅导内容】Simpson自动变速器工作原理