自动变速器行星齿轮机构(下)

超速挡行星 架 中间轴
前行星架
后行星架
输入轴 超速挡太阳轮 超速挡齿圈
前行星齿圈
输出轴 后行星齿圈
太阳轮
2）辛普森式4挡行星齿轮变速器
D3挡，工作元件：C0、C1、C2、B2、F0 齿圈和太阳轮同时输入，带动行星架输出
D位4挡： B0 、 C1 、 C2工作，变速器处于D位4挡。
超速挡行星架 中间轴
C0、 F0 、C2、B3 工作，变速器处于倒挡。
（5）换挡手柄位于“N”或“P”位时
C0工作，C2、C1都不工作，变速器处于空挡或驻车挡。
超速挡行星架 中间轴
前行星架
后行星架
输入轴 超速挡太阳轮 超速挡齿圈
前行星齿圈
输出轴 后行星齿圈
太阳轮
停车档：B3工作
由于C1 或 C2没有接合 变速器处于空档状态，动 力无法传递。 机械式锁止机构：当变速 杆处于P档位置时，停车 联锁凸轮使停车爪上的凸 起与联锁结构结合，以防 止车辆移动。
当汽车在Ｄ位１挡工作时，若驾驶员突然松开油门踏板， 发动机转速将立即降至怠速。汽车在惯性作用下仍以原车速前 进，驱动车轮将通过自动变速器输出轴反向带动行星齿轮变速 器运转，行星齿轮机构的前行星架和后齿圈组件成为主动件， 前齿圈为从动件。
当前行星架朝顺时针方向带动前行星轮转动时，由于前齿圈转速 较低，前行星轮在顺时针公转的同时也朝逆时针方向作自转，从而 带动前、后太阳轮组件以较高的转速顺时针转动，导致后太阳轮和 后齿齿圈同时以较高的转速朝顺时针方向带动后行星齿轮转动，使 后行星轮在自转的同时对后行星架产生一个顺时针方向的力矩。单 向离合器Ｆ2对后行星架无顺时针旋转锁止作用，后行星架在后行星 轮的带动下顺时针自由转动。
电嗞阀 通1/断0 N88 1 N89 1 N90 0
倒档 I=2.88
动力系统
•离合器K2驱动大太阳轮
•制动器B1制动行星齿轮支架
•电磁阀动作情况
电嗞阀 通1/断0 N88 0 N89 0 N90 1
2、5档变速箱
01V
3、6档变速箱
09G变速箱
倒档
X
X X X X X
X
0
0
1
0 1 0
1
0 0 1
X
1 0
பைடு நூலகம்1档
I=2. 71
•离合器K1驱动小太阳轮
•单向离合器制动行星齿轮支架
•电磁阀动作情况
电嗞阀 通1/断0 N88 0 N89 0 N90 1
2档
I=1.4 4
•离合器K1驱动小太阳轮
•制动器B2制动大太阳轮
•电磁阀动作情况
电嗞阀 通1/断0 N88 0 N89 1 N90 1
3档 I=1. 00
动力系统
•离合器K1驱动小太阳轮
•离合器K3驱动行星齿轮支架
•电磁阀动作情况
电嗞阀 通1/断0 N88 0 N89 0 N90 0
4档 I=0.7 4
•离合器K3驱动行星齿轮支架
•制动器B2制动大太阳轮
•电磁阀动作情况
Ｄ位１挡时，离合器Ｃ1和单向离合器Ｆ2工作。输入轴通 过离合器Ｃ1带动前齿圈顺时针转动，因前行星架和后齿圈与输 出轴相连在汽车起步前转速为０（起步后转速也为一个确定的 低值），所以前行星轮在前齿圈的驱动下一方面朝顺时针方向 作公转，带动前行星架朝顺时针方向转动，另一方面作顺时针 方向的自转，并带动前、后太阳轮组件朝逆时针方向转动。
约束方法：与变速器壳体（超速） B0 与行星架（直接档） C0或F0
辛普森行星齿轮变速器换档执行元件 结构
超速挡行星架 中间轴
前行星架
后行星架
输入轴 超速挡太阳轮 超速挡齿圈
输出轴 前行星齿圈 后行星齿圈 太阳轮
B0：超速挡制动器 F0：超速挡单向离合器 B1：Ⅱ挡滑行制动器 F1：Ⅱ挡单向离合器 B2：Ⅱ挡制动器 F2：低挡单向离合器 B3：低挡及倒挡制动器
D3挡，工作元件有： 2档离合器、3档离合器、3档单向离合器、前进档制动带。
D4挡，工作元件有： 2档离合器、3档离合器、4档制动器、前进档制动带。
R挡，工作元件有： 输入离合器、输入单向离合器、倒档制动带。
2）辛普森式4挡行星齿轮变速器
D1挡，工作元件：C0、C1、F0、F2 前行星排：齿圈输入、行星架固定、太阳轮输出（反向） 后行星排：太阳轮输入、行星架固定、齿圈输出（正向）
D位2挡： C0 、 F0 、 C1 、B2 、 F1工作，变速器处于D位2挡。
超速挡行星架 中间轴
前行星架
后行星架
输入轴 超速挡太阳轮 超速挡齿圈
传动系统剖面图
动力系统
K1 驱动小太阳轮 K2 驱动大太阳轮 K3驱动行星齿轮支架
• B1 制动行星齿轮支架
• B2 制动大太阳轮
传动系统各执行元件结合表
元件 档位 手动一档 1 X X X X 0 0 0 0 1 1 K1 K2 K3 B1 B2 F N88 N89 N90
2
3 4 R
（三）串联式变速箱
结构特点及应用：
串联式行星齿轮机构结构与工作原理
D1挡，工作元件有： 离合器、前进档制动带。
输入离合器、输入单向离合器、1-2档单向
发动机制动1档有：输入离合器、输入单向离合器、1-2档单向离合器、 前进档制动带，3档离合器，1~2档制动带、3档单向离合器。
D2挡，工作元件有：输入离合器、 2档离合器、1-2档单向离合器、前进档制动带。
在后行星排中，由于和输出轴连接的后齿圈转速很低，后行 星轮在后太阳轮驱动下朝顺时针方向作自转时，对后行星架产生 一个逆时针方向的力矩，而单向离合器Ｆ2对后行星架在逆转时 具有锁止作用，因此后行星架固定不动，使后齿圈在后行星轮的 驱动下朝顺时针方向转动（图2－24）。由此可知，Ｄ位１挡时， 由输入轴传入的动力经前后行星排同时输出，其目的是防止在传 递大的扭矩时单排传力而出现过载损坏。
3档变速器
5个换档执行元件在各挡位的工作情况见表5-1。 由表中可知，当处于任一个档位时，都是两个处于工作状态（接合、制动或 锁止状态），3个不工作（分离、释放或自由状态）。 因此，换档执行元件的不同工作组合决定了行星齿轮变速器的传动方向和传 动比，从而决定了行星齿轮变速器所处的档位。
D1档位分析
（2）换挡手柄位于“2”位时
2位1挡：C0 、 F0 、 C1 、 F2工作，变速器处于2位1挡。 2位2挡：C0 、 F0 、 C1 、 B1 、 B2 、 F1工作，变速 器处于2位2挡。
（3）换挡手柄位于“L”位时
变速器只能接通1挡。 C0 、 F0 、 C1 、 B3、 F2工作
（4）换挡手柄位于“R”位时
前面可以加一排超速行星齿轮机构
辛普森式行星齿轮机构示意图
1-前齿圈；2-前行星轮；3-前行星架和后齿圈组件 4-前后太阳轮组件；5-后行星轮；6-后行星架
辛普森式行星齿轮机构实物结构
五、传力路线
辛普森式行星齿轮变速器
（一）辛普森式行星齿轮变速器结构与工作原理
1、辛普森式3档变速器
设置有5个换档执行元件：2个离合器、2个制动器和1个单向超越离合器。
自动变速器换挡手柄有六个位臵： P、R、N、D 、2、L。
（1）换挡手柄位于“D”位时
D位1挡： C0 、 F0 、 C1 、 F2工作，变速器处于D位1挡。
超速挡行星架 中间轴
前行星架
后行星架
输入轴 超速挡太阳轮 超速挡齿圈
前行星齿圈
输出轴 后行星齿圈
太阳轮
D位1挡： C0 、 F0 、 C1 、F2工作，变速器处于D位1挡。
其中： 三个多片湿式离合器 C0 、 三个多片湿式制动器 B0 、 一个带式制动器 B1 两个单向离合器 、F F1 2 一个超越离合器 F
0
、 C2 C1
、 B3 B2
增加了一个超速排、辛普森双排行星轮上增加了B2，F1
超速排
超速排传动分析
输入元件：行星架 输出元件：齿圈 约束元件：太阳轮
D1挡，工作元件：C2、F1 前行星排：齿圈输入、行星架固定、太阳轮输出（反向） 后行星排：太阳轮输入、行星架固定、齿圈输出（正向）
D2档位分析
D2挡，工作元件：C2、B1 齿圈输入、太阳轮固定、行星架输出
D3档位分析
D3挡，工作元件：C2、C1 齿圈和太阳轮同时输入，带动行星架输出
R档位分析
R挡，工作元件：C1、B2 太阳轮输入、行星架固定、齿圈输出
A341E行星齿轮变速机构
1、三排四档 应用三个单行星轮行星排，超速排、前、 后之分，太阳轮共用，前行星架和后齿圈一 体，两排有四个独立的元件。 2、四个制动器、三个离合器、三个单向离合器 组成一个四速自动变速器。其中有十个执行 元件如下：
2）辛普森式4挡行星齿轮变速器
R挡，工作元件：C0、C2、B3、F0
太阳轮输入、行星架固定、齿圈输出
（二）拉威娜式齿轮变速器
输入轴 大太阳轮 小太阳轮 长行星轮 短行星轮 齿圈
大太阳轮 小太阳轮
短行星轮
齿圈
长行星轮
1、拉维娜式4档变速器
01M变速器
1、拉维娜式4档变速器
01M变速器
C0：超速挡离合器 C1：前进挡离合器 C2：高挡及倒挡离合器
执行元件认识
3个离合器、4个制动器和 3个单向离合器共10个。
C0：超速档离合器，可使动 力从超速行星架传给太 阳轮 C1：前进档离合器，可使动 力由中间轴传给前齿圈， 在所有前进档都工作 C2：高档、倒档离合器，可 使动力由中间轴传给前 后太阳轮，在高速档和 倒档工作； B0：超速档制动器，制动超 速行星机构的太阳轮， 只有超速档时工作； B1：2档滑行制动器，制动前 后太阳轮自22档时工作；
B2（F1）：2档制动器，锁止F1的外圈，在D2、D3、OD、 22均工作。 B3：低、倒档制动器，锁止后排行星齿轮架，在R、L档 工作； F0：超速单向离合器，防止太阳轮超过行星 架， 除P、R、OD均工作； F1：与B2一起，阻止太阳轮逆时针 转，在D2 、 22工作； F2：阻止后行架逆时针转动，在D1时工作。
典型齿轮变速机构传动分析
由于单排行星齿轮机构不能满足汽车行 驶中变速变矩的需要。为了增加传动比的数 目， 可以通过增加行星齿轮机构来实现。 在自动变速器中，两排或多排行星齿轮机构 组合在一起， 用以满足汽车行驶需要的多 种传动比。
多排行星齿轮机构一般布置形式 两排行星齿轮机构共用一个太阳轮— —辛普森式行星齿轮机构。 有两个太阳轮，两排行星齿轮共用一
前行星齿圈
输出轴 后行星齿圈
太阳轮
D位2挡： C0 、 F0 、 C1 、B2 、 F1工作，变速器处于D位2挡。
2）辛普森式4挡行星齿轮变速器
D2挡，工作元件：C0、C1、B2、F0、F1 齿圈输入、太阳轮固定、行星架输出
D位3挡： C0 、 F0 、 C1 、 C2工作，变速器处于D位3挡。
前行星架
后行星架
输入轴 超速挡太阳轮 超速挡齿圈
前行星齿圈
输出轴 后行星齿圈
太阳轮
D位4挡： B0 、 C1 、 C2工作，变速器处于D位4挡。
2）辛普森式4挡行星齿轮变速器
D4挡，工作元件：C1、C2、B0、B2 超速排：太阳轮固定，行星架输入，齿圈输出 前排：齿圈和太阳轮同时输入，带动行星架输出
个齿圈——拉威娜式行星齿轮机构。
有些附加一套单排行星齿轮机构实现
超速档
辛普森行星齿轮系统
辛普森式行星齿轮机构由 4 个独立的元件组成： 前齿圈、前后太阳轮组件、后行星架、前行星
架和后齿圈组件
辛普森式行星齿轮机构是双排行星齿轮机构，
它由两个内啮合式单排行星齿轮机构组合而成， 能提供三个前进挡和一个倒挡。
此时，行星齿轮机构的四个独立元件中有两个处于自由状态， 失去传力作用。来自变速器输出轴的反向力无法经行星齿轮变 速器传给输入轴，即在下坡时无法利用发动机的怠速运转阻力 来实现汽车的减速，称为无发动机制动。此时汽车相当于作空 挡滑行。
为使装有自动变速器的汽车也能实现发动机制动，必须让 它的１挡有两种不同的状态，即有发动机制动和无发动机两种。 这两种状态的选择通常通过改变操纵手柄的位臵来实现。操纵 手柄位于Ｄ位时，１挡无发动机制动，而Ｌ位（或１位）时有 发动机制动。