掌握辛普森行星齿轮变速器的结构

D－1挡：C0、F0、C1、F2工作
D－2挡：C0、F0、C1、B1、B2、F1工作
D－3挡（直接挡）：C0、F0、C1、C2、B2工作
传力过程：1－5－C1－6－8－11－12－10 C2－9
超速挡：C1、C2、B0、B2工作
2－1挡：C0、F0、C1、F2工作
传力过程： 1－5－C1－6－8－11－12 9－13－7——10
项目：辛普森自动变速器不能升档故障检修
故障原因分析 该车型装备的是典型辛普森式A340E自动变速
器，故障主要原因包括有机械系统和电控系统 两方面。机械系统的原因：1－2档换档阀卡死 在1档位置、B2间隙过大、F1失效。行星排齿 轮打齿或轴承损坏等；电控系统的原因：换档 电磁阀及其线路故障、节气门位置传感器及其 线路故障、车速传感器及其线路故障。但很多 知识内容我们还没有接触到，因为有异响，我 们现在只探讨齿轮变速器故障的可能性，总之 若想系统全面分析解决此类故障，最基本必须 掌握该种变速器行星齿轮部分的变速原理、换 挡路线及拆装技能。
n1+αn2-(1+α)n3=0
其中：α=Z2/Z1＞1
3.单排行星齿轮机构的传动原理
行星齿轮机构工作时将太阳轮、齿圈 和行星架这三者中的任一元件作为主动 件，使它与输入轴联结，将另一元件作 为被动件与输出轴联结，再将第三个元 件加以约束制动。这样整个行星齿轮机 构即以一定的传动比传递动力。
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2-2挡 C0、F0、C1、B2、F1工作
2－3挡：C0、F0、C1、C2、B2工作
L－1挡：C0、F0、C1、B3、F2工作
L－2挡：C0、F0、C1、B1、B2、B3工作
任务实施
1．对照分解的实物、模型或图片说明辛 普森式行星齿轮变速器各档传动路线
2．参照A341E和A342E型自动变速器的 分解图3.19，实操分解和组装行星齿轮系 ，关键步骤解析如下
任务描述
自动变速器车辆不能正常升档是非常典型的故障，故障 现象为汽车行驶中自动变速器始终保持在1档，不能升入 2档和高速档；亦或是行驶中自动变速器可以升入2档， 但不能升入3档和超速档。导致问题出现有多种原因，其 中最主要的原因包括相应档位齿轮传动过程的执行情况。 若要解决类似的故障问题，必须通晓各车型行星齿轮变 速器的结构、组成、特点及各档位动力传动路线。否则 盲目拆卸不能解决实际问题。本任务通过介绍国内外丰 田、大众及通用三大车系典型自动变速器行星齿轮机构 的结构、组成、传动关系及各档位传动路线，让学生亲 身实践拆装练习并能对照比较每种类型变速器的特点及 应用，遇到其他类型自动变速器的齿轮部分问题能够触 类旁通、融会贯通、迎刃而解。
传动比为：
i23=1+z2/z1
=1+1/α
为前进降速挡 ，减速相对较 小。
4）太阳轮固定，行星架主动，齿圈被动
传动比为：
i32=z2/(z1+z2)
= α/(1+ α)
为前进超速挡 ，增速相对较小 。
5）行星架固定，太阳轮主动，齿圈被动
行星架固定，行星齿 轮只能自转，太阳轮经 行星齿轮带动齿圈旋转 输出动力。齿圈的旋转 方向与太阳轮相反。传 动比为：
○
R
倒挡
○
○
○○
N
空挡
○
1
一挡
○○
○○
2
二挡
○○
○ ○○
D3
三挡
○ ○○
○○
4
四挡（OD挡 ）
○ ○○ ○
1
一挡
○○
○○
22
二挡
○○
○ ○ ○○
○
3
三挡*
○ ○○
○○
○
1 L
2
一挡 二挡*
○○ ○○
○○ ○ ○
○ ○ ○○
○
各挡传递路线
停车挡：C0工作
倒挡：C0、F0、C2、B3工作
空挡：B0、F0、C1、C2、B1、B2、B3、F1 、F2不工作，动力无法传递。
项目 辛普森自动变速器不能升档故障检修
情境导入
理论引导 任务实施
项目：辛普森自动变速器不能升档故障检修
情境导入
一辆丰田（TOYOTA）大霸王（Previa） MPV被拖车拖进中升集团丰田4S店，据 车主反映车辆早上打车起步时突然出现 严重故障，故障症状为车辆在D档位时只 有1档，不能自动升档，无法提速，并伴 随齿轮敲击声，遂不敢再驾驶拨打了救 援电话，希望排除故障。
各换挡执行元件的功用
1与15，3与5、6与8、12与7与10固联 C0连4与15、 C1连5与6、 C2连5与9 B0制4、 B1制9、 B2和F1串联制9、 B3和F2
并联制14 F0阻止4逆时针转动
选档杆 位置
P
挡位 驻车挡
换档执行元件
发动
机制
C0 C1 C2 B0 B1 B2 B3 F0 F1 F2 动
理论引导
3.1.1 自动变速器行星排基础知识
1．单排行星齿轮机构的组成
行星架及行星轮
行星齿轮机构有很齿多圈 种类型，最简单的
行星齿轮机构是由1个太阳轮、1个齿圈、
1个行星架和支承在行星架上的几个太阳轮行星
齿轮组成，这称为1个行星排
２.行星齿轮变速机构
多数自动变速器是采用多 排行星齿轮机构提供不同的 传动比。传动比可以由驾驶 员手动选择，也可以由电控 系统或液压控制系统通过接 合和释放换挡离合器和制动 器自动选择。
各档传动路线。 （4）了解、掌握串联复合式行星齿轮变速器的结
构、组成和各档传动路线。 （5）了解、掌握平行轴式自动变速器的结构、组
成和各档传动路线。 2．能力目标 （1）能进行辛普森行星齿轮变速器的拆装检修 （2）能进行拉威挪行星齿轮变速器的拆装检修 （3）能进行复合式行星齿轮变速器的拆装检修。 （4）能进行平行轴式自动变速器的基本检修。
行星齿轮机构的工作情况
状
挡位
固定部件 输入部件 输出部件 旋转方向
态
1
降速挡
齿圈
太阳轮
行星架
相同方向
2
超速挡
齿圈
行星架
太阳轮
相同方向
3
降速挡
太阳轮
齿圈
行星架
相同方向
4
超速挡
太阳轮
百度文库
行星架
齿圈
相同方向
5
倒挡位
（降速）
6
倒挡位
（超速）
7
直接挡
行星架 行星架
没有
太阳轮 齿圈
任意两个
齿圈 太阳轮 第三元件
相反方向 相反方向 同向同速
学习任务3 自动变速器不能 升档故障检修
任务目标 任务描述 主要内容 评价体会
任务目标
1．知识目标 （1）掌握单排行星齿轮机构的组成、运动规律及
不同动力传动方式。 （2）掌握辛普森行星齿轮变速器的结构、组成和
各档动力传动路线。 （3）掌握拉威挪行星齿轮变速器的结构、组成和
8
空挡位
没有
不定
不定
不转动
双行星排
典型轿车电控液力自动变速器
皇冠轿车A340E自动变速器
行星齿轮变速机构
结构简图
各换挡执行元件的名称
C0一超速离合器：超速排太阳轮与行星轮 C1一1号离合器：输入轴与传动轴（后齿圈） C2一2号离合器：输入轴与太阳轮组件 B0一超速制动器：制动超速太阳轮 B1一1号制动器：制动太阳轮 B2一2号制动器：与F1配合阻止太阳轮逆时针转动 B3一3号制动器：制动前排行星架 F0一超速单向离合器：阻止超速行星架逆时针转动 F1一1号单向离合器：与B2配合阻止太阳轮逆时针转动 F2一2号单向离合器：阻止前排行星架逆时针转动
任务实施
评价体会
知识点 技能点 情感点
课后任务
完成任务工单相关内容 完成拓展与提升模块的任务学习
谢谢！
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（１）单行星排
单排行星齿轮机 构是由一个太阳轮、 一个带有两个和多个 行星齿轮的行星架和 一个齿圈组成的。
1-太阳轮；2-齿圈；3-行星架；4-行星齿轮
（１）单行星排运动特性方程
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:
i12=z2/z1=- α
为倒挡减速挡。
6）行星架固定，齿圈主动，太阳轮被动
行星架固定，行星齿 轮只能自转，齿圈经 行星齿轮带动太阳轮 旋转输出动力。太阳 轮的旋转方向与齿圈 相反，传动比为：
i21=-z1/z2
=-1/ α
为倒挡超速挡。
7）直接传动 若三元件中的任两元件被连接在一起 ，则第三元件必然与这两者以相同的转速、 相同的方向转动。 8）自由转动 若所有元件均不受约束，则行星齿轮 机构失去传动作用。此种状态相当于空挡。
1）齿圈固定，太阳轮主动，行星架被动
太阳轮带动行星 齿轮沿静止的齿圈 旋转，从而带动行 星架以较慢的速度 与太阳轮同向旋转 ，传动比为：
i13=1 +α
为前进降速挡， 减速相对较大。
2）齿圈固定，行星架主动，太阳轮被动
传动比为 ：
i31=1/(1 +α)
为前进超速挡， 增速相对较大。
3 ）太阳轮固定，齿圈主动，行星架被动