自动变速器行星齿轮机构
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。
自动变速器行星齿轮系统传动原理
自动变速器行星齿轮系统传动原理自动变速器是一种用于驱动汽车的传动装置，它通过改变发动机输出转速和转矩的传送方式，以满足车辆在不同驾驶工况下的要求。
行星齿轮系统是自动变速器中的重要传动机构，它采用了一组行星齿轮来实现传动和变速功能。
行星齿轮系统由一个太阳轮、一个内齿轮和若干个行星轮组成。
太阳轮通过转动发动机输出的动力驱动，内齿轮与输出轴相连，行星轮则固定在一个行星架上，并通过一个传动链连接太阳轮和内齿轮。
在行星齿轮系统中，太阳轮是输入轮，内齿轮是输出轮，行星轮则起到传动和变速的作用。
当太阳轮转动时，行星轮沿着太阳轮的内外圆分别绕太阳轮的齿轮和内齿轮转动。
由于行星轮同时与太阳轮和内齿轮产生啮合，所以行星轮的运动既受到太阳轮的轮齿个数也受到内齿轮的轮齿个数的影响，从而实现了不同挡位的变速。
在自动变速器中，行星齿轮系统还引入了离合器和制动器来控制行星轮和外壳的运动。
离合器用于将太阳轮、内齿轮和行星轮的其中一部分连接起来，制动器用于将其中一部分固定住。
通过控制离合器和制动器的工作，可以实现行星齿轮系统的不同工作状态，从而实现不同的变速比。
通过行星齿轮系统的传动原理，自动变速器可以实现多个挡位的变速功能。
当需要提高车速时，可以通过离合器和制动器的组合工作，使太阳轮、内齿轮和行星轮之间产生相应的传动比，从而提供较高的输出转速。
当需要提高扭矩时，可以通过改变离合器和制动器的工作状态，使行星轮与外壳之间产生固定的传动比，从而提供较大的输出转矩。
总之，行星齿轮系统是自动变速器中的重要传动机构，它通过太阳轮、内齿轮和行星轮的组合运动，实现了传动和变速的功能。
通过控制离合器和制动器的工作，可以改变行星齿轮系统的工作状态，从而实现不同的变速比，满足车辆在不同驾驶工况下的要求。
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
朱明-自动变速器构造与维修4-1行星齿轮机构
34
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。
朱明工作室
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授人以鱼不如授人以渔
2
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）
朱明工作室
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授人以鱼不如授人以渔
3
朱明工作室
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授人以鱼不如授人以渔
5
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
朱明工作室
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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
zhubob@
汽车自动变速器原理与维修辛普森式行星齿轮变速机构
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
“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。
辛普森式三档行星齿轮变速机构
⑤前进3档(D位3档) 前进档离合器C1和倒档及高档离合器C2同时结合，前
排齿圈与太阳轮组件转速相同，前行星排被连接成一个整 体同速旋转，从行星架输出动力至输出轴。后行星架虽然 与输出轴同速，但只是作空转。此时，行星齿轮变速器的 传动比i=1，即为直接档(如图)。
D位3档的传动原理
档位与执行元件关系（见下表）。
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
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。
自动变速器超速行星齿轮机构的组成及作用
自动变速器超速行星齿轮机构的组成及作用自动变速器是现代汽车中非常重要的一个部件，其能够自动调整驾驶员所需的扭力输出和车速，从而提供更加顺畅的驾驶体验。
而其中的超速行星齿轮机构则是实现这一功能的关键组成部分。
超速行星齿轮机构主要由太阳轮、行星轮、内齿轮和环形齿轮四个部件组成。
其中太阳轮通过油泵带动内齿轮旋转，内齿轮则带动行星轮绕太阳轮旋转，而环形齿轮则通过其内部齿轮与行星轮相连。
在行星轮绕太阳轮的过程中，环形齿轮会被拉动旋转，从而改变传动比例，使得车速可以得到相应的调整。
超速行星齿轮机构的作用就是通过改变传动比例来调整车速。
当需要提高车速时，太阳轮会被油泵加速旋转，从而使得内齿轮和行星轮也跟随加速旋转。
由于环形齿轮被内部齿轮连接，因此会受到拉动而旋转，从而使得传动比例增大，车速也随之提高。
反之，当需要降低车速时，则可以通过减缓太阳轮旋转速度来实现。
总的来说，超速行星齿轮机构是自动变速器中非常重要的一个部分，其能够实现快速而平滑的传动比例变化，从而为驾驶员提供更加顺畅的驾驶体验。
- 1 -。
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。
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
自动变速器行星齿轮机构
串联式行星齿轮机构的特点是前排行星机构的行星架与后排行星机构的齿圈为同一构件，则前排行星机构的齿圈与后排行星机构的行星架为同一构件。
03
三、行星排的表达方式
行星齿轮机构
齿圈
行星架
太阳轮
ZF5HP19FLA零件图
三、行星排的表达方式
采埃孚(ZF)全新8挡自动变速器8HP
NISSAN TIIDA（颐达）变速箱（4档箱）
三、行星排的表达方式
ZF6HP系列
三、行星排的表达方式
三、行星排的表达方式
01M（四档箱）
三、行星排的表达方式
三、行星排的表达方式
三、行星排的表达方式
四、换档执行机构
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对于双行星，上式取正值，得
一、单排行星齿轮机构分析
传动方案：有8种。
一、单排行星齿轮机构分析
档位设置：
行星齿轮架作从动件---------1档或2档 两元件连接后带另一元件-----3档 行星齿轮架作主动件---------O/D档 行星齿轮架固定-------------倒档。
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
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行星小齿轮
固定齿圈
• 反向增速，汽车上不采用
从动太阳轮Biblioteka 固定行星架行星小齿轮
主动齿圈
• 7）如果n1＝n2，则n3＝n1＝n2，故传动比 • i＝ 1 • 同向同速，直接档
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
动力传动方式
1) 太阳轮主动，行星架从动，齿圈制动，则n2＝0，故传动 比
• i13＝n1/n3＝1＋α>1
• 同向减速，低速档
主动太阳轮
从动行星架
行星小齿轮
固定齿圈
• 2) 太阳轮制动，齿圈主动，行星架从动，则n1＝0，故传 动比 • i23＝n2/n3＝(1＋α)/α>1 固定太阳轮 • 同向减速，高速档
从动行星架
行星小齿轮
主动齿圈
• 3) 太阳轮制动，行星架主动，齿圈从动，则n1＝0，故传 动比 • i32＝n3/n2＝ α/(1＋α)<1 固定太阳轮 • 同向增速，超速档
主动行星架
行星小齿轮
从动齿圈
• 4) 齿圈制动，行星架主动，太阳轮从动，则n2＝0，故传 动比 • i31＝n3/n1＝ 1 /(1＋α)<1 从动太阳轮 • 同向增速，超速档
单排行星齿轮机构
特点 行星齿轮机构在结构方面具有下列特点： ①太阳轮、行星架和齿圈都是同心的，即围绕公共轴线 旋转。这能够取消诸如手动变速器所使用的中间轴和中间 齿轮。 ②所有齿轮始终相互啮合，换档时无需滑移齿轮，因此 摩擦磨损小，寿命较长。 ③结构简单、紧凑，其载荷被分配到数量众多的齿上， 强度大。 ④可获得多个传动比
行星小齿轮 齿圈
齿轮基础
旋转方向： 两个外齿轮互相啮合进行旋转时，它
们以相反方向旋转，见图3-2。一个外齿轮和
一个内齿轮相互啮合进行旋转，两个齿轮以相同方向旋转
转速和传动比
从动齿轮齿数
传动比 = 主动齿轮齿数
例如，如果两个齿轮齿数相等，传动比即为1:0。当这些齿轮其 中之一旋转时，另一个齿轮即以相同转速旋转。如果主动齿轮 有10个齿，而从动齿轮有20个齿，其传动比为2:1，在主动齿轮 旋转1整圈时，从动齿轮旋转1/2圈。
自动变速器
行星齿轮机构
机械传动机构的构成
离合器 执行元 件 机械传 动机构 齿轮传 动机构 制动器 单向离合器 平行轴式 传动机构 行星齿轮 传动机构 辛普森 拉威娜 CR-CR 其他
行星齿轮构成
行星齿轮一方面可绕自己的轴线回转，另一方面又可随 着行星架一起绕其固定轴线旋转，即既有自转又有公转。 太阳轮 行星架
主动齿圈