第十四章 液力机械传动和机械式无级变速器1PPT课件
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车辆工程教研室21
第十四章 汽车自动变速器
3．传动比与变矩系数 变矩器的传动比i：指输出转速（即蜗轮转速nw）和输入
转速（即泵轮转速nb）之比。i=nw/nb≤1 变矩系数：指变矩器输出转矩与输入转矩（即泵轮转矩
Mb）之比，称为～。K=Mw/Mb
车辆工程教研室22
第十四章 汽车自动变速器
车辆工程教研室23
第十四章 汽车自动变速器
第十四章 汽车自动变速器
目的与要求：
1.了解三排四挡行星齿轮变速器的结构； 2. 熟悉液力变矩器的结构组成及工作原理。
重点：液力变矩器的结构及工作原理。 难点：液力变矩器的工作原理。
车辆工Fra Baidu bibliotek教研室1
第十四章 汽车自动变速器
前言
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1.结构
起动
泵轮与壳连成一体为主 齿圈
动元件；
壳体做成两半，用螺栓
连接，壳外有起动齿圈
涡轮悬浮在变矩器内
与从动轴相连；
壳 涡轮
泵轮
导轮 壳
导轮悬浮在泵轮与涡轮之间，通过单向离合器及导轮 固定套固定在变速器外壳上，单向离合器使导轮可以顺时 针方向转动，而不能逆时针方向转动。
车辆工程教研室14
第十四章 汽车自动变速器
从动盘 压盘
传力盘 涡轮
泵轮
导轮
涡轮 轮毂
锁止离合器的接合取决于 发动机转速和车速，并由液压 自动操纵控制机构进行。
车辆工程教研室34
第十四章 汽车自动变速器
（二）带锁止离合器的综合液力变矩器
车辆工程教研室35
第十四章 汽车自动变速器
车辆工程教研室36
第十四章 汽车自动变速器
第二节 液力机械变速器
4．降低排气污染。
其主要缺点是：结构复杂，造价高，传动
效率低。
车辆工程教研室3
第十四章 汽车自动变速器 一、液力机械式自动变速器的分类
1.液控液动自动变速器
液
节气门
力
变
矩
器
节气门拉线
行星齿轮 变速器
调速器
阀体总成 调速器油压
车辆工程教研室4
第十四章 汽车自动变速器
2.电控液动自动变速器
发 动 机
第十四章 汽车自动变速器
2.工作原理
变矩器工作时，工作液除有绕变矩器轴的圆周运动以 外，还有在循环圆中的循环流动，在工作液循环流动的 过程中，固定不动的导轮给涡轮一个反作用力矩，使涡 轮不同于泵轮输入的转矩。
变矩器不仅能传递转矩，且能在泵轮转矩不变的情况 下，随涡轮的转速（反映着汽车行驶速度）不同而改变涡 轮输出的转矩的数值，即实现无级变速。
液力变矩器
阀体
行星齿轮 变速器
电磁阀
节气门位置传感器 车速传感器 水温传感器
发动机 电脑
自动变速 器电脑
液压油温度传感器 发动机转速传感器
挡位开关
模式开关
制动灯开关
车辆工程教研室5
第十四章 汽车自动变速器
电控液动自动变速器与液控液动相比具有以下优点： （1）可实现更合理更复杂的控制，
获得更理想的燃油经济性和动力性。 （2）简化液压操纵系统，结构紧凑，重量轻。
液力偶合器 液力变矩器
车辆工程教研室7
第十四章 汽车自动变速器
车辆工程教研室8
第十四章 汽车自动变速器
车辆工程教研室9
第十四章 汽车自动变速器
一、液力耦合器
1.结构 主动元件（泵轮）：叶轮、外壳 泵轮
从动元件（涡轮）
泵轮与涡轮之间
曲轴
有3——4 mm间
隙。两者装合后，
通过轴线的纵断面
呈环形，称为循环
圆。
耦合器外壳 涡轮 从动轴
车辆工程教研室10
第十四章 汽车自动变速器
2.工作原理
车辆工程教研室11
第十四章 汽车自动变速器
车辆工程教研室12
第十四章 汽车自动变速器
2.工作原理
泵轮
泵轮接收发动机传来的
涡轮
机械能，传给工作液，使其
提高动能，然后由工作液传
给涡轮。
工作液的循环流动是耦
合器实现传动的必要条件。
液力耦合器在正常工作时，泵 轮转速总是大于涡轮转速，如果二 者转速相等，液力耦合器则不起传 动作用。
注意：液力耦合器只起传递转矩作用，而不起改变转矩 大小的作用。另外液力耦合器不能使发动机与变速器彻 底分离——须装离合器。
车辆工程教研室13
第十四章 汽车自动变速器
二、液力变矩器
（一）液力变矩器的结构原理
（3）控制精度高，反应快且动作准确。 （4）与汽车其它系统的电子控制兼容性好（如发动机
控制、巡航控制、牵引力控制、防抱死控制等）。 （5）自动换挡系统变更换挡规律或参数时，只须改变控
制程序和某些电子元件的型号规格就能达到要求。
车辆工程教研室6
第十四章 汽车自动变速器
第一节 液力机械传动
液力机械变速器是由液力传动（动液 传动）装置、机械变速器及操纵系统组成。
第十四章 汽车自动变速器
车辆工程教研室24
第十四章 汽车自动变速器
车辆工程教研室25
第十四章 汽车自动变速器
车辆工程教研室26
第十四章 汽车自动变速器
车辆工程教研室27
第十四章 汽车自动变速器
车辆工程教研室28
第十四章 汽车自动变速器
车辆工程教研室29
第十四章 汽车自动变速器
车辆工程教研室30
液力变矩器组成
车辆工程教研室15
第十四章 汽车自动变速器
2.工作原理
车辆工程教研室16
第十四章 汽车自动变速器
2.工作原理
车辆工程教研室17
第十四章 汽车自动变速器
2.工作原理
车辆工程教研室18
第十四章 汽车自动变速器
2.工作原理
车辆工程教研室19
第十四章 汽车自动变速器
2.工作原理
车辆工程教研室20
（一）单排行星齿轮机构的特性方程式
1.作用于太阳轮上的力矩： M1=F1r1
2.作用于齿圈上的力矩： 行星架 M2=F2r2
3.作用于行星架上的力矩： M3=F3r3
行星轮
F2
r3
F3
F1
太阳轮
r1
4.齿圈与太阳轮的齿数比为： =Z2/Z1=r2/r1
第十四章 汽车自动变速器
车辆工程教研室31
第十四章 汽车自动变速器
车辆工程教研室32
第十四章 汽车自动变速器
车辆工程教研室33
第十四章 汽车自动变速器
（二）带锁止离合器的综合液力变矩器
压力油经油道进入 后，推动活塞右移，压紧 从动盘，锁止离合器，使 泵轮与涡轮接合成一体旋 转，变矩器不起作用。
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车辆工程教研室2
第十四章 汽车自动变速器
优点：
1．操纵方便，消除了驾驶员换挡技术的差 异性。
2．有良好的传动比转换性能，速度变换不 仅快而且连续平稳，从而提高了乘坐舒适 性；并对今后轿车进入家庭和非职业驾驶 员化有重要意义。
3．减轻驾驶员疲劳，提高行车安全性。
第十四章 汽车自动变速器
3．传动比与变矩系数 变矩器的传动比i：指输出转速（即蜗轮转速nw）和输入
转速（即泵轮转速nb）之比。i=nw/nb≤1 变矩系数：指变矩器输出转矩与输入转矩（即泵轮转矩
Mb）之比，称为～。K=Mw/Mb
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第十四章 汽车自动变速器
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第十四章 汽车自动变速器
第十四章 汽车自动变速器
目的与要求：
1.了解三排四挡行星齿轮变速器的结构； 2. 熟悉液力变矩器的结构组成及工作原理。
重点：液力变矩器的结构及工作原理。 难点：液力变矩器的工作原理。
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1.结构
起动
泵轮与壳连成一体为主 齿圈
动元件；
壳体做成两半，用螺栓
连接，壳外有起动齿圈
涡轮悬浮在变矩器内
与从动轴相连；
壳 涡轮
泵轮
导轮 壳
导轮悬浮在泵轮与涡轮之间，通过单向离合器及导轮 固定套固定在变速器外壳上，单向离合器使导轮可以顺时 针方向转动，而不能逆时针方向转动。
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第十四章 汽车自动变速器
从动盘 压盘
传力盘 涡轮
泵轮
导轮
涡轮 轮毂
锁止离合器的接合取决于 发动机转速和车速，并由液压 自动操纵控制机构进行。
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第十四章 汽车自动变速器
（二）带锁止离合器的综合液力变矩器
车辆工程教研室35
第十四章 汽车自动变速器
车辆工程教研室36
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第二节 液力机械变速器
4．降低排气污染。
其主要缺点是：结构复杂，造价高，传动
效率低。
车辆工程教研室3
第十四章 汽车自动变速器 一、液力机械式自动变速器的分类
1.液控液动自动变速器
液
节气门
力
变
矩
器
节气门拉线
行星齿轮 变速器
调速器
阀体总成 调速器油压
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第十四章 汽车自动变速器
2.电控液动自动变速器
发 动 机
第十四章 汽车自动变速器
2.工作原理
变矩器工作时，工作液除有绕变矩器轴的圆周运动以 外，还有在循环圆中的循环流动，在工作液循环流动的 过程中，固定不动的导轮给涡轮一个反作用力矩，使涡 轮不同于泵轮输入的转矩。
变矩器不仅能传递转矩，且能在泵轮转矩不变的情况 下，随涡轮的转速（反映着汽车行驶速度）不同而改变涡 轮输出的转矩的数值，即实现无级变速。
液力变矩器
阀体
行星齿轮 变速器
电磁阀
节气门位置传感器 车速传感器 水温传感器
发动机 电脑
自动变速 器电脑
液压油温度传感器 发动机转速传感器
挡位开关
模式开关
制动灯开关
车辆工程教研室5
第十四章 汽车自动变速器
电控液动自动变速器与液控液动相比具有以下优点： （1）可实现更合理更复杂的控制，
获得更理想的燃油经济性和动力性。 （2）简化液压操纵系统，结构紧凑，重量轻。
液力偶合器 液力变矩器
车辆工程教研室7
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车辆工程教研室8
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车辆工程教研室9
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一、液力耦合器
1.结构 主动元件（泵轮）：叶轮、外壳 泵轮
从动元件（涡轮）
泵轮与涡轮之间
曲轴
有3——4 mm间
隙。两者装合后，
通过轴线的纵断面
呈环形，称为循环
圆。
耦合器外壳 涡轮 从动轴
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第十四章 汽车自动变速器
2.工作原理
车辆工程教研室11
第十四章 汽车自动变速器
车辆工程教研室12
第十四章 汽车自动变速器
2.工作原理
泵轮
泵轮接收发动机传来的
涡轮
机械能，传给工作液，使其
提高动能，然后由工作液传
给涡轮。
工作液的循环流动是耦
合器实现传动的必要条件。
液力耦合器在正常工作时，泵 轮转速总是大于涡轮转速，如果二 者转速相等，液力耦合器则不起传 动作用。
注意：液力耦合器只起传递转矩作用，而不起改变转矩 大小的作用。另外液力耦合器不能使发动机与变速器彻 底分离——须装离合器。
车辆工程教研室13
第十四章 汽车自动变速器
二、液力变矩器
（一）液力变矩器的结构原理
（3）控制精度高，反应快且动作准确。 （4）与汽车其它系统的电子控制兼容性好（如发动机
控制、巡航控制、牵引力控制、防抱死控制等）。 （5）自动换挡系统变更换挡规律或参数时，只须改变控
制程序和某些电子元件的型号规格就能达到要求。
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第一节 液力机械传动
液力机械变速器是由液力传动（动液 传动）装置、机械变速器及操纵系统组成。
第十四章 汽车自动变速器
车辆工程教研室24
第十四章 汽车自动变速器
车辆工程教研室25
第十四章 汽车自动变速器
车辆工程教研室26
第十四章 汽车自动变速器
车辆工程教研室27
第十四章 汽车自动变速器
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第十四章 汽车自动变速器
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液力变矩器组成
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2.工作原理
车辆工程教研室16
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2.工作原理
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第十四章 汽车自动变速器
2.工作原理
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第十四章 汽车自动变速器
2.工作原理
车辆工程教研室19
第十四章 汽车自动变速器
2.工作原理
车辆工程教研室20
（一）单排行星齿轮机构的特性方程式
1.作用于太阳轮上的力矩： M1=F1r1
2.作用于齿圈上的力矩： 行星架 M2=F2r2
3.作用于行星架上的力矩： M3=F3r3
行星轮
F2
r3
F3
F1
太阳轮
r1
4.齿圈与太阳轮的齿数比为： =Z2/Z1=r2/r1
第十四章 汽车自动变速器
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第十四章 汽车自动变速器
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车辆工程教研室33
第十四章 汽车自动变速器
（二）带锁止离合器的综合液力变矩器
压力油经油道进入 后，推动活塞右移，压紧 从动盘，锁止离合器，使 泵轮与涡轮接合成一体旋 转，变矩器不起作用。
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车辆工程教研室2
第十四章 汽车自动变速器
优点：
1．操纵方便，消除了驾驶员换挡技术的差 异性。
2．有良好的传动比转换性能，速度变换不 仅快而且连续平稳，从而提高了乘坐舒适 性；并对今后轿车进入家庭和非职业驾驶 员化有重要意义。
3．减轻驾驶员疲劳，提高行车安全性。