《汽车自动变速器维修》模块三

图 3-6 行星架固定
（4）将任意两元件连接在一起
任意连接两元件，行星齿轮不再自转，此时三元件 合为一体。也可以这样理解，相当于把整行星齿轮机构 就看作是一根轴，输入和输出都是它。所以在这种状态 下的行星齿轮机构三元件之间的传动比均为 1，即为直 接挡传动，如图 3-7 所示。
（5）元件自由转动
如果太阳齿轮、齿圈和行星架三元件不受任何约束， 自由转动。这种工作状态即为空挡，如图 3-8 所示。
图 3-4 齿圈固定
（2）固定太阳齿轮
① 行星架主动、齿圈被动 当行星架按顺时针方向旋转时，行星齿轮有带动 内齿圈和太阳齿轮一起顺时针转动，而太阳齿轮已固定， 因此行星齿轮顺时针转动，且齿圈受到力的作用，按顺 时针方向转动，如图 3-5（a）所示。 ②齿圈主动，行星架被动
齿圈顺时针方向转动，并带动行星齿轮一同顺时 针方向转动，且有太阳齿轮逆时针方向转动的趋势，但 太阳齿轮已固定，因此行星架受力，顺时针转动，如图 3-5（b）所示。
V 形钢带是由数百片薄的楔形金属块和两组钢质环 带组合而成如图 3-24 所示。
图 3-24 V 形钢带
课题 3 换档执行机构
一、离合器
1．离合器的结构
在自动变速器中主要使用湿式多片离合器，它主要 是由离合器毂、活塞回位弹簧、弹簧座、钢片、摩擦片、 推力轴承、卡环和密封环组成，如图 3-25 所示。
情景导入
在日常生活中我们可以看到一些自行车是可以 变速的，它们的变速原理是通过改变主从动齿轮的 传动比来实现变速的。变速的关键在于主从动齿轮 间传递比的变化，汽车上的变速原理也是如此。然 而汽车上的机械变速机构要比自行车的复杂的多。 究竟自动变速器的变速机构是怎样实现变速的？
本模块将彻底解开这个谜底。
综上，单排单级行星齿轮机构共有八种工作状态， 详见表 3-1。
图 3-7 任意两元件一起传动
图 3-8 空挡传动
表 3-1 单排单级行星齿轮机构
3．行星齿轮变速机构的应用
（1）辛普森式动力传递机构
①辛普森式 3 挡行星齿轮变速器结构与工作原理 在辛普森式行星齿轮机构中设置 5 个换挡执行元件 （2 个离合器、2 个制动器和 1 个单向超越离合器）， 即可使之成为一个具有 3 个前进挡和 1 个倒挡的行星齿 轮变速器。这 5 个换挡执行元件的布置如图 3-9 所示。
知识链接
在单排单级行星齿轮机构中，太阳轮、行星架 和内齿圈三个机构中，可任选两个分别作为主动件 和从动件，而使另一个元件固定不动（使该原件转 速为零）或使其运动受一定约束（使该原件的转速 为某一定值），则整个轮系即以一定的传动比传递 动力。不同的连接和固定方案可得到不同的传动比。 三个基本原件的不同组合可有 6 种不同的组合方案， 加上直接挡传动和空挡，共有 8 种组合方案，即传 动方案。本章将详细介绍这 8 种传动方案各自运动 的规律。
模块三 机械传动系统
学习目标
知识目标 1．掌握行星齿轮变速机构的结构和工作原理； 2．掌握平行轴式齿轮机构的结构和工作原理； 3．掌握离合器的组成与工作原理； 4．掌握片式制动器的组成与工作原理； 5．熟悉辛普森式自动变速器的结构与工作原 理； 6．熟悉拉威娜式自动变速器的结构与工作原 理。
技能目标 1．学会离合器的拆装与检修方法； 2．能够正确描述行星齿轮变速机构的传动原 理； 3．能够对行星轮式自动变速器动力传递路线 进行分析。
表 3-4 改进后的辛普森式 3 挡行星齿轮变速器换挡执行元件工作规律
双行星排辛普森式 4 挡行星齿轮变速器结构与工 作原理：
这 8 个换挡执行元件的布置方式如 图 3-12所示。
图 3-12 双行星排辛普森式 4 挡行星齿轮变速器
这 8 个换挡执行元件在行星齿轮变速器各挡位的 工作情况见表 3-5。
1．单排单级行星齿轮机构
单排单级行星齿轮机构是由一个太阳轮、一个齿 圈（本书中所讲到的齿圈如无特别说明，均指内齿圈） 和一个行星架构成，如图 3-2 所示。
图 3-2 单排单级行星齿轮机构
行星齿轮机构的齿轮主要存在两种啮合方式，一 是太阳轮齿轮和行星齿轮间的外啮合方式，二是行星齿 ຫໍສະໝຸດ 和齿圈内啮合方式，如图 3-3 所示。
图 3-27 单向球阀的工作原理
4．离合器压紧力控制
双油路控制如图3-28所示，它是由两条油路供油给 同一个活塞的方法。
双活塞控制是两个大小不一的活塞串联在一起向施 加离合器压紧，两个活塞有不同的油路供油，工作原理 如图 3-29、图 3-30 和图 3-31 所示。
当小活塞的油路单独供油时，离合器受到的压紧力 最小，如图 3-29 所示。
必备知识
课题 1 齿轮传动机构
齿轮变速机构扩大了扭矩的变化范围，可以适应 车辆行驶时不同路况的需要。行星齿轮式变速机构和平 行轴式齿轮变速机构是液力自动变速器齿轮变速机构的 两种类型。如图 3-1 所示。这两种齿轮变速装置中， 行星齿轮式应用较广泛。
图 3-1 齿轮变速机构类型
一、行星齿轮机构
改进后的拉威挪式 3 挡行星齿轮变速器结构与工 作原理:
图 3-14 为改进后的拉威挪式 3 挡行星齿轮变速器 结构。
图 3-14 改进后的拉威挪式 3 挡行星齿轮变速器
改进后的拉威挪式 3 挡行星齿轮变速器各换挡执 行元件在不同挡位的工作情况见表 3-7。
表 3-7 改进后的拉威挪式 3 挡行星齿轮变速器换挡执行元件工作规律
驱动齿轮大，被驱动齿轮小，输入轴对输出轴是增 速减扭传递，即汽车变速器的超速挡运动状态（图 321c）。
如果在主从轴中间加一惰轮改变传动方向，就可获 得倒挡，这些都可手动挡变速器相同（图3-21d）。
图 3-21 平等轴式变速机构在挡位的动力传递
课题 2 带式传动机构
无级变速传动机构如图 3-22 所示。
图 3-35 直杆式驱动带式制动器 图 3-36 杠杆式驱动带式制动器
钳形杆式驱动装置由活塞推动顶杆，顶杆向下压 摇臂，摇臂带动推杆，推杆带动钳形杆，钳形杆弯曲 收紧制动带的两个活动端，夹住鼓（图 3-37）。
图 3-37 钳形杆式驱动带式制动器
表 3-5 双行星排辛普森式 4 挡行星齿轮变速器换挡执行元件工作规律
（2）拉威挪式动力传递机构
①拉威挪式 3 挡行星齿轮变速器结构与工作原理 图 3-13 为拉威挪式 3 挡行星齿轮变速器的结构。 各换挡执行元件在不同挡位的工作情况见表 3-6。
图 3-13 拉威挪式 3 挡行星齿轮变速器 表 3-6 拉威挪式 3 挡行星齿轮变速器换挡执行元件工作规律
当大活塞的油路单独供油时，离合器所受的压紧力 居中，如图 3-30 所示。
当大小活塞两条油路同时供油时，离合器所受的压 紧力最大，如图 3-31 所示。
图 3-28 双油路离合器压力控制方式
图 3-29 双活塞式离合器压力控制 原理（1）
图 3-30 双活塞式离合器控制原理（2） 图 3-31 双活塞式离合器控制原理（3）
二、制动器
1．湿式多片制动器
图 3-32 为湿式多片制动器的分解元件图。
图 3-32 2 挡制动器的分解
2．带式制动器
带式制动器主要由制动鼓、制动带、制动器液压 伺服机构等组成，如图 3-33 所示。
图 3-33 制动器结构
（1）直杆式
（2）杠杆式
图 3-34 制动器工作原理
杠杆式驱动装置由活塞推动杠杆，直杆带动顶杆 夹紧制动带（图 3-36）。
图 3-22 无级变速传动机构
一、带式传动机构的组成与原理
钢带无级变速传动机构由主动带轮、从动带轮和钢 带组成。主、从动带轮都是由固定锥盘和移动锥盘两部 分组成，钢带主要由楔形金属块和钢质环带组成，钢带 在主、从动带轮之间传递动力。如图 3-23 所示。
图 3-23 低速与超速的带轮比
二、V 型钢带结构与原理
下，另外再增加一个单排行星齿轮机构和相应的换挡执 行元件来产生超速挡的。这个单排行星齿轮机构称为超 速行星排，它安装在行星齿轮变速器的前端（图 311）。
图 3-11 3 行星排辛普森式 4 挡行星齿轮变速器
由 3 个行星排组成的辛普森式 4 挡行星齿轮变速 器各换档执行元件在不同档位的工作情况见表 3-4。
图 3-9 辛普森式 3 挡行星齿轮变速器 表 3-2 辛普森式 3 挡行星齿轮变速器换挡执行元件工作规律
②改进后的辛普森式 3 挡行星齿轮变速器结构与 工作原理
为了防止出现上述情况，改善 2-3 挡的换挡平顺 性，可在前后太阳轮组件和 2 挡制动器B 1 之间串联一 个单向超越离合器 F 2 ，称为 2 挡单向超越离合器 （如图 3-10 所示）。
图 3-25 湿式多片离合器结构
2．离合器的工作原理
当活塞左侧无液体压力时，活塞在回位弹簧作用下 左移，放松对离合器和片的压紧力，离合器处于分离状 态，如图 3-26（a）所示。
图 3-26 离合器工作原理
3．离合器单向阀
为了避免上述不利影响，就需要将残存油液压力 泄掉，因此在离合器壳体上增加一个单向球阀，如图 3-27所示。
图 3-3 行星齿轮机构啮合方式
2．运动方式与传动比
（1）齿圈固定
①太阳齿轮主动，行星架从动 当太阳齿轮按顺时针方向旋转时，行星齿轮则按 逆时针方向旋转，并试图使内齿圈也按逆时针方向旋转， 但因为齿圈正被锁定，故在齿圈作用力下行星架顺时针 方向旋转，如图 3-4（a）所示。 ②行星架为主动，太阳轮为从动 当行星架按顺时针方向旋转时，行星齿轮有带动内 齿圈和太阳轮一起顺时针转动的趋势，因为齿圈已被固 定，所以齿圈反作用于行星齿轮，使其逆时针转动，最 终带动太阳齿轮按顺时针方向转动，如图 3-4（b）所示。
图 3-10 2 挡单向超越离合器的布置
改进后的辛普森式行星齿轮变速器各换挡执行元 件的工作情况见表 3-3。
表 3-3 改进后的辛普森式 3 挡行星齿轮变速器换挡执行元件工作规律