项目2拉维娜行星齿轮结构与工作原理

➢ 当换档操纵手柄位于前进低档（S、L或2, 1 )位置时，前进强制离合 器C3接合，输入轴通过它直接和后太阳轮连接。此时该行星齿轮变速 机构各前进档在汽车加速时的工作情况和上述1档、2档、3档时相同， 而且汽车滑时，在2档、3档也能实现发动机制动。
表3-2-2
改进后拉维娜式3档行星齿轮变速机构 换档执行组件工作规律
项目2
拉维娜行星齿轮结构与工作原理
一、拉维娜式行星齿轮变速机构 的结构与工作原理
拉维娜式行星齿轮变速机构是一种复合式行星 齿轮结构。它由一个单行星轮式行星排和一个双 行星轮式行星排组合而成：后太阳轮和长行星轮、 行星架、齿圈共同组成一个单行星轮式行星排； 前太阳轮、短行星轮、长行星轮、行星架和齿圈 共同组成一个双行星轮式行星排（图3-2-1）。两 个行星排共享一个齿圈和一个行星架。因此它只 有4个独立组件，即前太阳轮、后太阳轮、行星架、 齿圈。
和输出轴（图３-2-5）。
这种拉维娜式3档行星齿轮变速机构在2档时具有反向传递动力的 能力，在汽车滑行时能产生发动机制动作用。
3档
3档时，前进档离合器C1和倒档及直接档离合器C2同 时接合，使输入轴同时和前、后太阳轮连接。由于前、后 太阳轮成为一个整体，两者以相同的转速随输入轴转动， 因此短行星轮和长行星轮不作自转，只能同前、后太阳轮 一起作公转， 同时带动行星架以相同的转速随前、后太 阳轮转动，从而导致齿圈及前、后行星排所有组件作为一 个整体，一同转动（图3-2-6）。发动机动力由前、后太 阳轮经前、后行星排传至齿圈和输出轴，此时传动比等于 1，因此3档是直接档。
换档操纵手 档位
换档执行组件
柄位置
C1 C2 C3 C4 B1 B2 F1 F2
1●
●●
D
2●
●
●
3 ●●
●
R
倒档
●
●
S、L或2、1 1 2
●பைடு நூலகம்
●
●●
注：●——接合、制动或锁止。
3．拉维娜式4档行星齿轮变速机构工作
原理
在拉维娜式3档行星齿轮变速机构的输入轴 和行星架之间增加一个离合器，就可以使 之成为具有超速档的4档行星齿轮变速机构。
拉维娜式3档行星齿轮变速机构的结构
a)结构 b)换档执行组件的布置 1-输入轴 2-前太阳轮 3-后太阳轮 4-长行星轮 5-短行星轮 6-行星架
7-齿圈 8-输出轴C1-前进档离合器一倒档及直接档离合器 B1-2档制动器 B2-低速档及倒档制动器 Fl-1档单向超越离合器
表3-2-1
拉维娜式3档行星齿轮变速机构换档执 行组件工作规律
表3-2-2
改进后拉维娜式3档行星齿轮变速机构 换档执行组件工作规律
换档操纵手柄位置 档位
换档执行组件
C1 C2 C3 C4 B1 B2 F1 F2
1
●
2
●
D
3
●
● ●
●●
● ●
超速档 ○
●●
R
倒档
●●
●
1 S、L或2、1
2
●
●
●●●
注：●——接合、制动或锁止。 ○――接合或制动，但不传递动力。
图3-2-4 1－输入轴；２－行星架；３－后太阳轮；４－输出轴； ５－短行星轮；６－齿圈；７－长行星架；Ｃ1－前进离 合器；Ｂ2－低速成档及倒档制动器
2档
2档时，前进档离合器C1和2档制动器B1一起 工作。发动机动力经输入轴和前进档离合器C1传 至后太阳轮，使后太阳轮朝顺时针方向转动，并 通过短行星轮带动长行星轮朝顺时针方向转动。 由于前太阳轮被2档制动器B1固定，因此长行星 轮在做顺时针自转时，还将朝顺时针方向作公转， 从而带动齿圈和输出轴以较快转速朝顺时针方向 转动。此时发动机动力是由后太阳轮经短行星轮、 长行星轮传至前行星排，再由前行星排传至齿圈
在上述3档状态下，该行星齿轮变速机构还具有反向 传递动力的能力，在汽车滑行时会产生发动机制动作用。
倒档
倒档时，倒档及直接档离合器C2接合，使输 入轴同前太阳轮连接，同时低档及倒档制动器B2 产生制动，将行星架固定。发动机动力经输入轴 传给前太阳轮，使前太阳轮朝顺时针方向转动， 并带动长行星轮朝逆时针方向转动。由于行星架 固定不动，长行星轮只能作自转，从而带动齿圈 和输出轴朝逆时针方向转动（图3-2-7）
2．改进后的拉维娜式3档行星齿轮变速 机构的结构与工作原理
改进后的拉维娜式3档行星齿轮变速机 构，在输入轴和太阳轮之间增加了一个离 合器和一个单向超越离合器，使2档和3档 也有两种状态，即通过操纵手柄的位置可 以选择发动机制动或没有发动机制动。图32-8为改进后的拉维娜式3档行星齿轮变速 机构结构。
拉维娜行星齿轮系统
图3-2-1 1—前太阳轮2—后太阳轮3—行星架4-短行星轮 5一长行星轮6—齿圈
1．拉维娜式3档行星齿轮变速机构的结
构与工作原理
在拉维娜式行星齿轮机构中设置5个换 档执行组件(2个离合器、2个制动器和一个 单向超越离合器），即可使之成为一个具 有3个前进档和1个倒档的3档行星齿轮变速 机构。采用这种变速机构的有福特汽车公 司生产的FORDFMX自动变速器等。
改进后的拉维娜式3档行星齿轮变速机构 的工作特点：
➢ 当换档操纵手柄位于前进档（D）位置时，前进档离合器C1接合，前 进档强制离合器C3分离。这样，在汽车加速时，输入轴上的发动机动 力经过前进档离合器C1和前进档单向超越离合器F2传给太阳轮。此 时行星齿轮变速机构在各前进档的工作情况及传动比和上述1档、2档、 3档时完全相同。但是，在汽车滑行时，由于前进档单向超越离合器 F2脱离锁止状态，使后太阳轮可以自由转动，行星齿轮变速机构失去 反向传递动力的能力，不能产生发动机制。
➢ （3）4档时，高速档离合器C4和2档及4档制动器B1同时 工作，使输入轴与行星架连接， 同时前太阳轮固定。发 动机动力经高速档离合器C4传至行星架，行星架带动长 行星轮朝顺时针方向一边自转一边公转，并带动齿圈和输 出轴朝顺时针方向转动，其传动比小于1，所以4档为超速 档。
采用这种自动变速器的有福特、马自达、奥迪等轿车。
图3-2-9为拉维娜式4档行星齿轮变速机构 结构。与拉维娜式3档行星齿轮变速机构相 比，它仅仅在输入轴和行星架之间增加了 一个高速档离合器C4。
这种行星齿轮变速机构的工作特点是：
➢ （1）在1档、2档及倒档的工作情况和拉维娜式3档行星齿 轮完全相同。
➢ （2）在3档工作时，高速档离合器C4和前进档离合器C1 同时工作，使后行星排有2个基本组件互相连接，形成直 接档。
当汽车滑行、输出轴反向驱动行星齿轮变速机构时，齿圈 通过长行星轮对行星架产生朝顺时针方向的力矩，此时1 档单向超越离合器F1脱离锁止状态，使行星架朝顺时针方 向自由转动，行星齿轮机构因此失去传递动力的能力，无 法实现发动机制动。
为了使1档能产生发动机制动作用，可将操纵手柄拨入前 进低档（S、L或2, 1)位置，这样在1档时，前进档离合器 C1和低速档及倒档制动器B2同时工作，行星架由低速档 及倒档制动B2固定，此时动力传递路线及传动比和前述1 档时完全相同（图3-2-4），而且汽车加速器滑行时，行 星架固定不动。在汽车下坡或滑行时，驱动轮可以通过行 星齿轮变速机构反向制动发动机，利用发动机怠速运转阻 力实现发动机制动作用。
换档操纵手 档位
换档执行组件
柄位置
C1 C2 B1 B2 F1
1●
●
D
2●
●
3 ●●
R
倒档
●
●
S、L或2、1 1 2
● ●
● ●
各档的动力传递路线和传动比
1档
当操纵手柄位于前进档（D）位置，而行星齿轮变速 机构处于1档时，前进档离合器C1接合，输入轴经前进档 离合器C1和后太阳轮连接，使后太阳轮朝顺时针方向转 动，并通过短行星轮和长行星轮带动齿圈朝顺时针方向旋 转。由于齿圈通过输出轴和驱动轮连接。在汽车起步或1 档行驶时转速很低，长行星轮在带动齿圈朝顺时针方向转 动时，对行星架产生一个朝逆时针方向的力矩，而行星架 在1档单向超越离合器F1逆时针方向的锁止作用下固定不 动，从而使发动机动力经输入轴、后太阳轮、短行星轮、 长行星轮传给齿圈和输出轴（图3-2-3）。