汽车自动变速器行星齿轮速比分析
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自动变速器拉维纳行星齿轮典型结构速比分析
【摘要】汽车自动变速器行星齿轮的基本结构之一为拉维纳（Ravigneavx）结构。大众01V自动变速器齿轮机构的结构包括一组拉维纳齿系和一个输出齿轮组（单行星排），拉维纳齿系和单行星排共齿圈，可实现5个前进速比。
汽车自动变速器行星齿轮的基本结构之一为拉维纳（Ravigneavx）结构。如图-1所示，拉维纳行星排的结构特点是：？？？
拉维纳行星排的传动规律：？？？
大众01V自动变速器齿轮机构的结构如图—1所示，包括一组拉维纳齿系和一个输出齿轮组（单行星排），并且，拉维纳齿系和单行星排共齿圈。换挡执行机构包括：4个离合器、3个制动器和1个单向离合器。离合器C1、C2 和C3用于拉维纳行星齿轮组，C1用于将动力传给拉维纳齿系小太阳轮；C2用于将动力传给拉维纳齿系大太阳轮；C3用于将动力传给拉维纳齿系行星架。C4用于接合输出单行星排的齿圈和太阳轮。制动器Bl用于制动拉维纳齿系大太阳轮；制动器B2用于制动拉维纳齿系行星架；B3用于制动输出单行星排的太阳轮。单向离合器F用于单向阻止拉维纳行星架的逆时针（逆向曲轴转动方向）转动。
C2
C1C3F B2C4
B3
B1
C 1 C 2 C 3 C 4 B 1 B 2 B 3 F 1档 √ √ √ 2档 √ √ √ 3档 √ √ √ 4档 √ √ √ √ 5档 √ √ √ R 档
√
√
√
√----工作
图—1 大众01V 自动变速器拉维纳结构与传动规律
速比分析：
N 1+α•N 2=（1+α）N 3 α= Z 2 /Z 1 N 4−β•N 2=（1+β）N 3 β= Z 2 /Z 4 N 01+γ•N 02=（1+γ）N 03 γ= Z 02 /Z 01 N 02= N 2
其中：
N 1为拉维纳齿系大太阳轮的转速； Z 1为拉维纳齿系大太阳轮的齿数； N 2为拉维纳齿系齿圈的转速； Z 2为拉维纳齿系齿圈的齿数；
N3为拉维纳齿系行星架的转速；
N4为拉维纳齿系小太阳轮的转速；
Z4为拉维纳齿系小太阳轮的齿数；
N01为输出单行星排太阳轮的转速；
Z01为输出单行星排太阳轮的齿数；
N02为输出行星排齿圈的转速；
Z02为输出行星排齿圈的齿数；
N03为输出行星排行星架的转速。
1 1档动力传递
1.1 动力传递分析
1档动力传递如图—4所示。离合器Cl、制动器B3、单向离合器F工作。离合器C1驱动小太阳轮顺时针转动，短行星轮逆时针转动，长行星轮顺时针转动，但其齿圈是输出元件运动阻力大，所以行星架有逆时针转动的趋势，由于单向离合器F阻止行星架逆时针转动，因此拉维纳行星齿轮组的齿圈只能被长行星轮驱动顺时针转动，并将动力传给输出齿轮组的齿圈。在输出行星齿轮组中，制动器B3固定输出单行星排的太阳轮，因此齿圈顺时针转动驱动行星架，在固定的太阳轮上顺时针滚动将动力输出。
F B3
C1
图—4 大众01V 1档动力传递
1.2 速比分析
N4−β•N2=（1+β）N3β= Z2 /Z4
N01+γ•N02=（1+γ）N03γ= Z02 /Z01
其中：N3=0 N01=0 N02= N2
i1= N4/ N03=β/γ
2 2档动力传递
2.1 动力传递分析
2档动力传递如图—5所示。离合器Cl、制动器B1、制动器B3工作。离合器Cl驱动小太阳轮顺时针转动，短行星轮逆时针转动，由于制动器B1固定了大太阳轮，长行星轮在小太阳轮上顺时针滚动的同时，驱动齿圈顺时针转动，将动力传给输出单行星排的齿圈。输出单行星排的齿圈顺时针转动驱动行星架，使其在被制动器B3固定的太阳轮上顺时针滚动，再次减速将动力输出。
B3
C1
B1
图—5 大众01V 2档动力传递
2.2 速比分析
N1+α•N2=（1+α）N3α= Z2 /Z1
N4−β•N2=（1+β）N3β= Z2 /Z4
N01+γ•N02=（1+γ）N03γ= Z02 /Z01
其中：N1=0 N01=0 N02= N2
故：
i2= N4/ N03=（1+γ）（1+2β+αβ）/（1+αβ）
3 3档动力传递
3.1 3档动力传递分析
3档动力传递如图—6所示。离合器C1、C4、制动器B1工作。拉维纳行星齿轮组的工
作情况与2档时相同，在输出单行星排，离合器C4工作，将动力传给太阳轮使其与齿圈同步转动将动力输出，输出单行星排传动比为1。
C4
C1
B1
图—6 大众01V 3档动力传递
3.2 速比分析
N1+α•N2=（1+α）N3α= Z2 /Z1
N4−β•N2=（1+β）N3β= Z2 /Z4
其中：N1=0 N03=N02= N2
故：
i3= N4/ N03=（1+（2+α）β）/（1+α）
4 4档动力传递
4档动力传递如图—7所示。离合器C1、C3、C4工作。拉维纳行星齿轮组的后太阳轮和行星架同时从离合器Cl、C3获得动力，各元件整体转动，传动比为1。输出单行星排与3档时相同，离合器C4工作，将动力传给太阳轮，使其与齿圈同步转动，将动力输出，在输出单行星排传动比也为1，为直接档。
C1
C3C4
图—7 大众01V 4档动力传递
5 5档动力传递 5.1 动力传递分析
5档动力传递如图—8所示。离合器C3、C4、制动器B1工作。拉维纳行星齿轮组的前太阳轮被制动器B1固定，行星架从离合器C3获得动力，驱动齿圈超速转动，传动比小于1。输出单行星排与3、4档时相同，离合器C4使太阳轮与齿圈同步转动将动力输出，在输出单行星排传动比为1，此档为超速挡。
C3
C4
B1
图—8 大众01V 5档动力传递
3.6.2 速比分析
N 1+α•N 2=（1+α）N 3 α= Z 2 /Z 1 N 4−β•N 2=（1+β）N 3 β= Z 2 /Z 4
其中：N 1=0 N 02= N 2