自动变速器构造

2、通过不同的限制组合，可得到不同的传动比。
*太阳轮固定动画演示
*行星架（系杆）固定动画演示
*齿圈固定动画演示
行星架
行星轮
齿圈 太阳轮
行星架
行星齿 太阳轮
齿圈
1） 锁定外齿圈
锁定内齿圈后，可以有两种传动方式：一是 以太阳齿轮为主动、行星齿轮架为从动。（图52a）二是以行星齿轮架为主动、太阳齿轮为从动。 （图5-2b）
C1
F1
C2
前行星排 制动器B3 后传动轴
①输入轴与超速排行星架连接，超速行星排齿圈则与前传动轴连接 并作为超速行星排的输出。
②超速档制动器B0连接壳体与太阳轮，用于制动太阳轮。
③超速排离合器C0与超速单向离合器F0连接超速行星排太阳轮与行星 架，C0用于控制两者的接合与分离，F0用于防止行星架逆时针转动。
复习思考题
1.辛普森三排四档行星齿轮变速器的基本组成 如何?
2.写出辛普森自动变速器在D2档、直接档和 D4档的动力传递路线。
3.简述辛普森自动变速器在R档的工作情况,并 写出该档的动力传递路线。
接档；
C1将使后排齿圈和后排行星齿轮顺转, 则前后排太 阳轮被固定；
后排齿圈通过后排行星轮使后排行星架减速并顺转, 直接将动力传给输出轴。
D2档的视频
D-2档工作原理.avi
5）换档手柄为于“D3” 位（直接档）时 因C0、C1、 C2、F0工作，B2制动，超速行星排和后
行星排均为直接档并顺转； 由于前行星排的三元件均无约束，则后行星架直接
太阳轮、齿圈、行星架三个元件中，任意固
定（或约束）一个元件，便可得到一个档位。
1.太阳轮为主动，行星架为从动，齿圈被固定时
i13= n1/ n3= 1+α=1+Z2/ Z1 (减速同向）
2.齿圈为主动，行星架为从动，太阳轮被固定时
i23= n2/ n3=（ 1+α）/ α =1+Z1/ Z2 (减速同向)
锁止棘爪
当换档手柄位于“P”位时: 驻车锁止机构将输出轴锁止。
P档
p档.MPG
2 ）换档手柄为于“R” 位时： 因 C0、F0、 C2工作，B3制动， 超速行星排为直
接档； C2将动力传给前排太阳轮, B3将前排行星架制动，
前排齿圈减速并反转（倒档）。
倒档
R档工作原理.avi
3 ）换档手柄为于“D1” 位时: 因C0、C1、 F0、F2工作，超速行星排为直接档； 后排行星轮绕其轴顺转，致使其前后排太阳轮逆转；
将动力传给输出轴，但总传动比小于1，此时为超速档。 注意：B2虽然工作但不传递动力。
D4的视频
D-4档工作原理.avi
三.两排四档齿轮变速器
两个行星齿轮排加八个换档执行元
件，可以得到四个前进档.一个倒档.一个
空档。
五 拉威挪式动力传递
本节主要介绍的内容有：
● ● 改进后的拉威挪式3挡行星齿轮变速器结 构与工作原理 ● 拉威挪式4挡行星齿轮变速器结构与工作 原理
①超速行星排齿圈输出的前传动轴作为三档位行星排（前、后行星 排）的动力输入。
②离合器C1连接前、后传动轴和后排齿圈； 离合器C2连接前传动轴与公用太阳轮。
③制动器B1连接变速器壳体与公用太阳轮，用于制动公用太阳轮。
④制动器B2用于固定单向离合器F1的外圈，阻止公用太阳轮逆时针转 动（从变速器输入轴端看），即太阳轮逆转时,由于B2将F1的外圈固 定,则F1阻止了太阳轮逆转。
这种行星齿轮变速器在不同挡位下各换挡执行元件的工作情况见表5-7。
一 啮二 长 合长
大太阳轮
短 行
行 星
齿圈
星齿
齿和
共大
用太
一阳
个轮
行、
星短
架行
星
齿
、
齿
Байду номын сангаас圈 短行星轮
同
时
小太阳轮 长行星轮
星三 齿、 啮短 合行
星 和 小 太 阳 轮 、 长 行
行星架
大太阳轮
齿圈
一 长 短 行 星 齿 共 用 一 个 小太阳轮 行 星 架
第四节 行星齿轮式自动变速器
本章主要介绍的内容有：
● 行星齿轮组成与传动原 理
● 行星机构控制部件 ● 辛普森式动力传递 ● 拉威挪式动力传递
一、行星齿轮机构的组成与结构特点
（一） 组成：主要由齿圈、行星齿轮、 行星架及太阳轮等。
行星架 行星轮
齿圈 太阳轮
（二）结构特点
1、行星齿轮，它既可自转，又可随行星架绕太阳轮旋转。
1）辛普森行星齿轮变速器超速变速机构
单向离合器F0
太阳轮 离合器C0 输入轴
行星架和行星齿轮 齿圈
B0 C0 F0
超速行星排
制动器B0 输出轴
输入轴
太阳轮
2）辛普森行星齿轮变速器三档变速机构
离合器C2
制动器B1
制动器B2
单向离合器F1
离合器C1
单向离合器F2 输出轴 后行星排
前传动轴
B2
B1
B3 F2
3.太阳轮为主动，齿圈为从 动，行星架被固定时
i12= n1/ n2= －α= － Z2/ Z1 (降速反向; 倒档）
4.若n1 = n2 时
则： n1 = n2 = n3
4
三个元件中任意两个连在一起转动，则第
3
三个元件必与前二者转速相等（直接档）。
1
5.如所有元件都不受约束，即都可自由转动
2
则：不能传递动力（空档）。
⑤制动器B3连接壳体与前行星架，用于制动前行星架; 单向离合器F2用于阻止前行星架逆时针转动。
⑥后传动轴与后排齿圈相连接；
输出轴分别与前排齿圈及后排行星架相连接。
二）.辛普森三行星排四档行星齿轮变速器工作原理
1 ）换档手柄位于“N”或“P”位时：输出轴外齿圈
变速器壳
超速行星排因 C0工作，超速
行星排为直接档。但C1、C2不工 输出轴 作，动力切断（空档或停车）。锁止凸轮
三
、
短
行
星
和
小
太
阳
轮
短行星齿
、 长
行
星
长行星齿
齿
啮
二、长行星齿和大太阳轮、短行星齿、齿圈同时啮合
合
01N变速器的P档
停车.MPG
01N变速器的R档
01倒挡.MPG
01N变速器的1档
01一挡.MPG
01N变速器的2档
01二挡.MPG
01N变速器的3档
01三挡.MPG
01N变速器的4档
01四挡.MPG
二、三行星排四档行星齿轮变速器工作原理
一）.辛普森行星齿轮变速器结构特点
（1）四档行星齿轮变速机构； （2）单排行星齿轮变速机构——超速档行星齿轮变速机构； （3）双排行星齿轮变速机构——由共用一个太阳轮的前后
两排行星齿轮组合而成。
输入轴 + 超速变速机构（单排行星齿轮）+ 三档位变速机构（双排行星齿轮）+ 输出轴
行星轮系行星架固定.exe
4）行星齿轮机构的工作原理
设: n1 ——太阳轮转速
n2 ——齿圈转速
n3 ——行星架转速
Z2
α= —
Z1
行星架
行星轮
F2
r3
F3
F1
太阳轮
r1
经推理可得单排行星齿 轮机构一般运动规律的特性 方程为：
齿圈 行星架 r2
*说明：F1、F2、F3分别表示行
星齿轮所受的力。
n1+αn2 -（1+α）n3=0
前行星齿轮绕其轴顺转同时相对于前排齿圈内壁逆 转，因F2阻止前排行星架逆转，则前排行星轮迫使前排 齿圈减速并顺转,并将动力传给输出轴；
后排行星架也顺转,将来自前传动轴的部分动力传给 输出轴。
D1档的视频
D—1档工作原理.avi
4）换档手柄为于“D2” 位时: 因C0、C1、 F0、F1工作，B2制动，超速行星排为直
将动力传给输出轴，传动比为1，此时为直接档； 注意：B2虽然工作但不传递动力。
D3的视频
D-3档工作原理.avi
6）换档手柄为于“D4” 位时: 因C1、C2工作，B0、B2制动，B0将超速行星排的太阳
轮制动，则超速行星排为增速顺转输出； 后行星排因C1、C2锁止为直接档； 由前行星排的三元件均无约束，则后行星架直接
行星轮系外圈固定.exe
2）锁定太阳齿轮
锁定太阳齿轮后，也可以有两种 传动方式：一是以内齿圈为主动、行星齿轮架为从动（图 5-3a）：二是以行星齿轮架为主动、内齿圈为从动（图53b）。
行星轮系中心轮固定.exe
3）锁定行星齿轮架
锁定行星齿轮架后，同样可以 有两种传动方式：一是以太阳齿轮为主动、内齿圈为从动 （图5-4a）；二是以内齿圈为主动、太阳齿轮为从动（如 图5-4b）。
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5-6。
二、改进后的拉威挪式3挡行星 齿轮变速器结构与工作原理
改进后的拉威挪式3挡行星齿轮变速器，在输入轴和后 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挡 和3挡也有两种状态，即通过操纵手柄的位置可以选择无发动 机制动或有发动机制动。图5-12为改进后的拉威挪式3挡行星 齿轮变速器结构。