液力机械自动变速器

太阳轮
电控机械无级自动变速器
概述
CVT 技术，采用传 动带和工作直径可变 的主、从动轮相配合 传递动力，可以实现
传动比的连续改变。
无级自动变速器的结构
1.主链轮装置；2.副链轮装置；3.输出齿轮 4.输入齿轮
作为被动件与输出轴联结，再将第三个
元件加以约束制动。这样整个行星齿轮
机构即以一定的传动比传递动力。
1）齿圈固定，太阳轮主动，行星架被动
太阳轮带动行 星齿轮沿静止的齿 圈旋转，从而带动 行星架以较慢的速 度与太阳轮同向旋 转，传动比为： i13=1 +α 为前进降速挡， 减速相对较大。
2）齿圈固定，行星架主动，太阳轮被动
时将主动件制动，使行星齿轮机构改组换挡。
该种制动器接合的平顺性好，间隙无须调整，
其缺点是轴向尺寸大。
片式制动器工作过程
（2）带式制动器

它由制动带、油缸、活
塞和调整件组成。外弹
簧为活塞的回位弹簧。
活塞 制动鼓 调整螺钉
内弹簧为旋转鼓反作用
力的缓冲弹簧，防止活
活塞杆 工作油路
制动带
塞振动。
3.单向离合器
为n1、n2和n3，齿数分别为zl、z2和z3，齿 圈与太阳轮的齿数比为α。根据能量守恒 定律，可得单排行星齿轮机构一般运动规 律的特性方程式:
n1+αn2-(1+α)n3=0
其中：α=Z2/Z1＞1
单排行星齿轮机构的传动原理
行星齿轮机构工作时将太阳轮、齿 圈和行星架这三者中的任一元件作为主 动件，使它与输入轴联结，将另一元件
液力偶合器的缺点：
液力偶合器不能使输出扭矩增大，只起
液力联轴离合器的作用。因此，汽车上很少 采用。 它不能使发动机与传动系彻底分离，为 解决换挡问题，在液力偶合器和机械变速器
之间还需安装一个换挡用离合器，从而增加
了传动系重量及纵向尺寸，所以换用液力变
矩器。
2.液力变矩器
组成：泵轮（b)、涡轮(w)、导轮(d)

电控液力自动变速器的结构与工作原理
1.液力偶合器
液力偶合器的组成： 泵轮 涡轮
液力偶合器涡流、环流的产生
液力偶合器工作特性： 涡轮的扭矩(Mw)和泵轮
的扭矩(Mb)的关系式为： Mw ≤ Mb 液力耦合器的传动效率
η=Nw/Nв=Mwnw/Mвnв
η=nw/nв=i(Mв=Mw) 当 i=1时η=100%, 但最高效 率只可达97%左右。
作用：单方向固定行星齿轮
机构中某个基本元件的转动。
常见形式：滚柱斜槽式（液 力变矩器常用）和楔块式（行星 齿轮变速器常用）。
单向离合器工作原理
工作原理flash
壳体
活塞 弹簧
主动盘
卡环
压盘
从动盘
输入轴
花键毂
超速挡行星架 中间轴
前行星架
后行星架
输入轴 超速挡太阳轮 超速挡齿圈
前行星齿圈
输出轴 后行星齿圈
增矩过程：MW=MB+MD
液力变矩器的工作原理 偶合点：MW=MB
液力变矩器的的工作原理 减矩过程：MT=MP-MS （导轮不转） MT=MP(加装单向离合器后 ，导轮转动)
液力传动的特性
变扭比（K）=MW/Mb，一般为2~4倍。
转速比（i）=nw/nb≤1
传动效率（η）=输出功率/输入功率 =Nw/Nb＜1
液力机械自动变速器
一、电控液力变速器的优缺点
1．优点 （ 1）
整车具有更好的驾驶性能 （2） 良好的行驶性能 （3） 较好的行车安全性 （4） 降低废气排放 2．缺点 （1） 结构较复杂 （2） 传动效率低
二、电控液力自动变速器的组成
1．液力变矩器 2．齿轮变速机构
壳 涡轮 起动 齿圈
泵轮
导轮 壳
液力变矩器的实物图
液力变矩器结构示意图
液力变矩器中三个元件的功用：
泵轮：将发动机的机械能转变
为自动变速器油的动能。
涡轮：将自动变速器油的动能
转变为涡轮轴上的机械能。
导轮：改变自动变速器油的流 动方向，从而达到增矩的作用。
液力变矩器涡流与环流
液力变矩器的工作原理
是以液压方式控制行星齿轮机构元件的旋转，
而单向离合器则是以机械方式对行星齿轮机
构的元件进行锁止。
1.多片离合器
(1)作用
自动变速器中的湿式
多片离合器是用来连接输
入轴或输出轴和某个基本
元件，或将行星齿轮机构
中某两个基本元件连接在
一起实现转矩的传递。





(2)构造：一般为多片摩擦式，是液压控制的执行元件。 基本组成:离合器鼓、离合器活塞、回位弹簧、离合器片（钢 片、摩擦片）、花键毂 摩擦片与旋转的花键毂的齿键连接，可轴向移动，为输入端。 从动钢片与转动鼓的内花键连接也可轴向移动，可输出扭矩。 活塞为环状，另外活塞上有密封圈、回位弹簧。
传动比为 ：
i31=1/(1 +α)
为前进超速挡， 增速相对较大。
3 ）太阳轮固定，齿圈主动，行星架被动
传动比为：
i23=1+z2/z1
=1+1/α 为前进降速挡，
减速相对较小。
4）太阳轮固定，行星架主动，齿圈被动
传动比为：
i32=z2/(z1+z2)
= α/(1+
α)
为前进超速挡， 增速相对较小。
主动盘
壳体 活塞 弹簧 卡环 压盘 从动盘
输入轴
花键毂
工作情况
2.制动器
制动器的功用是固定行星齿轮机
构中的基本元件，阻止其旋转。在自
动变速器中常用的制动器有湿式多片 式制动器和带式制动器两种。
（1）片式制动器

片式制动器：其结构与片式离合器相同。不
同之处是制动器从动片的外缘花键齿与固定
的变速器外壳连接，可轴向移动，以便接合
（1）怠速时，MＷ很小，汽车不能行使。 （2）起步时， MＷ最大。 （3）逐渐加速时， MＷ减小。 （4）偶合点时，k=1,
MＷ= Mb
为提高变矩器在偶合区工作的性能，
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需加装单向离合器和锁止离合器，以提
高传动效率，降低燃料消耗。
液力变矩器的锁止机构
3.行星齿轮变速机构
多数自动变速器是
采用多排行星齿轮机
3.
换挡执行机构
4．液压控制系统 5．电子控制系统
液力机械自动变速器
液力变矩器
液压操纵系统(阀体)
液压操纵系统(油泵)
壳体
三、电控液力自动变速器的控制原理
四、电控液力自动变速器挡位介绍
1.自动变速器换挡元件的类型有 按钮式和拉杆式 2．换挡操纵手柄通常有4~7个位置，并举例说明。 P位：停车位 R位：倒挡位 N位：空挡位 D（D4）位：前进位 3（D3）位：高速发动机制动挡 2（S或称为闭锁挡位）位：中速发动机制动挡 L位（1位或称为闭锁挡位）低速发动机制动挡
构提供不同的传动比 。
传动比可以由驾驶员
手动选择，也可以由 电控系统或液压控制 系统通过接合和释放 换挡离合器和制动器
自动选择。
（１）单行星排
单排行星齿轮机
构是由一个太阳轮、
一个带有两个和多个
行星齿轮的行星架和
一个齿圈组成的。
1-太阳轮；2-齿圈；3-行星架；4-行星齿轮
设太阳轮、齿圈和行星架的转速分别
5）行星架固定，太阳轮主动，齿圈被动
行星架固定，行星 齿轮只能自转，太阳轮 经行星齿轮带动齿圈旋 转输出动力。齿圈的旋 转方向与太阳轮相反。 传动比为： i12=z2/z1=- α 为倒挡减速挡。
6）行星架固定，齿圈主动，太阳轮被动
行星架固定，行星 齿轮只能自转，齿圈 经行星齿轮带动太阳 轮旋转输出动力。太 阳轮的旋转方向与齿 圈相反，传动比为：
i21=-z1/z2
=-1/ α
为倒挡超速挡。
7）直接传动
若三元件中的任两元件被连接在一起，
则第三元件必然与这两者以相同的转速、相
同的方向转动。
8）自由转动
若所有元件均不受约束，则行星齿轮 机构失去传动作用。此种状态相当于空挡。
换挡执行机构
执行机构主要由离合器、制动器和单向
离合器三种执行元件组成，离合器和制动器