(完整版)拉维娜式自动变速器资料
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拉维娜式行星齿轮机构
拉维娜式行星齿轮机构的受力分析
现代汽车自动变速器上 使用的行星齿轮机构，还 有一种双排行星齿轮机 构．双排行星齿轮机构在 小太阳轮和齿圈之间有两 组互相啮合的行星齿轮， 其中有长行星轮和大太阳 轮和齿圈啮合，短行星齿 轮和小太阳轮和长行星轮
啮合——拉维娜式行星 齿轮机构．如图所示．
一、结构特点 一个单行星轮行星排，一个双行星轮行星排组成. 长行星轮共用，齿圈共用，行星架共用。 二、运动方程 前排：n1 n2 (1 )n3 0 后排：n1' 'n2 (1 ' )n3 0 三、优点：
尺寸小，传动比范围大，两排可以实现四档。
四、拉维娜式行星齿轮机构变速器原理
1. 结构原理图
拉维娜式各档的传动分析
五、2位
2位一档与D1档的传动比相同，前者有发动机制动 （B1作用），而后者没有发动机制动。
传动比
拉维娜式各档的传动分析
六、L 档
1.传动路线：涡轮轴→离合器K1 →小太阳轮→短 行星轮→长行星轮，此时制动B1工作，制动行星 架→齿圈→输出齿轮。
拉维娜式各档的传动分析
2. 传动比
'n2
(1 ' )n3
0
∴ i n1' ' n2 1
拉维娜式各档的传动分析
三、D3档
｝ 1、传动路线： 涡轮轴→离合器K1 →小太阳轮顺转→短、长行星轮 泵轮轴→离合器K3 →行星架顺转→长行星轮 齿圈顺转 输出齿轮。
拉维娜式各档的传动分析
2.传动比 ∵ K1K3同时工作，使得两太阳轮成一体， 长短行星轮成一体，因此两排成一体。 ∴
∴
n 0 3
∴
i
n1 n2
1
Ｆ１r1 作用在长行星轮上的力矩为:
Fx（2rd+r1)Leabharlann Baidu作用在行星架上的力矩为:
Fa(r1+ rd)
２、 以长行星轮为研究对象，则
有：
作用在短行星轮1上的力矩为： Ｆ１r1
作用在长行星轮上的力矩为: Fx’（2 rd+r1)
作用在行星架上的力矩为:
Fa(r1+ rd)
拉维娜式行星齿轮机构的受力分析
2
拉维娜式行星齿轮机构的受力分析
假设小太阳轮顺时针旋转,
则短行星轮逆时针旋转,长行星
轮顺时针旋转,齿圈顺时针旋转.
右图所示.图上标出了两行星轮
的受力情况.
设小太阳轮1的半径为r1,齿
圈的半径为r2,短行星轮的半径
为rd;长行星轮的半径为rc;齿圈
的半径为r2.
1、 以短行星轮为研究对象，则 有： 作用在太阳轮1上的力矩为：
泵轮轴 涡轮轴
拉维娜式各档的传动分析
一、D1档 1.传动路线：涡轮→输入轴→ 离合器K1 →小太阳轮→ 短行星轮
→长行星轮，此时F0作用限制行星轮架逆转→齿圈→输出齿 轮。
拉维娜式各档的传动分析
2. 传动比
∵ 行星架固定（F0 作用使其没
有逆转而被固定），只有后排工作。
n3 0
∴ n1 'n2 (1)n3 0
M1 F1r1 M 2 F2r2 F2(r1 2rd 2rc) M3 Fa (rd r1) Fb (r1 2rd rc)
拉维娜式行星齿轮机构的受力分析
根据能量守恒定律，太阳轮、 齿圈和行星架上的输入与输出功 率的代数和应等于零。即
M1 M2 M3 0
设小太阳轮、齿圈、行星架的转 速分别为：n1、n2、n3 ，则有：
i 1
拉维娜式各档的传动分析
四、D4档
1、传动路线：泵轮轴→离合器K3 →行星架 →长行星轮，由 于B2工作，使得大太阳轮固定，动力从齿圈→输出齿轮。
拉维娜式各档的传动分析
2、传动比 ∵ B2作用，则有
又∵ n2n1 n20' n3 n3'
∴ n1 n2 (1 )n3 0
∴ i n2 1 n3
设齿圈的齿数与太阳轮的齿数 之比为：
2 / 1 r2 / r1
∵ r2 2a 2b r1 ∴ a b (r2 r1) / 2
由受力平衡条件可得：
F1 FX F2
Fa 2F1 2FX 2F2 Fb
拉维娜式行星齿轮机构的受力分析
∴ 太阳轮力矩M1、齿圈 力矩M2、行星架力矩M3分别 为：
∴ ∴
n3
i
0
'
n1
n2
式中 2
1
拉维娜式各档的传动分析
二、D2档
1. 传动路线：输入轴→离合器K1 →小太阳轮→短行星轮→长 行星轮，此时B2工作大太阳轮制动。动力从齿圈→输出齿轮。
拉维娜式各档的传动分析
2. 传动比
∵ 大太阳轮固定
∴ n1 0
∴ n1 n2 (1 )n3 0
n' 1
L位一档与D1档的传动比相同，前者有发动机制动 （B1作用），而后者没有发动机制动。 传动比
i ' n1
n2
拉维娜式各档的传动分析
六、R档
1. 传动路线：涡轮轴→离合器K2 → 大太阳轮 →长行星轮， 由于B1作用，制动行星架。动力从长行星轮→ 齿圈→输出齿
轮。
n3
拉维娜式各档的传动分析
2、传动比 ∵ B1作用制动了行星架， 只有前排工作
F1r1n1 F2r2n2 Fa (rd r1) Fb (r1 2rd rc ) n3 0 F1r1n1 F2r2n2 2F1(rd r1) 2F1(r1 2rd rc ) n3 0
n1 n2 ( 1)n3 0
因此有拉维娜式行星齿轮机构的运动特性方程为：
n1 n2 (1 )n3 0
拉维娜式行星齿轮机构的受力分析
现代汽车自动变速器上 使用的行星齿轮机构，还 有一种双排行星齿轮机 构．双排行星齿轮机构在 小太阳轮和齿圈之间有两 组互相啮合的行星齿轮， 其中有长行星轮和大太阳 轮和齿圈啮合，短行星齿 轮和小太阳轮和长行星轮
啮合——拉维娜式行星 齿轮机构．如图所示．
一、结构特点 一个单行星轮行星排，一个双行星轮行星排组成. 长行星轮共用，齿圈共用，行星架共用。 二、运动方程 前排：n1 n2 (1 )n3 0 后排：n1' 'n2 (1 ' )n3 0 三、优点：
尺寸小，传动比范围大，两排可以实现四档。
四、拉维娜式行星齿轮机构变速器原理
1. 结构原理图
拉维娜式各档的传动分析
五、2位
2位一档与D1档的传动比相同，前者有发动机制动 （B1作用），而后者没有发动机制动。
传动比
拉维娜式各档的传动分析
六、L 档
1.传动路线：涡轮轴→离合器K1 →小太阳轮→短 行星轮→长行星轮，此时制动B1工作，制动行星 架→齿圈→输出齿轮。
拉维娜式各档的传动分析
2. 传动比
'n2
(1 ' )n3
0
∴ i n1' ' n2 1
拉维娜式各档的传动分析
三、D3档
｝ 1、传动路线： 涡轮轴→离合器K1 →小太阳轮顺转→短、长行星轮 泵轮轴→离合器K3 →行星架顺转→长行星轮 齿圈顺转 输出齿轮。
拉维娜式各档的传动分析
2.传动比 ∵ K1K3同时工作，使得两太阳轮成一体， 长短行星轮成一体，因此两排成一体。 ∴
∴
n 0 3
∴
i
n1 n2
1
Ｆ１r1 作用在长行星轮上的力矩为:
Fx（2rd+r1)Leabharlann Baidu作用在行星架上的力矩为:
Fa(r1+ rd)
２、 以长行星轮为研究对象，则
有：
作用在短行星轮1上的力矩为： Ｆ１r1
作用在长行星轮上的力矩为: Fx’（2 rd+r1)
作用在行星架上的力矩为:
Fa(r1+ rd)
拉维娜式行星齿轮机构的受力分析
2
拉维娜式行星齿轮机构的受力分析
假设小太阳轮顺时针旋转,
则短行星轮逆时针旋转,长行星
轮顺时针旋转,齿圈顺时针旋转.
右图所示.图上标出了两行星轮
的受力情况.
设小太阳轮1的半径为r1,齿
圈的半径为r2,短行星轮的半径
为rd;长行星轮的半径为rc;齿圈
的半径为r2.
1、 以短行星轮为研究对象，则 有： 作用在太阳轮1上的力矩为：
泵轮轴 涡轮轴
拉维娜式各档的传动分析
一、D1档 1.传动路线：涡轮→输入轴→ 离合器K1 →小太阳轮→ 短行星轮
→长行星轮，此时F0作用限制行星轮架逆转→齿圈→输出齿 轮。
拉维娜式各档的传动分析
2. 传动比
∵ 行星架固定（F0 作用使其没
有逆转而被固定），只有后排工作。
n3 0
∴ n1 'n2 (1)n3 0
M1 F1r1 M 2 F2r2 F2(r1 2rd 2rc) M3 Fa (rd r1) Fb (r1 2rd rc)
拉维娜式行星齿轮机构的受力分析
根据能量守恒定律，太阳轮、 齿圈和行星架上的输入与输出功 率的代数和应等于零。即
M1 M2 M3 0
设小太阳轮、齿圈、行星架的转 速分别为：n1、n2、n3 ，则有：
i 1
拉维娜式各档的传动分析
四、D4档
1、传动路线：泵轮轴→离合器K3 →行星架 →长行星轮，由 于B2工作，使得大太阳轮固定，动力从齿圈→输出齿轮。
拉维娜式各档的传动分析
2、传动比 ∵ B2作用，则有
又∵ n2n1 n20' n3 n3'
∴ n1 n2 (1 )n3 0
∴ i n2 1 n3
设齿圈的齿数与太阳轮的齿数 之比为：
2 / 1 r2 / r1
∵ r2 2a 2b r1 ∴ a b (r2 r1) / 2
由受力平衡条件可得：
F1 FX F2
Fa 2F1 2FX 2F2 Fb
拉维娜式行星齿轮机构的受力分析
∴ 太阳轮力矩M1、齿圈 力矩M2、行星架力矩M3分别 为：
∴ ∴
n3
i
0
'
n1
n2
式中 2
1
拉维娜式各档的传动分析
二、D2档
1. 传动路线：输入轴→离合器K1 →小太阳轮→短行星轮→长 行星轮，此时B2工作大太阳轮制动。动力从齿圈→输出齿轮。
拉维娜式各档的传动分析
2. 传动比
∵ 大太阳轮固定
∴ n1 0
∴ n1 n2 (1 )n3 0
n' 1
L位一档与D1档的传动比相同，前者有发动机制动 （B1作用），而后者没有发动机制动。 传动比
i ' n1
n2
拉维娜式各档的传动分析
六、R档
1. 传动路线：涡轮轴→离合器K2 → 大太阳轮 →长行星轮， 由于B1作用，制动行星架。动力从长行星轮→ 齿圈→输出齿
轮。
n3
拉维娜式各档的传动分析
2、传动比 ∵ B1作用制动了行星架， 只有前排工作
F1r1n1 F2r2n2 Fa (rd r1) Fb (r1 2rd rc ) n3 0 F1r1n1 F2r2n2 2F1(rd r1) 2F1(r1 2rd rc ) n3 0
n1 n2 ( 1)n3 0
因此有拉维娜式行星齿轮机构的运动特性方程为：
n1 n2 (1 )n3 0