液力机械自动变速器 ppt课件
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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 3. 换挡执行机构 4．液压控制系统 5．电子控制系统
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
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：
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
(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。
壳体 活塞 弹簧
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。
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。
主动盘
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）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 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 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
壳 涡轮
wk.baidu.com泵轮
起动 齿圈
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 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
（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,
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)
MＷ= Mb
为提高变矩器在偶合区工作的性能， 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 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。
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。
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：
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 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。
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 3. 换挡执行机构 4．液压控制系统 5．电子控制系统
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
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：
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
(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。
壳体 活塞 弹簧
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。
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。
主动盘
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）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 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 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
壳 涡轮
wk.baidu.com泵轮
起动 齿圈
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 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
（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,
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)
MＷ= Mb
为提高变矩器在偶合区工作的性能， 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 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。
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。
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：
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 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。