自动变速器的齿轮传动机构

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变速齿轮机构能引起的故障如下:

第五章 齿轮变速器结构与工作原理
自动变速器原理与检修
(1)异响

异响可分为两种情况:行驶中突然产生 很大的异响,然后车辆不能行驶。此类故障 是由于有严重损坏造成,主要原因有输入、 输出轴断裂;齿圈、太阳轮鼓、齿轮等断裂; 行星齿轮从行星架中脱出等。这类故障只要 打开变速器后便可迅速发现。车辆能够行驶, 但自动变速器内部有异响。此类故障在拆解 时要注意检查止推轴承是否烧结、散架。常 见的止推垫片有平止推垫片和带固定爪的止 推垫片。带爪的止推垫片有3个固定爪的, 也有4个固定爪的。固定爪脱落,垫片自动 转动也可引起异响。
F3
r3
r
F2 F1
r1
由行星轮4的受力平衡条件可得:
F 1 F 2,
F 3 ( F 1 F 2) 2F 1
因此太阳轮力矩、齿圈力矩行星架力 矩分别为:
1 F 1r1 2 αF 1r1 3 ( 1 α)F1r1
(1)
r2
第五章 齿轮变速器结构与工作原理
自动变速器原理与检修
行星齿轮机构安 装于行星架的行星齿 轮轴上,与齿圈和太 阳轮两者啮合。行星 齿轮既可绕行星齿轮 轴自传,又可在齿圈 内行走,绕太阳轮公 转,如图所示。这种 运动方式,有两个自 由度。
行星齿轮机构 1-齿圈; 2-行星齿轮; 3-行星架; 4-太 阳轮
第五章 齿轮变速器结构与工作原理
自动变速器原理与检修 依能量守衡定律,齿圈和行星架 三个部件上输入与输出功率的代数和 等于零,即
F3
r3
F2 F1
r1
1n1 2n2 3n3 0 (2) n 式中 n1 、 2 、 n3 分别为太阳轮、
齿圈和行星架的转速 将上式代入 (1)得
n1 n2 (1 )n3 0
② 齿圈为主动件,行星架为从动件,太阳轮 固定 如图所示,特性 方程中n1=0,因此 有: α n 2- (1+α ) n3=0 传动比: ί = n 2 / n 3 = (1 + α )/
α
传动比大于1且为正值,
第ຫໍສະໝຸດ Baidu章 齿轮变速器结构与工作原理
自动变速器原理与检修
③ 行星架为主动件,齿圈为从动件,太阳 轮固定
自动变速器变速齿轮机构的检查方法
第五章 齿轮变速器结构与工作原理
自动变速器原理与检修
学习任务二 换挡执行机构 的结构和工作原理
第五章 齿轮变速器结构与工作原理
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设太阳轮、齿圈和行星架 的转速分别为 n 1 、 n 2 和 n 3 , 齿圈和太阳轮的齿数比为 α , 则该行星齿轮的一般运动规律 的特性方程式为: n 1 - α n 2 —(1-α) n 3 =0 它与单排行星轮机构有所不同, 但当其中一元件受约束,另外 两个基本元件一个主动,一个 从动时,依然可按照前述方法 计算传动比和判别旋转方向。
行星齿轮机构简图 1-太阳轮;2-齿圈;3-行星架; 4-行星齿轮
第五章 齿轮变速器结构与工作原理
自动变速器原理与检修
按照太阳轮和齿 圈之间行星齿轮的组数 不同,又分为单星行星 排和双星行星排。双星 行星排在太阳轮和齿圈 之间有两组互相啮合的 行星齿轮,其中外面一 组行星轮与齿圈啮合, 里面一组行星轮与太阳 轮啮合,如图所示。
第五章 齿轮变速器结构与工作原理
自动变速器原理与检修
(2)行星齿轮变速机构的工作间隙检查

对行星齿轮式自动变速器,需检查行星轮与行星架 间隙、齿轮衬套直径。如图所示为A340E自动变速器变速 齿轮机构的检查方法。行星轮与行星架标准间隙为 0.20 ~ 0.60mm 。 极 限 值 为 1mm ; 齿 圈 衬 套 直 径 最 大 为 24.08mm。 • 各种自动变速器标准数值不一样,我们可用手转动 行星齿轮感觉其与行星架的松紧程度;将圈套在轴上感 觉齿圈衬套与轴的间隙。
第五章 齿轮变速器结构与工作原理
自动变速器原理与检修
第五章 齿轮变速器结构与工作原理
自动变速器原理与检修
3.行星齿轮的检修

在自动变速器所有的零件中, 行星齿轮机构的寿命是最长的, 它们不承受任何的换挡冲击,在 正常使用的条件下它的工作寿命 不会低于40万公里。其中太阳轮 和齿圈几乎没有损坏的可能,行 星齿轮自身损坏的可能也很小, 唯一可能出问题的是行星轮架。
如图所示,特性方程 中n1 =0, 因此有: αn2 -(1+α )n3 =0 传动比: ί = n3 / n2 =α/1+α <1 传动比小于1且为正值, 因此同向增速。
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④ 太阳轮为主动件,齿圈为从 动件,行星架固定 如图所示,特 性方程中n3 =0, 因此有: n1 + α n2 =0 传动比: ί = n1 / n2 =-
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自动变速器原理与检修
一、单排行星齿轮机构
1、结构 4个基本元件组成:太阳轮、齿圈、行星架、行星齿轮
行星齿轮通常有3~6个,即绕行星轴式自转,又绕太阳轮公转。
太阳轮Z1
齿圈Z2
行星轮
行星架Z3
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行星排3个基本元件的齿数关系
α
因传动比为负值, 所以反向传力。
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⑤ 任意两元件互相连接
任意两元件互 相连接, 也就是 说n 1 =n 2 或n 2 =n 3 ,则由运动特性 方程可知,第三 个基本元件的转 速必与前两个基 本元件的转速相 同,即行星排按 直接挡传动,传 动比ί =1。
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1. 齿轮变速的基础知识
1. 两个齿轮外啮合时,主动件和从动件的旋 转方向相反。 2. 两个齿轮内啮合时,主动件和从动件的旋 转方向相同。 3. 传动比等于从动齿数比主动办法齿数;也 等于主动转速比从动转速(齿数比为正值, 转速比可能为负值)。 4. 多个齿轮啮合时,中间齿轮只起传力和换 向作用,不起变速作用。 5. 例题
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自动变速器原理与检修
2.行星齿轮机构的组成
最简单的行星齿轮 机构由一个太阳轮、一 个内齿圈、一个行星架 及若干个行星齿轮组成, 一般称为单排行星齿轮 机构。太阳轮、齿圈和 行星架是行星排的三个 基本构件,并且它们具 有公共的固定轴线。
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第五章 齿轮变速器结构与工作原理
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按齿轮排数的不同, 行星齿轮机构分为单排 行星齿轮机构和多排行 星齿轮机构。图a为单 排行星齿轮机构,图b 为多排行星齿轮机构, 它由几个单排行星齿轮 机构组成。自动变速器 中的行星齿轮变速器采 用的就是多排行星齿轮 机构。
1. 单行星轮行星排:行星架虚拟齿数Z3=内 齿圈齿数Z2+太阳轮齿数Z1;且 Z3>Z2>Z1. 2. 双行星轮行星排:行星架虚拟齿数Z3=内 齿圈齿数Z2-太阳轮齿数Z1;且 Z2>Z3>Z1. 3. 比值α=Z2/Z1
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r1 r 2 (1 )r1 r3 , 2 2
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1.行星齿轮机构故障

同手动变速器一样,行星齿轮机构可 能引起的故障主要是齿轮折断,轴承摩 损等。将损坏部件更换后,故障就可排 除,但某一机械部件的损坏必须引起其 前、后两侧相邻部件的摩损甚至损坏, 这时就要仔细检查,尤其是对摩损部件, 应检查其是否有继续使用的可能。
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⑥ 任一个为主动件
任一个为主动 件,无夹持部件, 该机构有两个自 由度,因此不论 以哪两个基本元 件为主动件、从 动件,都不能传 递动力,处于空 挡状态。
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3.双星行星排行星齿轮 机构的变速原理
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① 太阳轮为主动件,行星架为从动 件,齿圈固定。
如图所示,特性方 程中n2=0,因此有: n1-(1+α ) n3 =0, 传动比: ί= n1 / n3= 1 + α 传动比ί大于1且为正 值,因此同向降速。
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3.检查


(1)行星齿轮和轴有无烧蚀现 象
行星齿轮和轴出现烧蚀(边黑),说 明在工作时严重超载,行星轮架或行星轮 轴可能会发生变形。修理时要么更换行星 齿轮机构总成(齿轮应成对更换),要么 就更换行星轮架和行星轴。若行星轮轴部 有旋具刀口时,需用旋具将轴拆下,安装 时要用凡士林把轴与套简间的滚针轴承粘 好。
双星行星排 1-太阳轮;2-齿轮;3-行星架; 4-外行星齿轮;5-内行星齿轮
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• 与液力变矩器配合使用的机械变速器多为行星 齿轮变速器,少数用定轴式齿轮变速器。 • 行星齿轮变速器的优点: • 1、行星传动是一种常啮合传动,有利于实现 自动换档; • 2、它是共轴传动,多点啮合,尺寸小、重量 轻、对称性好、运转平稳、寿命长; • 3、无外力矩支点,有二自由度,便于动力的 汇流与分流; • 4、能形成较理想的传动比。 • 行星齿轮变速器的缺点: • 结构复杂、制造和安装困难。
r2
即为单排行星轮机构运动规律特性方 程式。
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2.单排行星齿轮机构变速原理
设太阳轮、齿 圈和行星架的转速分 别 为 n1 、 n2 和 n3 , 齿 圈与太阳轮的齿数比 为2。则根据能量守 恒定律,由作用在该 机构各元件上的力矩 和结构参数可导出表 示单排行星齿轮机构 一般运动规律的特性 方程式: n1+ α n2-(1+α ) n3=0
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任务五 齿轮变速器 结构与工作原理
第五章 齿轮变速器结构与工作原理
自动变速器原理与检修
液力变矩器虽能在一定范围内自动地、无 级改变扭矩和转速比。
缺点: 存在传动效率低的缺点,且变矩范
围最多只能达到2~4倍,难以满足汽车实际 使用要求。 因此,它在自动变速器中的主要作用是使 汽车起步平稳,并在换挡时减缓传动系的冲击 载荷。 汽车上采用液力变矩器与齿轮变速器串联 组成的液力机械传动。齿轮变速器的作用是使 扭矩、转速再扩2~4倍的变化范围,同时实 现倒挡和空挡。
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(3)不能升挡

变速器机构造成的不升挡的原因 是由于齿圈与离合器组烧结在一起, 离合器组失去其应有的作用,从而引 起不能升挡。
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2.常见损坏形式及原因

①行星齿轮从行星架上脱落,这是行 星齿轮式变速器较常见的故障。主要原因是 配件质量差。 • ②行星轮与行星架间隙过大。主要原因 是自然摩损。 • ③止推轴承或止推垫片破碎。主要原因 是装配时受伤或配件质量差。 • ④卡环脱落。主要原因是配件质量差或 拆卸时将卡环撬变形了。
第五章 齿轮变速器结构与工作原理
自动变速器原理与检修
由上式可知,由 于单排行星齿轮机构 具有两个自由度,在 三个基本件中,任选 两个分别作为主动件 和从动件,而使另一 元件固定不动(该元 件转速为0)或使其 运动受到一定的约束 (该元件的转速为定 值),则机构只有一 个自由度,整个轮系 将以一定的传动比传 递动力。
第五章 齿轮变速器结构与工作原理
自动变速器原理与检修
自动变速器中采用的齿轮变 速器有普通齿轮式和行星齿轮式 两种。
目前,绝大多数轿车自动变 速器中的齿轮变速器为行星齿轮 式,只有少数车型采用普通齿轮 式。
第五章 齿轮变速器结构与工作原理
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学习情景一 行星齿轮机构结构与工作原理
第五章 齿轮变速器结构与工作原理
第五章 齿轮变速器结构与工作原理
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(2)撞击声

撞击声主要在以下两种情况下出现: • 在起动状态踩住制动踏板,将选挡手柄 从P或N挡挂入D或R挡时,变速器内部发出撞 击声;行驶中急加速或急减速时。 • 引起撞击声的原因有各部件间配合间隙 过大;止推垫片摩损过度;止推垫片或止推 轴承漏装。
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