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自动变速器行星齿轮机构 秦航 2010.4.25 机械传动机构的构成 行星齿轮构成 行星齿轮一方面可绕自己的轴线回转，另一方面又可随着行星架一起绕其固定轴线旋转，即既有自转又有公转。 齿轮基础 单排行星齿轮机构 特点 行星齿轮机构在结构方面具有下列特点： ①太阳轮、行星架和齿圈都是同心的，即围绕公共轴线旋转。这能够取消诸如手动变速器所使用的中间轴和中间齿轮。 ②所有齿轮始终相互啮合，换档时无需滑移齿轮，因此摩擦磨损小，寿命较长。 ③结构简单、紧凑，其载荷被分配到数量众多的齿上，强度大。 ④可获得多个传动比 变速原理及传动比 设上图所示行星齿轮机构中的太阳轮、齿圈、行星架的转速分别为n1、n2、n3, 太阳轮、齿圈的齿数分别为z1、z2，齿圈与太阳轮的齿数比为α。根据能量守恒定律，可得单一行星齿轮机构一般运动规律特性方程式 M1ω1+M2ω2+M3ω3=0 n1+αn2-(1+α)n3=0 n1—太阳轮转速； n2—齿圈转速； n3—行星架转速； α—齿圈与太阳轮的齿数比,α=z2/z11 动力传动方式 1) 太阳轮主动，行星架从动，齿圈制动，则n2＝0，故传动比 i13＝n1/n3＝1＋α1 同向减速，低速档 2) 太阳轮制动，齿圈主动，行星架从动，则n1＝0，故传动比 i23＝n2/n3＝(1＋α)/α1 同向减速，高速档 3) 太阳轮制动，行星架主动，齿圈从动，则n1＝0，故传动比 i32＝n3/n2＝ α/(1＋α)1 同向增速，超速档 4) 齿圈制动，行星架主动，太阳轮从动，则n2＝0，故传动比 i31＝n3/n1＝ 1 /(1＋α)1 同向增速，超速档 5) 行星架制动，太阳轮主动，齿圈从动，则n3＝0，故传动比 i12＝n1/n2＝－α0 反向减速，倒档 反向增速，汽车上不采用 7）如果n1＝n2，则n3＝n1＝n2，故传动比 i＝1 同向同速，直接档 8) 如果所有元件无约束，则动力无法传动 空档 三、换挡执行机构 行星齿轮变速器中的所有齿轮都处于常啮合状态，挡位变换必须通过以不同方式对行星齿轮机构的基本元件进行约束(即固定或连接某些基本元件)来实现。能对这些基本元件实施约束的机构，就是行星齿轮变速器的换挡执行机构。 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。 离合器片 离合器 (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，片上有钢基粉末冶金层或合成纤维层。 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。 (3)工作情况： 离合器接合：当压力油经油道进入活塞左面的液压缸时，液压力克服弹簧力使活塞右移，将所有离合器片压紧。 离合器分离：当控制阀将作用在离合器液压缸的油压力撤除后，离合器活塞在回位弹簧的作用下回复原位，并将缸内的变速器油从进油孔排出。 离合器自由间隙：离合器处于分离状态时，离合器片之间有一定的轴向间隙，以保证钢片和摩擦片之间无轴向压力。 工作情况 （4）安全阀的功用 压力油进入液压缸时，钢球在油压作用下压紧在阀座上，安全阀处于关闭状态，保证液压缸的密封。 压力油排出时，缸体内的压力下降，安全阀在离心力作用下离开阀座处于开启状态，残留在缸内的液压油因离心力作用排出，使离合器分离彻底。 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。 能通过增减摩擦片数来满足不同排量发动机的要求，故小轿车使用很多。 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。内弹簧为旋转鼓反作用力的缓冲弹簧，防止活塞振动。调整点多在带的支撑端，可在体外调整或拆下油底调整。拧动调整螺栓来调整（旋紧再松2～3圈），调好后再用锁紧螺母锁紧。 优点：结构简单易于安