[理学]自动变速器齿轮变速机构3.ppt

齿轮变速机构 简单的行星齿轮机构 SIMPSON行星齿轮机构 SIMPSON行星齿轮机构的 执行元件 知识回顾： 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。 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。 单行星排实物图 单行星排变速原理 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 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 为前进降速档， 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) 为前进超速档，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+1/α 为前进降速档，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) 为前进超速档，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： i12=z2/z1=- α 为倒档，减速档。 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 为倒档，超速档。 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。此种状态相当于空档。 辛普森式行星齿轮机构示意图 三、双行星 单行星排齿轮变速机构 三、双行星 单行星排齿轮变速机构 四、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 (2)离合器构造：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。 （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某个基本元件，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圆花犍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档。 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