掌握辛普森行星齿轮变速器的结构44页PPT

3-1 行星齿轮机构及换挡执行机构
2.制动器
（1）片式制动器（双活塞型） 在丰田A40和 A340系列自动 变速器中'有一个由外活塞和内活 塞构成的双活塞型制动器，用以 缓冲制动器接合时产生的振动。 如图3-1-11所示。
15 第 三 章 行 星 齿 轮 变 速 机 构
3-1 行星齿轮机构及换挡执行机构
10 第 三 章 行 星 齿 轮 变 速 机 构
3-1 行星齿轮机构及换挡执行机构
1.离合器
自动变速器离合器均为湿式多片式离合 器，它的功用是连接轴与行星齿轮机构中的 元件，或是连接行星齿轮机构中的不同元件。
（1）结构及组成 离合器主要由离合器鼓、活塞、主动摩 擦片、从动钢片、回位弹簧等组成，如图31-7 所示。
—、行星齿轮机构
1.行星齿轮机构的结构与类型 最简单的行星齿轮机构为一个单排行星齿轮机构，如图3-1-1 所示，
由一个太阳轮、—个齿圈、一个行星架及若干行星齿轮组成。
4 第三章 行星齿轮变速机构
3-1 行星齿轮机构及换挡执行机构
1.行星齿轮机构的结构与类型 行星架、太阳轮和齿圈是单
排行星齿轮机构的三个基本构件， 且它们具有公共的固定轴线，如 图3-1-2 所示。
7 第三章 行星齿轮变速机构
3-1 行星齿轮机构及换挡执行机构
2.行星齿轮机构的变速原理
（2）双行星齿轮机 构的运动规律
图3-1-5 所示的传动 简图就是市面上较为流行 的一款自动变速器中的传 动部分。
8 第三章 行星齿轮变速机构
3-1 行星齿轮机构及换挡执行机构
3.单排行星齿轮机构的动力传动方式 如图3-1-6所示，通
3-1 行星齿轮机构及换挡执行机构
1.湿式多片式离合器的检修

序 号
固定 动力输入 动力输出
1 太阳轮 内齿圈 行星架
2 太阳轮 行星架 内齿圈
档位说明
前进、减速传动 前进、超速传动
3 内齿圈 太阳轮 行星架
4 内齿圈 行星架 太阳轮
5 行星架 太阳轮 内齿圈
6 行星架 内齿圈 太阳轮
7
行星架、内齿圈、太阳轮任何 两个连成一体
8 不满足动力传递条件
前进、减速传动 前进、超速传动 倒档、减速传动 倒档、超速传动
32
教师小结二：U341E型自动变速器行星齿轮机构认识 经典回顾：辛普森式（特点；应用）
33
A760E
输入轴
输入
B3
B1
C3
F2
F1
C1
C4
F4
: 离合器 : 制动器 : 单向离合器
B2
B4
F3
C2
输出
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CR-CR式（特点；应用）
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换档执行元件工作情况表（P66/65）
换档杆位置 档位
P
今日任务
17
返 回
18
变速齿轮机构
自动变速器
返
ECU
回
19
返回
20
今日任务
2.2 拆卸丰田U341E型自动变速器 2.2.1 行星齿轮机构基本认识 2.2.2 U341E型自动变速器行星齿轮机构认识 2.2.3 换档执行元件认识
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任务引入
变速齿轮机构的类型及特点： ——普通齿轮式 ——行星齿轮式：圆柱齿轮式；圆锥齿轮式
下次授课内容：——预习 1、单行星排的结构与原理 2、U341E型自动变速器变速齿轮机构结构与原理 3、换档执行元件的基本结构与原理

丰田A43D自动变速器前壳体总成从前至后分别由变矩器 、油泵、超速档箱和前壳体四部分组成。
（2）超速档箱
超速档箱从前至后分别由超速行星排由太阳轮组件、行星架 组件和制动器B0组件组成，离合器C1组件与之相连。
图3-82超速档箱分解图
图3-83超速档箱结构简图和动力传递路线
丰田A43D自动变速器变矩器与齿轮变速装置仿真剖视图
自动变速器壳体前端用螺栓与发动机壳体连接。
大众01M自动变速器前壳体总成从前至后分别由变矩器、 油泵、行星齿轮变速装置和壳体四部分组成。
图3-97 01M行星齿轮变速装置结构简图
2、01M行星齿轮变速装置
（1）制动器B2
B2为湿式多片制动器。B2活塞在油泵壳体内，B2钢片摩 擦片组靠近B2活塞，B2摩擦片内花键与B2毂花键连接， B2钢片外花键与B2鼓（变速器外壳）花键连接，B2传动 套与B2毂、太阳轮壳（与太阳轮一体）均为花键连接。
制动器B1、B2壳体相连，B1B2鼓内均有活塞、钢片摩擦 片、回位弹簧、弹簧座及卡环等。
B1毂与公共太阳轮键连接，B1工作使公共太阳轮制动。
（5）制动器B2与单向离合器F1
B2鼓内有活塞、钢片摩擦片、回位弹簧、弹簧座及卡环等。 B2毂为F1外环，F1内环与公共太阳轮轴颈过度配合。 B2工作使太阳轮单向制动。
（8）输出轴组件
输出轴组件由前齿圈后行星架连成一体，为行星齿轮变速 装置的转矩输出装置。
在输出轴壳体后内后端的后齿圈中心孔内花键通过中间传 动轴的外花键与离合器C1毂相连。
二、拉维奈尔赫式行星齿轮变速装置传动结构 实物剖析
1、大众01M自动变速器总成分解
大众01M自动变速器为发动机横置前驱式，行星齿轮变速装 置装在自动变速器外壳内。

第三节 齿轮变速器（机械传动系统）
1
第三节 齿轮变速器
作用：具备普通手动变速器所有的作用。 （1）改变传动比； （2）实现到车行驶； （3）中断动力传递。
结构组成：变速齿轮机构和换档执行机构。
典型的齿轮变速机构的形式：平行轴式（或称定轴式、 普通齿轮式）和行星齿轮式（包括有辛普森式、拉维 娜式、串联式等）。
片式制动器
• 9-弹簧 • 10-活塞 • 11-内外O形密
封圈 • 12-壳体 • 13-滚针轴承 • 14-推力轴承 • 15-密封环52
制动器 53
带式制动器的结构与工作原理
制动器间隙由调 整螺钉调整。
54
带式制动器
伺服机构的形式有： 直杆式、杠杆式、钳形式等。
55
3、单向离合器
作用：利用单向锁止的原理实现对单排元 件的固定或者是单排中两个元件的锁止或 者前后两个单排元件的连接。
8
一、单排行星齿轮机构分析
传动方案：有8种。
9
一、单排行星齿轮机构分析
档位设置： 行星齿轮架作从动件---------1档或2档 两元件连接后带另一元件-----3档 行星齿轮架作主动件---------O/D档 行星齿轮架固定-------------倒档。
10
二、行星排的组合
现代轿车自动变速器所采用的行星齿轮机构包括复合 式行星齿轮机构和串联式行星机构。
23
三、行星排的表达方式
捷豹JX波箱
24
三、行星排的表达方式
4HP20
25
三、行星排的表达方式
09G变速器结构
26
三、行星排的表达方式
09G变速器结构
27
三、行星排的表达方式

9.2
辛普森行星齿轮变速器
1) D1档：C0、C1、F0、F2
9.2
辛普森行星齿轮变速器
2) D2档：C0、C1、B2、F0、F1
9.2
辛普森行星齿轮变速器
3) D3档：C0、C1、C2、B2、F0
9.2
辛普森行星齿轮变速器
4) OD档：C1、C2、B0、B2Байду номын сангаас
9.2
辛普森行星齿轮变速器
5) 21档：同D1 6) 23档：同D3 7) L2档：同22
6) R档：C2、B3
9.2
辛普森行星齿轮变速器
7) P档：
9.2
辛普森行星齿轮变速器
二、四档Simpson行星齿轮变速器 以凌志LS400的A341E、A342E为例。 1. 结构、组成
9.2
辛普森行星齿轮变速器
9.2
辛普森行星齿轮变速器
9.2
辛普森行星齿轮变速器
2. 各档动力传动路线
9.2
9.2
辛普森行星齿轮变速器
一、三档Simpson行星齿轮变速器 1. 结构、组成
9.2
辛普森行星齿轮变速器
1) 结构特点 • 二根轴：输入轴、输出轴 • 两个离合器（C1、C2），三个制动器（B1、B2、B3）， 两个单向离合器（F1、F2） • 两排行星齿轮机构：共用一个太阳轮，前排行星架、 后排齿圈与输出轴相连
9.2
辛普森行星齿轮变速器
8) L1档： C0、C1、B3、F0、F2
9.2
辛普森行星齿轮变速器
9) R位：C0、C2、B3
9.2
辛普森行星齿轮变速器
10) P位：
3. 各档动力传动路线： 1) D1档：C1、F2

n2 1
第1排矢量图
第2排矢量图
第3排矢量图
图3—43 倒档时行星齿轮机构运动矢量图
R3
n3 2
R n2 2 2
R1
n1 2
R3
2）用矢量图法计算R档传动比和传动方向
①R档时第一行星排运动矢量图如图3-43中第1排矢量图所示。1n3=1n2=1n1 ②R档时第二行星排运动矢量图如图3-43中第2排矢量图所示。因离合器C2工作，把共用太阳轮与第一行星排
1 图3-44b D1档行星齿轮变速装置转矩传动结构简图
图3-44c D1档行星齿轮变速装置转矩传动仿真图
1）D1档转矩传动分析
从表3-3可知，D1档时C0、C1、F0、F2工作。其具体传动情况如图3-44所示。当C0 与F0工作后，可把超速行星排内的行星架与太阳轮连成一体，整个行星排成一刚体 （原理如前所述），D1档时，使超速行星排内的齿圈以1∶1的传动比把涡轮的转矩传 递给离合器C1的鼓与毂。
3）R档传动比计算 ①用运动方程计算R档传动比
从图3-43的传动过程可知，在R档时动力是直接由第二排传出，用第二行星排运动方程计算传动比即可。 第二行星排运动方程为 n1+a.n2－(1+a)n3=0 上式中，n1、n2、n3分别为第二排太阳轮、齿圈和行星架转速。
a= Z2齿圈齿数/Z1太阳轮齿数＞1。 将n3=0代入上式中，得: n1+a.n2 =0 n1=-a·n2 n1/n2=-a＞1 即主动轴转数大于输出轴转速，是减速传动，式中的“－”号表示主被动旋转方向相反。
档位 档位
离合器
制动器
单向离合器
C0
C1
C2
B0
B1
B2
B3
F0

第三章 行星齿轮变速器结构与工作原理
学习目标：
掌握行星齿轮机构变速原理 掌握辛普森式自动变速器行星齿轮机构的
结构及自动换挡原理 掌握拉威娜式自动变速器行星齿轮机构的
结构及自动换挡原理 掌握自动变速器施力装置的结构及工作原
理
*** 齿轮传动的一般规律
齿轮传动的特点：
优点：传动平稳、可靠、效率高、寿命长、 结构紧凑、传动速度和功率范围广
图3-6 单排行星齿轮机构各种传动方案
运动规律分析：
表3-1 行星齿轮机构传动方案选配表
序号 1 2 3 4 5 6
传动特性 大减速比 大增速比 小减速比 小增速比 减速反向 增速反向
方案 (a) (d) (e) (b) (c) (f)
固定 齿圈 齿圈 太阳轮 太阳轮 行星架 行星架
主动 太阳轮 行星架
*** 离合器 1、离合器的作用 ⑴变速器动力的输出或输出 ⑵连接行星齿轮机构中的两个部件
2、离合器的组成
图3-8 自动变速器离合器
3、离合器的工作过程
*** 制动器 1、制动器的分类及组成 ⑴湿式多片制动器
图3-9 片式制动器结构及工作原理
⑵带式制动器
图3-10 带式制动器结构
制动器分类： ①单边式和双边式 ②直接作用式和间接作用式
表3-2 双排行星齿轮机构传动方案特性表
序号 输入端
1
件1
2
件1
3
件1
4
件1
5
件4
6
件4
7 件1及件4
8 件1及件4
输入元件 前齿圈 前齿圈 前齿圈 前齿圈
共用太阳轮 共用太阳轮 前齿圈/太阳轮 前齿圈/太阳轮
输出端 件3 件6 件3 件6 件3 件6 件3 件6