第3章-行星齿轮变速器结构与工作原理
- 格式：ppt
- 大小：6.23 MB
- 文档页数：83
下载文档原格式
合集下载
行星齿轮变速箱原理
行星齿轮变速箱原理
行星齿轮变速箱是一种常见的自动变速器，它主要由太阳轮、行星轮和环形轮组成。
其工作原理如下：
1. 太阳轮是行星齿轮变速箱的输入轴，通过发动机的动力传输至变速箱。
太阳轮上有一组齿轮，称为行星架，它与行星轮和环形轮相连。
2. 行星轮是连接在行星架上的一组齿轮。
它们围绕太阳轮旋转，并与外部的环形轮相连。
同时，每个行星轮上还有一个孔，称为行星轮孔。
3. 环形轮是固定在变速箱壳体中的齿轮。
它与行星轮的齿轮进行啮合，并通过输出轴将动力传递出去。
4. 在行星齿轮变速箱中，通过控制行星轮和环形轮的连接方式，可以实现不同的速度转换。
当某个行星轮与太阳轮和环形轮同时连接时，太阳轮的动力将传递给该行星轮，然后经过行星轮的轮毂齿轮传递至环形轮。
这样，输出轴将得到一个特定的速度比。
5. 当需要变换速度时，可以通过控制离合器或制动器来改变行星轮和环形轮的连接方式。
例如，将行星轮与太阳轮连接，而与环形轮分离，就可以实现高速档。
而将行星轮与环形轮连接，而与太阳轮分离，就可以实现低速档。
通过以上操作，行星齿轮变速箱可以实现连续平稳的变速过程，满足不同驾驶条件下的动力需求。
汽车自动变速器构造与维修电子课件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.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
行星齿轮变速器原理解析
•换档方式：手动变速器通过齿轮在轴上 的滑动或齿套啮合来实现换档；自动变速 器则是通过多片式离合器的接合与分离来 实现换档。
齿轮变速机构原理:
前离合器接合，后离合器分离，为低档； 前离合器分离，后离合器接合，为超速档。
二、行星齿轮变速机构
行星齿轮机构的组成： 它由太阳轮或称为中心轮、行星齿轮、行
２、传动比计算
小齿轮做中间齿轮 ，与传动比无关。 当行星架未制动时 ，行星架３以n3 转动。对整体行星 排施加一个与行星 架３转速大小相等 、方向相反的速度 －n3，这对构件的 相对速度无影响， 使行星排变为定轴 式转动。
齿圈
行星轮
太阳轮
行星架
传动比：i
主动轴转速n主 从动轴转速n从
＝从动齿轮齿数Ｚ从 主动齿轮齿数Ｚ主
备注
太阳轮 行星架 齿圈 行星架 太阳轮 齿圈
n1/n3=1+α n3/n1=1/1+α
同向 减速增扭
同向 增速减扭
2）锁定太阳轮
行星轮自动并顺时针公转， 齿圈也顺时针旋转 问题：以下两种类型在AT 中适宜做哪一个档位？
主动件 齿圈
从动件 锁定件 行星架 太阳轮
行星架 齿圈
太阳轮
传动比 n2/n3=1+α/α
转，降速，传动比较大，在汽车上常用作前进2档；反之 ，若行星架主动，齿圈被动，最大齿轮带动较大齿轮旋 转，升速，传动比略小于1，在汽车上用作前进超速1档
3．当行星架固定时 太阳轮主动，齿圈被动，最小齿轮带动较大齿轮旋
转，降速，反向，在汽车上用作倒档。
五、换档执行机构工作原理
行星齿轮变速器的换档执行机构主要 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。
齿轮变速机构原理:
前离合器接合，后离合器分离，为低档； 前离合器分离，后离合器接合，为超速档。
二、行星齿轮变速机构
行星齿轮机构的组成： 它由太阳轮或称为中心轮、行星齿轮、行
２、传动比计算
小齿轮做中间齿轮 ，与传动比无关。 当行星架未制动时 ，行星架３以n3 转动。对整体行星 排施加一个与行星 架３转速大小相等 、方向相反的速度 －n3，这对构件的 相对速度无影响， 使行星排变为定轴 式转动。
齿圈
行星轮
太阳轮
行星架
传动比：i
主动轴转速n主 从动轴转速n从
＝从动齿轮齿数Ｚ从 主动齿轮齿数Ｚ主
备注
太阳轮 行星架 齿圈 行星架 太阳轮 齿圈
n1/n3=1+α n3/n1=1/1+α
同向 减速增扭
同向 增速减扭
2）锁定太阳轮
行星轮自动并顺时针公转， 齿圈也顺时针旋转 问题：以下两种类型在AT 中适宜做哪一个档位？
主动件 齿圈
从动件 锁定件 行星架 太阳轮
行星架 齿圈
太阳轮
传动比 n2/n3=1+α/α
转，降速，传动比较大，在汽车上常用作前进2档；反之 ，若行星架主动，齿圈被动，最大齿轮带动较大齿轮旋 转，升速，传动比略小于1，在汽车上用作前进超速1档
3．当行星架固定时 太阳轮主动，齿圈被动，最小齿轮带动较大齿轮旋
转，降速，反向，在汽车上用作倒档。
五、换档执行机构工作原理
行星齿轮变速器的换档执行机构主要 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。
行星齿轮变速器的工作原理
行星齿轮变速器的工作原理
行星齿轮变速器是一种常用的机械传动装置，主要用于传递动力和变速。
它由太阳轮、行星轮、内齿轮和外齿轮四个基本部件组成。
工作原理如下：
1. 太阳轮是输入轴，通过输入轴传递动力给行星轮。
2. 行星轮是固定在太阳轮周围的轮子，其齿数通常比太阳轮多。
每一个行星轮都通过行星架连接到内齿轮。
3. 内齿轮是位于行星轮内部的轮子，与每个行星轮咬合。
它的齿数与行星轮相同，但反向安装。
4. 外齿轮是输出轴，固定在内齿轮上，通过内齿轮传递动力给外齿轮。
在工作过程中，输入轴的旋转动力会通过太阳轮传递给行星轮，行星轮则通过行星架将动力分散到多个行星轮上。
每一个行星轮与内齿轮咬合，再经由内齿轮传递给输出轴的外齿轮。
通过改变太阳轮和行星轮的相对位置，可以实现不同的速比。
例如，当太阳轮固定不动时，行星轮绕太阳轮旋转，输出轴便会以较高的速度旋转，实现加速。
相反，如果行星轮固定不动，太阳轮旋转，则输出轴会以较低的速度旋转，实现减速。
总结起来，行星齿轮变速器通过太阳轮、行星轮、内齿轮和外齿轮的组合，利用它们之间的齿轮传动关系，实现输入轴和输出轴之间的速度变换。
它具有结构紧凑、传动平稳、承载能力强等优点，在各种机械设备中得到广泛应用。
自动变速器行星齿轮机构---第三章
2. 功率流分析 规则： （1）一端所受转矩方向与其转速方向相同 （M、n或-M、-n），功 率为正，输入端 （2）一端所受转矩方 向与其转速方向相反 （M、-n或-M、n）， 功率为负，输出端 转速(+,-)
三、传动效率 相对功率法： 根据行星排各构件的相对转速、转矩和传递 功率计算。 两点假设： 1. 只计算和相对运动有关的齿轮啮合损失， 其它不计； 2. 相对运动的齿轮啮合损失与定轴传动相同， 外啮合效率0.97，内啮合效率0.98。
2. 档位情况
选档杆 位置 换档执行元件 C1 1 D 2 3 2 L R 1 2 1 倒档 ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ C2 B1 B2 B3 F1 F2 ○ 发动机 制动
档位
P
N
驻车档
空档
○
3. 各档动力传动路线：
1) D1档：C1、F2
主动太阳轮
从动行星架
行星小齿轮
主动齿圈
• 8) 如果所有元件无约束，则动力无法传动 • 空档
太阳轮
行星架
行星小齿轮
主动齿圈
二、车辆传动用行星齿轮机构 1. 单星行星排：一个行星轮同时内外啮合 普通式行星排 复式双联行星排
2. 双星行星排： 两个行星轮 普通式 长短行星轮式 3. 圆锥行星齿轮 行星排 行星架输入动 力，太阳轮输出 对称结构 非对称结构
z
w 3 1 2
实现一个档要结合2-1个
操纵件
如有2个操纵件
可得
C 2
1 z
个档
2. 行星机构速度关系式（数学分析法） 给整个行星机构加反向转速nj，对绝对座标： 行星架转速＝ nj－ nj＝0 太阳轮转速＝ nt－ nj 齿圈转速＝ nq－nj，按定轴传动处理
第章 行星齿轮变速器结构与工作原理
太阳轮
宁夏工商职业技术学院
2、拉威娜式自动变速器齿轮机构动力传递 路线
1）行星架制动，小太阳轮输入 传动路线： 小太阳轮→短行星齿轮→长行星齿轮（仅有
自转）→内齿圈→输出轴，此变速结果为 同向减速传动。
宁夏工商职业技术学院
2）大太阳轮制动，小太阳轮输入 传动路线： 小太阳轮→短行星齿轮→长行星齿轮（随
应用相对较小。
3 小减速比 (e) 太阳轮 齿圈 行星架 汽车自动变速器减速挡。
4 小增速比 (b) 太阳轮 行星架 齿圈 汽车自动变速器超速挡。
5 减速反向 (c) 行星架 太阳轮 齿圈 汽车自动变速器倒挡。
6 增速反向 (f) 行星架 齿圈 太阳轮
应用相对较小。
宁夏工商职业技术学院
3.2.4 多排行星齿轮机构
离合器、制动器、单向离合器统称为自动变速器行星 齿轮机构换档执行元件或施力元件。
宁夏工商职业技术学院
3.4 典型行星齿轮传动原理及工作 分析
3.4.1 拉威娜式行星齿轮传动原理
图3-13 拉威娜式行星齿轮变速机构 1-小（前）太阳轮；2-行星架；3-短行星轮；4-长行星齿轮；5-齿圈；6-大（后）太阳轮
轮机构等速传动。
宁夏工商职业技术学院
2、离合器的组成
图3-8 自动变速器离合器
宁夏工商职业技术学院
3、离合器的工作过程
各钢片与摩擦片压紧接 合在一起时，具有共同 转速并传递相应的转矩。
芯体或壳体可以与输入轴、 输出轴、太阳轮、内齿圈、 行星架、单向离合器中任 意一个部件直接或间接相 连。
通过壳体或芯体可将输入（力矩 及转速）导入或将输出（变换后 的力矩及转速）导出，也可将行 星齿轮机构中的任两个元件连接 一起，实现直接传动。
宁夏工商职业技术学院
2、拉威娜式自动变速器齿轮机构动力传递 路线
1）行星架制动，小太阳轮输入 传动路线： 小太阳轮→短行星齿轮→长行星齿轮（仅有
自转）→内齿圈→输出轴，此变速结果为 同向减速传动。
宁夏工商职业技术学院
2）大太阳轮制动，小太阳轮输入 传动路线： 小太阳轮→短行星齿轮→长行星齿轮（随
应用相对较小。
3 小减速比 (e) 太阳轮 齿圈 行星架 汽车自动变速器减速挡。
4 小增速比 (b) 太阳轮 行星架 齿圈 汽车自动变速器超速挡。
5 减速反向 (c) 行星架 太阳轮 齿圈 汽车自动变速器倒挡。
6 增速反向 (f) 行星架 齿圈 太阳轮
应用相对较小。
宁夏工商职业技术学院
3.2.4 多排行星齿轮机构
离合器、制动器、单向离合器统称为自动变速器行星 齿轮机构换档执行元件或施力元件。
宁夏工商职业技术学院
3.4 典型行星齿轮传动原理及工作 分析
3.4.1 拉威娜式行星齿轮传动原理
图3-13 拉威娜式行星齿轮变速机构 1-小（前）太阳轮；2-行星架；3-短行星轮；4-长行星齿轮；5-齿圈；6-大（后）太阳轮
轮机构等速传动。
宁夏工商职业技术学院
2、离合器的组成
图3-8 自动变速器离合器
宁夏工商职业技术学院
3、离合器的工作过程
各钢片与摩擦片压紧接 合在一起时，具有共同 转速并传递相应的转矩。
芯体或壳体可以与输入轴、 输出轴、太阳轮、内齿圈、 行星架、单向离合器中任 意一个部件直接或间接相 连。
通过壳体或芯体可将输入（力矩 及转速）导入或将输出（变换后 的力矩及转速）导出，也可将行 星齿轮机构中的任两个元件连接 一起，实现直接传动。
行星齿轮式电控自动变速器的工作原理
行星齿轮式电控自动变速器的工作原理1. 介绍行星齿轮式电控自动变速器是一种高效、智能化的变速器装置，广泛应用于现代汽车中。
它通过电控系统控制行星齿轮的组合方式，实现车辆的换挡操作。
本文将详细介绍行星齿轮式电控自动变速器的工作原理。
2. 基本构造行星齿轮式电控自动变速器由多个组成部分构成，包括行星齿轮组、离合器、制动器、液力变矩器等。
其中，行星齿轮组是变速器的核心部件，起到变速的作用。
3. 工作原理行星齿轮组由太阳齿轮、行星齿轮和环齿轮组成。
太阳齿轮与发动机输出轴相连，环齿轮与动力输出轴相连，而行星齿轮则与变速器的各个挡位相连。
3.1 挡位选择在行星齿轮组中，太阳齿轮为输入，环齿轮为输出。
通过选择不同的行星齿轮来改变太阳齿轮与环齿轮之间的传动关系，从而达到不同挡位的选择。
3.2 换挡过程当驾驶员需要换挡时，电控系统会根据车速、转速等信息进行判断，并控制离合器和制动器的工作，通过改变行星齿轮的组合方式来实现换挡操作。
具体来说，换挡过程可分为以下几个步骤：1.离合器切换：在需要换挡时，电控系统首先会切断当前挡位的离合器，断开传动。
同时，预先准备下一个挡位的离合器，以便实现顺畅的换挡。
2.制动器操作：电控系统会根据需要制动的情况来控制制动器的操作。
制动器主要用于暂时锁定行星齿轮，防止不必要的滑动。
3.行星齿轮组组合变化：在离合器切换和制动器操作完成后，电控系统会根据需要的挡位来改变行星齿轮的组合方式。
通过控制制动器和离合器的工作，行星齿轮的不同组合可以实现不同的挡位选择。
4.离合器连接：当行星齿轮组组合变化完成后，电控系统会连接相应挡位的离合器，以重新建立传动关系。
5.离合器释放：当离合器连接完成后，电控系统会逐渐释放离合器，并通过制动器来实现换挡的顺畅完成。
4. 优点和应用行星齿轮式电控自动变速器相比传统变速器具有以下优点：•换挡平顺：利用电控系统控制换挡过程，可以实现平顺的换挡，提高驾驶舒适性。
•换挡快速：电控系统能够快速判断换挡时机，并控制各个部件的操作，从而实现快速换挡。
自动变速器行星齿轮机构ppt课件
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
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
自动变速器行星齿轮机构的工作原理
自动变速器行星齿轮机构是一种用于实现自动换挡的机构，其基本原理是利用行星齿轮机构来改变动力传递的方向和比值，从而根据行驶工况自动变换不同的传动比。
具体来说，自动变速器的行星齿轮机构主要由太阳轮、齿圈、行星架和行星齿轮等元件组成。
在行驶过程中，变速器会根据发动机负荷、车速和制动器使用情况等因素，自动切换不同的传动比，以满足动力传递、油耗和换挡平顺性等方面的需求。
在行星齿轮机构中，太阳轮、齿圈、行星架和行星齿轮等元件可以围绕各自的轴线旋转。
当某个元件受到驱动力时，它会与周围的元件产生一定的相对运动，从而改变传动比。
具体而言，当输入轴转动时，太阳轮、行星架和齿圈等元件也会随之转动，但它们的转速和方向会根据行星齿轮机构的不同而有所差异。
通过控制太阳轮、行星架和齿圈等元件之间的传动比和转速，自动变速器可以实现不同的换挡动作。
总之，行星齿轮机构通过控制动力传递的方向和比值，实现了自动变速器的换挡功能。
它是一种非常重要的机械结构，对于提高汽车的动力性和经济性、改善行驶平顺性和降低噪声等方面具有重要的作用。
第三章 拉维娜式行星齿轮自动变速器的结构与原理
1-太阳轮；2-内行星轮（短行星轮）；3-外行星轮（长行星轮）；4-齿圈；5-行星架
图 双行星齿轮式行星齿轮机构的结构简图
• 双行星轮齿轮排运动特性方程：
n1 an3 (1 a)nH
3.2.1P位和N位
• 无任何元件工作，不传递动力。
3.2.2R位
• （C3、 B1工作） • 发动机工作→动力→输入轴→C3→大太阳
C3
B1
B2
F
P
停车
R
倒档
○
○
N
空档
D1
○
○
D2
○
D
D3
○○○○源自D4○OL
1
○
○
3.2 大众01N型自动变速器 行星齿轮变速机构的原理
• 知识链接：双行星齿轮式行星齿轮机构的 传动原理
• 3.2.1P位和N位 • 3.2.2R位 • 3.2.3D位 • 3.2.4L位
双行星轮式行星齿轮机构的结构和 传动原理
名称
前进档离合器 直接档离合器 倒档离合器 1、倒档制动器 超速档和2档制动器 1档单向离合器
作用
可使动力由输入轴传给小太阳轮 可使动力由输入轴传给行星齿轮架 可使动力由输入轴传给大太阳轮 固定行星架 固定大太阳轮 锁止行星架逆时针转动
表 大众01N自动变速器换档执行元件工作表
变速杆位置
档位 C1 C2
3.2.4L位
• （C1、 B1工作 ）
汽车自动变速器构造与维修
第三章 拉维娜式行星齿轮 自动变速器的结构与原理
• 3.1 大众01N型自动变速器行星齿轮变速机构的 结构
• 3.2 大众01N型自动变速器行星齿轮变速机构的 原理
3.1 大众01N型自动变速器行星齿轮 变速机构的结构
图 双行星齿轮式行星齿轮机构的结构简图
• 双行星轮齿轮排运动特性方程：
n1 an3 (1 a)nH
3.2.1P位和N位
• 无任何元件工作，不传递动力。
3.2.2R位
• （C3、 B1工作） • 发动机工作→动力→输入轴→C3→大太阳
C3
B1
B2
F
P
停车
R
倒档
○
○
N
空档
D1
○
○
D2
○
D
D3
○○○○源自D4○OL
1
○
○
3.2 大众01N型自动变速器 行星齿轮变速机构的原理
• 知识链接：双行星齿轮式行星齿轮机构的 传动原理
• 3.2.1P位和N位 • 3.2.2R位 • 3.2.3D位 • 3.2.4L位
双行星轮式行星齿轮机构的结构和 传动原理
名称
前进档离合器 直接档离合器 倒档离合器 1、倒档制动器 超速档和2档制动器 1档单向离合器
作用
可使动力由输入轴传给小太阳轮 可使动力由输入轴传给行星齿轮架 可使动力由输入轴传给大太阳轮 固定行星架 固定大太阳轮 锁止行星架逆时针转动
表 大众01N自动变速器换档执行元件工作表
变速杆位置
档位 C1 C2
3.2.4L位
• （C1、 B1工作 ）
汽车自动变速器构造与维修
第三章 拉维娜式行星齿轮 自动变速器的结构与原理
• 3.1 大众01N型自动变速器行星齿轮变速机构的 结构
• 3.2 大众01N型自动变速器行星齿轮变速机构的 原理
3.1 大众01N型自动变速器行星齿轮 变速机构的结构
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性，平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益，请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间：9:00-18:30)。
α=Z2/Z1 因 Z2>Z1 所以 α>1,则行星齿轮机构的一般运动规律可 表达为：
宁夏工商职业技术学院
1）将内齿圈固定，以太阳轮为主动件，行星架为从动件， 传动比为1+α。即可获得减速传动，且α>2.
2)将太阳轮固定，以行星架为主动件，内齿圈为从动件， i=α/(1+α).即可获得增速传动，0.5<i<1。
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
输出元件
固定元件
前行星架及后齿圈
件4
后行星架
件4
后齿圈
件6
后齿圈
件6
前行星架及后齿圈 后行星架
传动比i >1 (较大)
约等1 >1 (较小) 无传动
<-1 无传动
1 1
宁夏工商职业技术学院
3.2.5 行星齿轮传动的优缺点：
第三章 行星齿轮变速器结构与工作原理
沈阳理工大学应用技术学院
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
宁夏工商职业技术学院
3.1 齿轮传动的一般规律
齿轮传动的特点：
星齿轮机构和多排行星齿轮机构。
宁夏工商职业技术学院
3.2.2 单排行星齿轮机构的运动规律
无任何元件固定，无固定传动比 固定某一元件，有固定传动比 固定两元件，三元件一同旋转
宁夏工商职业技术学院
3.2.3 行星齿轮机构的变速原理
图3-6 单排行星齿轮机构各种传动方案
宁夏工商职业技术学院
在单排行星齿轮机构中，行星轮只起中间轮作用， 因此单排行星齿轮机构的传动比取决于太阳轮齿数Z1和 内齿圈齿数Z2，与行星齿轮的齿数无关。 即内齿圈与太阳轮的齿数比为：
6）将行星架固定，以内齿圈为主动件，太阳轮 为从动件，i=﹣1/α。是3）的逆传动，可获增 速反向传动。
宁夏工商职业技术学院
表3-1 行星齿轮机构传动方案选配表
序 传动特性 方案 固定
号
主动
从动
应用
1 大减速比 (a)
齿圈
各种减速机，汽车变速器 太阳轮 行星架
等。
2 大增速比 (d)
齿圈 行星架 太阳轮
3.2 行星齿轮机构的结构与传动原 理
3.2.1 行星齿轮机构的组成
图3-5 单排行星齿轮机构 1-太阳轮；2-行星轮；3-齿圈；4-太阳轮输入轴；5-行星轮轴；6-行星架；7-行星架输出轴
宁夏工商职业技术学院
行星齿轮机构的分类： 按行星架上所安装的行星齿轮的组数
不同，分为单行星排和双行星排； 按行星齿轮组数不同，分为单排行
轮机构等速传动。
宁夏工商职业技术学院
2、离合器的组成
图3-8 自动变速器离合器
宁夏工商职业技术学院
3、离合器的工作过程
各钢片与摩擦片压紧接 合在一起时，具有共同 转速并传递相应的转矩。
芯体或壳体可以与输入轴、 输出轴、太阳轮、内齿圈、 行星架、单向离合器中任 意一个部件直接或间接相 连。
通过壳体或芯体可将输入（力矩 及转速）导入或将输出（变换后 的力矩及转速）导出，也可将行 星齿轮机构中的任两个元件连接 一起，实现直接传动。
为了解决这一难题，采用行星齿轮机构，唯一的缺点是 增加了工装匹配难度。
宁夏工商职业技术学院
3.1.3 齿轮的传动规律
渐开线齿轮传动的可分性：渐开线 齿轮的传动比不受实际中心距的影响。
迄今为止可分性是渐开线齿轮所独 有的特性，这对渐开线齿轮的加工、安 装和使用维护都是十分有利的。
宁夏工商职业技术学院
应用相对较小。
3 小减速比 (e) 太阳轮 齿圈 行星架 汽车自动变速器减速挡。
4 小增速比 (b) 太阳轮 行星架 齿圈 汽车自动变速器超速挡。
5 减速反向 (c) 行星架 太阳轮 齿圈 汽车自动变速器倒挡。
6 增速反向 (f) 行星架 齿圈 太阳轮
应用相对较小。
宁夏工商职业技术学院
3.2.4 多排行星齿轮机构
3)将行星架固定，以太阳轮为主动件，内齿圈为从动件， i=α，即可获得减速反向传动。
4）将内齿圈固定，以行星架为主动件，太阳轮为从动件， 可获得增速传动，i<0.5。
宁夏工商职业技术学院
5）将太阳轮固定，以内齿圈为主动件，行星架 为从动件， i=1+（1/α)，是2）的逆传动，即 可获得减速传动， 0.5<i<1。
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
缺点：制造、加工成本高
宁夏工商职业技术学院
3.1.1 齿轮传动的组成
组成：主动齿轮与从动齿轮 齿轮传动要求准确平稳，即要求在传
动过程中，瞬时传动比保持不变，以免 产生冲击振动和噪声。
宁夏工商职业技术学院
a) 齿轮机构实物
图3-1 齿轮传动机构
图3-7 多排行星齿轮机构 1-前齿圈；2-前行星轮；3-前行星架和后齿圈组件；4 -前后太阳轮组件；5-后行星轮；6-后行星架
宁夏工商职业技术学院
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1ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ
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
优点：
⑴体积小、质量小、结构紧凑、承载能力大。 ⑵传动效率高 ⑶传动比较大，可实现运动的合成与分解 ⑷运动平稳
缺点：
材料价格高、结构复杂、制造安装困难
宁夏工商职业技术学院
3.3 行星齿轮变速器的换挡执行机 构的工作原理
3.3.1 离合器
1、离合器的作用 ⑴变速器动力的输入或输出，其功能等于普通
机械变速器的离合器。 ⑵连接行星齿轮机构中的两个部件，使行星齿
b) 齿轮机构简化图
宁夏工商职业技术学院
图3-2 渐开线特性
图3-3 渐开线齿轮传动特性
宁夏工商职业技术学院
渐开线的性质：
1）发生线沿基圆滚过的线段长度等于基圆 上被滚过的相应弧长
2）渐开线上任意一点法线必然与基圆相切。 换言之，基圆的切线必为渐开线上某点 的法线。
3）渐开线齿廓上某点的法线与该点的速度 方向所夹的锐角称为该点的压力角。
4）渐开线的形状只取决于基圆大小。
5）基圆内无渐开线。
宁夏工商职业技术学院
渐开线齿轮的力学分析：
宁夏工商职业技术学院
宁夏工商职业技术学院
3.1.2 齿轮的速比与传动比
从公式可以获知，若想获得大的传动比，必须相互啮合 的齿轮所拥有的齿数相差较大，又由于相互啮合的齿轮模数 相同，所以，必然两个齿轮尺寸相关较大，这必然占据较大 的布置空间，给机械设计带来一定难度。
宁夏工商职业技术学院
1）将内齿圈固定，以太阳轮为主动件，行星架为从动件， 传动比为1+α。即可获得减速传动，且α>2.
2)将太阳轮固定，以行星架为主动件，内齿圈为从动件， i=α/(1+α).即可获得增速传动，0.5<i<1。
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
输出元件
固定元件
前行星架及后齿圈
件4
后行星架
件4
后齿圈
件6
后齿圈
件6
前行星架及后齿圈 后行星架
传动比i >1 (较大)
约等1 >1 (较小) 无传动
<-1 无传动
1 1
宁夏工商职业技术学院
3.2.5 行星齿轮传动的优缺点：
第三章 行星齿轮变速器结构与工作原理
沈阳理工大学应用技术学院
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
宁夏工商职业技术学院
3.1 齿轮传动的一般规律
齿轮传动的特点：
星齿轮机构和多排行星齿轮机构。
宁夏工商职业技术学院
3.2.2 单排行星齿轮机构的运动规律
无任何元件固定，无固定传动比 固定某一元件，有固定传动比 固定两元件，三元件一同旋转
宁夏工商职业技术学院
3.2.3 行星齿轮机构的变速原理
图3-6 单排行星齿轮机构各种传动方案
宁夏工商职业技术学院
在单排行星齿轮机构中，行星轮只起中间轮作用， 因此单排行星齿轮机构的传动比取决于太阳轮齿数Z1和 内齿圈齿数Z2，与行星齿轮的齿数无关。 即内齿圈与太阳轮的齿数比为：
6）将行星架固定，以内齿圈为主动件，太阳轮 为从动件，i=﹣1/α。是3）的逆传动，可获增 速反向传动。
宁夏工商职业技术学院
表3-1 行星齿轮机构传动方案选配表
序 传动特性 方案 固定
号
主动
从动
应用
1 大减速比 (a)
齿圈
各种减速机，汽车变速器 太阳轮 行星架
等。
2 大增速比 (d)
齿圈 行星架 太阳轮
3.2 行星齿轮机构的结构与传动原 理
3.2.1 行星齿轮机构的组成
图3-5 单排行星齿轮机构 1-太阳轮；2-行星轮；3-齿圈；4-太阳轮输入轴；5-行星轮轴；6-行星架；7-行星架输出轴
宁夏工商职业技术学院
行星齿轮机构的分类： 按行星架上所安装的行星齿轮的组数
不同，分为单行星排和双行星排； 按行星齿轮组数不同，分为单排行
轮机构等速传动。
宁夏工商职业技术学院
2、离合器的组成
图3-8 自动变速器离合器
宁夏工商职业技术学院
3、离合器的工作过程
各钢片与摩擦片压紧接 合在一起时，具有共同 转速并传递相应的转矩。
芯体或壳体可以与输入轴、 输出轴、太阳轮、内齿圈、 行星架、单向离合器中任 意一个部件直接或间接相 连。
通过壳体或芯体可将输入（力矩 及转速）导入或将输出（变换后 的力矩及转速）导出，也可将行 星齿轮机构中的任两个元件连接 一起，实现直接传动。
为了解决这一难题，采用行星齿轮机构，唯一的缺点是 增加了工装匹配难度。
宁夏工商职业技术学院
3.1.3 齿轮的传动规律
渐开线齿轮传动的可分性：渐开线 齿轮的传动比不受实际中心距的影响。
迄今为止可分性是渐开线齿轮所独 有的特性，这对渐开线齿轮的加工、安 装和使用维护都是十分有利的。
宁夏工商职业技术学院
应用相对较小。
3 小减速比 (e) 太阳轮 齿圈 行星架 汽车自动变速器减速挡。
4 小增速比 (b) 太阳轮 行星架 齿圈 汽车自动变速器超速挡。
5 减速反向 (c) 行星架 太阳轮 齿圈 汽车自动变速器倒挡。
6 增速反向 (f) 行星架 齿圈 太阳轮
应用相对较小。
宁夏工商职业技术学院
3.2.4 多排行星齿轮机构
3)将行星架固定，以太阳轮为主动件，内齿圈为从动件， i=α，即可获得减速反向传动。
4）将内齿圈固定，以行星架为主动件，太阳轮为从动件， 可获得增速传动，i<0.5。
宁夏工商职业技术学院
5）将太阳轮固定，以内齿圈为主动件，行星架 为从动件， i=1+（1/α)，是2）的逆传动，即 可获得减速传动， 0.5<i<1。
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
缺点：制造、加工成本高
宁夏工商职业技术学院
3.1.1 齿轮传动的组成
组成：主动齿轮与从动齿轮 齿轮传动要求准确平稳，即要求在传
动过程中，瞬时传动比保持不变，以免 产生冲击振动和噪声。
宁夏工商职业技术学院
a) 齿轮机构实物
图3-1 齿轮传动机构
图3-7 多排行星齿轮机构 1-前齿圈；2-前行星轮；3-前行星架和后齿圈组件；4 -前后太阳轮组件；5-后行星轮；6-后行星架
宁夏工商职业技术学院
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1ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ
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
优点：
⑴体积小、质量小、结构紧凑、承载能力大。 ⑵传动效率高 ⑶传动比较大，可实现运动的合成与分解 ⑷运动平稳
缺点：
材料价格高、结构复杂、制造安装困难
宁夏工商职业技术学院
3.3 行星齿轮变速器的换挡执行机 构的工作原理
3.3.1 离合器
1、离合器的作用 ⑴变速器动力的输入或输出，其功能等于普通
机械变速器的离合器。 ⑵连接行星齿轮机构中的两个部件，使行星齿
b) 齿轮机构简化图
宁夏工商职业技术学院
图3-2 渐开线特性
图3-3 渐开线齿轮传动特性
宁夏工商职业技术学院
渐开线的性质：
1）发生线沿基圆滚过的线段长度等于基圆 上被滚过的相应弧长
2）渐开线上任意一点法线必然与基圆相切。 换言之，基圆的切线必为渐开线上某点 的法线。
3）渐开线齿廓上某点的法线与该点的速度 方向所夹的锐角称为该点的压力角。
4）渐开线的形状只取决于基圆大小。
5）基圆内无渐开线。
宁夏工商职业技术学院
渐开线齿轮的力学分析：
宁夏工商职业技术学院
宁夏工商职业技术学院
3.1.2 齿轮的速比与传动比
从公式可以获知，若想获得大的传动比，必须相互啮合 的齿轮所拥有的齿数相差较大，又由于相互啮合的齿轮模数 相同，所以，必然两个齿轮尺寸相关较大，这必然占据较大 的布置空间，给机械设计带来一定难度。