第四章 辛普森式双排四速行星齿轮变速器的结构及工作原理

第四章 辛普森式双排四速行星齿轮变速器的结构及工作原理
第四章 辛普森式双排四速行星齿轮变速器的结构及工作原理

第四章辛普森式双排四速行星齿轮变速器的结构及工作原理结构如图:

工作情况如下表:

各档位传动如图:

行星齿轮结构及工作原理

行星齿轮机构和工作原理 一、 简单的行星齿轮机构的特点 行星齿轮机构的组成: 简单(单排)的行星齿轮机构是变速机构 的基础,通常自动变速器的变速机构都由两排 或三排以上行星齿轮机构组成。简单行星齿轮 机构包括一个太阳轮、若干个行星齿轮和一个 齿轮圈,其中行星齿轮由行星架的固定轴支 承,允许行星轮在支承轴上转动。行星齿轮和 相邻的太阳轮、齿圈总是处于常啮合状态,通 常都采用斜齿轮以提高工作的平稳性(如图l 所示)。 如图2表示了简单行星齿轮机构,位于行星齿轮机构中心的是太阳轮,太阳轮和行星轮常啮合,两个外齿轮啮合旋转方向相反。正如太阳位于太阳系的中心一样,太阳轮也因其位置而得名。行星轮除了可以绕行星架支承轴旋转外,在有些工况下,还会在行星架的带动下,围绕太阳轮的中心轴线旋转,这就像地球的自转和绕着太阳的公转一样,当出现这种 情况时,就称为行星齿轮机构作用的传动 方式。在整个行星齿轮机构中,如行星轮 的自转存在,而行星架则固定不动,这种 方式类似平行轴式的传动称为定轴传动。 齿圈是内齿轮,它和行星轮常啮合,是内 齿和外齿轮啮合,两者间旋转方向相同。 行星齿轮的个数取决于变速器的设计负 荷,通常有三个或四个,个数愈多承担负 荷愈大。 简单的行星齿轮机构通常称为三构件机构,三个构件分别指太阳轮、行星架和齿圈。这三构件如果要确定相互间的运动关系,一般情况下首先需要固定

其中的一个构件,然后确定谁是主动件,并确定主动件的转速和旋转方向,结 果被动件的转速、旋转方向就确定了。 二、 单排行星齿轮机构的工作原理 根据能量守恒定律,三个元件上输入和输出的功率的代数和应等于零,从而得到单排行星齿轮机构一般运动规律的特性方程。 特性方程:n1+an2-(1+a)n3=0 n1——太阳轮转速,n2——齿圈转速,n3——行星架转速,a——齿圈与太阳轮齿数比。 由特性方程可以看出,由于单排行星齿轮机构具有两个自由度,在太阳轮、环形内齿圈和行星架三个机构中,任选两个分别作为主动件和从动件,而使另一个元件固定不动,或使其运动受一定的约束(即该元件的转速为某定值),则机构只有一个自由度,整个轮系以一定的传动比传递动力。下面分别讨论三种情况。 1、齿圈固定,太阳轮为主动件且顺时针转动,而行星架则为被动件。太阳轮顺时针转动时,太阳轮轮齿必给行星轮齿A一个推力F 1 ,则行星轮应为逆时针 转动,但由于齿圈固定,所以齿圈轮齿必给行星轮齿B一个反作用力F 2 ,行星轮 在F 1和 F 2 合力作用下必绕太阳轮顺时针旋转,结果行星轮不仅存在逆时针自 转,并且在行星架的带动下,绕太阳轮中心轴线顺时针公转。在这种状态下,就出现了行星齿轮机构作用的传动方式,而且被动件行星架的旋转方向与主动件同方向。在这里,太阳轮是主动件而且是小齿轮,被动件行星架没有具体齿数的传动关系,因此定义行星架的当量齿数等于太阳轮和齿圈齿数之和。这样,太阳轮带动行星架转动仍属于小齿轮带动最大的齿轮,是一种减速运动且有最大的传动比。因为此时n2=0,故传动比 i13=n1?n3=1+a。(如图3)

辛普森式四档行星齿轮机构的传动路线分析-推荐下载

这种四档变速器是在不改变原辛普森式三档行星齿轮变速器的主要结构和大部 分零部件的情况下,另外再增加一个单排行星齿轮机构和相应的换档执行元件来产生超速档。这个单排行星齿轮机构称为超速行星排,它装在行星齿轮变速器的前端,如图9.16所示。其行星架是主动件,与变速器输入轴连接;齿圈则作为被动件,与后面的双排辛普森行星齿轮机构连接。超速行星排的工作由直接多片离合器CO 和超速制动器BO 来控制,直接多片离合器CO 用于将超速行星排的太阳轮和行星架连接,超速排的制动器BO 用于固定超速行星排的太阳轮。根据行星齿轮变速器的变速原理,当制动器BO 放松、直接多片离合器CO 接合时,超速行星排处于直接传动状态,其传动比为1。当超速制动器BO 制动、直接离合器CO 放松时,超速行星排处于增速传动状态,其传动比小于1。 l )l 档 把预选杆置于D 位置,C2后多片离合器作用把输入动力传给前齿圈,F1单向离合器作用,使后行星架固定不动。辛普森1档的动力流分析比较困难,因为在该档位前后行星排可通过两个构件相互间连接。其输入动力经C2后多片离合器传给前齿圈,使其顺时针旋转。前齿圈又带动前行星轮顺时针转动,由于前行星轮既可带动前行星架顺时针转动(输出轴的转动),又可带动太阳轮边时针转动,因此前齿圈的转速通过前行星轮被分解成两条传动路线,其中前星行架和太阳轮的转动方向比较明确,但前行星架和太阳轮转速如何分配呢?由于后排行星架被FI 单向离合器固定,因此后排行星齿轮机构具有确定传动比,且是减速机构,另外后排行星齿轮机构通过后齿圈输出,它的输出转速和转动方向应该和前行星架保持一致,因为前行星架和后齿圈为同一构件。根据这两个条件,就可以确定前行星架和太阳轮之间的转速分配,显然太阳轮的转速比前行星架快得多。 太阳轮逆时针的旋转带动后行星轮顺时针转动,行星轮再带动后齿圈顺时针转动,由于后齿圈顺时针转动时,会给后行星架施加一个逆时针的力矩,通过F1单向离合器将后行星架固定。后排行星齿轮机构的传动比是后齿圈和太阳轮齿数之比,但辛普森机构1档传动比要大得多,计算也更复杂且有确定的传动比。 辛普森机构的1档具有汽车滑行功能,当驱动轮的转速超过了发动机的转速之后,来自驱动轮的逆向动力通过后齿圈和前行星架输入机构,使后行星架顺时针旋转,脱离F1单向离合器锁止,实现了汽车滑行。当驱动轮转速低于发动机时,单向离合器重新锁止,变速器恢复驱动状态。 若要在1档实现发动机制动,则需要把预选杆置于L 或1位置,此时后行星架被B2后制动带固定,驱动轮逆向传入的动力通过变速器将发动机转速提高,从而消耗动力使驱动轮转速迅速下降,实现发动机制动。2)2档 、管路敷设技术通过管线不仅可以解决吊顶层配置不规范高中资料试卷问题,而且可保障各类管路习题到位。在管路敷设过程中,要加强看护关于管路高中资料试卷连接管口处理高中资料试卷弯扁度固定盒位置保护层防腐跨接地线弯曲半径标高等,要求技术交底。管线敷设技术包含线槽、管架等多项方式,为解决高中语文电气课件中管壁薄、接口不严等问题,合理利用管线敷设技术。线缆敷设原则:在分线盒处,当不同电压回路交叉时,应采用金属隔板进行隔开处理;同一线槽内,强电回路须同时切断习题电源,线缆敷设完毕,要进行检查和检测处理。、电气课件中调试对全部高中资料试卷电气设备,在安装过程中以及安装结束后进行 高中资料试卷调整试验;通电检查所有设备高中资料试卷相互作用与相互关系,根据生产工艺高中资料试卷要求,对电气设备进行空载与带负荷下高中资料试卷调控试验;对设备进行调整使其在正常工况下与过度工作下都可以正常工作;对于继电保护进行整核对定值,审核与校对图纸,编写复杂设备与装置高中资料试卷调试方案,编写重要设备高中资料试卷试验方案以及系统启动方案;对整套启动过程中高中资料试卷电气设备进行调试工作并且进行过关运行高中资料试卷技术指导。对于调试过程中高中资料试卷技术问题,作为调试人员,需要在事前掌握图纸资料、设备制造厂家出具高中资料试卷试验报告与相关技术资料,并且了解现场设备高中资料试卷布置情况与有关高中资料试卷电气系统接线等情况,然后根据规范与规程规定,制定设备调试高中资料试卷方案。 、电气设备调试高中资料试卷技术电力保护装置调试技术,电力保护高中资料试卷配置技术是指机组在进行继电保护高中资料试卷总体配置时,需要在最大限度内来确保机组高中资料试卷安全,并且尽可能地缩小故障高中资料试卷破坏范围,或者对某些异常高中资料试卷工况进行自动处理,尤其要避免错误高中资料试卷保护装置动作,并且拒绝动作,来避免不必要高中资料试卷突然停机。因此,电力高中资料试卷保护装置调试技术,要求电力保护装置做到准确灵活。对于差动保护装置高中资料试卷调试技术是指发电机一变压器组在发生内部故障时,需要进行外部电源高中资料试卷切除从而采用高中资料试卷主要保护装置。

行星齿轮结构和工作原理

行星齿轮机构和工作原理

§3-3 行星齿轮机构和工作原理 Ⅰ授课思路:在初步了解行星齿轮机构的组成的基础上,通过单排行星齿轮机构一般运动规律的特性方程结合力和反作用力的作用原理使学生掌握单排行星齿轮的工作原理。拓展学生的能力,使学生概括出单排行星齿轮的基本特征。Ⅱ过程设计: 1.提问问题,复习上次课内容(约3min) ⑴导轮单向离合器有哪几种?(楔块式、滚柱式) ⑵锁止离合器的作用?(提高传动效率,使液力变矩器有液力传动变为机械 传动) 2.导入新课(约1min) 自动变速器是怎样实现自动换挡的呢?这就是我们这节课讲的主要内容3.新课内容:具体内容见“授课内容”(约73min) 4.本次课内容小结(约2min) 5.布置作业(约1min) Ⅲ讲解要点:单排行星齿轮的工作原理和单排行星齿轮的基本特征这一主线进行讲解。 Ⅳ授课内容: 一、简单的行星齿轮机构的特点 行星齿轮机构的组成: 简单(单排)的行星齿轮机构是变速机构 的基础,通常自动变速器的变速机构都由两排 或三排以上行星齿轮机构组成。简单行星齿轮

机构包括一个太阳轮、若干个行星齿轮和一个齿轮圈,其中行星齿轮由行星架的固定轴支承,允许行星轮在支承轴上转动。行星齿轮和相邻的太阳轮、齿圈总是处于常啮合状态,通常都采用斜齿轮以提高工作的平稳性(如图l所示)。 如图2表示了简单行星齿轮机构,位于行星齿轮机构中心的是太阳轮,太阳轮和行星轮常啮合,两个外齿轮啮合旋转方向相反。正如太阳位于太阳系的中心一样,太阳轮也因其位置而得名。行星轮除了可以绕行星架支承轴旋转外,在有些工况下,还会在行星架的带动下,围绕太阳轮的中心轴线旋转,这就像地球的自转和绕着太阳的公转一样,当出现这种 情况时,就称为行星齿轮机构作用的传动 方式。在整个行星齿轮机构中,如行星轮 的自转存在,而行星架则固定不动,这种 方式类似平行轴式的传动称为定轴传动。 齿圈是内齿轮,它和行星轮常啮合,是内 齿和外齿轮啮合,两者间旋转方向相同。 行星齿轮的个数取决于变速器的设计负 荷,通常有三个或四个,个数愈多承担负 荷愈大。 简单的行星齿轮机构通常称为三构件机构,三个构件分别指太阳轮、行星架和齿圈。这三构件如果要确定相互间的运动关系,一般情况下首先需要固定其中的一个构件,然后确定谁是主动件,并确定主动件的转速和旋转方向,结果被动件的转速、旋转方向就确定了。 二、单排行星齿轮机构的工作原理 根据能量守恒定律,三个元件上输入和输出的功率的代数和应等于零,从而得到单排行星齿轮机构一般运动规律的特性方程。 特性方程:n1+an2-(1+a)n3=0 n1——太阳轮转速,n2——齿圈转速,n3——行星架转速,a——齿圈与太阳轮齿数比。 由特性方程可以看出,由于单排行星齿轮机构具有两个自由度,在太阳轮、环形

辛普森式商务车自动变速器结构设计【行星齿轮变速箱】

开题报告 学生姓名专业班级 指导教师姓名职称工作单位 课题来源教师自拟课题课题性质应用设计课题名称辛普森变速器结构设计 本设计的科学依据 (科学意义和应用前景,国内外研究概况,目前技术现状、水平和发展趋势 等) 一、辛普森变速器研究的依据与意义 汽车工业作为一个国家的支柱产业,对国家的经济发展有着举足轻重的作用。从19世纪末卡尔本茨制造出的第一辆汽车到今天的智能型多功能汽车,汽车以从单纯的代步工具发展成为现代社会的象征。汽车工业发展水平、家庭平均拥有汽车数量以及公路网的建设规模等已经成为衡量一个国家工业发达程度的重要标志。在当今一些发达的国家,其汽车工业的发展更是对国家经济发展社会进步有着直接的影响。 二、辛普森变速器的国内外研究概况 目前,从市场上不同车型所配置的变速器来看,变速器主要分为以下几种: 1、手动变速器 手动变速器采用齿轮组,每档的齿轮组德齿数是固定的,所以各档的变速比是个定值。 2、自动变速器 自动变速器,利用行星齿轮机构进行变速,它能根据油门踏板程度和车速变化,自动地进行变速。而驾驶者只需操纵加速踏板控制车速即可。虽说自动变速器没有离合器,但自动变速器中有很多离合器,这些离合器能随车速变化自动分离或闭合,从而达到自动变速的目的。 3、无级变速器 无级变速器系统不像手动变速器那样用齿轮变速,而是用两个滑轮和一个刚带来变速,其传动比可以随意变化,没有换挡的突跳感觉。它能克服普通自动变速器突然换挡,油门反应慢,油耗高等缺点。无级变速器能在一定范围内实现速比的无极变换,并选定几个常用的速比作为常用的档。装配该技术的发动机可在任何转速下自动获得最合适的传动比。 三.汽车节能技术现状和发展趋势 绿色汽车、节能减排已经成为当今汽车工业发展的主旋律,未来新

辛普森式行星齿轮变速器的结构与工作原理[1]

辛普森式行星齿轮变速器的结构与工作原理 [图片] 辛普森式行星齿轮变速器是由辛普森式行星齿轮机构和相应的换档执行元件组成的,目前大部分轿车自动变速器都采用这种行星齿轮变速器。辛普森行星齿轮机构是一种十分著名的双排行星齿轮机构,根据这两排在变速器中的位置,分别称之为前行星齿轮机构和后行星齿轮机构,这两组齿轮机构由共用的太阳轮相连接。前后行星轮机构有两种连接方式,一种是前行星齿轮机构的齿圈和后行星齿轮机构的行星架相连,称为前齿圈和后行星架组件,输出轴通常与前齿圈和后行星架组件连接。另一种是前行星齿轮机构的行星架和后行星齿轮机构的齿圈相连,称为前行星架和后齿圈组件,输出轴通常与前行星架和后齿圈组件连接。经过上述组合,该机构成为一种具有四个独立元件的行星齿轮机构。根据前进档的档数不同,可将辛普森式行星齿轮变速器分为三速和四速两种 在辛普森式行星齿轮机构中设置了二个离合器、二个制动器和一个单向离合器,共有五个换档执行元件,即可使之成为一个具有三个前进档和一个倒档的行星齿轮变速器,各换档执行元件的功能见下表。来自输入轴的动力由前进离合器C1输入到后齿圈或由高、倒档离合器C2传至前后太阳轮组件,不同工况下,各换档元件起作用,使动力经前齿圈和后行星架输出至输出轴。 辛普森式三速行星齿轮变速器换档执行元件功能表 辛普森式三速行星齿轮变速器的工作规律 由表可知:当行星齿轮变速器处于停车档和空档之外的任何一个档位时,五个换档执行元件中都有两个处于工作状态,即接合、制动或锁止状态,其余三个不工作,即分离、释放或自由状态。处于工作状态的两个换档执行元件中至少有一个是离合器C1或C2,以便使输入轴和行星排

行星齿轮机构结构与工作原理

行星齿轮机构结构与工作原理 1、行星齿轮机构的基本结构 行星齿轮机构有很多类型,其中最简单的行星齿轮机构是由1个太阳轮、1个齿圈、1个行星架和支承在行星架上的几个行星齿轮组成的,称为1个行星排。 行星齿轮机构中的太阳轮、齿圈及行星架有一个共同的固定轴线,行星齿轮支承在固定于行星架的行星齿轮轴上,并同时与太阳轮和齿圈啮合。当行星齿轮机构运转时,空套在行星架上的行星齿轮轴上的几个行星齿轮一方面可以绕着自己的轴线旋转,另一方面又可以随着行星架一起绕着太阳轮回转,就像天上行星的运动那样,兼有自转和公转两种运动状态(行星齿轮的名称即因此而来),在行星排中,具有固定轴线的太阳轮、齿圈和行星架称为行星排的3个基本元件。 2、行星齿轮机构的类型 行星齿轮机构可按不同的方式进行分类 (1)按照齿轮的啮合方式分类 按照齿轮的啮合方式不同,行星齿轮机构可以分为外啮合式和内啮合式两种。外啮合式行星齿轮机构体积大,传动效率低,故在汽车上已被淘汰;内啮合式行星齿轮机构结构紧凑,传动效率高,因而在自动变速器中被广为使用。 (2)按照齿轮的排数分类 按照齿轮的排数不同,行星齿轮机构可以分为单排和多排两种。

多排行星齿轮机构是由几个单排行星齿轮机构组成的。汽车自动变速器中,行星排的多少因挡位数的多少而有所不同,一般三挡位有2个行星排,四挡位(具有超速挡的)有3个行星排,通常使用的是由2个或2个单排行星的齿轮机构组成的多排行星齿轮机构。 (3)按照太阳轮和齿圈之间的行星齿轮组数分类 按照太阳轮和齿圈之间的行星齿轮组数的不同,行星齿轮机构可以分为单行星齿轮式和双行星齿轮式两种。 双行星齿轮机构在太阳轮和齿圈之间有两组互相啮合的行星齿轮,其外面一组行星齿轮和齿圈啮合,里面一组行星齿轮和太阳轮啮合。它与单行星齿轮机构在其它条件相同的情况下相比,齿圈可以得到反向传动。 用行星齿轮机构作为变速机构,由于有多个行星齿轮同时传递动力,而且常采用内啮合式,充分利用了齿圈中部的空间,故与普通齿轮变速机构相比,在传递同样功率的条件下,可以大大减小变速机构的尺寸和重量,并可实现同向、同轴减速传动;另外,由于采用常啮合传动,动力不间断,加速性好,工作也可靠。 3、行星齿轮机构的变速原理 由于单排行星齿轮机构有两个自由度,因此它没有固定的传动比,不能直接用于变速传动。为了组成具有一定传动比的传动机构,必须将太阳轮、齿圈和行星架这三个基本元件中的一个加以固定(即使其转速为0,也称为制动),或使其运动受到一定的约束(即让该构件以某一固定的转速旋转),或将某两个基本元件互相连接在一起

行星齿轮机构运动规律 原理及应用分析

行星齿轮机构运动规律原理及应用分析 类型:转载来源:济民工贸的博客作者:齐兵责任编辑:李笛发布时间:2009年06月11日 我们熟知的齿轮绝大部分都是转动轴线固定的齿轮。例如机械式钟表、普通机械式变速箱、减速器,上面所有的齿轮尽管都在做转动,但是它们的转动中心(与圆心位置重合)往往通过轴承安装在机壳上,因此,它们的转动轴都是相对机壳固定的,因而也被称为"定轴齿轮"。 有定必有动,对应地,有一类不那么为人熟知的称为"行星齿轮"的齿轮,它们的转动轴线是不固定的,而是安装在一个可以转动的支架(蓝色)上(图中黑色部分是壳体,黄色表示轴承)。行星齿轮(绿色)除了能象定轴齿轮那样围绕着自己的转动轴(B-B)转动之外,它们的转动轴还随着蓝色的支架(称为行星架)绕其它齿轮的轴线(A-A)转动。绕自己轴线的转动称为"自转",绕其它齿轮轴线的转动称为"公转",就象太阳系中的行星那样,因此得名。 也如太阳系一样,成为行星齿轮公转中心的那些轴线固定的齿轮被称为"太阳轮",如图中红色的齿轮。在一个行星齿轮上、或者在两个互相固连的行星齿轮上通常有两个啮合点,分别与两个太阳轮发生关系。如右图中,灰色的内齿轮轴线与红色的外齿轮轴线重合,也是太阳轮。 轴线固定的齿轮传动原理很简单,在一对互相啮合的齿轮中,有一个齿轮作为主动轮,动力从它那里传入,另一个齿轮作为从动轮,动力从它往外输出。也有的齿轮仅作为中转站,一边与主动轮啮合,另一边与从动轮啮合,动力从它那里通过。

在包含行星齿轮的齿轮系统中,情形就不同了。由于存在行星架,也就是说,可以有三条转动轴允许动力输入/输出,还可以用离合器或制动器之类的手段,在需要的时候限制其中一条轴的转动,剩下两条轴进行传动,这样一来,互相啮合的齿轮之间的关系就可以有多种组合: 单排行星齿轮机构的结构组成为例 ● (1)行星齿轮机构运动规律 设太阳轮、齿圈和行星架的转速分别为n1、n2和n3,齿数分别为Z1、Z2、Z3;齿圈与太阳轮的齿数比为α。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+αn2-(1+α)n3=0和Z1+Z2=Z3 ●(2)行星齿轮机构各种运动情况分析 由上式可看出,由于单排行星齿轮机构具有两个自由度,在太阳轮、齿圈和行星架这三个基本构件中,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(即使该元件转速为0),或使其运动受一定的约束(即该元件的转速为某定值),则机构只有一个自由度,整个轮系以一定的传动比传递动力。下面分别讨论各种情况。 行星齿轮机构各种运动情况分析 固定件主动件从动件转速成转向 太阳轮行星架齿圈增速同向 太阳轮齿圈行星架减速同向 齿圈行星架太阳轮增速同向 齿圈太阳轮行星架减速同向 行星架齿圈太阳轮增速反向 行星架太阳轮齿圈减速反向

(付鹏飞)四档辛普森行星齿轮变速器的结构

四档辛普森行星齿轮变速器的结构、组成 如图4-21、4-22所示为四档辛普森行星齿轮变速器的结构简图和元件位置图。 注意:不同厂家的四档辛普森行星齿轮变速器的元件位置稍有不同。 图4-21 四档辛普森行星齿轮变速器的结构简图 1-超速(OD)行星排行星架2-超速(OD)行星排行星轮3-超速(OD)行星排齿圈4-前行星排行星架5-前行星排行星轮6-后行星排行星架7-后行星排行星轮8-输出轴9-后行星排齿圈10-前后行星排太阳轮11-前行星排齿圈12-中间轴13-超速(OD)行星排太阳轮14-输入轴 C0-超速档(OD)离合器C1-前进档离合器C2-直接档、倒档离合器B0-超速档(OD)制动器B1-二档滑行制动器B2-二档制动器B3-低、倒档离合器F0-超速档(OD)单向离合器F1-二档(一号)单向离合器F2-低档(二号)单向离合器

图4-22 四档辛普森行星齿轮变速器的元件位置图 四档辛普森行星齿轮变速器由四档辛普森行星齿轮机构和换档执行元件两大部分组成。其中四档辛普森行星齿轮机构由三排行星齿轮机构组成,前面一排为超速行星排,中间一排为前行星排,后面一排为后行星排,之所以这样命名是由于四档辛普森行星齿轮机构是在三档辛普森行星齿轮机构的基础上发展起来的,沿用了三档辛普森行星齿轮机构的命名。输入轴与超速行星排的行星架相连,超速行星排的齿圈与中间轴相连,中间轴通过前进档离合器或直接档、倒档离合器与前、后行星排相连。前、后行星排的结构特点是,共用一个太阳轮,前行星排的行星架与后行星排的齿圈相连并与输出轴相连。 换档执行元件的功能 换档执行元件功能 C 0 超速档(OD)离合器 连接超速行星排太阳轮与超速行星排行星 架 C 1 前进档离合器连接中间轴与前行星排齿圈 C 2 直接档、倒档离合器连接中间轴与前后行星排太阳轮 B 超速档(OD)制动器制动超速行星排太阳轮 B 1 二档滑行制动器制动前后行星排太阳轮 B 2 二档制动器 制动F1外座圈,当F1也起作用时,可以防 止前后行星排太阳轮逆时针转动

辛普森式四档行星齿轮机构的传动路线分析汽车底盘电子控制技术资料

课题十辛普森式四档行星齿轮机构的传动路线分析 一、实训课时:12 二、主要内容及目的 (1)了解辛普森自动变速器的结构、工作原理。 (2)熟悉并掌握阿A341自动变速器的拆装及检修方法。 早期的轿车自动变速器大多采用三档行星齿轮变速器,其最高档3档是传动比为1的直接档。20世纪80年代后,随着发达国家对汽车燃油经济性的要求日趋严格,越来越多的轿车自动变速器采用了四档行星齿轮变速器。其最高档4档是传动比小于1的超速档。这种自动变速器的优点是除了能降低汽车燃油消耗外,还可以使发动机经常处于较低转速的运转工况,以减小运转噪声,延长发动机的使用寿命。 辛普森式四档行星齿轮变速器是在辛普森式三档变速器的基础上发展起来的,它有两N 类型:一种是在辛普森式三档变速器原有的双排行星齿轮机构的基础上再增加一个单排行星齿轮机构,用三个行星排组成四个前进档的行垦齿轮变速器;另一种是对辛普森式双排行星齿轮机构进行改进,通过改变前后行星排各基本元件的组合方式和增加换档执行元件,使之成为带有超速档的四档行星齿轮变速器。下面介绍其中的一种,三个行星排辛普森式四档行星齿轮变速器的结构与工作原理。 这种四档变速器是在不改变原辛普森式三档行星齿轮变速器的主要结构和大部分零部件的情况下,另外再增加一个单排行星齿轮机构和相应的换档执行元件来产生超速档。这个单排行星齿轮机构称为超速行星排,它装在行星齿轮变速器的前端,如图9.16所示。其行星架是主动件,与变速器输入轴连接;齿圈则作为被动件,与后面的双排辛普森行星齿轮机构连接。超速行星排的工作由直接多片离合器CO和超速制动器BO来控制,直接多片离合器CO用于将超速行星排的太阳轮和行星架连接,超速排的制动器BO用于固定超速行星排的太阳轮。根据行星齿轮变速器的变速原理,当制动器BO放松、直接多片离合器CO接合时,超速行星排处于直接传动状态,其传动比为1。当超速制动器BO制动、直接离合器CO放松时,超速行星排处于增速传动状态,其传动比小于1。 l)l档 把预选杆置于D位置,C2后多片离合器作用把输入动力传给前齿圈,F1单向离合器作用,使后行星架固定不动。辛普森1档的动力流分析比较困难,因为在该档位前后行星排可通过两个构件相互间连接。其输入动力经C2后多片离合器传给前齿圈,使其顺时针旋转。前齿圈又带动前行星轮顺时针转动,由于前行星轮既可带动前行星架顺时针转动(输出轴的转动),又可带动太阳轮边时针转动,因此前齿圈的转速通过前行星轮被分解成两条传动路线,其中前星行架和太阳轮的转动方向比较明确,但前行星架和太阳轮转速如何分配呢?由于后排行星架被FI单向离合器固定,因此后排行星齿轮机构具有确定传动比,且是减速机构,另外后排行星齿轮机构通过后齿圈输出,它的输出转速和转动方向应该和

行星齿轮结构原理

一)行星齿轮机构结构与工作原理 1、行星齿轮机构的基本结构 行星齿轮机构有很多类型,其中最简单的行星齿轮机构是由1个太阳轮、1个齿圈、1个行星架和支承在行星架上的几个行星齿轮组成的,称为1个行星排。 行星齿轮机构中的太阳轮、齿圈及行星架有一个共同的固定轴线,行星齿轮支承在固定于行星架的行星齿轮轴上,并同时与太阳轮和齿圈啮合。当行星齿轮机构运转时,空套在行星架上的行星齿轮轴上的几个行星齿轮一方面可以绕着自己的轴线旋转,另一方面又可以随着行星架一起绕着太阳轮回转,就像天上行星的运动那样,兼有自转和公转两种运动状态(将星齿轮的名称即因此而来),在行星排中,具有固定轴线的太阳轮、齿圈和行星架称为行星排的3个基本元件。 2、行星齿轮机构的类型 行星齿轮机构可按不同的方式进行分类 (1)按照齿轮的啮合方式分类 按照齿轮的啮合方式不同,行星齿轮机构可以分为外啮合式和内啮合式两种。外啮合式行星齿轮机构体积大,传动效率低,故在汽车上已被淘汰;内啮合式行星齿轮机构结构紧凑,传动效率高,因而在自动变速器中被广为使用。 (2)按照齿轮的排数分类 按照齿轮的排数不同,行星齿轮机构可以分为单排和多排两种。多排行星齿轮机构是由几个单排行星齿轮机构组成的。汽车自动变速器中,行星排的多少因挡位数的多少而有所不同,一般三挡位有2个行星排,四挡位(具有超速挡的)有3个行星排,通常使用的是由2个或2个单排行星的齿轮机构组成的多排行星齿轮机构。 (3)按照太阳轮和齿圈之间的行星齿轮组数分类 按照太阳轮和齿圈之间的行星齿轮组数的不同,行星齿轮机构可以分为单行星齿轮式和双行星齿轮式两种。 双行星齿轮机构在太阳轮和齿圈之间有两组互相啮合的行星齿轮,其外面一组行星齿轮和齿圈啮合,里面一组行星齿轮和太阳轮啮合。它与单行星齿轮机构在其它条件相同的情况下相比,齿圈可以得到反向传动。 用行星齿轮机构作为变速机构,由于有多个行星齿轮同时传递动力,而且常采用内啮合式,充分利用了齿圈中部的空间,故与普通齿轮变速机构相比,在传递同样功率的条件下,可以大大减小变速机构的尺寸和重量,并可实现同向、同轴减速传动;另外,由于采用常啮合传动,动力不间断,加速性好,工作也可靠。 3、行星齿轮机构的变速原理 由于单排行星齿轮机构有两个自由度,因此它没有固定的传动比,不能直接用于变速传动。为了组成具有一定传动比的传动机构,必须将太阳轮、齿圈和行星架这三个基本元件中的一个加以固定(即使其转速为0,也称为制动),或使其运动受到一定的约束(即让该构件以某一固定的转速旋转),或将某两个基本元件互相连接在一起(即两者转速相同),使行星排变为只有一个自由度的机构,获得确定的传动化。 设太阳轮的齿数为Z1,齿圈齿数为Z2,太阳轮、齿圈和行星架的转速分别为n1、n2、n3,并设齿圈与太阳轮的齿数比为α,即 α=Z2/Z1 则行星齿轮机构的一般运动规律可表达为: n1+αn2-(1+α)n3=0 由上式可以看出,在太阳轮、齿圈和行星架三个基本元件中,可任选两个分别作为主动件和从动件,而使另一个元件固定不动(使该元件转速为零)或使其运动受一定约束(使该

辛普森式A341E行星轮机构各档位的传动分析

辛普森式A341E行星轮机构各档位的传动分析 辛普森式A341E行星轮机构的特点如图2-18所示 图3-1 行星齿轮机构的特点下面我们来分析行星齿轮机构各档的传动路线。 (一)、 D1档传动分析 C0F0 C1F2 1、变速器处于1档位置,以D1行驶,其传动路线为: 液力变矩器(顺)——超速排输入轴(顺)——超速行星架(顺)——C0接合,F0锁定,超速太阳轮与行星架转速相同,使超速齿圈也以相同的转度(顺)转——输入轴(顺)——C1接合,前行星齿圈顺时针转动,此时动力分两路走(如图3-2): 图3-2 D1档传动路线 1)前行星架与驱动轮,起步前转速为零;前行星轮自转(顺)——前后太阳轮(逆)—-后行星轮(顺),F2接合后行星架被锁死——后齿圈(顺)——输出轴。 2)起步后其转速也很低,但在前齿圈的驱动下,前行星轮(顺)公转——前行星架(顺)——输出轴。 当汽车滑行时马车素较快而发动机的转速较慢时,后齿圈成为输入轴(顺)——后行星齿轮自转(顺)——由于太阳轮的转速较低——后行星齿轮产生顺时针的公转趋势——脱开啮合——车轮的动力无法传至发动机——相当于空转。 (二)、 D2档传动分析 C0F0 C1B2F1 名人堂:众名人带你感受他们的驱动人生马云任志强李嘉诚柳传志史玉柱 当自动变矩器(顺)——超速输入轴(顺)——超速行星架(顺), C0F0工作(超速排直接档)——超速排齿圈(顺)——输入轴(顺)——C1接合——前齿圈(顺)——前行星轮(顺自转)——太阳轮(逆转趋势)——B2F1共同作用——太阳轮固定——前行星齿轮公转——前行星架(顺)——输出轴。如图3-3 图3-3 D2档传动路线 当汽车进行滑行时,车速较快而发动机的转速较慢时,前行星架使太阳轮发生顺时针方向的转动,无法限制其运动,动力也就无法传递到发动机,汽车也就相当于空档滑行。(三)、 D3档 C0F0 C1C2 当自动变矩器处于D3档时,其传动路线为: 自动变矩器(顺)——超速输入轴(顺)——超速行星架(顺), C0F0工作(超速排直接档)——超速排齿圈(顺)——输入轴(顺)——C1C2同时接合——前齿圈与太阳轮的转速相同(顺)——前行星架以相同的转速运转——输出轴。如图3-4。 图3-4 D3档传动路线 (四)、 D4(O/D)档 B0 C1C2B2 当自动变矩器处于D4档时,其传动路线为:变矩器(顺)——超速( O/D)输入轴(顺)——超速行星架(顺)——B0接合——超速齿圈(增速顺)——输入轴(顺)——C1C2同时接合——前齿圈与太阳轮的转速相同(顺)——前行星架以相同的转速运转——输出轴,如图3-5。

(完整版)行星齿轮结构和工作原理

行星齿轮机构和工作原理 §3-3 行星齿轮机构和工作原理 Ⅰ授课思路:在初步了解行星齿轮机构的组成的基础上,通过单排行星齿轮机构一般运动规律的特性方程结合力和反作用力的作用原理使学生掌握单排行星齿轮的工作原理。拓展学生的能力,使学生概括出单排行星齿轮的基本特征。

Ⅱ过程设计: 1.提问问题,复习上次课内容(约3min) ⑴导轮单向离合器有哪几种?(楔块式、滚柱式) ⑵锁止离合器的作用?(提高传动效率,使液力变矩器有液力传动变为机械 传动) 2.导入新课(约1min) 自动变速器是怎样实现自动换挡的呢?这就是我们这节课讲的主要内容3.新课内容:具体内容见“授课内容”(约73min) 4.本次课内容小结(约2min) 5.布置作业(约1min) Ⅲ讲解要点:单排行星齿轮的工作原理和单排行星齿轮的基本特征这一主线进行讲解。 Ⅳ授课内容: 一、简单的行星齿轮机构的特点 行星齿轮机构的组成: 简单(单排)的行星齿轮机构是变速机构 的基础,通常自动变速器的变速机构都由两排 或三排以上行星齿轮机构组成。简单行星齿轮 机构包括一个太阳轮、若干个行星齿轮和一个 齿轮圈,其中行星齿轮由行星架的固定轴支 承,允许行星轮在支承轴上转动。行星齿轮和 相邻的太阳轮、齿圈总是处于常啮合状态,通 常都采用斜齿轮以提高工作的平稳性(如图l 所示)。 如图2表示了简单行星齿轮机构,位于行星齿轮机构中心的是太阳轮,太阳轮和行星轮常啮合,两个外齿轮啮合旋转方向相反。正如太阳位于太阳系的中心一样,太阳轮也因其位置而得名。行星轮除了可以绕行星架支承轴旋转外,在有些工况下,还会在行星架的带动下,围绕太阳轮的中心轴线旋转,这就像地球的

行星齿轮机构变速原理

汽车技术系教案 2014 /2015 学年第2学期 课程名称:汽车构造(二)授课教师:陈检龙 班级:2014级汽修春招班第24讲 题目:第24讲行星齿轮变速机构的结构原理(第九章传动系构造第四节自动变速器六、齿轮变速器)第 12 周星期二 第一节 本讲教学目标: 1、知识目标: ①了解行星齿轮变速机构的结构组成及种类; ②掌握一个单行星排的八种功能状态分析。 2、能力目标: ①通过掌握简单的行星齿轮机构的工作原理,为下面学习各种自动变速器的工作原理准备; ②锻炼学生们分析问题、思考问题的能力。 3、情感目标: 为学生树立自信心,激发出学生的学习动力。本讲主要内容:一、齿轮传动知识的回顾 二、行星齿轮机构中的一个单行星排的变速变向原理 教学重点:行星齿轮机构变速原理 教学难点:行星齿轮机构变速原理 计划课时:2h 教学方法及手段:导入、重点介绍、简介、对比介绍、归纳小结、多媒体 作业或课外阅读资料: 1.一个最简单的行星齿轮机构包含哪些功能元件?它们的运动轴线有什么关系? 2.行星排有哪些种类? 3.一个单行星排有几种功能状态? 4.在单行星排中,当行星架参与旋转运动时,其等效于什么样的齿轮?固定时呢?

上一讲回主页下一讲本讲教学内容: 由普通机械变速器的变速机构导入本讲内容: 重点介绍:·要求掌握行星齿轮变速机构的组成结构及变速原理。 课题导入 一、(提问)自动变速器的组成有几部分?是哪些? 答:包括四部分:液力变矩器、油泵、齿轮变速机构、控制系统。 二、(提问)液力变矩器能否取代齿轮变速机构?为何? 答:不能,因为其传动比较小,不能适应汽车各种运行条件的需要;且传动效率也不高,经济效率不好。 (因此,一般在自动变速器中,齿轮变速机构仍然是其变速的核心组成部分。) 三、(设问)齿轮变速机构有哪些种类? 普通齿轮变速机构,行星齿轮变速机构。 四、本课要解决的问题: 1、齿轮传动的基本知识回顾; 2、行星齿轮变速机构之——一个单行星排的变速原理。 一、齿轮传动的基本知识回顾 (一)齿轮传动种类: 包括平行轴齿轮传动,相交轴齿轮传动和交错轴齿轮传动三种。 (二)典型齿轮传动回顾 1、圆柱齿轮外啮合传动回顾 两轮转向相反,小带大减速,大带小升速。 1 2 2 1 12Z Z n n i- = - = 其中:1、2分别表示输入与输出汽车手动变速器就是以不同的直、斜齿圆柱齿轮成对(组)外啮合,并通过移动换挡齿轮或换挡接合套来实现变速和变向的。 2、圆柱齿轮内啮合传动回顾 两轮转向相同,小带大减速,大带小升速。 1 2 2 1 12Z Z n n i= = 其中:1、2分别表示输入与输出汽车自动变速器所用行星齿轮机构,既包含外啮合(太

实训二:辛普森行星齿轮机构的结构拆装

实训二:辛普森行星齿轮机构的结构拆装 一、实训目的及要求 1、掌握自动变速器拆装工具的正确使用 2、熟悉自动变速器的解体与装配程序 3、掌握辛普森行星齿轮机构的拆装,分析各档动力传动路线 二、实训仪器设备 1、A340E自动变速器一台 2、工作台一张 3、卡簧钳、套筒和起子 三、实训内容与操作步骤 (一)、实训内容 1、丰田A340E自动变速器的结构拆卸 2、丰田A340E自动变速器的结构安装 (二)、操作步骤 丰田A340E自动变速器的结构拆卸 1、拆卸控制轴杠杆 2、拆卸空档启动开关 3、拆卸散热器油管

4、拆卸NO.1速度传感器(输出速度传感器) 5、拆卸NO.2速度传感器(O/D直接离合器速度传感器) 6、拆卸变速器转接壳体(将手动阀杆移到P位置,使用锤子和錾子,松开螺母的卷边 锁紧部分) 7、拆卸变速器输出法兰盘 8、拆卸延伸外壳(使用铜棒和锤子)

9、拆卸速度表主动齿轮和速度传感器转子 10、安装变速器固定架 11、拆卸油底壳(注意:不能翻转变速器向上,否则油底盘的外来物质会弄脏阀体。如 果有密封胶则用刀片切开) 12、分析油底盘内的微粒,如果是钢的,则是轴承、齿轮和离合器片的磨损;如果是铜 的,则是衬套的磨损。 13、拆卸油滤(此时可以将变速器翻转向上)

14、拆卸电磁阀导线 15、拆卸节气门阀钢索 16、拆卸阀体(共20个螺钉) 17、拆卸单向阀体 18、利用压缩空气拆卸蓄压器弹簧和活塞

19、拆卸停车锁杆和棘轮 20、拆卸变速器控制轴及油封 21、拆卸油泵 22、拆卸带超速传动直接离合器的超速传动行星齿轮装置 23、拆卸超速传动行星内齿圈

辛普森式行星齿轮变速器是由辛普森式行星齿轮机构和相应的换档执行元件组成的

辛普森式行星齿轮变速器是由辛普森式行星齿轮机构和相应的换档执行元件组成的,目前大部分轿车自动变速器都采用这种行星齿轮变速器。辛普森行星齿轮机构是一种十分著名的双排行星齿轮机构,根据这两排在变速器中的位置,分别称之为前行星齿轮机构和后行星齿轮机构,这两组齿轮机构由共用的太阳轮相连接。前后行星轮机构有两种连接方式,一种是前行星齿轮机构的齿圈和后行星齿轮机构的行星架相连,称为前齿圈和后行星架组件,输出轴通常与前齿圈和后行星架组件连接。另一种是前行星齿轮机构的行星架和后行星齿轮机构的齿圈相连,称为前行星架和后齿圈组件,输出轴通常与前行星架和后齿圈组件连接。经过上述组合,该机构成为一种具有四个独立元件的行星齿轮机构。根据前进档的档数不同,可将辛普森式行星齿轮变速器分为三速和四速两种 在辛普森式行星齿轮机构中设置了二个离合器、二个制动器和一个单向离合器,共有五个换档执行元件,即可使之成为一个具有三个前进档和一个倒档的行星齿轮变速器,各换档执行元件的功能见下表。来自输入轴的动力由前进离合器C1输入到后齿圈或由高、倒档离合器C2传至前后太阳轮组件,不同工况下,各换档元件起作用,使动力经前齿圈和后行星架输出至输出轴。 辛普森式三速行星齿轮变速器换档执行元件功能表 辛普森式三速行星齿轮变速器的工作规律

注:○-接合、制动或锁止; 由表可知:当行星齿轮变速器处于停车档和空档之外的任何一个档位时,五个换档执行元件中都有两个处于工作状态,即接合、制动或锁止状态,其余三个不工作,即分离、释放或自由状态。处于工作状态的两个换档执行元件中至少有一个是离合器C1或C2,以便使输入轴和行星排连接。当变速器处于任一前进档时,离合器C1都处于接合状态,此时输入轴与行星齿轮机构的后齿圈接合,使后齿圈成为主动件,因此,离合器C1也称前进离合器。倒档时,离合器C2接合,C1分离,此时输入轴与行星齿轮机构的前后太阳轮组件接合,使前后太阳轮组件成为主动件。另外,离合器C2在三档时也接合,因此离合器C2也称高、倒档离合器。制动器B2仅在二档时才工作,称为二档制动器。制动器B3 在一档和倒档时都工作,称为低、倒档制动器。由此可知,换档执行元件的不同组合决定了行星齿轮变速器所处的档位。 下面分析辛普森式三速行星齿轮变速器各档的动力传递情况。 1)一档 当将选档杆置于“D”位,此时车速较低而节气门阀开度较大,也就是需要较大加速力时,前进离合器C1和单向离合器F1起作用。来自液力变扭器的发动机动力经输入轴、前进离合器C1传给后齿圈,使后齿圈朝顺时针方向转动。在后行星排中,由于后行星架经输出轴0

行星齿轮结构及工作原理

行星齿轮机构和工作原理 一、简单的行星齿轮机构的特点  行星齿轮机构的组成:  简单(单排)的行星齿轮机构是变速机构 的基础,通常自动变速器的变速机构都由两排 或三排以上行星齿轮机构组成。简单行星齿轮 机构包括一个太阳轮、若干个行星齿轮和一个 齿轮圈,其中行星齿轮由行星架的固定轴支 承,允许行星轮在支承轴上转动。行星齿轮和 相邻的太阳轮、齿圈总是处于常啮合状态,通 常都采用斜齿轮以提高工作的平稳性(如图l 所示)。  如图2表示了简单行星齿轮机构,位于行星齿轮机构中心的是太阳轮,太阳 轮和行星轮常啮合,两个外齿轮啮合旋转方向相反。正如太阳位于太阳系的中心一样,太阳轮也因其位置而得名。行星轮除了可以绕行星架支承轴旋转外,在有些工况下,还会在行星架的带动下,围绕太阳轮的中心轴线旋转,这就像地球的自转和绕着太阳的公转一样,当出现这种 情况时,就称为行星齿轮机构作用的传动 方式。在整个行星齿轮机构中,如行星轮 的自转存在,而行星架则固定不动,这种 方式类似平行轴式的传动称为定轴传动。 齿圈是内齿轮,它和行星轮常啮合,是内 齿和外齿轮啮合,两者间旋转方向相同。 行星齿轮的个数取决于变速器的设计负 荷,通常有三个或四个,个数愈多承担负 荷愈大。  简单的行星齿轮机构通常称为三构件机构,三个构件分别指太阳轮、行星架和齿圈。这三构件如果要确定相互间的运动关系,一般情况下首先需要固定

其中的一个构件,然后确定谁是主动件,并确定主动件的转速和旋转方向,结 果被动件的转速、旋转方向就确定了。  二、单排行星齿轮机构的工作原理  根据能量守恒定律,三个元件上输入和输出的功率的代数和应等于零,从而得到单排行星齿轮机构一般运动规律的特性方程。  特性方程:n1+an2-(1+a)n3=0 n1——太阳轮转速,n2——齿圈转速,n3——行星架转速,a——齿圈与太阳轮齿数比。  由特性方程可以看出,由于单排行星齿轮机构具有两个自由度,在太阳轮、环形内齿圈和行星架三个机构中,任选两个分别作为主动件和从动件,而使另一个元件固定不动,或使其运动受一定的约束(即该元件的转速为某定值),则机构只有一个自由度,整个轮系以一定的传动比传递动力。下面分别讨论三种情况。  1、齿圈固定,太阳轮为主动件且顺时针转动,而行星架则为被动件。太阳轮 顺时针转动时,太阳轮轮齿必给行星轮齿A一个推力F1,则行星轮应为逆时针 转动,但由于齿圈固定,所以齿圈轮齿必给行星轮齿B一个反作用力F2,行星轮在F1和 F2合力作用下必绕太阳轮顺时针旋转,结果行星轮不仅存在逆时针自 转,并且在行星架的带动下,绕太阳轮中心轴线顺时针公转。在这种状态下, 就出现了行星齿轮机构作用的传动方式,而且被动件行星架的旋转方向与主动 件同方向。在这里,太阳轮是主动件而且是小齿轮,被动件行星架没有具体齿 数的传动关系,因此定义行星架的当量齿数等于太阳轮和齿圈齿数之和。这样,太阳轮带动行星架转动仍属于小齿轮带动最大的齿轮,是一种减速运动且有最 大的传动比。因为此时n2=0,故传动比 i13=n1?n3=1+a。(如图3)

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