自动变速器行星齿轮机构
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
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
第三章 齿轮变速机构与第四章

制动带
(2)带式制动器的工作过程
制动状态
当来自控制阀的液压油液压缸时活塞向内移动,推杆随 之向内移动,将制动带压紧在制动鼓上,于是制动鼓被固定住 而不能旋转。此时,制动器处于制动状态。
不制动状态
当液压控制系统将作用在液压缸内的液压油的压力解除 后活塞在回位弹簧作用力的作用下向外移动,推杆回缩,制 动带被放松,制动鼓可以转动,从而使制动器由制动状态变 成释放状态。
(1)内圈固定、外圈顺时针方向通过 (2)内圈固定、外圈逆时针方向锁止 (3)外圈固定、内圈顺时针方向锁止 (4)外圈固定、内圈逆时针方向通过 (5)内圈固定、外圈顺时针方向锁止 (6)内圈固定、外圈逆时针方向通过 (7)外圈固定、内圈顺时针方向通过 (8)外圈固定、内圈逆时针方向锁止
直接离合器毂不在该组件中,却在前进 离合器组件中,它和前进离合器鼓为一 体,在前进离合器鼓的左侧。
1离合器鼓;2活塞;3O型圈;4回位弹簧;5卡环;6推力垫; 7钢片;8摩擦片;9法兰;10卡环 记:C2又称倒档及高档离 合器,C2钢片和前后太阳轮相连,摩擦片连接输入轴,C2动 作时连接输入轴及前后太阳轮。
要注意的是,在超速制动器组件内并没有超速 制动器鼓和超速制动毂。超速制动器鼓是自动 变速器壳体而超速制动毂是超速离合器鼓的外 表面。
B0钢片和自动箱外壳相连,摩擦片和太阳轮相连,太 阳轮上还有O/D轴转速的信号齿,B0动作时固定O/D太 阳轮
2、倒档及高档离合器分解图 下图为直接离合器的分解图。在直接离 合器内主要安装了直接离合器活塞、摩 擦片等。
19-输入轴;20-超速单向离合器;21-超速输入轴
超速行星排组件图为超速行星排组件的另部 件分解图。它和A43D既相似又有不同之处。 相似之处是:超速行星架(轮)、超速离合 器毂、超速输入轴为一体,超速单向离合器 仍安装于超速离合器毂内,超速离合器鼓和 超速太阳轮也为一体。不同之处是:A340E 超速离合器鼓的外花键表面就是超速制动器 的制动毂,所以A340E的离合器鼓是三件 (离合器鼓、制动毂、太阳轮)一体。
自动变速器构造与维修4-2行星齿轮机构

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二、机械变速机构
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⒊换档执行机构 ⑶单向超越离合器 单向超越离合器又称单向啮合器或自由轮离合器。 它在行星齿轮变速系统中的作用和离合器、制动器相同,也是用于 固定或连接行星排中的太阳轮、行星架或齿圈等基本元件,让行星齿轮 变速系统组成不同传动比的档位。 单向超越离合器是依靠其单向锁止原理来实现固定或连接作用的, 其连接和固定也只是单向的,当与之相连接的元件受力方向与锁止方向 相同时,该元件即被固定或连接,当受力方向与锁止方向相反时,该元 件即被释放或脱离连接。 单向超越离合器有多种型式,常见的是滚柱斜槽式和楔块式两种。
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二、机械变速机构
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⒊换档执行机构 ⑴湿式多片离合器 ①结构:
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离合器的作用: 1.当离合器接合时,可将二个元件连接成一个整体,同时可以转动。 2.当离合器分离时,二个元件可自由转动。
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二、机械变速机构
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⒊换档执行机构 ⑴湿式多片离合器 ②工作原理: 1.离合器处于接合状态: 来自控制阀的液压油进入离合器 液压缸时,作用在离合器活塞上 的液压油的压力推动活塞,使之 克服回位弹簧的张力而移动,将 所有的主动片和从动片相互压紧 在一起;主动片和从动片之间的 摩擦力使离合器鼓和离合器毂连 接为一整体,分别与离合器鼓与 离合器毂连接的输入轴和行星排 的基本元件也因此被连接在一起。
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在辛普森行星齿轮机构中: 当超速离合器接合时,将超速行星架和超速太阳轮连 成一个整体。 整体转动—不改变传动比
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二、机械变速机构
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⒊换档执行机构 ⑵制动器 制动器的功用:将行星排 中的太阳轮、齿圈、行星架三 个基本元件中的1个加以固定, 使之不能旋转。 最常见的制动器是带式制动 器和片式制动器。 ①带式制动器:由制动鼓, 制动带、液压缸及活塞组成。
朱明-自动变速器构造与维修4-1行星齿轮机构

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二、机械变速机构
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⒉单排行星齿轮机构 ⑷工作原理 行星齿轮的动作(每个部件的转速和方向) 取决于给定的条件。 行星齿轮的一种典型动作是行星齿轮的旋转, 1.当行星齿轮在内齿圈内“行走”并在其轴 上旋转时,小齿轮围绕太阳齿轮旋转。 即是:齿轮架围绕太阳齿轮旋转。 在行星齿轮中,太阳齿轮相似于太阳,行 星齿轮相似于地球,齿轮架相似于地球的轴心。 这类动作只在内齿圈或太阳齿轮固定时才发生, 当齿轮架固定时则不可能围绕太阳齿轮旋转。
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授人以鱼不如授人以渔
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齿轮变速器
一.单排行星齿轮机构 1.组成:太阳轮(斜齿,圆柱形,外齿轮)
齿 圈(斜齿,圆环形,内齿轮) 行星齿轮架(带有若干个行星齿轮)
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朱明工作室 基本规则:行星齿轮机构的传动比与太阳轮齿数Z1. zhubob@ 齿圈齿数Z2和行星齿轮架的当量齿数有关, 而与行星齿轮的齿数无关。
(1)齿圈固定,太阳轮带动行星齿轮架
ZC i1=----- > 1 Z1
(减速同向)
(2)齿圈固定,行星齿轮架带太阳轮 Z1 i2=----- < 1 (增速同向) ZC
授人以鱼不如授人以渔
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⒉单排行星齿轮机构
⑷工作原理
行星齿轮在各种条件下的基本动作如 下∶ ① 状态1 齿轮架为从动部件: 内齿圈固定; 太阳为齿轮主动部件。
状态1: 小带大
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自动变速器电子教案10单排行星齿轮机构原理

但由于行星架为输出且与车身相连,阻力较大不能转 动,因此,全部转矩加在齿圈上,使齿圈逆时针空转,不可 能有转矩从齿轮架输出。
行星齿轮机构在此状态下处于空档状态 。
4)行星齿轮传递的动力被分配到数 量众多的啮合齿上。与手控变速器 相比结构更为小型、紧凑。
4、传动比计算:
1)行星架等效齿数: Z圈——内齿圈齿数 Z太——太阳轮齿数 Z行架——行星架架齿数
行星小齿轮在传动过程始终用作中间齿轮,它们的齿数与 行星齿轮机构的传动比无关,行星齿轮机构的传动比只取决 于齿轮架、内齿圈和太阳轮的齿数,齿轮架并非齿轮因此没 有实际齿,在计算传动比时对行星齿轮架指定一个想像的齿
4)同向、增速(前进档的超速档状态):
①同向增速状态a 固定——内齿圈 主动——行星架 从动——太阳轮
内齿圈被固定后,当齿轮架顺时针方向旋转输入时,迫使 小齿轮在内齿圈内按顺时针方向公转,同时又绕小齿轮轴反时 针方向自转,使太阳轮必定按顺时针方向旋转输出。
传动比 i=从动齿齿数/主动齿齿数 = Z太/ Z行架
单排行星齿轮传动机构
影像
1、三基本元件:
太阳轮
组
成
一
齿圈
个 行
星
行星轮和行星轮架
排
2、各部件相互关系:
太阳轮:
是一个具有外部齿的齿轮,可以绕自身轴线旋转,同行星齿 轮外啮合。
齿圈:
是一个具有内齿的齿圈,可以绕自身轴线旋转,同行星齿轮 内啮合。
行星轮和行星轮架:
行星轮通过轴安装在行星轮架上,在轴上能绕固定轴转动, 即自转,还可以同行星轮架一起绕太阳轮转动,即,公转; 行星轮的内端同太阳轮外啮合,外端同齿圈内啮合。
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4章行星齿轮机构(9)
1-太阳轮 2-齿圈 3-行星架 4-行星轮
速档中的低档,而i23为降
速档中的高档。
(3)太阳轮固定:行星架 主动,齿圈从动
• 行星架为主动件,齿 圈为从动件,太阳轮 固定( n1= 0)。
• 此时《n1+αn2= (1+α)n3 》,,则 传动比i32为: • i32=n3/n2=α/(1+ α)<1 • 由于传动比小于1,说 明为增速传动,可以 作为超速档。
1)行星轮系(自动变速器)
自动变速器
自动变速器的机械部分是由多排行星齿轮组成的, 换挡方式由离合器、制动器、单向离合器组成的执行 机构实施。
7 手 动、 脚 踩 控 制 系 统
太阳轮、齿圈、行星架
齿轮变速机构 执行元件 换档控制
执行元件(B、C) 换档阀
控制油压
电磁阀
手控阀
控制信号
二次调压阀
主油路调压阀
主油路
运 动 部 件 变矩器 冷油器
油泵 油底壳
1、简单行星齿轮机构
•简单行星齿轮机构由太阳轮、齿圈和装有行星齿轮的行星架 三元件组成 。 •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zl、z2和z3,齿圈与太阳轮的齿数比为α 。根据能量守恒 定律,可得单排行星齿轮机构一般运动规律的特性方程式:
D位2挡
前进离合器C2结合,使前排齿圈成 为输入元件; 二挡制动器B1将太阳轮固定; 动力经第一轴、前排齿圈和行星架 输出给第二轴。
3)辛普森式4挡行星齿轮变速器
• 辛普森式4挡行星齿轮变速器,它的最高挡4挡是传动比 小于1的超速挡。 • 这种自动变速器燃油经济性好,发动机可以经常处于较 低转速范围运转,因而运转噪声小,可以延长发动机的 使用寿命。 • 因此带超速挡的这种自动变速器被许多品牌高挡轿车所 采用。 • 辛普森式行星齿轮变速器从20世纪70年代开始被通用、 福特、克莱斯勒、丰田、日产等多家公司用于汽车自动 变速器上。一直广泛为世界各国所采用;我国的CA774、 通用公司的THM 25C、日产3N71B等均是这种结构。
自动变速器行星齿轮机构的组成
自动变速器行星齿轮机构的组成
自动变速器行星齿轮机构由以下几部分组成:
1. 太阳齿轮(Sun Gear):太阳齿轮位于行星齿轮机构的中央,它是整个系统的驱动齿轮,与引擎输出轴相连。
2. 行星齿轮(Planetary Gear):行星齿轮是围绕太阳齿轮旋转的一组齿轮,它们的轴线固定在一个行星齿轮架上。
3. 行星齿轮架(Planetary Gear Carrier):行星齿轮架是固定
行星齿轮的结构,它通过一个轴连接到自动变速器的输出轴,使得行星齿轮能够绕太阳齿轮旋转。
4. 环形齿轮(Ring Gear):环形齿轮是行星齿轮机构的外圈,它与行星齿轮的外齿啮合,固定在自动变速器的外壳上。
5. 载星器(Carrier):载星器是连接行星齿轮架和输入轴的组件,它使得行星齿轮架能够绕载星器以及输入轴旋转。
通过太阳齿轮、行星齿轮、行星齿轮架、环形齿轮和载星器的组合运动,行星齿轮机构实现了多种不同的齿轮传动比例,从而实现汽车自动变速器的变速功能。
行星齿轮机构的传动原理和结构_图文
2.单排单级行星齿轮机构的组成及变速原理
(1)单排单级行星齿轮机构的组成
单排单级行星齿轮机构由太阳轮、行 星齿轮架及行星轮和齿圈组成。
齿圈制有内齿,其余齿 轮均为外齿,太阳轮位于 机构中心,行星轮一般有 3个或4个,空套(或装滚 针轴承)在行星齿轮轴上 ,行星齿轮轴均布地固定 在行星架上。
行星轮即可绕行星轴自 转,又可绕太阳轮公转。 太阳轮与行星轮是外啮合 ,二者旋转方向相反;行 星轮与齿圈是内啮合,二 者旋转方向相同。行星齿 轮系统的齿轮均采用斜齿 常啮合状态
(3)单排双级行星齿轮机构传动分析和传动比计算
1)单排双级行星齿轮机构传动分析 单排双级行星齿轮机构必须将太阳轮、齿圏和行星架三个元件中的一 个加以固定,或者将某两个元件互连接在一起,输入与输出才能获得一定的 传动比。改变各元件的运动状态,可获得多个传动比。
2)单排双级行星齿轮机构动力传动比计算 ①用运动方程计算传动比
图3-12行星架与齿圈相连,行星排成一体输出图与结构简图
2)传动比计算
①用运动方程计算传动比
该行星齿轮机构运动方程n1+αn2-(1+α)n3=0中,由于将 行星架与齿圈连成一体n1=n2,该运动方程变为n2+αn2- (1+α)n3=0 得n2/n3=1即传动比i= n2/n3=1 (或n1+αn1- (1+α)n3=0 得n1/n3=1即传动比i= n1/n3=1)即该单排行星齿 轮机构不论齿圈输入还是行星架输入,太阳轮输出,转向相 同,转速相同。
(2)齿圈输入,太阳轮制动,行星架输出 1)转矩传动分析
如图3-6所示,当齿圈输入顺时针旋转时,使行星齿轮也顺时针旋转(两 齿轮內啮合),因太阳轮制动,使行星轮必绕太阳轮顺时针转动,行星轮 在行星架上自转,它必须带着行星架绕太阳轮旋转,于是行星架便被动顺 时针旋转而输出动力。
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自动变速器——行星齿轮机构
行星架固定
主动:太阳轮 被动:齿圈 降速 反向 i=1.5-4 主动:齿圈 被动:太阳轮 升速 反向 i=0.2-0.6
谢谢
自动变速器——行星齿轮机构
一.行星齿轮机构作用
1.变矩 2.变速 3.实现空档 4.实现倒档
自动变速器——行星齿轮机构
二.行星齿轮机构的组成
1.太阳轮 2.行星齿轮、行星架 3.齿圈
自动变速器——行星齿轮机构
1—太阳轮 2—齿圈 3—行星架 4—行星轮
自动变速器——行星齿轮机构
自动变速器——行星齿轮机构
齿圈固定
主动:太阳轮 被动:行星架 降速 同向 i=2.5-5 主动:行星架 被动:太阳轮 升速 同向 i=0.2-0.4
自动变速器——行星齿轮机构
太阳轮固定
主动:齿圈 被动:行星架 降速 同向 i=1.25-1.61
自动变速器——行星齿轮机构
张翔
引入
提问:手动变速器的组成?
1.齿轮 2.传动轴 3.换挡机构 4.锁止机构 设想:自动变速器的组成? 1.齿轮? 2.传动轴? 3.?4?5?……
行星齿轮机构、离合器、制动器、单向离合器等
学习目标
本节课的学习目标: 掌握自动变速器行星齿轮机 构的组成及工作原理。
太阳轮
行星轮
外齿圈 行星架
自动变速器——行星齿轮机构
三.行星齿轮机构的齿数关系
行星架的齿数>齿圈的齿数>太阳轮的齿数
自动变速器——行星齿轮机构
四.行星齿轮机构的工作原理
通过驱动太阳轮、齿圈或行星齿轮架,单排行 星齿轮机构都可以得到不同的传动比,但三个 部件中必须有一个未被驱动的部件被制动住, 另一个既非被驱动,也非被制动的部件则是输 出端。 固定齿圈——两种情况 固定太阳轮——两种情况 固定行星架——两种情况