自动变速器行星齿轮机构
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。
自动变速器行星齿轮系统传动原理
自动变速器行星齿轮系统传动原理自动变速器是一种用于驱动汽车的传动装置，它通过改变发动机输出转速和转矩的传送方式，以满足车辆在不同驾驶工况下的要求。
行星齿轮系统是自动变速器中的重要传动机构，它采用了一组行星齿轮来实现传动和变速功能。
行星齿轮系统由一个太阳轮、一个内齿轮和若干个行星轮组成。
太阳轮通过转动发动机输出的动力驱动，内齿轮与输出轴相连，行星轮则固定在一个行星架上，并通过一个传动链连接太阳轮和内齿轮。
在行星齿轮系统中，太阳轮是输入轮，内齿轮是输出轮，行星轮则起到传动和变速的作用。
当太阳轮转动时，行星轮沿着太阳轮的内外圆分别绕太阳轮的齿轮和内齿轮转动。
由于行星轮同时与太阳轮和内齿轮产生啮合，所以行星轮的运动既受到太阳轮的轮齿个数也受到内齿轮的轮齿个数的影响，从而实现了不同挡位的变速。
在自动变速器中，行星齿轮系统还引入了离合器和制动器来控制行星轮和外壳的运动。
离合器用于将太阳轮、内齿轮和行星轮的其中一部分连接起来，制动器用于将其中一部分固定住。
通过控制离合器和制动器的工作，可以实现行星齿轮系统的不同工作状态，从而实现不同的变速比。
通过行星齿轮系统的传动原理，自动变速器可以实现多个挡位的变速功能。
当需要提高车速时，可以通过离合器和制动器的组合工作，使太阳轮、内齿轮和行星轮之间产生相应的传动比，从而提供较高的输出转速。
当需要提高扭矩时，可以通过改变离合器和制动器的工作状态，使行星轮与外壳之间产生固定的传动比，从而提供较大的输出转矩。
总之，行星齿轮系统是自动变速器中的重要传动机构，它通过太阳轮、内齿轮和行星轮的组合运动，实现了传动和变速的功能。
通过控制离合器和制动器的工作，可以改变行星齿轮系统的工作状态，从而实现不同的变速比，满足车辆在不同驾驶工况下的要求。
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
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
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
2
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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3
朱明工作室
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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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汽车自动变速器原理与维修辛普森式行星齿轮变速机构
D位2档的传动原理
辛普森式三档行星齿轮变速机构
同理，可推出2档的传动比为与前进1档时一样，单 向离合器F1只能锁住前后太阳轮组件不作逆时针方向转 动。当松开发动机油门时，汽车即作滑行行驶，如正处 于下坡，则无法利用发动机的低转速进行减速制动。
④手动2档(2位2档) 为了利用发动机制动，可将变速器操纵手柄从
“D”位移至“2”位。自动变速器在手动2位的2档时处 于能产生发动机制动作用的状态(如图)。
2位2档的传动原理
辛普森式三档行星齿轮变速机构
发动机的制动作用是由2档强制制动器B2来实现的。 当操纵手柄位于“2”位，而行星齿轮变速器处于2档时 ，前进离合器C1和制动器B2同时工作。动力从发动机传 往驱动轮时，行星齿轮机构各元件的工作状态及传动比 与前进1档时相同。而当节气门松开，发动机处于怠速 而汽车进行滑行时，汽车驱动轮通过变速器输出轴驱动 行星齿轮机构，因前后太阳轮组件始终被B2固定，行星 齿轮变速器输入轴被反向驱动，以原来的转速旋转，变 矩器涡轮转速高于泵轮的转速，成为汽车驱动轮通过变 矩器逆向驱动发动机曲轴的工况，因此可利用发动机制 动。
辛普森式三档行星齿轮变速机构
⑤前进3档(D位3档) 前进档离合器C1和倒档及高档离合器C2同时结合，前
排齿圈与太阳轮组件转速相同，前行星排被连接成一个整 体同速旋转，从行星架输出动力至输出轴。后行星架虽然 与输出轴同速，但只是作空转。此时，行星齿轮变速器的 传动比i=1，即为直接档(如图)。
D位3档的传动原理
档位与执行元件关系（见下表）。
四档辛普森式行星齿轮变速器传动简图
1-输入轴 2-超速行星排 3-中间轴 4-前行星排 5-后行星排 6-输出轴
C0 -直接离合器 C1- 前进离合器 C2 –倒档及高档离合器 B0 – 超速制动 B1 – 2档单向离合器 B2 – 2档强制制动器 B3 – 抵档及倒档制动器 F0- 直接单向离合器 F1 – 2档单向离合器 F2- 抵档单向离合器
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。
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行星小齿轮
固定齿圈
• 反向增速，汽车上不采用
从动太阳轮Biblioteka 固定行星架行星小齿轮
主动齿圈
• 7）如果n1＝n2，则n3＝n1＝n2，故传动比 • i＝ 1 • 同向同速，直接档
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
动力传动方式
1) 太阳轮主动，行星架从动，齿圈制动，则n2＝0，故传动 比
• i13＝n1/n3＝1＋α>1
• 同向减速，低速档
主动太阳轮
从动行星架
行星小齿轮
固定齿圈
• 2) 太阳轮制动，齿圈主动，行星架从动，则n1＝0，故传 动比 • i23＝n2/n3＝(1＋α)/α>1 固定太阳轮 • 同向减速，高速档
从动行星架
行星小齿轮
主动齿圈
• 3) 太阳轮制动，行星架主动，齿圈从动，则n1＝0，故传 动比 • i32＝n3/n2＝ α/(1＋α)<1 固定太阳轮 • 同向增速，超速档
主动行星架
行星小齿轮
从动齿圈
• 4) 齿圈制动，行星架主动，太阳轮从动，则n2＝0，故传 动比 • i31＝n3/n1＝ 1 /(1＋α)<1 从动太阳轮 • 同向增速，超速档
单排行星齿轮机构
特点 行星齿轮机构在结构方面具有下列特点： ①太阳轮、行星架和齿圈都是同心的，即围绕公共轴线 旋转。这能够取消诸如手动变速器所使用的中间轴和中间 齿轮。 ②所有齿轮始终相互啮合，换档时无需滑移齿轮，因此 摩擦磨损小，寿命较长。 ③结构简单、紧凑，其载荷被分配到数量众多的齿上， 强度大。 ④可获得多个传动比
行星小齿轮 齿圈
齿轮基础
旋转方向： 两个外齿轮互相啮合进行旋转时，它
们以相反方向旋转，见图3-2。一个外齿轮和
一个内齿轮相互啮合进行旋转，两个齿轮以相同方向旋转
转速和传动比
从动齿轮齿数
传动比 = 主动齿轮齿数
例如，如果两个齿轮齿数相等，传动比即为1:0。当这些齿轮其 中之一旋转时，另一个齿轮即以相同转速旋转。如果主动齿轮 有10个齿，而从动齿轮有20个齿，其传动比为2:1，在主动齿轮 旋转1整圈时，从动齿轮旋转1/2圈。
自动变速器
行星齿轮机构
机械传动机构的构成
离合器 执行元 件 机械传 动机构 齿轮传 动机构 制动器 单向离合器 平行轴式 传动机构 行星齿轮 传动机构 辛普森 拉威娜 CR-CR 其他
行星齿轮构成
行星齿轮一方面可绕自己的轴线回转，另一方面又可随 着行星架一起绕其固定轴线旋转，即既有自转又有公转。 太阳轮 行星架
主动齿圈