辛普森式行星齿轮自动变速器的认识与拆装
《汽车自动变速器拆装与检修》项目3辛普森式行星齿轮变速器拆装与维修简案
教师姓名授课形式讲授授课时数授课日期年月日授课班级授课项目及任务名称项目3 辛普森式行星齿轮变速器拆装与维修教学目标知识目标1.了解辛普森式行星齿轮变速器的特点与结构。
2.掌握辛普森式行星齿轮变速器组成和工作原理。
3.掌握前驱辛普森式行星齿轮变速器的分解与装配。
4.掌握后驱辛普森式行星齿轮变速器的分解与装配。
教学重点 1.掌握前驱辛普森式行星齿轮变速器的分解与装配。
2.掌握后驱辛普森式行星齿轮变速器的分解与装配。
教学难点后驱辛普森式行星齿轮变速器的分解与装配。
教学方法教学手段借助于多媒体课件，讲授辛普森式行星齿轮变速器的特点与结构。
通过图片和视频讲授辛普森式行星齿轮变速器组成和工作原理，现场演示前后驱辛普森式行星齿轮变速器的分解与装配的过程。
让学生更直接地学习结构组成、工作原理、分解及装配。
学时安排1．辛普森式行星齿轮变速器的特点与结构约70分钟。
2.辛普森式行星齿轮变速器组成和工作原理约90分钟。
3．前驱辛普森式行星齿轮变速器的分解与装配约520分钟。
4.后驱辛普森式行星齿轮变速器的分解与装配约720分钟。
教学条件多媒体课件课外作业请简述前、后驱辛普森式行星齿轮变速器分解与装配的注意事项？检查方法随堂提问，计平时成绩。
教学后记授课主要内容【项目引入】期末考试前小李正在努力复习四挡辛普森式自动变速器的结构，对照变速器实物，他口中念念有词：“油泵后面是离合器C1 、C2 、前排太阳轮……”但是，他突然发现在变速器的最后多出一套齿轮组，这究竟是为什么呢？要想帮助小李解决这个问题，我们必须先认识一下辛普森式行星齿轮变速器的结构与工作原理，学会前驱、后驱的正确拆装方法。
任务1 辛普森式行星齿轮变速器构造及特点【学习目标】1. 了解辛普森式行星齿轮变速器的特点与结构。
2. 掌握辛普森式行星齿轮变速器组成和工作原理。
【知识链接】一、辛普森式行星齿轮变速器的特点与结构辛普森式行星齿轮变速器由辛普森式行星齿轮机构和相应的换挡执行元件组成。
辛普森式行星齿轮自动变速器的认识与拆装ppt课件
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
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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）
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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
6. 行星齿轮变速装置传动结构实物剖析
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单元三
（3）离合器C1
行星齿轮变速装置
离合器C1毂与输入轴一体，C1鼓内有活塞、回位弹簧、弹簧 座、卡环。传动套与空心轴一体，两端分别与C1鼓和后小太 阳轮花键连接。 C1工作转矩传递路线：
输入轴→C1毂→C1鼓→传动套→后小太阳轮。
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。
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单元三行星齿轮变速装置 Nhomakorabea丰田A43D自动变速器变矩器与齿轮变速装置仿真剖视图
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单元三
行星齿轮变速装置
（6）制动器B3与单向离合器F2
后壳体为B3鼓，鼓內有活塞、回位弹簧、弹簧座、卡环和传
动套。
活塞通过传动套压在B3的钢片和摩擦片上。 B3毂为单向离合器F2外环，B3毂与前行星架一体。 F2内环为与后外壳相连的B3磨片档盘一体的轴颈。 B3工作通过单向离合器F2可将前行星架单向制动。
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单元三
行星齿轮变速装置
图3-80丰田A43D行星齿轮变速装置传动结构简图
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单元三
行星齿轮变速装置
2、丰田A43D自动变速器前壳体总成
（1）丰田A43D自动变速器前壳体总成分解 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。
4
单元三
（2）超速档箱
行星齿轮变速装置
太阳轮与行星架上的行星轮外啮合。
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单元三
行星齿轮变速装置
丰田A43D自动变速器变矩器与齿轮变速装置仿真剖视图
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单元三
行星齿轮变速装置
3、丰田A43D自动变速器后壳体总成 （1）后壳体总成分解
课题四分课题一辛普森式自动变速器工作原理
课题四辛普森式自动变速器检修分课题一辛普森式自动变速器工作原理一、课前准备1、设备：可拆装丰田A341E自动变速器2台、多媒体电视机2、工具：万用表、常用工具二、教学组织1、学生考勤，学生着装、拖鞋检查2、分组三、安全教育1、实训期间，学生必须严格执行车间安全操作规程。
2、拆装自动变速器时需注意防止夹手。
3、注意A341E变速器输出轴在安装时候容易脱落4、不允许在课室内追打、嘻闹，上课须保持安静5、爱护本实习场地的财物、工具、教具、设备，文明使用。
6、严禁烟火四、教学方法一体化教学，配合多媒体液晶电视五、复习提问1、大众01M自动变速器起动继电器工作条件？2、换挡电磁阀工作原理、检修方法（重点）六、课题导入1、请同学们思考：（1）目前的自动变速器应用的比较多的还有哪一种？（2）辛普森式自动变速器组成、工作原理2、看图理解辛普森自动变速器组成、变速原理。
六、教学重点与难点教学重点：辛普森自动变速器工作原理、档位分析教学难点：辛普森自动变速器工作原理、档位分析教学目标：1.能说出辛普森式自动变速器的行星齿轮机构及变速原理；2.会分析4挡辛普森式自动变速器挡位；七、课题内容(一）辛普森自动变速器组成及行星齿轮机构变速原理1、多媒体播放动画、图片（1）说明自动变速器组成（2）设问：辛普森自动变速器如何变速？老师解说3、带领同学们分解变速器用实物说明行星齿轮变速原理(二)丰田A341E自动变速器档位分析1、多媒体图片展示档位传动路线图2、分析各档位工作原理（1）D1档：C0 F0 C 1 F2 工作，动力超速排整体——中间输入轴——C1——前齿圈——前行星轮——前行星架减速输出（由于F0固定，太阳轮反转所以前行星轮绕太阳轮减速公转，行星架也减速旋转）（2）D2 档：C0 FO C1 B2 F1工作，超速排----中间输入轴——C1-----前行星架减速输出（由于F1、B2工作，使太阳轮固定不逆转，所以实际上D2比D1转的更快）（3）D3档：C0 F0 C1 C2 B2工作，超速排——中间输入轴——C1、C2——太阳轮、齿圈固定旋转，行星排形成一个整体旋转----传动比为1:1输出，为直接档（4）D4档：B0 C1 C2 B2工作，输入轴——超速排行星架-----超速排齿圈加速输出（由于B0固定太阳轮，齿圈加速旋转）----C1、C2——前后行星排整体旋转（5）R档：C0 F0 C2 B3工作，超速排——C2——后太阳轮——（由于B3固定行星架）齿圈减速反转3、实物认识各档位传动路线（三）丰田A341E自动变速器档位演示1、演示过程：拆下变速器齿轮机构——组合好各部件——提问学生各部件名称——演示D1档——演示D2档工作过程——演示D3档工作过程——演示D4档工作过程——演示R档工作过程学生分组演示各档位演示过程（四）丰田A341E自动变速器拆装1、拆装顺序：拆下变速器后端盖——拆下油底壳——拆下换挡电磁阀板——拆下变速器油泵——拆下超速排和制动器总成——拆下中间输入轴——拆下单向离合限位卡环——拆下辛普森前后行星排总成2、拆装注意事项：（1）拆下的部件要求用柴油清洗干净后放在干净的不起毛的布面或者塑料板上面（2）零部件要求排列整齐、有序（3）安装时要按照顺序（4）安装时候注意是否装配到位，正常应该有清脆的装配紧凑声音（5）注意制动器钢片的安装顺序（6）注意单向离合器安装方向八、示范操作1、演示丰田A341E自动变速器拆装顺序及说明传动路线2、说明丰田A341E自动变速器拆装要点3、由于学生人数多，应分组演示4、部分学生看不清、或理解能力较差的学生对他们进行重复演示5、边演示边讲解，并随时引导学生观察示范操作过程九、巡回指导1、分组实习操作：（1）拆卸丰田A341E自动变速器（2）说明内部各部件传动路线（3）按顺序装好丰田A341E自动变速器（4）拆装过程要注意拆装要点2、巡查学生工具仪器使用是否规范3、巡查学生检修方法、操作方法是否正确，在巡回指导中给予纠正，避免安全事故的发生4、对个别理解能力较差学生进行个别指导十、集中指导1、丰田A341E自动变速器安装顺序2、丰田A341E自动变速器内部传动路线3、各小组操作失误地方十一、任务评价（一）成果展示1、各小组派代表总结完成任务的过程中，学会了哪些技能，2、代表或组员回答以下应掌握知识（1）丰田A341E自动变速器内部组成部件（2) 辛普森式自动变速器依靠什么关键部件实现变速？十二、分组考核1、各小组组长考核组员，并记录分数2、老师抽查各组员3、考核内容：（1）丰田A341E自动变速器拆装（50分）（2）丰田A341E自动变速器内部传动路线（50分）十三、作业布置1、画出丰田A341E自动变速器传动简图，并说明D2档传动路线十四、课堂结束1、各小组对自己的工作岗位进行“整理、整顿、清扫、清洁、”并归还工具以及使设备归位。
辛普森式自动变速器结构原理及各挡位传动路线
辛普森式自动变速器结构原理及各挡位传动路线辛普森式自动变速器结构原理及各挡位传动路线辛普森式自动变速器结构原理及各挡位传动路线不同车型自动变速器在结构上往往有很大差异,主要表现在:前进挡的挡数不同,离合器,制动器及单向超越离合器的数目和布置方式不同,所采用的行星齿轮机构的类型不同.前进挡的数目越多,行星齿轮变速系统中的离合器,制动器及单向超越离合器的数目就越多.离合器,制动器,单向超越离合器的布置方式主要取决于行星齿轮变速系统前进挡的挡数及所采用的行星齿轮机构的类型.轿车自动变速器所采用的行星齿轮机构的类型主要有2类,即辛普森式和拉维萘赫式行星齿轮机构. 辛普森式行星齿轮机构由2个内啮合式单排行星齿轮机构组合而成, 庞成立其结构特点是:前后2个行星排的太阳轮连接为一体,称为前后太阳轮组件;前一个行星排的行星架和后一个行星排的齿圈连接为一体,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.经过上述的组合后,该机构成为一种具有4个独立元件的行星齿轮机构.这4个独立元件是:前齿圈,前后太阳轮组件,后行星架,前行星架和后齿圈组件.根据前进挡的挡数不同,可将行星齿变速系统分为3挡行星齿轮变速系统和4挡行星齿轮变速系统2种.1.辛普森式3挡行星齿轮变速系统的结构和工作原理.(1)行星齿轮变速系统的结构:a)结构b)换挡执行元件的布置l一输入轴2一倒挡及高挡离合器毂3一前进离合器毂和倒挡及高档离合器毂4一前进离合器毂和前齿圈5一前行星架6一前后太阳轮组件7一后行星架和低挡及倒挡制动器毂8一输出轴C1一倒挡及高挡离合器c2一前进离合器B1—2挡制动器B2一低挡及倒挡制动器Fl一低挡单向超越离合器图1行星齿轮变速系统结构及元件布置图如图1(a图为结构图,b图为元件布置图)所示,行星齿轮机构中设置了5个换挡执行元件(2个离合器,2个制动器和1个单向超越离合器),使该系统成为一个具有3个前进挡和1个倒挡的行星齿轮变速系统.离合器C1用于连接输入轴和前后太阳轮组件, 离合器C2用于连接输入轴和前齿圈,制动器B1用于固定前后太阳轮组件, 制动器B2和单向超越离合器F1都是用于固定后行星架.5个换挡执行元件在各挡位的工作情况如表1所示.由表1中可知,当行星齿轮变速系统处于停车挡和空挡之外的任何一个挡位时,5个换挡执行元件中都有2个处于表1辛普森3挡行星齿轮变速系统换挡执行元件工作情况操纵手挡位换执仃兀件柄位置ClC2BlB2F1 1挡0 D2挡0O3挡OOR倒挡0OS.L或1档OO2,12挡0O注:0一接合,制动或锁止. 工作状态(接合,制动或锁止),其余 3个不工作(分离,释放或自由状态).处于工作状态的2个换挡执行元件中至少有一个是离合器Cl或 C2,以便使输入轴与行星排连接.当变速器处于任一前进挡时,离合器 C2都处于接合状态,此时输入轴与行星齿轮机构的前齿圈接合,使前齿圈成为主动件,因此离合器C2也称为前进离合器.倒挡时,离合器C1接合,C2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C1在3挡(直接挡)时也接合,因此,离合器C1也称为倒挡及高挡离合器.制动器B1仅在2挡才工作,称为2挡制动器.制动器B2在1挡和倒挡时都工作,因此称为低挡及倒挡制动器.由此可知,换挡执行元件的不同工作组合决定了行星齿轮变速系统的传动方向和传动比,从而决定了行星齿轮变速系统所处的挡位. (2)行星齿轮变速系统各挡的传动路线: ?1挡:如图2所示,此时前进离合器C2接合,使输入轴和前齿圈连接:同时单向超越离合器F1处于自锁状态,后行星架被固定.来自液力变矩器的发动机动力经输入轴,前汽车维修2011.6???1一输入轴2一前进离合器c23一倒挡及高挡离合器Cl4—2挡制动器B15一前齿圈 6,前行星轮7一前行星架8一输出轴9一前后太阳轮组件10一后行星架ll一后行星轮 l2一低挡及倒挡制动器B213一低挡单向超越离合器F1l4一后齿圈图21挡路线-倒挡及 1一输入轴2一前进离合器C23高挡离合器C14—2档制动器B15一前齿圈6一前行星轮7一前行星架8一输出轴9一前后太阳轮组件lO一后行星架 ll一后行星轮12一低挡及倒挡制动器B2 13一低挡单向超越离合器F114一后齿圈图43挡路线???a)前行星排b)后行星排l一输入轴2一前进离合器C23-倒挡及高挡离合器Cl4—2挡制动器B15一前齿圈6一前行星轮7一前行星架8一输出轴9一前后太阳轮组件1O一后行星架11一后行星轮 12一低挡及倒挡制动器B2l3一低挡单向超越离合器F114一后齿圈图32挡路线进离合器C2传给前齿圈,使前齿圈朝顺时针方向旋转.在前行星排中,前行星齿轮在前齿圈的驱动下一方面朝顺时针方向公转,带动前行星架朝顺时针方向转动,另一方面作顺时针方向的自转,并带动前后太阳轮组件朝逆时针方向转动;在后行星排中,后行星轮在后太阳轮的驱动下朝顺时针方向作自转时,对后行星架产生一个逆时针方向的力矩,而低挡单向超越离合器FI对后行星架在逆时针方向具 46汽车维修2011.6a)前行星排b)后行星排1一输入轴2一前进离合器C23-倒挡及高挡离合器C14—2挡制动器B15一前齿圈6一前行星轮7一前行星架8一输出轴9一前后太阳轮组件10一后行星架11一后行星轮12一低挡及倒挡制动器B2 13一低挡单向超越离合器F114一后齿圈图5倒挡路线有锁止作用,因此后行星架固定不动, 使后齿圈在后行星轮的驱动下朝顺时针方向转动.因此,在前进1挡时,由输入轴传给行星齿轮机构的动力是经过前后行星排同时传给前行星架和后齿圈组件,再传给与之相连接的输出轴,从而完成动力输出的.?2挡:如图3所示,前进离合器C2和2挡制动器B1同时工作. 此时输入轴仍经前进离合器C2和前齿圈连接,同时前后太阳轮组件被2 挡制动器B1固定.发动机动力经液力变矩器和行星齿轮变速系统的输入轴传给前齿圈,使其朝顺时针方向转动.由于前太阳轮转速为0,因此前行星轮在前齿圈的驱动下一方面朝顺时针方向作自转,另,方面朝顺时针方向作公转,同时带动前行星架及输出轴朝顺时针方向转动.此时后行星排处于自由状态,后行星轮在后齿圈的驱动下朝顺时针方向一边自转一边公转,带动后行星架朝顺时针方向空转.由此可知,2挡时发动机的动力全部经前行星排传到输出轴. ?3挡:如图4所示,前进离合器C2和倒挡及高挡离合器C1同时接合,把输入轴与前齿圈及前后太阳轮组件连接成一体.由于这时前行星排中有2个基本元件互相连接,从而使前行星排连成一体旋转,输入轴的动力通过前行星排直传给输出轴,即直接挡.此时后行星排处于自由状态,后行星轮在后齿圈驱动下朝顺时针方向一边自转一边公转,带动后行星架朝顺时针方向空转.?倒挡:如图5所示,倒挡及直接挡离合器C1接合,使输入轴与前后太阳轮组件连接,同时低挡及倒挡制动器B2产生制动,将后行星架固定. 此时发动机动力经输入轴传给前后太阳轮组件,使前后太阳轮朝顺时针方向转动.由于后行星架固定不动,后行星轮在后太阳轮的驱动下朝逆时针方向转动,并带动后齿圈朝逆时针方向转动,与前行星架和后齿圈组件连接的输出轴也随之朝逆时针方向转动, 从而改变了传动方向.此时,前行星排中由于前齿圈可以自由转动,前行星排处于自由状态,前齿圈在前行星轮的带动下朝逆时针方向自由转动.有些车型自动变速器的行星齿轮机构的前后行星排的排列顺序相反,即输入轴通过前进离合器C2和后齿圈连接,输出轴与前齿圈和后行星架组件连接,但工作原理都一样.2.3行星排4挡行星齿轮变速系统的结构与工作原理超越膏台嚣图64挡行星齿轮变速器元件位置图丰田CROWN(皇冠)3.0轿车所器B1之间串联了一个单向超越离合用的A340E电子控制自动变速器就器F2,称为2挡单向超越离合器.单采用了这种行星齿轮变速系统.向超越离合器的内环和前后太阳轮组 ?结构:这种4挡行星齿轮变速件连接,外环和2挡制动器B1连接, 器是在不改变原辛普森式3挡行星齿在逆时针方向对前后太阳轮组件具有轮变速系统的主要结构和大部分零部锁止作用.当行星齿轮变速系统处于件的情况下,另外再增加一个单排行2挡时,前进离合器C1和2挡制动器星齿轮机构和相应的换挡执行元件来Bl仍同时工作.汽车加速时,前后太产生超速挡而实现的.这个单排行星阳轮组件的受力方向为逆时针方向, 齿轮机构称为超速行星排,他安装在由于2挡单向超越离合器F2的外环行星齿轮变速系统的前端,其行星架被2挡制动器B1固定,因此前后太是主动件,与变速器输入轴连接;齿圈阳轮朝~_B,-j-针方向的旋转趋势被2挡为被动件,与后面的双排行星齿轮机制动器Bl及2挡单向超越离合器锁构连接.超速行星排的工作由直接离止,使2挡得以实现.当行星齿轮变速,直器由2挡换至3挡时,即使倒挡及直合器CO和超速制动器BO来控制接离合器CO用于将超速行星排的太接挡离合器C1在2挡制动器B1释阳轮和行星架连接,超速制动器BO放之前就已接合,但由于倒挡及直接用于固定超速行星排的太阳轮.如图挡离合C1接合之后,前后太阳轮组 6所示.件的受力方向改变为顺时针方向,而为了改善2,3挡的换挡平顺性在顺时针方向上2挡单向超越离合器和使变速器在前进低挡位置发动机有F2对前后太阳轮组件没有锁止作用, 制动作用,在原3挡行星齿轮变速系前后太阳轮组件仍可以朝顺时针方向统的基础上进行了改进.旋转,使换挡能顺利进行.a)在前后太阳轮组件和2挡制动b)在前后太阳轮组件和变速器壳表23行星排辛普森式4挡行星齿轮变速系统换挡执行元件的工作情况操纵手柄换挡执行元件位置挡位ClC2BlB2B3F1F2COB0F0 1挡oooo2挡ooOooD3挡00?oo超速挡0o?00R倒挡o0oo1挡0oooS,L或2,12挡o?oo3挡oOoo注:0一接合,制动或锁止;?一作用但不影响该挡位体之间另外设置了一个制动器B3,即2挡强带带动器.带0动器B3是否工作是由操纵手柄的位置决定的,当操纵手柄位于前进挡位置(D)时,制动器B3不工作:当操纵手柄位于前进挡位置(2,1或S,L)而行星齿轮变速器处于2挡时,制动器B3 工作.这样不论汽车加速或减速,前后太阳轮组件都被该制动器固定,此时的2挡在汽车放松加速踏板减速时能产生发动机制动作用.目前大多数轿车自动变速器都采用这种结构. ?工作原理:根据行星齿轮变速系统的变速原理,当超速制动器BO 放松,直接离合器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,传动IrL/J~于1.当行星齿轮变速系统处于1挡,2 挡,3挡或倒挡时,超速行星排中的超速制动器B0放松,直接离合器CO结合,使超速行星排处于传动比为1的直接传动状态,而后半部分的双排行星齿轮机构各换挡执行元件的工作和原辛普森式3挡行星齿轮变速器在1 挡,2挡,3挡及倒挡时的工作完全相同,如表2所示.来自变矩器的发动机动力经超速行星排直接传给后半部分的双排行星齿轮机构,此时行星齿轮变速系统的传动比完全由后半部分的双排行星齿轮机构及相应的换挡执行元件来控制.当行星齿轮变速系统处于超速挡时,后半部分的双排行星齿轮机构保持在3挡位置,而在超速行星排中,由于超速制动器BO,产生制动,直接离合器CO放松,使超速行星排处于增速传动状态,其传动比小于l. 直接离合器CO在自动变速器处于超速挡以外的任何一个挡位时都处于接合状态,因此当发动机刚刚起动而油泵尚未建立正常的油压时,直接离合器CO已处于半结合状态,这样易使其摩擦片因打滑而加剧磨损.为防止出现这种情况,在直接离合器CO 处并列布置了一个直接单向超越离合器FO,使超速行星排在逆时针对太阳轮产生锁止作用,防止直接离合器CO 的摩擦片在半接合状态下打滑. (作者单位:大连职业技术学院) 汽车维修2011.67。
项目4-辛普森式齿轮变速机构
项目4辛普森齿轮变速机构一、项目说明辛普森式齿轮变速机构是档位变换与传递动力的主要组成部分，如果该机构出现问题（例：离合器打滑，单向离合器卡滞等），会导致汽车起步不良，加速无力，行驶时有异响等现象。
辛普森齿轮变速机构的拆装过程要遵循以下步骤：1、结合该变速器的维修资料合理拆装，合理使用专用工具；2、拆装后的零部件摆放要整齐，相关部件要做好标记；3、清洁、吹干所有零部件并吹通所有零件上的油液通道；4、组装时，给所有零部件施加ATF；5、装配之后要进行相关检查，以确定装配是否合格。
二、技术标准与要求1、离合器的自由间隙是：0.3mm-0.5mm，2、片式制动器的自由间隙是：0.62mm-1.98mm，带式制动器的自由间隙是：0.5mm-1.5mm，3、行星主动齿轮的轴向标准间隙：0.2mm-0.6mm，最大间隙：1.0mm。
4、采用的自动变速器型号是：马自达R4A-EL,其采用的是改进型辛普森齿轮变速机构。
三、实训时间：120分钟四、实训教学目标1、了解辛普森式自动变速器的结构；2、了解片式离合器，制动器与单行离合器的结构；3、掌握离合器，制动器与单向离合器的检修；4、正确使用自动变速器的拆装专用工具。
底盘电控实训指导手册2五、实训器材变速器离合器与制动器拆装专用工具，卡环钳，塞尺，自动变速器油，油容器、压床等。
六、教学组织1、教学组织形式每辆车安排1队学生参与实训，分为2-3组。
一组操作，其它观察学习，小组轮换进行。
2、学生占位分工和要求每组主操学员一名，设为1号；辅助学员1-2人，设为2号。
3、实训教师职责讲解操作步骤和注意事项；下达“操作开始”口令；工位间巡视、检查、指导纠正错误。
4、学生职责转变小组内学生实训责任转换制度，即1号主操轮流担任。
七、操作步骤第一步事前准备1、将辛普森变速器的外表清洗干净之后，放到工作台上。
2、将工具及维修手册等摆放整齐。
第二步分解自动变速器：1、将ATF放彻底，拆下变速器壳体上的所有零部件。
辛普森行星齿轮变速装置结构与工作原理
随着环保意识的提高和节能需求的增加，辛普森行星齿轮 变速装置在电动汽车和混合动力汽车等领域的应用前景将 更加广阔。
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架体通常由高强度材料制成，以确保足够的刚性和耐久性 。
03 行星齿轮变速装置的工作 原理
动力传递路径
太阳轮
发动机动力输入太阳轮，通过行星轮架输出至差 速器。
行星轮
行星轮将动力传递给齿圈，同时通过行星轮架将 部分动力传递给另一个齿圈。
齿圈
动力通过行星轮传递给齿圈，再通过固定轴传递 给车轮。
变速原理
变速过程
通过控制行星齿轮的转动半径，实现动力的 变速。行星齿轮的转动半径越大，输出速度 越快；反之，转动半径越小，输出速度越慢 。
结构组成
行星齿轮组
由多个行星齿轮组成， 用于传递动力。
太阳轮
固定转速的输入轴，与 行星齿轮组配合传递动
力。
内齿圈
固定转速的输出轴，与 行星齿轮组配合传递动
力。
控制机构
用于控制行星齿轮组的 转动半径和方向，实现
太阳轮通常与输入轴连接，将动力传 递给行星齿轮变速装置。
齿圈
齿圈是行星齿轮变速装置中的固定元件之一，通常与输出轴 连接，通过行星轮和太阳轮的旋转实现动力的传递。
齿圈通常由一组固定的行星轮支撑，行星轮可以在其中旋转 。
架体
架体是行星齿轮变速装置中的固定元件之一，用于支撑行 星轮和齿圈，同时承受和传递所有的力和力矩。
动效率和寿命。
智能化控制
03
引入传感器和智能算法，实现变速装置的实时监测和自动调整，
提高其适应性和可靠性。
应用领域拓展
电动汽车
汽车自动变速器原理与维修--辛普森式行星齿轮变速机构
a1——前行星排齿圈齿数与太阳轮齿数之比； a2——后行星排齿圈齿数与太阳轮齿数之比。
辛普森式三档行星齿轮变速机构
当汽车以上述一档行驶时，若驾驶员突然松开节气 门踏板，发动机将立即进入怠速工况，而汽车在惯性作 用下仍以原来的车速行驶。此时，驱动轮将通过自动变 速器输出轴反向带动行星齿轮机构运转，前排行星架在 后排齿圈成为主动件，前齿圈则变为从动件。当前排行 星架向顺时针方向带动行星轮按相同方向作公转时，因 前排齿圈转速较低，前排行星轮是作逆时针自转，从而 驱动前后太阳轮组件以较高速度作顺时针转动，带动后 排行星轮作顺时针转动，使后行星轮在自转的同时对后 排行星架产生顺时针方向的转矩。
（1）三档辛普森式行星齿轮变速器各档的传动路线
由此可知，在1档时，前、后两行星排都参加动力传递， 与发动机输出转速相比，经变速器后转速下降，转矩增加， 汽车能以较大的牵引力克服行驶阻力低速前进。根据行星排 的运动特性方程，可用解析式解联立方程求出1档的传动比为 ： 前行星排的运动特性方程 后行星排的运动特性方程 式中 n1 + a１n2-(1+a１)n3 =0 n21+ a２n22-(1+a２)n23=0
R位(倒档)的传动原理
辛普森式三档行星齿轮变速机构
⑦空档(N位)
空档时，离合器、制动器都不工作，液力变矩器的 动力不能传至行星齿轮变速器，变速器为空档 ⑧停车档(P位) 当换档手柄置于P位时，行星齿轮机构内部各执行 元件都不工作，变速器相当于空档。但手柄的联杆机构 推动停车闭锁凸轮3(如图)，使停车闭锁爪1上的齿嵌入 输出轴2的外齿中；因停车闭锁爪固定在变速器外壳上 ，所以输出轴也被固定而不能转动，从而锁住了驱动轮 。即变速器为停车档，汽车不能移动。但汽车若还在行 驶，则不能使用停车档，否则会损坏闭锁爪。
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2.1 认识液力变矩器
1.内容 （1）液力变矩器的基本结构 （2）液力变矩器的基本原理 （3）液力变矩器的性能分析 2.实施 （1）任务引入5min （2）分组实操20min （3）教师小结60min
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任务引入
离合器的作用、类型及结构特点 ＝> 引入 液力变矩器
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2、液力变矩器的工作原理 （1）传动介质及传动方式 ——液力传动 （2）油液运动分析（画图） ——涡流+环流＝环行螺旋线 （3）传动条件 ——存在转速差
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（4）传动效率分析及结构演变 几个概念：P56 ——传动效率η ——转矩比 K ——转速比 i
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（4）传动效率分析及结构演变
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2.2.4 U341E型自动变速器拆装与认识
1.要求 （1）认识自动变速器的基本组成 （2）认识液力变矩器、油泵、P位锁止装置及其连接关系 （3）认识CR-CR型行星齿轮机构的四大组件 （4）识别八个换档执行元件及其连接关系 （5）熟悉C、B、F的作用及工作原理 （6）熟悉各个挡位时换档执行元件的工作情况 （7）能进行体外装配 2、实施 （1）严格拆装规范 （2）注意5S
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今日任务
2.3 装配丰田U341E型自动变速器
2.3.1 U341E型自动变速器认识考核
2.3.2 U341E型自动变速器装配
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2.3.1 U341E型自动变速器认识考核
1.考核内容 （1）认识自动变速器的基本组成 （2）认识液力变矩器、油泵及其连接关系 （3）认识CR-CR型行星齿轮机构的四大组件 （4）识别八个换档执行元件及其连接关系 （5）熟悉C、B、F的作用及工作原理 （6）熟悉各个挡位时换档执行元件的工作情况 （7）能进行体外装配 2、实施 （1）口试＋装配 （2）注意5S
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2.2.2 U341E型自动变速器行星齿轮机构认识 1、要求 （1）掌握CR-CR行星齿轮机构的结构特点
（2）掌握U341E各档位换档执行元件的工作情况
（3）熟悉U341E各挡位动力传递路线 2、实施 （1）教师讲授为主 （2）时间：80分钟
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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）
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3、ATF冷却
带锁止离合器的液力变矩器
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4、液力变矩器的作用 ——离合器 ——无级变速器
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今日小结
1、自动变速器换档手柄的使用 2、自动变速器的基本组成 3、液力变矩器的基本结构及原理
变速齿轮机构
自动变速器 ECU
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问：摩擦片数目的 多少与什么有关？
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（3）工作 接合：油缸进油→活塞 移动→主/从动片压紧 分离：油缸泄油，在回 位弹簧作用下→活塞复位 →主/从动片脱开 离合器自由间隙 单向阀
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2.制动器 （1）作用 （2）类型 ——片式；带式 （3）片式
内齿圈
内齿圈 行星架 行星架
太阳轮
行星架 太阳轮 内齿圈
行星架
太阳轮 内齿圈 太阳轮
前进、减速传动
前进、超速传动 倒档、减速传动 倒档、超速传动 前进、等速传动 空档
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行星架、内齿圈、太阳轮任何 两个连成一体 不满足动力传递条件
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任务引入
单行星排行星齿轮机构的不足
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（5）倒档（C3、B3 ） 输入轴→C3→后太阳轮→后行星轮→后齿圈→中间主、 从动齿轮→输出
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任务引入
行星齿轮机构挡位的形成
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2.2.3 换档执行元件认识
1.要求 （1）掌握多片湿式离合器的结构及工作原理
（2）掌握制动器的结构特点
（3）熟悉单向离合器的结构及工作原理 2.实施 （1）教师讲授为主 （2）时间：30分钟
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教师小结三：换档执行元件认识
组成： ——离合器；制动器；单向离合器 作用： ——连接；固定；锁止
观看教学片 10min
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1.离合器 （1）作用：连接 （2）构造
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提问： 1、单行星排的运动特性方程式？动力传递条件？5’ 2、CR-CR式行星齿轮机构的结构特点？3’ 3、换档执行元件的组成及作用？3’ 4、U341E中各挡位换档执行元件的工作情况？5’
今日任务
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复 习
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今日任务
2.2 拆卸丰田U341E型自动变速器
2.2.4 U341E型自动变速器拆装与认识
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
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2.2.1 行星齿轮机构基本认识
1、要求 （1）掌握行星齿轮机构的基本组成及类型
（2）掌握单行星排的运动特性
（3）熟悉单行星排的传动原理 2、实施 （1）教师讲授为主 （2）时间：30分钟
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指导教师：谢 剑
南京交通职业技术学院 汽车工程系
学习目录 项 动目 变二 速辛 器普 的森 认式 识行 与星 拆齿 装轮 自
2.1 认识液力变矩器 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 2
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复 习
1、自动变速器换档手柄的使用 2、自动变速器的基本组成 3、液力变矩器的基本结构及原理
提问： 1、PRND32L的含义？特点？ 2、自动变速器包括哪些部分？各起什么作用？ 3、液力变矩器包括哪些组件？相互之间的连接 关系？导轮起什么作用？
今日任务
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返 回
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下次课前提问：——复习 1、PRND32L的含义？特点？ 2、自动变速器包括哪些部分？各起什么作用？ 3、液力变矩器的作用？包括哪些组件？连接关 系？导轮起什么作用？
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
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离合器 C1 C2 C3 ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ B1
制动器 B2 B3 ○
单向离合器 F1 F2
○ ○ △ △ ○ ○ ○ ○ △ ○ △ ○ △ △
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○
○
各挡位动力传递路线分析
（1）D位一档（C1、F2 ） 输入轴→C1→前太阳轮→前行星轮→前行星架→中间 主、从动齿轮→输出
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A760E
B3 C3 F2 F1
B1
B2 F3
B4
输入轴
C1
输入
C4
F4
输出
C2
: 离合器 : 制动器 : 单向离合器
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CR-CR式（特点；应用）
汽车自动变速器维修Fra bibliotek35换档执行元件工作情况表（P66/65）
换档杆位置 P R N 档位 驻车档 倒档 空档 一档 D 二档 三档 四档 一档 3 二档 三档 2 L 一档 二档 一档 ○ ○ ○ ○ ○ ○
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4、单行星排变速原理 （3）固定行星架
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问：太阳轮、齿圈、行 4、单行星排变速原理（P63） 星架的齿数大小关系 序 号 1 2 固定 太阳轮 太阳轮 动力输入 动力输出 内齿圈 行星架 行星架 内齿圈 档位说明 前进、减速传动 前进、超速传动
3
4 5 6 7 8
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下次课前提问：——复习 1、单行星排的运动特性方程式？ 2、CR-CR式行星齿轮机构的结构特点？ 3、换档执行元件的组成及作用？ 4、U341E中各挡位换档执行元件的工作情况？
下次授课内容：——预习 ——U341E拆装与认识实操
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复 习
1.单行星排的结构与工作特性 2.U341E型自动变速器行星齿轮机构的特点及工作 3.换档执行元件的结构及工作
与L-1有什 么区别？
反拖现象与 发动机制动
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（2） D位二档（C1、B2、F1 ）
与2-2有什 么区别？
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（3） D位三档（C1、C2、B2 ）
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（4） D位四档（C2、B1、B2 ） 输入轴→C2→后行星架→后行星轮→后齿圈→中间主、从 动齿轮→输出
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2.2.4 U341E型自动变速器拆装与认识（实操）
2.3 装配丰田U341E型自动变速器 2.3.1 U341E型自动变速器认识考核 2.3.2 U341E型自动变速器装配
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1.能够正确分解和组装U341E型自动变速器； 技能目标 2.能够识别U341E的基本元件。 1.了解液力变矩器的性能特点； 2.熟悉液力变矩器的基本结构； 知识目标 3.掌握U341E的行星齿轮机构特点； 4.掌握U341E换档执行元件的结构特点； 5.熟悉U341E的动力传递路线。 1.服从指挥，保证安全； 素质目标 2.具有5S理念； 3.具有团队协作精神。