《汽车自动变速器维修》模块三
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汽车自动变速器习题册答案
丰田双活塞型离合器（或制动器）运作图
课题二 辛普森式行星齿轮机构
一、填空题 1．美国福特 2．前行星架和后齿轮圈连成一体，一般作为输出组件 3．前排齿圈、前后太阳轮组件、后排行星架、前行星架和后齿轮组件
9
4．行星齿轮组、减速挡 二、选择题 1．B 2．C 3．B 4．D 三、判断题 1．√ 2．√ 3．√ 4．√ 四、简答题 1．答： D3 挡 如图 3-2-1 所示，D 位三挡时，C0、C1、C2、B2、F0 工作。C0 和 F0 工作如前所 述直接将动力传给中间轴。C1、C2 工作将中间轴与前行星排的齿圈和太阳轮同时 连接起来，前行星排成为刚性整体，动力直接传给前行星排行星架，从输出轴输 出动力。此挡为直接挡。
8பைடு நூலகம்
离合器接合状态示意图
离合器分离状态示意图
2．答： 在丰田 A40 和 340 系列自动变速器中，有一个由外活塞和内活塞构成的双活 塞型离合器和制动器，用以缓冲离合器或制动器接合时产生的振动。如图所示， 首先向小直径的内活塞施加油压，使盘和片接合少许，然后外活塞开始运作，施 加较大油压。这样，内活塞产生的较小压力，再加上外活塞产生的较大压力，使 盘和片完全接合。由于作用在离合器或制动器的压力被分为两个阶段施加，从而 缓冲了离合器或制动器接合时产生的振动。油压泄压后，盘片分离。
图 3-2-1 D 位三挡动力传动路线 在此挡时 B2 实际上不参与工作，这样可以使得 D2 挡升 D3 挡时只需让 C2 工作 即可，同样，D3 挡降为 D2 挡时也只需让 C2 停止工作即可，这样相邻两挡升降参 与工作的元件少，换挡方便，提高了可靠性和平顺性。 2.答： D4 挡 如图 3—2—2 所示，D 位四挡时，C1、C2、B0、B2 工作。B0 工作，将超速 行星排太阳轮固定。动力由输入轴输入，带动超速行星排行星架顺时针转动，并 驱动行星轮及齿圈都顺时针转动，此时的传动比小于 1。C1、C2 工作使得前后行 星排的工作同 D3 挡，即处于直接挡。所以整个机构以超速挡传递动力。B2 的作 用同前所述。
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
汽车自动变速器的维修(三)
２
ＭｔＭ ＋ 。 由于涡 轮对 液压 油 的反 作用 ，扭矩 Ｍ ＝ ｐ Ｍｓ ｔ
（ Ｉ ’
１ 一飞 轮
６ 一曲轴
图 ４ 液 力变 矩 器
４ 一导轮
‘＇
５ 一变矩 器 输 出轴
２ 一涡 轮 ３ 一泵 轮
与液压油对涡轮的冲击扭矩 （ 即变矩 器的输 出扭 矩） 大小 相 等 ， 向相 反 ， 方 因此 可 知 ， 力 变 矩 器 的 液
常 用液 力变 矩器 的型 式有 一般 型式 的液力 变矩
器、 综合式液力变矩器和锁止式液力变矩器。 其中综 合 式液 力 变矩器 的应 用较 为广 泛 。
ｌ一般 型式 液力 变矩 器 的结构 与工 作原 理 、
作轮叶片从循环流动的液流中心线处剖开并展平 ， 得 到 图 ５所 示 的叶 片展 开示 意 图 ； 假设 在 液 力 变 并
导 轮 将 不 受液 压 油 的冲击 作 用 ， 液 力 变 矩 器 失去 增 扭 作 用 ， 输 出 扭 其 矩 等 于输入 扭 矩 。
Ｓ
轮， 对导轮也产生一个冲击 力矩 ， 并沿 固定不 动的 导 轮 叶片流 回泵 轮 。当液压 油 对涡轮 和 导轮产 生 冲
击扭矩时 ， 涡轮 和 导 轮也 对 液压 油 产 生一 个 与 冲击
扭矩大小相等 、 方向相反的反作用扭矩 Ｍ 和 Ｍ ， ｔ ｓ其
中 Ｍｔ 的方 向 与 Ｍｐ的 方 向相 反 ，而 Ｍｓ的方 向 与 Ｍｐ的 方 向相 同 。根 据 液压 油 受力 平 衡 原理 ， 得 ： 可
矩器泵轮的转速 ｎ ｐ和扭矩 Ｍ 为常数。 ｐ 在 汽车 起 步之前 ， 涡轮转 速 为 ０ 发动 机通 过 液 ， 力变矩器壳体带动泵轮转动 ， 并对液压油产生一个 大 小为 Ｍ ｐ的扭 矩 ，该扭 矩 即为 液力 变 矩器 的输 人
ＭｔＭ ＋ 。 由于涡 轮对 液压 油 的反 作用 ，扭矩 Ｍ ＝ ｐ Ｍｓ ｔ
（ Ｉ ’
１ 一飞 轮
６ 一曲轴
图 ４ 液 力变 矩 器
４ 一导轮
‘＇
５ 一变矩 器 输 出轴
２ 一涡 轮 ３ 一泵 轮
与液压油对涡轮的冲击扭矩 （ 即变矩 器的输 出扭 矩） 大小 相 等 ， 向相 反 ， 方 因此 可 知 ， 力 变 矩 器 的 液
常 用液 力变 矩器 的型 式有 一般 型式 的液力 变矩
器、 综合式液力变矩器和锁止式液力变矩器。 其中综 合 式液 力 变矩器 的应 用较 为广 泛 。
ｌ一般 型式 液力 变矩 器 的结构 与工 作原 理 、
作轮叶片从循环流动的液流中心线处剖开并展平 ， 得 到 图 ５所 示 的叶 片展 开示 意 图 ； 假设 在 液 力 变 并
导 轮 将 不 受液 压 油 的冲击 作 用 ， 液 力 变 矩 器 失去 增 扭 作 用 ， 输 出 扭 其 矩 等 于输入 扭 矩 。
Ｓ
轮， 对导轮也产生一个冲击 力矩 ， 并沿 固定不 动的 导 轮 叶片流 回泵 轮 。当液压 油 对涡轮 和 导轮产 生 冲
击扭矩时 ， 涡轮 和 导 轮也 对 液压 油 产 生一 个 与 冲击
扭矩大小相等 、 方向相反的反作用扭矩 Ｍ 和 Ｍ ， ｔ ｓ其
中 Ｍｔ 的方 向 与 Ｍｐ的 方 向相 反 ，而 Ｍｓ的方 向 与 Ｍｐ的 方 向相 同 。根 据 液压 油 受力 平 衡 原理 ， 得 ： 可
矩器泵轮的转速 ｎ ｐ和扭矩 Ｍ 为常数。 ｐ 在 汽车 起 步之前 ， 涡轮转 速 为 ０ 发动 机通 过 液 ， 力变矩器壳体带动泵轮转动 ， 并对液压油产生一个 大 小为 Ｍ ｐ的扭 矩 ，该扭 矩 即为 液力 变 矩器 的输 人
汽车底盘构造与维修电子教案 项目3 自动变速器结构与维修
《自动变速器结构与维修》课程单元教学方案设计一、首页二、教学活动设计三、考核评价标准1、能分析行星齿轮组成的能力2、能分辨行星齿轮基本变速原理的能力3、能描述汽车自动变速机构的能力4、能认识和简单分析行星齿轮在变速器上应用的能力四、主要知识点一、行星齿轮变速机构的结构·液力变矩器虽能传递和增大发动机转矩，但变矩比不大，变速范围不宽，远不能满足汽车使用工况的需要。
为进一步增大扭矩，扩大其变速范围，提高汽车的适应能力，在液力变矩器后面又装一个辅助变速器――有级式齿轮变速器。
该齿轮变速器多数是用行星齿轮变速的。
·行星齿轮变速器是由行星齿轮机构及离合器、制动器和单向离合器等执行元件组成。
行星齿轮机构通常由多个行星排组成．行星排的多少与档数的多少有关，其基本结构和工作原理，可用最简单的单排行星齿轮机构说明。
单排行星齿轮机构的结构组成（1）单排行星齿轮机构的三个基本元件是：太阳齿轮、齿圈、行星齿轮及行星齿轮架。
（2）太阳齿轮位于中心位置；几个行星齿轮借助于滚针轴承和行星齿轮轴安装在行星齿轮架上，这些行星齿轮与太阳齿轮相啮合，并一般均匀布置在太阳齿轮周围；外面是同行星齿轮相啮合的齿圈。
（3）单排行星齿轮机构通过固定不同的元件或改变联锁关系，可得出不同的传动状态。
二、行星齿轮工作原理(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。
汽车自动变速器的故障检测与维修(三篇)
汽车自动变速器的故障检测与维修汽车的生产水平在不断提升，汽车的各个零部件也变得越优质。
在汽车的制造过程中，汽车生产商广泛使用自动变速器。
使用自动变速器能够有效地减轻驾驶员的负担，这样驾驶员疲劳驾驶的情况就会减少，交通事故的发展概率也大幅度降低。
自动变速器和传统的变速器比较起来，自动变速器的结构更为复杂，控制的原理也相对复杂。
汽车在出现自动变速器故障之后，汽车一般很难正常运行。
自动变速器在出现故障之后，汽车维修人员需要进行针对性的检测和维修。
本文将着重探讨常见的自动变速器故障，并对应地探讨它们的处理方法。
汽车自动变速器概念汽车自动变速器指的是由车载控制系统控制汽车进行档位的转换。
目前在汽车市场上面存在着多种动力的自动变速器，较为常见的是：液压型、电控型、双离合器型等。
目前较为广泛使用的是液压型，在汽车用户中说起自动变速器，人们想到的都是液压变速器。
这种变速器是由几个部分组成，分别是液压系统、齿轮等。
这种变速器主要是通过齿轮的不同方式组合来实现档位的转换。
在这种变速器中，最为重要得到部分就是液力变扭器，这个部分主要是实现离合和传递扭矩；而齿轮的作用是速度的调节。
汽车行驶的过程中，改变转速比，但是动力的传递一直继续，所以档位转换在这个过程中就完成了。
自动变速器故障检测流程汽车的自动变速器在出现故障之后，维修人员需要先进行一个常规的检查。
常规检查主要涉及了以下的几个方面：检查自动变速器的油位和质量情况；踏板的拉线；气门位置的传感器状况等。
在完成这些基本的检测之后，下一步就是对变速器的故障代码进行检查。
如果是电动控制的变速器，故障代码是通过指示灯来获取的。
接下来通过档位的转换，也就是自动变为手动，检查故障的出现部位，是自动部分还是手动部分，检查自动变速器离合器的磨损情况。
下面是对变速器进行失去速度测试，确认发动机的内部情况。
接下来检查变速器的液压系统，了解内部的泵工作状况。
检查完泵的工作状况，下面就需要检查控制系统的线路状况。
3别克自动变速器维修资料(三)
别克自动变速器维修资料（三）
第二章电气元件位置
1、机舱配电板12 、驾驶员座椅加热器控制模块
2、行李仓盖开锁继电器13 、白天大灯工作控制模块
3 、后窗除霜继电器14、ABS刹车防抱死控制模块（EBCM EBTCM）
4 、风机马达控制模块1
5 、车身控制模块（BCM）
5 、保险丝盒1
6 、闪光器
6 、自动变速器控制（BTSI）1
7 、定速巡航控制模块
7 、安全气囊感测诊断模块18 、动力控制模块（PCM）
8 、天窗模块19 、ABS刹车防抱死控制继电器
9、收音机天线模块20 、遥控门锁接受器
10、车载电话放大器21 、附加延时继电器
11、副驾驶座椅加热器控制模块。
《汽车自动变速器原理及维修》课程的教学改革实践
课程开发
３ ３
《 汽车 自动变速器原理及维修》 课程的教学改革实践
◎ 张 亚 军 赵 亮
摘
一
要 ：文 章 提 出 进 ４－ 三 个 转 变 ” 创 设 “ 种 氛 围 ” 培 养 “ 项 能 力 ” 教 学 理 念 ， 用 “ 论 实 践 ５“ 、 三 和 三 的 采 理
４．￣” 目教 学 ． 发 出 紧 密 贴 近 汽 车 维 修 实 际 的 教 改 课 程 。 ４４ 项 开
表 １ 汽 车 自动变 速器 原理 及 维修教 改 课程 结构 表 （ 分 ） 部
总 课 时 模 块 名 称 认 知 模 块 内 容
１３２
自 动 变 速 器 认 识
２
项 目 一 本 田 雅 阁 ２．ＬＶＴＥＣ 轿 车 高 速 行 驶 正 常 ． 速 行 驶 出 现 加 速 无 ４ 低 力现 象排 除 。 项 目 二 丰 田 皇 冠 ３０ 型 轿 车 ， 载 Ａ ３ ０Ｅ 自 动 变 速 箱 ， 驶 中 动 力 不 ． 搭 ４ 行 足 ， 箱 温 度 偏 高 现 象排 除 。 波
ｌ ６
８
可 ， 车起 步 费力 ， 驶 无 力。 热 行
作 者 简 介 ：张 亚 军 ， 西 机 电 职 业 技 术 学 院 副 教 授 。 山
赵 亮 ． 西 机 电 职 业 技 术 学 院 副教 授 。 山
辗 磊 程
模 块 名 称 内 容
总 课 时
１ ３２
项 目 五 丰 田 佳 美 ３０ 轿 车 ， 用 Ａ３ ０ 自 动 变 速 箱 。 车 行 驶 中 出 现 ． 装 ４Ｅ 该
升 挡 不 良油 路 现 象故 障 排 除 。
１ ２Biblioteka ２ ０项 目 六 丰 田 皇 冠 ３０ 型 轿 车 ， 载 Ａ３ ０Ｅ 自 动 变 速 箱 ， 挡 时 有 冲 击 ． 搭 ４ 换
３ ３
《 汽车 自动变速器原理及维修》 课程的教学改革实践
◎ 张 亚 军 赵 亮
摘
一
要 ：文 章 提 出 进 ４－ 三 个 转 变 ” 创 设 “ 种 氛 围 ” 培 养 “ 项 能 力 ” 教 学 理 念 ， 用 “ 论 实 践 ５“ 、 三 和 三 的 采 理
４．￣” 目教 学 ． 发 出 紧 密 贴 近 汽 车 维 修 实 际 的 教 改 课 程 。 ４４ 项 开
表 １ 汽 车 自动变 速器 原理 及 维修教 改 课程 结构 表 （ 分 ） 部
总 课 时 模 块 名 称 认 知 模 块 内 容
１３２
自 动 变 速 器 认 识
２
项 目 一 本 田 雅 阁 ２．ＬＶＴＥＣ 轿 车 高 速 行 驶 正 常 ． 速 行 驶 出 现 加 速 无 ４ 低 力现 象排 除 。 项 目 二 丰 田 皇 冠 ３０ 型 轿 车 ， 载 Ａ ３ ０Ｅ 自 动 变 速 箱 ， 驶 中 动 力 不 ． 搭 ４ 行 足 ， 箱 温 度 偏 高 现 象排 除 。 波
ｌ ６
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可 ， 车起 步 费力 ， 驶 无 力。 热 行
作 者 简 介 ：张 亚 军 ， 西 机 电 职 业 技 术 学 院 副 教 授 。 山
赵 亮 ． 西 机 电 职 业 技 术 学 院 副教 授 。 山
辗 磊 程
模 块 名 称 内 容
总 课 时
１ ３２
项 目 五 丰 田 佳 美 ３０ 轿 车 ， 用 Ａ３ ０ 自 动 变 速 箱 。 车 行 驶 中 出 现 ． 装 ４Ｅ 该
升 挡 不 良油 路 现 象故 障 排 除 。
１ ２Biblioteka ２ ０项 目 六 丰 田 皇 冠 ３０ 型 轿 车 ， 载 Ａ３ ０Ｅ 自 动 变 速 箱 ， 挡 时 有 冲 击 ． 搭 ４ 换
《汽车传动系统维修》任务三 自动变速器齿轮传动机构
齿轮架为主动、太阳齿轮为从动。
（1）当太阳齿轮按顺时针方向旋转时，行星齿轮则按逆时针方向旋转，并试图使内齿圈也按逆时 针方向旋转，但因内齿圈正已被固定，故使得行星齿轮架以较慢的速度按顺时针方向旋转。此时为前
进降速档，减速相对较大，如图4-18（a）所示。
（2）当行星齿轮架按顺时针方向旋转时，行星齿轮试图带动内齿圈和太阳齿轮一起做顺时针转动， 但由于内齿圈已固定，所以行星齿轮开始逆时针旋转，结果使得太阳齿轮按顺时针方向旋转。此时为
这里，我们来研究一下行星齿轮的传动方式与挡位的关系，行星齿轮机构按不同的组合形式可有8 种传动方式，具体分析如下：
模块四 自动变速的构造与检修 任务三 自动变速器齿轮传动机构
平行轴式齿轮传动机构
行星式齿轮传动机构
1．固定内齿圈
固定内齿圈后，可以有两种传动方式：一是以太阳齿轮为主动、行星齿轮架为从动：二是以行星
图4-26 拉威挪式3档行星齿轮变速器
模块四 自动变速的构造与检修 任务三 自动变速器齿轮传动机构
辛普森式行星齿轮传动机构
拉威挪式行星齿轮传动机构
由表中可知，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，5个换档执行元件中都 有两个处于工作状态（接合、制动或锁止状态），其余3个不工作（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，以便使输入轴与行星排连接。当变速器处 于任一前进档时，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轮圈接合，使前齿圈 成为主动件，因此，离合器C2也称为前进离合器。倒档时，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档（直接档）
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图 3-6 行星架固定
（4）将任意两元件连接在一起
任意连接两元件，行星齿轮不再自转，此时三元件 合为一体。也可以这样理解，相当于把整行星齿轮机构 就看作是一根轴，输入和输出都是它。所以在这种状态 下的行星齿轮机构三元件之间的传动比均为 1，即为直 接挡传动，如图 3-7 所示。
（5）元件自由转动
如果太阳齿轮、齿圈和行星架三元件不受任何约束， 自由转动。这种工作状态即为空挡，如图 3-8 所示。
图 3-4 齿圈固定
（2）固定太阳齿轮
① 行星架主动、齿圈被动 当行星架按顺时针方向旋转时，行星齿轮有带动 内齿圈和太阳齿轮一起顺时针转动，而太阳齿轮已固定， 因此行星齿轮顺时针转动，且齿圈受到力的作用，按顺 时针方向转动，如图 3-5（a）所示。 ②齿圈主动，行星架被动
齿圈顺时针方向转动，并带动行星齿轮一同顺时 针方向转动，且有太阳齿轮逆时针方向转动的趋势，但 太阳齿轮已固定，因此行星架受力，顺时针转动，如图 3-5（b）所示。
V 形钢带是由数百片薄的楔形金属块和两组钢质环 带组合而成如图 3-24 所示。
图 3-24 V 形钢带
课题 3 换档执行机构
一、离合器
1．离合器的结构
在自动变速器中主要使用湿式多片离合器，它主要 是由离合器毂、活塞回位弹簧、弹簧座、钢片、摩擦片、 推力轴承、卡环和密封环组成，如图 3-25 所示。
情景导入
在日常生活中我们可以看到一些自行车是可以 变速的，它们的变速原理是通过改变主从动齿轮的 传动比来实现变速的。变速的关键在于主从动齿轮 间传递比的变化，汽车上的变速原理也是如此。然 而汽车上的机械变速机构要比自行车的复杂的多。 究竟自动变速器的变速机构是怎样实现变速的？
本模块将彻底解开这个谜底。
综上，单排单级行星齿轮机构共有八种工作状态， 详见表 3-1。
图 3-7 任意两元件一起传动
图 3-8 空挡传动
表 3-1 单排单级行星齿轮机构
3．行星齿轮变速机构的应用
（1）辛普森式动力传递机构
①辛普森式 3 挡行星齿轮变速器结构与工作原理 在辛普森式行星齿轮机构中设置 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）， 即可使之成为一个具有 3 个前进挡和 1 个倒挡的行星齿 轮变速器。这 5 个换挡执行元件的布置如图 3-9 所示。
知识链接
在单排单级行星齿轮机构中，太阳轮、行星架 和内齿圈三个机构中，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（使该原件转 速为零）或使其运动受一定约束（使该原件的转速 为某一定值），则整个轮系即以一定的传动比传递 动力。不同的连接和固定方案可得到不同的传动比。 三个基本原件的不同组合可有 6 种不同的组合方案， 加上直接挡传动和空挡，共有 8 种组合方案，即传 动方案。本章将详细介绍这 8 种传动方案各自运动 的规律。
模块三 机械传动系统
学习目标
知识目标 1．掌握行星齿轮变速机构的结构和工作原理； 2．掌握平行轴式齿轮机构的结构和工作原理； 3．掌握离合器的组成与工作原理； 4．掌握片式制动器的组成与工作原理； 5．熟悉辛普森式自动变速器的结构与工作原 理； 6．熟悉拉威娜式自动变速器的结构与工作原 理。
技能目标 1．学会离合器的拆装与检修方法； 2．能够正确描述行星齿轮变速机构的传动原 理； 3．能够对行星轮式自动变速器动力传递路线 进行分析。
表 3-4 改进后的辛普森式 3 挡行星齿轮变速器换挡执行元件工作规律
双行星排辛普森式 4 挡行星齿轮变速器结构与工 作原理：
这 8 个换挡执行元件的布置方式如 图 3-12所示。
图 3-12 双行星排辛普森式 4 挡行星齿轮变速器
这 8 个换挡执行元件在行星齿轮变速器各挡位的 工作情况见表 3-5。
1．单排单级行星齿轮机构
单排单级行星齿轮机构是由一个太阳轮、一个齿 圈（本书中所讲到的齿圈如无特别说明，均指内齿圈） 和一个行星架构成，如图 3-2 所示。
图 3-2 单排单级行星齿轮机构
行星齿轮机构的齿轮主要存在两种啮合方式，一 是太阳轮齿轮和行星齿轮间的外啮合方式，二是行星齿 ຫໍສະໝຸດ 和齿圈内啮合方式，如图 3-3 所示。
图 3-27 单向球阀的工作原理
4．离合器压紧力控制
双油路控制如图3-28所示，它是由两条油路供油给 同一个活塞的方法。
双活塞控制是两个大小不一的活塞串联在一起向施 加离合器压紧，两个活塞有不同的油路供油，工作原理 如图 3-29、图 3-30 和图 3-31 所示。
当小活塞的油路单独供油时，离合器受到的压紧力 最小，如图 3-29 所示。
必备知识
课题 1 齿轮传动机构
齿轮变速机构扩大了扭矩的变化范围，可以适应 车辆行驶时不同路况的需要。行星齿轮式变速机构和平 行轴式齿轮变速机构是液力自动变速器齿轮变速机构的 两种类型。如图 3-1 所示。这两种齿轮变速装置中， 行星齿轮式应用较广泛。
图 3-1 齿轮变速机构类型
一、行星齿轮机构
改进后的拉威挪式 3 挡行星齿轮变速器结构与工 作原理:
图 3-14 为改进后的拉威挪式 3 挡行星齿轮变速器 结构。
图 3-14 改进后的拉威挪式 3 挡行星齿轮变速器
改进后的拉威挪式 3 挡行星齿轮变速器各换挡执 行元件在不同挡位的工作情况见表 3-7。
表 3-7 改进后的拉威挪式 3 挡行星齿轮变速器换挡执行元件工作规律
驱动齿轮大，被驱动齿轮小，输入轴对输出轴是增 速减扭传递，即汽车变速器的超速挡运动状态（图 321c）。
如果在主从轴中间加一惰轮改变传动方向，就可获 得倒挡，这些都可手动挡变速器相同（图3-21d）。
图 3-21 平等轴式变速机构在挡位的动力传递
课题 2 带式传动机构
无级变速传动机构如图 3-22 所示。
图 3-35 直杆式驱动带式制动器 图 3-36 杠杆式驱动带式制动器
钳形杆式驱动装置由活塞推动顶杆，顶杆向下压 摇臂，摇臂带动推杆，推杆带动钳形杆，钳形杆弯曲 收紧制动带的两个活动端，夹住鼓（图 3-37）。
图 3-37 钳形杆式驱动带式制动器
表 3-5 双行星排辛普森式 4 挡行星齿轮变速器换挡执行元件工作规律
（2）拉威挪式动力传递机构
①拉威挪式 3 挡行星齿轮变速器结构与工作原理 图 3-13 为拉威挪式 3 挡行星齿轮变速器的结构。 各换挡执行元件在不同挡位的工作情况见表 3-6。
图 3-13 拉威挪式 3 挡行星齿轮变速器 表 3-6 拉威挪式 3 挡行星齿轮变速器换挡执行元件工作规律
当大活塞的油路单独供油时，离合器所受的压紧力 居中，如图 3-30 所示。
当大小活塞两条油路同时供油时，离合器所受的压 紧力最大，如图 3-31 所示。
图 3-28 双油路离合器压力控制方式
图 3-29 双活塞式离合器压力控制 原理（1）
图 3-30 双活塞式离合器控制原理（2） 图 3-31 双活塞式离合器控制原理（3）
二、制动器
1．湿式多片制动器
图 3-32 为湿式多片制动器的分解元件图。
图 3-32 2 挡制动器的分解
2．带式制动器
带式制动器主要由制动鼓、制动带、制动器液压 伺服机构等组成，如图 3-33 所示。
图 3-33 制动器结构
（1）直杆式
（2）杠杆式
图 3-34 制动器工作原理
杠杆式驱动装置由活塞推动杠杆，直杆带动顶杆 夹紧制动带（图 3-36）。
图 3-22 无级变速传动机构
一、带式传动机构的组成与原理
钢带无级变速传动机构由主动带轮、从动带轮和钢 带组成。主、从动带轮都是由固定锥盘和移动锥盘两部 分组成，钢带主要由楔形金属块和钢质环带组成，钢带 在主、从动带轮之间传递动力。如图 3-23 所示。
图 3-23 低速与超速的带轮比
二、V 型钢带结构与原理
下，另外再增加一个单排行星齿轮机构和相应的换挡执 行元件来产生超速挡的。这个单排行星齿轮机构称为超 速行星排，它安装在行星齿轮变速器的前端（图 311）。
图 3-11 3 行星排辛普森式 4 挡行星齿轮变速器
由 3 个行星排组成的辛普森式 4 挡行星齿轮变速 器各换档执行元件在不同档位的工作情况见表 3-4。
图 3-9 辛普森式 3 挡行星齿轮变速器 表 3-2 辛普森式 3 挡行星齿轮变速器换挡执行元件工作规律
②改进后的辛普森式 3 挡行星齿轮变速器结构与 工作原理
为了防止出现上述情况，改善 2-3 挡的换挡平顺 性，可在前后太阳轮组件和 2 挡制动器B 1 之间串联一 个单向超越离合器 F 2 ，称为 2 挡单向超越离合器 （如图 3-10 所示）。
图 3-25 湿式多片离合器结构
2．离合器的工作原理
当活塞左侧无液体压力时，活塞在回位弹簧作用下 左移，放松对离合器和片的压紧力，离合器处于分离状 态，如图 3-26（a）所示。
图 3-26 离合器工作原理
3．离合器单向阀
为了避免上述不利影响，就需要将残存油液压力 泄掉，因此在离合器壳体上增加一个单向球阀，如图 3-27所示。
图 3-3 行星齿轮机构啮合方式
2．运动方式与传动比
（1）齿圈固定
①太阳齿轮主动，行星架从动 当太阳齿轮按顺时针方向旋转时，行星齿轮则按 逆时针方向旋转，并试图使内齿圈也按逆时针方向旋转， 但因为齿圈正被锁定，故在齿圈作用力下行星架顺时针 方向旋转，如图 3-4（a）所示。 ②行星架为主动，太阳轮为从动 当行星架按顺时针方向旋转时，行星齿轮有带动内 齿圈和太阳轮一起顺时针转动的趋势，因为齿圈已被固 定，所以齿圈反作用于行星齿轮，使其逆时针转动，最 终带动太阳齿轮按顺时针方向转动，如图 3-4（b）所示。
图 3-10 2 挡单向超越离合器的布置
改进后的辛普森式行星齿轮变速器各换挡执行元 件的工作情况见表 3-3。
表 3-3 改进后的辛普森式 3 挡行星齿轮变速器换挡执行元件工作规律
（4）将任意两元件连接在一起
任意连接两元件，行星齿轮不再自转，此时三元件 合为一体。也可以这样理解，相当于把整行星齿轮机构 就看作是一根轴，输入和输出都是它。所以在这种状态 下的行星齿轮机构三元件之间的传动比均为 1，即为直 接挡传动，如图 3-7 所示。
（5）元件自由转动
如果太阳齿轮、齿圈和行星架三元件不受任何约束， 自由转动。这种工作状态即为空挡，如图 3-8 所示。
图 3-4 齿圈固定
（2）固定太阳齿轮
① 行星架主动、齿圈被动 当行星架按顺时针方向旋转时，行星齿轮有带动 内齿圈和太阳齿轮一起顺时针转动，而太阳齿轮已固定， 因此行星齿轮顺时针转动，且齿圈受到力的作用，按顺 时针方向转动，如图 3-5（a）所示。 ②齿圈主动，行星架被动
齿圈顺时针方向转动，并带动行星齿轮一同顺时 针方向转动，且有太阳齿轮逆时针方向转动的趋势，但 太阳齿轮已固定，因此行星架受力，顺时针转动，如图 3-5（b）所示。
V 形钢带是由数百片薄的楔形金属块和两组钢质环 带组合而成如图 3-24 所示。
图 3-24 V 形钢带
课题 3 换档执行机构
一、离合器
1．离合器的结构
在自动变速器中主要使用湿式多片离合器，它主要 是由离合器毂、活塞回位弹簧、弹簧座、钢片、摩擦片、 推力轴承、卡环和密封环组成，如图 3-25 所示。
情景导入
在日常生活中我们可以看到一些自行车是可以 变速的，它们的变速原理是通过改变主从动齿轮的 传动比来实现变速的。变速的关键在于主从动齿轮 间传递比的变化，汽车上的变速原理也是如此。然 而汽车上的机械变速机构要比自行车的复杂的多。 究竟自动变速器的变速机构是怎样实现变速的？
本模块将彻底解开这个谜底。
综上，单排单级行星齿轮机构共有八种工作状态， 详见表 3-1。
图 3-7 任意两元件一起传动
图 3-8 空挡传动
表 3-1 单排单级行星齿轮机构
3．行星齿轮变速机构的应用
（1）辛普森式动力传递机构
①辛普森式 3 挡行星齿轮变速器结构与工作原理 在辛普森式行星齿轮机构中设置 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）， 即可使之成为一个具有 3 个前进挡和 1 个倒挡的行星齿 轮变速器。这 5 个换挡执行元件的布置如图 3-9 所示。
知识链接
在单排单级行星齿轮机构中，太阳轮、行星架 和内齿圈三个机构中，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（使该原件转 速为零）或使其运动受一定约束（使该原件的转速 为某一定值），则整个轮系即以一定的传动比传递 动力。不同的连接和固定方案可得到不同的传动比。 三个基本原件的不同组合可有 6 种不同的组合方案， 加上直接挡传动和空挡，共有 8 种组合方案，即传 动方案。本章将详细介绍这 8 种传动方案各自运动 的规律。
模块三 机械传动系统
学习目标
知识目标 1．掌握行星齿轮变速机构的结构和工作原理； 2．掌握平行轴式齿轮机构的结构和工作原理； 3．掌握离合器的组成与工作原理； 4．掌握片式制动器的组成与工作原理； 5．熟悉辛普森式自动变速器的结构与工作原 理； 6．熟悉拉威娜式自动变速器的结构与工作原 理。
技能目标 1．学会离合器的拆装与检修方法； 2．能够正确描述行星齿轮变速机构的传动原 理； 3．能够对行星轮式自动变速器动力传递路线 进行分析。
表 3-4 改进后的辛普森式 3 挡行星齿轮变速器换挡执行元件工作规律
双行星排辛普森式 4 挡行星齿轮变速器结构与工 作原理：
这 8 个换挡执行元件的布置方式如 图 3-12所示。
图 3-12 双行星排辛普森式 4 挡行星齿轮变速器
这 8 个换挡执行元件在行星齿轮变速器各挡位的 工作情况见表 3-5。
1．单排单级行星齿轮机构
单排单级行星齿轮机构是由一个太阳轮、一个齿 圈（本书中所讲到的齿圈如无特别说明，均指内齿圈） 和一个行星架构成，如图 3-2 所示。
图 3-2 单排单级行星齿轮机构
行星齿轮机构的齿轮主要存在两种啮合方式，一 是太阳轮齿轮和行星齿轮间的外啮合方式，二是行星齿 ຫໍສະໝຸດ 和齿圈内啮合方式，如图 3-3 所示。
图 3-27 单向球阀的工作原理
4．离合器压紧力控制
双油路控制如图3-28所示，它是由两条油路供油给 同一个活塞的方法。
双活塞控制是两个大小不一的活塞串联在一起向施 加离合器压紧，两个活塞有不同的油路供油，工作原理 如图 3-29、图 3-30 和图 3-31 所示。
当小活塞的油路单独供油时，离合器受到的压紧力 最小，如图 3-29 所示。
必备知识
课题 1 齿轮传动机构
齿轮变速机构扩大了扭矩的变化范围，可以适应 车辆行驶时不同路况的需要。行星齿轮式变速机构和平 行轴式齿轮变速机构是液力自动变速器齿轮变速机构的 两种类型。如图 3-1 所示。这两种齿轮变速装置中， 行星齿轮式应用较广泛。
图 3-1 齿轮变速机构类型
一、行星齿轮机构
改进后的拉威挪式 3 挡行星齿轮变速器结构与工 作原理:
图 3-14 为改进后的拉威挪式 3 挡行星齿轮变速器 结构。
图 3-14 改进后的拉威挪式 3 挡行星齿轮变速器
改进后的拉威挪式 3 挡行星齿轮变速器各换挡执 行元件在不同挡位的工作情况见表 3-7。
表 3-7 改进后的拉威挪式 3 挡行星齿轮变速器换挡执行元件工作规律
驱动齿轮大，被驱动齿轮小，输入轴对输出轴是增 速减扭传递，即汽车变速器的超速挡运动状态（图 321c）。
如果在主从轴中间加一惰轮改变传动方向，就可获 得倒挡，这些都可手动挡变速器相同（图3-21d）。
图 3-21 平等轴式变速机构在挡位的动力传递
课题 2 带式传动机构
无级变速传动机构如图 3-22 所示。
图 3-35 直杆式驱动带式制动器 图 3-36 杠杆式驱动带式制动器
钳形杆式驱动装置由活塞推动顶杆，顶杆向下压 摇臂，摇臂带动推杆，推杆带动钳形杆，钳形杆弯曲 收紧制动带的两个活动端，夹住鼓（图 3-37）。
图 3-37 钳形杆式驱动带式制动器
表 3-5 双行星排辛普森式 4 挡行星齿轮变速器换挡执行元件工作规律
（2）拉威挪式动力传递机构
①拉威挪式 3 挡行星齿轮变速器结构与工作原理 图 3-13 为拉威挪式 3 挡行星齿轮变速器的结构。 各换挡执行元件在不同挡位的工作情况见表 3-6。
图 3-13 拉威挪式 3 挡行星齿轮变速器 表 3-6 拉威挪式 3 挡行星齿轮变速器换挡执行元件工作规律
当大活塞的油路单独供油时，离合器所受的压紧力 居中，如图 3-30 所示。
当大小活塞两条油路同时供油时，离合器所受的压 紧力最大，如图 3-31 所示。
图 3-28 双油路离合器压力控制方式
图 3-29 双活塞式离合器压力控制 原理（1）
图 3-30 双活塞式离合器控制原理（2） 图 3-31 双活塞式离合器控制原理（3）
二、制动器
1．湿式多片制动器
图 3-32 为湿式多片制动器的分解元件图。
图 3-32 2 挡制动器的分解
2．带式制动器
带式制动器主要由制动鼓、制动带、制动器液压 伺服机构等组成，如图 3-33 所示。
图 3-33 制动器结构
（1）直杆式
（2）杠杆式
图 3-34 制动器工作原理
杠杆式驱动装置由活塞推动杠杆，直杆带动顶杆 夹紧制动带（图 3-36）。
图 3-22 无级变速传动机构
一、带式传动机构的组成与原理
钢带无级变速传动机构由主动带轮、从动带轮和钢 带组成。主、从动带轮都是由固定锥盘和移动锥盘两部 分组成，钢带主要由楔形金属块和钢质环带组成，钢带 在主、从动带轮之间传递动力。如图 3-23 所示。
图 3-23 低速与超速的带轮比
二、V 型钢带结构与原理
下，另外再增加一个单排行星齿轮机构和相应的换挡执 行元件来产生超速挡的。这个单排行星齿轮机构称为超 速行星排，它安装在行星齿轮变速器的前端（图 311）。
图 3-11 3 行星排辛普森式 4 挡行星齿轮变速器
由 3 个行星排组成的辛普森式 4 挡行星齿轮变速 器各换档执行元件在不同档位的工作情况见表 3-4。
图 3-9 辛普森式 3 挡行星齿轮变速器 表 3-2 辛普森式 3 挡行星齿轮变速器换挡执行元件工作规律
②改进后的辛普森式 3 挡行星齿轮变速器结构与 工作原理
为了防止出现上述情况，改善 2-3 挡的换挡平顺 性，可在前后太阳轮组件和 2 挡制动器B 1 之间串联一 个单向超越离合器 F 2 ，称为 2 挡单向超越离合器 （如图 3-10 所示）。
图 3-25 湿式多片离合器结构
2．离合器的工作原理
当活塞左侧无液体压力时，活塞在回位弹簧作用下 左移，放松对离合器和片的压紧力，离合器处于分离状 态，如图 3-26（a）所示。
图 3-26 离合器工作原理
3．离合器单向阀
为了避免上述不利影响，就需要将残存油液压力 泄掉，因此在离合器壳体上增加一个单向球阀，如图 3-27所示。
图 3-3 行星齿轮机构啮合方式
2．运动方式与传动比
（1）齿圈固定
①太阳齿轮主动，行星架从动 当太阳齿轮按顺时针方向旋转时，行星齿轮则按 逆时针方向旋转，并试图使内齿圈也按逆时针方向旋转， 但因为齿圈正被锁定，故在齿圈作用力下行星架顺时针 方向旋转，如图 3-4（a）所示。 ②行星架为主动，太阳轮为从动 当行星架按顺时针方向旋转时，行星齿轮有带动内 齿圈和太阳轮一起顺时针转动的趋势，因为齿圈已被固 定，所以齿圈反作用于行星齿轮，使其逆时针转动，最 终带动太阳齿轮按顺时针方向转动，如图 3-4（b）所示。
图 3-10 2 挡单向超越离合器的布置
改进后的辛普森式行星齿轮变速器各换挡执行元 件的工作情况见表 3-3。
表 3-3 改进后的辛普森式 3 挡行星齿轮变速器换挡执行元件工作规律