第二章 第四节 自动变速器（课件）- 《汽车底盘构造与维修》同步教学（机工版·2016）

汽车底盘构造与维修 第四节 自动变速器 一、自动变速器的分类 自动变速器是指在汽车行驶过程中，变速器的操纵和换挡全部或部分实现自动化控制的变速器。自动变速器能在行驶过程中根据发动机的转速、汽车的负荷情况、路况以及驾驶人的意愿实现自动换挡。 自动变速器按照内部换挡机构的不同可分为行星齿轮式、平行轴式和无级变速器。 1.行星齿轮变速器 由三根相互平行的轴，即输入轴、输出轴和中间轴组成，轴上分别安装着几对常啮合的齿轮。 2.平行轴式自动变速器 行星齿轮式变速器 平行轴式自动变速器 工作时发动机输出轴输出的动力首先传递到无级变速器的主动轮，然后通过Ｖ形传动钢带传递到从动轮，最后经减速器、差速器传递给车轮来驱动汽车。通过主动轮与从动轮的可动盘做轴向移动来改变主动轮、从动轮锥面与Ｖ带之间的啮合工作半径，从而达到改变传动比的目的。由于主动轮和从动轮的工作半径可以实现连续调节，从而实现了无级变速功能。 工作原理 3.无极变速器的工作原理 无级变速器 二、行星齿轮自动变速器 为了增加传动比的数目，可以通过增加行星齿轮机构来实现。在自动变速器中，两排或多排行星齿轮机构组合在一起，可实现满足汽车行驶需要的多种传动比。 常见的复合式行星齿轮机构有辛普森（Simpson）式行星齿轮机构和拉维娜（Ravigneaux）式行星齿轮机构。 组成：由两个内啮合式单排行星齿轮机构组合而 成，能提供三个前进挡和一个倒挡。 结构特点:前后两行星排的太阳轮连接为一个整体，称为共用太阳轮组件；前行星排的行星架与后行星排的内齿圈连接在一起，称为前行星架后内齿圈组件，作为机构的输出，动力可以从前排内齿圈或共用太阳轮输入。 （一）辛普森式行星齿轮机构 辛普森式行星齿轮机构 由一个单行星轮式行星排和一个双行星轮式行星排组合而成。两个行星排共用一个内齿圈和一个行星架。因此，它只有四个独立元件，即前太阳轮、后太阳轮、行星架和内齿圈。可以组成有三个前进挡或四个前进挡的行星齿轮机构。 （二）拉维娜式行星齿轮机构 拉维娜式行星齿轮机构 作用——连接，即将行星齿轮机构的输入轴和行星排的某个元件连接，或将行星排的某两个基本元件连接在一起，使之成为一个整体，以实现直接传动。 组成——由活塞、回位弹簧、弹簧座、一组钢片、一组摩擦片、调整垫片、离合器毂及几个密封圈组成。 原理——多片离合器既可用作驱动元，也可用作锁止元。 换挡执行机构由离合器、制动器和单向离合器三种不同的执行元件组成。 （三）换挡执行机构 1.换挡离合器 换挡离合器 2.换挡制动器 目前最常见的是湿式多片制动器和带式制动器。 作用——将行星排中的太阳轮、内齿圈和行星架这三个基本元件之一加以固定。 组成——湿式多片制动器由壳体毂、活塞、回位弹簧、钢片、摩擦片及制动毂等组成。 原理——当液压缸中没有压力油时，制动毂可以自由旋转。当压力油进入制动器的液压缸后，通过活塞将钢片和摩擦片压紧在一起，制动毂以及与其相连的行星齿轮机构的某一元件被固定住而不能旋转。 常见的制动器有带式制动器和片式制动器两种。 作用：将行星排中太阳轮、行星齿轮和行星架三个基本元件之一加以固定，使之不能旋转，产生不同的传动方向或速比。 带式制动器总成 制动器 直杆式驱动带动制动器 由活塞推动直杆，直杆带动顶杆夹紧制动带。 由活塞推动杠杆， 直杆带动顶杆夹紧制动带。 由活塞推动顶杆，顶杆又下压摇臂，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，夹住制动毂。 杠杆式驱动带动制动器 钳形式驱动带动制动器 直杆式 杠杆式 钳形杆式 带式制动器 组成：由制动毂、制动器活塞、回位弹簧、钢片和摩擦片等组成。　　 原理：当活塞受到控制油压的作用时，活塞在活塞缸内运动，使摩擦片与钢片互相接触，在每个摩擦片与钢片间产生很大的摩擦力，使行星架锁定在变速器壳体上；当控制油压降低时，由于回位弹簧的作用，活塞回至原位，使制动解除。 片式制动器工作原理 片式制动器 3.单向离合器 应用： 在行星齿轮机构及综合式液力变矩器中，是行星齿轮机构的换挡元件之一。 用于固定或连接几个行星排中的某些太阳轮、行星架和内齿圈等基本元件，让行星齿轮机构组成不同传动比的挡位。 分类： 滚柱式和楔块式。 滚柱式单向离合器示意图 楔块式单向离合器示意图 锁定内圈齿 以太阳轮为主动，行星齿轮架为从动。 以行星齿轮架为主动，太阳轮为从动。 知识链接 行星齿轮的传动方式 当太阳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，但因内齿圈被锁定，故使行星齿轮架按顺时针方向旋转。 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轮一起顺时针转动，但由于内齿圈已锁定，行星齿轮开始逆时针旋转，使太阳轮按顺时针方向旋转。 太阳轮主动 行星齿轮架主动 锁