模块三 课题一 换挡执行机构及行星齿轮组（课件）- 《汽车自动变速器》同步教学（劳保版·2019）

课题一 换挡执行机构及行星齿轮组 课题二 辛普森式行星齿轮机构 课题三 拉维娜式行星齿轮机构 课题四 平行轴式齿轮机构 模块三 行星齿轮变速机构 课题一 换挡执行机构及行星齿轮组 1.掌握行星齿轮组的结构。 2.掌握换挡执行机构的分类、结构及工作原理。 3.掌握单排行星齿轮机构的工作原理。 模块三 行星齿轮变速机构 一、行星齿轮组 最简单的行星齿轮组为一个单排行星齿轮机构，由一个太阳轮、一个内齿轮、一个行星架及若干行星齿轮组成，一般称为单排行星齿轮。 行星齿轮机构工作时，行星轮除了绕自身轴线自转外，同时还绕着太阳轮公转，而行星轮绕太阳轮公转时，行星架也绕太阳轮旋转。由于太阳轮与行星轮是外啮合，所以两者的旋转方向是相反的；而行星轮与内齿轮是内啮合，则这两者的旋转方向是相同的。 模块三 行星齿轮变速机构 单排行星齿轮组的结构 模块三 行星齿轮变速机构 行星齿轮示意图 模块三 行星齿轮变速机构 1.单排行星齿轮机构的运动规律 单排行星齿轮机构运动规律的特性方程式： n1+αn2-(1+α)n3=0 式中，n1为太阳轮转速；n2为内齿轮转速；n3为行星架转速；α为内齿轮齿数z2与太阳轮齿数z1之比，即α=z2/z1，且α>1。 为了得到确定的运动，必须对太阳轮、内齿轮和行星架三者中的某个元件的运动进行约束和限制。 模块三 行星齿轮变速机构 2.单排行星齿轮机构不同的动力传动方式 设太阳轮转速为n1，内齿轮转速为n2，行星架转速为n3，则： (1)内齿轮为主动件(输入)，行星架为从动件(输出)，太阳轮固定，如图a所示。此时，n1=0，则传动比i23为： i23=n2/n3=1+1/α>1 由于传动比大于1，说明为减速传动，可以作为降速挡。 模块三 行星齿轮变速机构 单排行星齿轮机构的动力传动方式 1—太阳轮2—内齿轮3—行星架4—行星轮 模块三 行星齿轮变速机构 (2)太阳轮为主动件(输入)，行星架为从动件(输出)，内齿轮固定，如图c所示。此时，n2=0，则传动比i13为： i13=n1/n3=1+α>1 由于传动比大于1，说明为减速传动，可以作为降速挡。 对比这两种情况的传动比，由于i13>i23，虽然都为降速挡，但i13是降速挡中的低挡，而i23为降速挡中的高挡。 模块三 行星齿轮变速机构 (3)行星架为主动件(输入)，内齿轮为从动件(输出)，太阳轮固定，如图b所示。此时，n1=0，则传动比i23为： i23=n3/n2=α/(1+α)<1 由于传动比小于1，说明为增速传动，可以作为超速挡。 (4)行星架为主动件(输入)，太阳轮为从动件(输出)，齿圈固定，如图d所示。此时，n2=0，则传动比i13为： i13=n3/n1=1/(1+α)<1 由于传动比小于1，说明为增速传动，可以作为超速挡。 模块三 行星齿轮变速机构 (5)太阳轮为主动件(输入)，齿圈为从动件(输出)，行星架固定，如图e所示。此时，n3=0，则传动比i12为： i12=n1/n2=-α 由于传动比为负值，说明主、从动件的旋转方向相反；又由于|i12|>1，说明为增速传动，可以作为倒挡。 (6)如果n1=n2，则可以得到n3=n1=n2。同样，n1=n3或n2=n3时，均可以得到n1=n2=n3的结论。因此，若使太阳轮、齿圈和行星架三个元件中的任何两个元件连为一体转动，则另一个元件的转速必然与前两者等速同向转动。即行星齿轮机构中所有元件(包含行星轮)之间均无相对运动，传动比i=1。这种传动方式用于变速器的直接挡传动。 模块三 行星齿轮变速机构 二、换挡执行元件 1.离合器 自动变速器离合器均为湿式多片离合器，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。 模块三 行星齿轮变速机构 离合器零件分解图 1—卡环2—弹簧座3—活塞4—O形圈5—离合器鼓6—回位弹簧 7—碟形弹簧8—从动钢片9—主动摩擦片10—压盘11—卡环 模块三 行星齿轮变速机构 (2)工作原理 离合器的工作原理 a)分离状态b)接合状态 1—控制油道2—回位弹簧3—活塞4—离合器鼓5—主动摩擦片 6—卡环7—压盘8—从动钢片9—花键毂10—弹簧座 模块三 行星齿轮变速机构 当具有一定压力的自动变速器油经控制油道进入活塞左面的液压缸时，液压作用力便克服弹簧力使活塞右移，将所有离合器片压紧，即离合器接合，与离合器主、从动部分相连的元件也被连接在一起，以相同的速度旋转。 当控制阀将作用在离合器液压缸的油压撤除后，离合器活塞在回位弹簧的作用下回复原位，并将液压缸内的变速器油从进油孔排出，使离合器分离，离合器主、从动部分可以不同转速旋转。 模块三 行星齿轮变速机构 (3)丰田常用离合器工作原理 离合