液力机械变速器

1、13.5液力机械变速器液力机械变速器1、自动变速器的特点及组成、自动变速器的特点及组成2、液力传动装置、液力传动装置3、行星齿轮传动机构、行星齿轮传动机构4、液压自动换挡操纵机构、液压自动换挡操纵机构一、概述一、概述1、特点：、特点：）使驾驶操作简便省力，提高了行车的安全性。）使驾驶操作简便省力，提高了行车的安全性。 ）提高了发动机和传动系的寿命，因采用液力传动，发动）提高了发动机和传动系的寿命，因采用液力传动，发动机和传动系是弹性连接，能缓和冲击，有利于延长相关零机和传动系是弹性连接，能缓和冲击，有利于延长相关零件的寿命。件的寿命。 ）能自动适应行驶阻力的变化，在一定范围内实现自动换）能自动

2、适应行驶阻力的变化，在一定范围内实现自动换档，提高了汽车的动力性和经济性。档，提高了汽车的动力性和经济性。 ）提高了乘车的舒适性。）提高了乘车的舒适性。 ）可避免因外界负荷突增而造成过载和发动机熄火现象，）可避免因外界负荷突增而造成过载和发动机熄火现象，并且可以降低排放污染。并且可以降低排放污染。 2、自动变速器的构成、自动变速器的构成 液力变矩器、（行星）齿轮变速器、自液力变矩器、（行星）齿轮变速器、自动换档控制系统（液压控制系统）、电动换档控制系统（液压控制系统）、电子控制系统子控制系统液力变矩器液力变矩器液压控制系统液压控制系统行星齿轮机构行星齿轮机构车速信号车速信号节气门开度信号节气门

3、开度信号连接曲轴连接曲轴二、液力传动装置二、液力传动装置功用：功用：利用液压油的流动来传递扭矩，将曲轴输利用液压油的流动来传递扭矩，将曲轴输出的动力传给变速器。出的动力传给变速器。分类：分类：液力偶合器：传递转矩，输出转矩与输入转矩液力偶合器：传递转矩，输出转矩与输入转矩相等。相等。液力变矩器：既能传递转矩又能增大转矩液力变矩器：既能传递转矩又能增大转矩。1、液力偶合器、液力偶合器工作原理：工作原理：输入轴输入轴泵轮泵轮涡轮涡轮输出轴输出轴曲轴曲轴2、 液力变矩器液力变矩器结构：结构：液力变矩器结构图液力变矩器结构图飞轮飞轮涡轮涡轮导轮导轮泵轮泵轮变矩器壳变矩器壳液力变矩器工作轮展开图液力变矩

4、器工作轮展开图叶片叶片nw0，nB 0， nw nB（导轮固定）；（导轮固定）；Mw=MB+MD ；起步之前起步之前当当nw0.85nB 时（导轮固定），时（导轮固定），Mw=MB液流的方向与导轮叶液流的方向与导轮叶片平行时，变矩器由片平行时，变矩器由变矩变为偶合工况变矩变为偶合工况起步后中间状态起步后中间状态Mw=MB （ MD ）高速运行高速运行当当nwnB 时，液力变矩器失去传递动力的能力时，液力变矩器失去传递动力的能力分析结论分析结论 a . 泵轮、涡轮和导轮三个工作轮是转换能量，传递动泵轮、涡轮和导轮三个工作轮是转换能量，传递动力和变扭的基本元件；力和变扭的基本元件；b . 液体同时

5、绕工作轮轴线作旋转运动和沿循环圆作轴液体同时绕工作轮轴线作旋转运动和沿循环圆作轴面循环运动；面循环运动；c . 变矩器输出转矩随涡轮的转速而变化变矩器输出转矩随涡轮的转速而变化 液力变矩器特性液力变矩器特性a.转速比：转速比： iWB=nw/nB b.变矩系数变矩系数K：涡轮与泵轮的转矩之比，：涡轮与泵轮的转矩之比， K=Mw/MB c.效率效率:涡轮输入功率与泵轮输出功率之比。涡轮输入功率与泵轮输出功率之比。=KiWB 三、行星齿轮传动机构三、行星齿轮传动机构1、行星轮机构、行星轮机构齿圈齿圈行星架行星架太阳轮太阳轮行星齿轮行星齿轮2、行星齿轮机构变速原理、行星齿轮机构变速原理运动方程式：运

6、动方程式：n1+n2（1+）n3=0n1：太阳轮转速；：太阳轮转速； n2：齿圈转速；：齿圈转速； n3：行星架转速；：行星架转速； =Z2/Z1；Z1：太阳轮的齿数太阳轮的齿数；Z2：齿圈的齿数齿圈的齿数行星齿轮机构的传动规律行星齿轮机构的传动规律1）齿圈齿圈2固定，太阳轮固定，太阳轮1主动，行星架主动，行星架3从动，从动，减速减速同向运动；同向运动；i13=n1/n3= Z3/Z1=1+Z2/Z112）太阳轮）太阳轮1固定，齿圈固定，齿圈2主动，主动，行星架行星架3从动，从动，减速同向传动减速同向传动 i23=n2/n3=Z3/Z2=1+Z1/Z2 13）行星架）行星架3固定，太阳轮固定，

7、太阳轮1主动，主动，齿圈齿圈2从动，减速反向传动从动，减速反向传动 i12=n1/n2=Z2/Z1，Z2/Z11 1+Z2/Z1= (Z1 +Z2 ) / Z1 = Z3 / Z14）齿圈）齿圈2固定，行星架固定，行星架3主动，主动，太阳轮太阳轮1从动，超速同向传动从动，超速同向传动i31=n3/n1=Z1/Z3=Z1/(Z1+Z2) 15）太阳轮）太阳轮1固定，行星架固定，行星架3主动，主动，齿圈齿圈2从动，超速同向传动从动，超速同向传动i32=n3/n2=Z2/Z3=Z2/(Z1+Z2) 16）行星架）行星架3固定，齿圈固定，齿圈2主动，主动，太阳轮太阳轮1从动，从动，超速反向传动超速反向

8、传动i21=n2/n1=Z1/Z21 7）任意两件固连，第三件同步旋转，直接档）任意两件固连，第三件同步旋转，直接档8） 三件全自由，空档三件全自由，空档传动规律小节传动规律小节方案方案主动件主动件被动件被动件固定件固定件传动比传动比备注备注1太阳轮太阳轮行星架行星架齿圈齿圈1+ 减速减速增扭增扭2齿圈齿圈行星架行星架太阳轮太阳轮（1+ ）/ 3太阳轮太阳轮齿圈齿圈行星架行星架 4行星架行星架齿圈齿圈太阳轮太阳轮 / （1+ ）增速增速减扭减扭5行星架行星架太阳轮太阳轮齿圈齿圈1 / （1+ ）6齿圈齿圈太阳轮太阳轮行星架行星架1/ 7任意两个连成一体任意两个连成一体1直接档直接档8无任意元件

9、制动又无任二元件连成一体无任意元件制动又无任二元件连成一体三元件自由转三元件自由转空档空档四、行星齿轮换档执行元件四、行星齿轮换档执行元件离合器、制动器和单向离合器离合器、制动器和单向离合器基本作用：连接、固定和锁止。基本作用：连接、固定和锁止。1、离合器：、离合器： 连接作用连接作用离合器鼓离合器鼓离合器活塞离合器活塞弹簧座弹簧座卡环卡环钢片（外花键）钢片（外花键）摩擦片摩擦片（内花键）（内花键）卡环卡环止推轴承止推轴承离合器毂离合器毂密封圈密封圈回位弹簧回位弹簧2、制动器、制动器片式制动器片式制动器钢片（外花键）钢片（外花键）摩擦片摩擦片（内花键）（内花键）制动器毂制动器毂变速器壳（制动器

10、鼓）变速器壳（制动器鼓）帯式制动器帯式制动器制动鼓转动方向制动鼓转动方向制动带制动带推杆推杆活塞活塞制动鼓制动鼓单向离合器单向离合器功用：功用： 依靠其单向锁止原理来发挥固定或连接作用的，依靠其单向锁止原理来发挥固定或连接作用的，其连接和固定也只能是单方向的。其连接和固定也只能是单方向的。结构：结构：楔块楔块外环外环内环内环楔块式单向离合器楔块式单向离合器五、行星齿轮变速器五、行星齿轮变速器两轴两速式液力机械变速器两轴两速式液力机械变速器1、空挡、空挡2、低速挡、低速挡变矩器变矩器 输入轴输入轴 低速挡制动带制动低速挡制动带制动前排齿圈前排齿圈 行星架行星架 后排行星架后排行星架 后排中心轮后

11、排中心轮 后排行星轮后排行星轮 后排齿圈后排齿圈 输出轴输出轴3、直接挡、直接挡离合器接合离合器接合变矩器变矩器 输入轴输入轴 前排齿圈前排齿圈 前排中心轮前排中心轮前排行星架前排行星架后排行星架后排行星架后排中心轮后排中心轮输出轴输出轴同步同步同步同步4、倒档、倒档倒档制动带制动倒档制动带制动后排行星轮后排行星轮（换向）（换向）后排中心轮后排中心轮输出轴输出轴变矩器变矩器 输入轴输入轴 六、液压自动换档操纵机构六、液压自动换档操纵机构构成：构成：滤网滤网油泵油泵主油路主油路调压阀调压阀倒档制倒档制动器动器手控阀手控阀选挡手柄选挡手柄节气门节气门节气门阀节气门阀加速踏板加速踏板换档阀换档阀速控

12、阀速控阀低档制低档制动器动器1、动力源：油泵、动力源：油泵功用：功用：向变矩器、控制机构、齿轮系统、冷油向变矩器、控制机构、齿轮系统、冷油器等提供足够的油液，实现传扭、控制、器等提供足够的油液，实现传扭、控制、润滑、和降温。润滑、和降温。结构：结构：内齿圈内齿圈月牙形隔板月牙形隔板主动齿轮主动齿轮吸油腔吸油腔压油腔压油腔0.05-0.10mm 0.1-0.3mm 工作原理：工作原理：依靠容积的变化，进油和出油，又称为容依靠容积的变化，进油和出油，又称为容积泵。积泵。 注意：注意： a.装用自动变速器的汽车不能利用推车起动装用自动变速器的汽车不能利用推车起动的方法使发动机运转；的方法使发动机运转

13、； b.装用自动变速器的汽车不能被长距离拖车装用自动变速器的汽车不能被长距离拖车V30km/h，S80km 。2、执行机构：离合器和制动器、执行机构：离合器和制动器3、控制机构：、控制机构：1）主油路调压阀：）主油路调压阀：功用：稳定主油路油压功用：稳定主油路油压PH 的高的高低取决于低取决于弹簧的预弹簧的预紧力紧力2）手控阀）手控阀功用：功用：驾驶员通过手控阀实现油路的转换来改驾驶员通过手控阀实现油路的转换来改变自动变速器的工作范围。变自动变速器的工作范围。3）节气门阀）节气门阀功用：产生与节气门开度成正比的油压，功用：产生与节气门开度成正比的油压，控制换档阀，实现自动换档。控制换档阀，实现

14、自动换档。 结构结构： （机械式）（机械式）节气门阀体节气门阀体4）速控阀）速控阀功用：功用：产生与车速成正比的速控油压，控制换档产生与车速成正比的速控油压，控制换档阀，实现自动换档。阀，实现自动换档。销轴销轴重块重块弹簧弹簧出油孔出油孔滑阀滑阀卡簧卡簧5）换挡阀）换挡阀功用：功用：改变挡位油路的转换，改变挡位油路的转换，控制自动变速器的控制自动变速器的升、降档时刻升、降档时刻 。换挡阀换挡阀主油路进油孔主油路进油孔至低挡换挡执行元件至低挡换挡执行元件速控油压速控油压节气门油压节气门油压至高挡换挡执行元件至高挡换挡执行元件6）选挡杆的使用）选挡杆的使用示意图：示意图：锁止按钮锁止按钮挡位挡位各挡位功能：各挡位功能：P PR RN ND D3 32 21 1随意换随意换视车速视车速停车后停车后根据车速、节气门开度等变化因素，根据车速、节气门开度等变化因素，按照设定的换档规律，自动变换档按照设定的换档规律，自动变换档位位变速器最高能够升到变速器最高能够升到3