自动变速器构造及维修4-2行星齿轮机构

1、 汽车教研室汽车教研室1 第三章第三章 2-2 2-2 行星齿轮机械变速机构行星齿轮机械变速机构 汽车教研室汽车教研室2输出行星支架输出行星支架ODOD行星支架行星支架后排行星齿轮后排行星齿轮前排行星齿轮前排行星齿轮(二二)辛普森行星齿轮机构的结构辛普森行星齿轮机构的结构 汽车教研室汽车教研室3(二二)辛普森行星齿轮机构的结构辛普森行星齿轮机构的结构 汽车教研室汽车教研室4连接连接是指将行星齿轮变速系统的输入轴与行星排是指将行星齿轮变速系统的输入轴与行星排中的某个基本元件连接。中的某个基本元件连接。相关部件相关部件( (离合器离合器) ) 汽车教研室汽车教研室5二二.换档执行元件换档执行元件

2、1.离合器 （1） 作用：传递.连接。 （2） 类型：湿式多片式离合器。 （3） 结构： 主动部分：离合器鼓.钢片等 从动部分：离合器毂.摩擦片等， 压紧机构：油缸.活塞等， 分离机构：回位弹簧等。 汽车教研室汽车教研室6二二.换档执行元件换档执行元件 1.离合器 （1） 作用：传递.连接。 （2） 类型：湿式多片式离合器。 （3） 结构： 主动部分：离合器鼓.钢片等 从动部分：离合器毂.摩擦片等， 压紧机构：油缸.活塞等， 分离机构：回位弹簧等。 汽车教研室汽车教研室7二二.换档执行元件换档执行元件 1.离合器 汽车教研室汽车教研室8二二.换档执行元件换档执行元件 （4）工作原理： (a)

3、结合状态 (b)分离状态 汽车教研室汽车教研室9二二.换档执行元件换档执行元件 （5）自由间隙离合器的摩擦片与钢片之间间隙的积累一般为0.5-2.0mm根据不同的摩擦片数与钢片数，间隙大小对结合过程的影响： 汽车教研室汽车教研室10二二.换档执行元件换档执行元件（6）.回位弹簧形式周布弹簧，中央弹簧，膜片弹簧等 汽车教研室汽车教研室11二二.换档执行元件换档执行元件 （7）.活塞防松球 汽车教研室汽车教研室12二、机械变速机构二、机械变速机构 换档执行机构换档执行机构 行星齿轮变速器中的所有齿行星齿轮变速器中的所有齿轮都处于常啮合状态，它的挡位轮都处于常啮合状态，它的挡位变换是通过对行星齿轮机

4、构的基变换是通过对行星齿轮机构的基本元件进行约束来实现的。所谓本元件进行约束来实现的。所谓“约束约束”，就是固定或连接某些，就是固定或连接某些元件。元件。 行星齿轮变速器换挡执行机行星齿轮变速器换挡执行机构由离合器、制动器和单向超越构由离合器、制动器和单向超越离合器组成。离合器组成。 他们的作用分别是他们的作用分别是连接、固定和锁止。连接、固定和锁止。 连接连接是指将行星齿轮变速系统的输入轴与行星排中的某个基本元是指将行星齿轮变速系统的输入轴与行星排中的某个基本元件连接。或将前一个行星排中的某一个基本元件与后一个行星排中的某个件连接。或将前一个行星排中的某一个基本元件与后一个行星排中的某个基本

5、元件连接。基本元件连接。 汽车教研室汽车教研室13 二、机械变速机构二、机械变速机构 换档执行机构换档执行机构 固定固定将行星排的某一个基本将行星排的某一个基本元件与自动变速器的壳体连接在一起。元件与自动变速器的壳体连接在一起。使之固定不能转动。使之固定不能转动。 汽车教研室汽车教研室14二二.换档执行元件换档执行元件 2.制动器 作用：将行星齿轮机构中的某元件固定， 将其它执行元件的某部分固定。 类型：湿式多片式（与离合器相同） 带式。 带式结构： 旋转元件：制动鼓， 固定元件：制动带， 促动装置：油缸.活塞。 汽车教研室汽车教研室15换档执行机构换档执行机构 -制动器制动器 汽车教研室汽车

6、教研室16 二、机械变速机构二、机械变速机构 换档执行机构换档执行机构 锁止锁止指把某个行星排中的指把某个行星排中的三个基本元件中的两个连接在一起，三个基本元件中的两个连接在一起，从而将该行星锁止，使其三个基本从而将该行星锁止，使其三个基本元件以相同的转速旋转，产生直接元件以相同的转速旋转，产生直接传动。传动。 汽车教研室汽车教研室17锁止锁止-三个基本元件中的两个连接在一起，三个基本元件中的两个连接在一起， 三个基本元件以相同的转速旋转三个基本元件以相同的转速旋转 汽车教研室汽车教研室18二、机械变速机构二、机械变速机构 换档执行机构换档执行机构 湿式多片离合器湿式多片离合器 离合器是自动变

7、速器离合器是自动变速器最重要的换挡执行元件。最重要的换挡执行元件。 结构：结构： 它由离合器鼓、离合它由离合器鼓、离合器花键毂、离合器活塞、器花键毂、离合器活塞、回位弹簧，弹簧座、主动回位弹簧，弹簧座、主动片、从动片、调整垫片及片、从动片、调整垫片及密封圈组成。密封圈组成。 汽车教研室汽车教研室19 湿式多片离合器湿式多片离合器 的结构组成：的结构组成：o离合器有超速离合器、前离离合器有超速离合器、前离合器、后离合器三个。合器、后离合器三个。 结构结构形式为多片湿式。形式为多片湿式。o它们的结构基本一样，由离它们的结构基本一样，由离合器鼓、活塞、回位弹簧、合器鼓、活塞、回位弹簧、离合器片、离合

8、器盘、离合离合器片、离合器盘、离合器毂等组成。器毂等组成。o离合器片为钢片材料，外缘离合器片为钢片材料，外缘有凸耳，与鼓相连。有凸耳，与鼓相连。o离合器盘为摩擦材料，内缘离合器盘为摩擦材料，内缘有凸耳与离合器毂相连。有凸耳与离合器毂相连。 汽车教研室汽车教研室20湿式多片离合器湿式多片离合器o. 汽车教研室汽车教研室21倒档倒档太阳轮太阳轮连接位置连接位置RVS离合器离合器 OD 离合器离合器湿式多片离合器湿式多片离合器相关部件(离合器-RVS) 汽车教研室汽车教研室22二、机械变速机构二、机械变速机构 换档执行机构换档执行机构 湿式多片离合器湿式多片离合器 结构：结构： 离合器片分为主动片和

9、从离合器片分为主动片和从动片，两者交错排列。主动片动片，两者交错排列。主动片的外花键齿安装在离合器鼓的的外花键齿安装在离合器鼓的内花健齿圈上，可沿齿圈键槽内花健齿圈上，可沿齿圈键槽作轴向移动：从动片由其内花作轴向移动：从动片由其内花键齿与离合器毂的外花键齿连键齿与离合器毂的外花键齿连接，也可沿键槽作轴向移动。接，也可沿键槽作轴向移动。 主动片是钢片，从动片的主动片是钢片，从动片的两面烧结有摩擦系数较大的铜两面烧结有摩擦系数较大的铜基粉末冶金层或合成纤维层。基粉末冶金层或合成纤维层。 汽车教研室汽车教研室23 二、机械变速机构二、机械变速机构 换档执行机构换档执行机构 湿式多片离合器湿式多片离合

10、器 结构：结构： 汽车教研室汽车教研室24 离合器的作用：离合器的作用：o1.当离合器接合时，当离合器接合时，可将二个元件连接成一个整体，同时可以转动。可将二个元件连接成一个整体，同时可以转动。o2.当离合器分离时，当离合器分离时，二个元件可自由转动。二个元件可自由转动。 汽车教研室汽车教研室25 二、机械变速机构二、机械变速机构 换档执行机构换档执行机构 湿式多片离合器湿式多片离合器 工作原理：工作原理： 1.离合器处于接合状态离合器处于接合状态: 来自控制阀的液压油进入离合器来自控制阀的液压油进入离合器液压缸时，作用在离合器活塞上液压缸时，作用在离合器活塞上的液压油的压力推动活塞，使之的液

11、压油的压力推动活塞，使之克服回位弹簧的张力而移动，将克服回位弹簧的张力而移动，将所有的主动片和从动片相互压紧所有的主动片和从动片相互压紧在一起；主动片和从动片之间的在一起；主动片和从动片之间的摩擦力使离合器鼓和离合器毂连摩擦力使离合器鼓和离合器毂连接为一整体，分别与离合器鼓与接为一整体，分别与离合器鼓与离合器毂连接的输入轴和行星排离合器毂连接的输入轴和行星排的基本元件也因此被连接在一起。的基本元件也因此被连接在一起。 汽车教研室汽车教研室26二、机械变速机构二、机械变速机构 换档执行机构换档执行机构 湿式多片离合器湿式多片离合器 工作原理：工作原理：2.离合器处于分离状态离合器处于分离状态:

12、当液压控制系统将作用在当液压控制系统将作用在离合器液压缸内的液压油离合器液压缸内的液压油的压力解除后，离合器活的压力解除后，离合器活塞在回位弹簧的作用下压塞在回位弹簧的作用下压回液压缸的底部，并将液回液压缸的底部，并将液压缸内的液压油从进油孔压缸内的液压油从进油孔排出。此时主动片和从动排出。此时主动片和从动片相互分离，两者之间无片相互分离，两者之间无压力，离合器鼓和离合器压力，离合器鼓和离合器毂可以朝不同方向或以不毂可以朝不同方向或以不同转速旋转，同转速旋转， 汽车教研室汽车教研室27湿式多片离合器湿式多片离合器o工作原理：工作原理：-放松球放松球o离合器高速旋转的，活塞缸离合器高速旋转的，活

13、塞缸内的工作液亦一起转动而积内的工作液亦一起转动而积聚在活塞缸的外缘上。当离聚在活塞缸的外缘上。当离合器分离时，便阻碍了活塞合器分离时，便阻碍了活塞的复位。所以在离合器的活的复位。所以在离合器的活塞上都装有塞上都装有放松球放松球。o当离合器接合时，工作液进当离合器接合时，工作液进入活塞缸内，会将入活塞缸内，会将放松球放松球压压紧在泄油口上，防止工作液紧在泄油口上，防止工作液从泄油口排出，使活塞压紧从泄油口排出，使活塞压紧离合器片和离合器盘。离合器片和离合器盘。o当离合器分离时，当离合器分离时，放松球放松球在在离心力的作用下离开泄油口，离心力的作用下离开泄油口，使活塞缸内外缘的工作液从使活塞缸内

14、外缘的工作液从泄油口排出，使活塞能够迅泄油口排出，使活塞能够迅速复位。速复位。 汽车教研室汽车教研室28二、机械变速机构二、机械变速机构 换档执行机构换档执行机构 湿式多片离合器湿式多片离合器 工作原理：工作原理：-离合器离合器C1,C2 汽车教研室汽车教研室29换档执行机构换档执行机构二、机械变速机构二、机械变速机构 湿式多片离合器湿式多片离合器 工作原理：工作原理：-C1,C2 汽车教研室汽车教研室30 湿式多片离合器湿式多片离合器o工作原理：工作原理：-C1,C2o在辛普森行星齿轮机构中：在辛普森行星齿轮机构中： o当当C1前离合器接合时，前离合器接合时，o动力可传至齿圈。动力可传至齿圈

15、。 汽车教研室汽车教研室31 湿式多片离合器湿式多片离合器o工作原理：工作原理：-C1,C2o在辛普森行星齿轮机构中：在辛普森行星齿轮机构中： o当当C2后离合器接合时，动力后离合器接合时，动力可传至太阳轮。可传至太阳轮。 汽车教研室汽车教研室32 o工作原理：工作原理：-C1,C2o在辛普森行星齿轮机构中：在辛普森行星齿轮机构中： o当前后离合器一齐接合时，当前后离合器一齐接合时，动力便传至后齿圈和太阳轮。动力便传至后齿圈和太阳轮。o即将行星齿轮排连成一个整即将行星齿轮排连成一个整体直接传动。体直接传动。湿式多片离合器湿式多片离合器 汽车教研室汽车教研室33二、机械变速机构二、机械变速机构

16、换档执行机构换档执行机构 湿式多片离合器湿式多片离合器 工作原理：工作原理：-自由间隙自由间隙 当离合器处于分离状态时，离合器活塞和离合器当离合器处于分离状态时，离合器活塞和离合器片或离合器片和卡环之间有一定的轴间隙，以保证主片或离合器片和卡环之间有一定的轴间隙，以保证主动片和从动片之间无任何轴向压力，这一间隙称为离动片和从动片之间无任何轴向压力，这一间隙称为离合器的自由间隙。其大小可以用挡圈的厚度来调整，合器的自由间隙。其大小可以用挡圈的厚度来调整，一般离合器自由间隙的标准为一般离合器自由间隙的标准为0.52.0mm0.52.0mm。 汽车教研室汽车教研室34二、机械变速机构二、机械变速机构

17、 换档执行机构换档执行机构 湿式多片离合器湿式多片离合器 工作原理：工作原理：-传递动力传递动力 离合器传递动力的大小主要取决于从动片的面积、片数及主动离合器传递动力的大小主要取决于从动片的面积、片数及主动片和从动片之间的压紧力。主动片和从动片之间压紧力大小由作用片和从动片之间的压紧力。主动片和从动片之间压紧力大小由作用在离合器活塞上液压油压力和活塞面积决定。当压力一定时，离合在离合器活塞上液压油压力和活塞面积决定。当压力一定时，离合器所能传递的动力大小就取决于从动片的面积和片数。一般离合器器所能传递的动力大小就取决于从动片的面积和片数。一般离合器从动片的片数为从动片的片数为2 26 6片，主

18、动片的片数应等于或多于从动片的片数，片，主动片的片数应等于或多于从动片的片数，以保证每个从动片的两面都有主动片。以保证每个从动片的两面都有主动片。 在同一个自动变速器中通常有几个离合器，它们的直径、面积在同一个自动变速器中通常有几个离合器，它们的直径、面积基本上相同或相近，但它们所传递动力的大小往往有很大的差异。基本上相同或相近，但它们所传递动力的大小往往有很大的差异。为了保证动力的传递，每个离合器所使用的从动片的片数也各不相为了保证动力的传递，每个离合器所使用的从动片的片数也各不相同。离合器所要传递的动力越大，其从动片的片数就应越多。同。离合器所要传递的动力越大，其从动片的片数就应越多。 汽

19、车教研室汽车教研室35二、机械变速机构二、机械变速机构 换档执行机构换档执行机构 湿式多片离合器湿式多片离合器 工作原理：工作原理：-从动片的片数从动片的片数 生产厂家对同一类型的自生产厂家对同一类型的自动变速器可以在不改变离合器动变速器可以在不改变离合器外形、尺寸的情况下，通过增外形、尺寸的情况下，通过增减各个离合器从动片的片数来减各个离合器从动片的片数来组成不同型号的自动变速器，组成不同型号的自动变速器，以满足不同排量车型的要求。以满足不同排量车型的要求。在这种情况下，当减少或增加在这种情况下，当减少或增加从动片的片数时，要相应增加从动片的片数时，要相应增加或减少主动片的片数或增减调或减少

20、主动片的片数或增减调整垫片的厚度，以保证离合器整垫片的厚度，以保证离合器的自由间隙不变。的自由间隙不变。 汽车教研室汽车教研室36 二、机械变速机构二、机械变速机构 换档执行机构换档执行机构 湿式多片离合器湿式多片离合器 工作原理：工作原理：-从动片的片数从动片的片数 生产厂家对同一类型的自生产厂家对同一类型的自动变速器可以在不改变离合器动变速器可以在不改变离合器外形、尺寸的情况下，通过增外形、尺寸的情况下，通过增减各个离合器从动片的片数来减各个离合器从动片的片数来组成不同型号的自动变速器，组成不同型号的自动变速器，以满足不同排量车型的要求。以满足不同排量车型的要求。在这种情况下，当减少或增加

21、在这种情况下，当减少或增加从动片的片数时，要相应增加从动片的片数时，要相应增加或减少主动片的片数或增减调或减少主动片的片数或增减调整垫片的厚度，以保证离合器整垫片的厚度，以保证离合器的自由间隙不变。的自由间隙不变。 汽车教研室汽车教研室37 o有些离合器和制动器具有有些离合器和制动器具有两个活塞：内活塞和外活两个活塞：内活塞和外活塞。塞。o当工作液施加在内活塞时，当工作液施加在内活塞时，它的压力接收区较少，只它的压力接收区较少，只能传递较少的扭矩。能传递较少的扭矩。o当工作液施加在外活塞时，当工作液施加在外活塞时，它有较大压力接收区，能它有较大压力接收区，能够传递大扭矩。够传递大扭矩。 汽车教

22、研室汽车教研室38 o当工作液施加在内活塞后当工作液施加在内活塞后再施加在外活塞上，能够再施加在外活塞上，能够使离合器或制动器以较少使离合器或制动器以较少的扭矩接合，然后传递大的扭矩接合，然后传递大的扭矩，减少了离合器或的扭矩，减少了离合器或制动器接合时产生的冲击。制动器接合时产生的冲击。o 扭矩传递的大小，是扭矩传递的大小，是与离合器片数的多少、活与离合器片数的多少、活塞压力接收区的大小、工塞压力接收区的大小、工作液压力的大小成正比。作液压力的大小成正比。 汽车教研室汽车教研室39o在辛普森行星齿轮机构中：在辛普森行星齿轮机构中： o 当超速离合器接合时，将超速行星架和超速太阳轮连当超速离合

23、器接合时，将超速行星架和超速太阳轮连成一个整体。成一个整体。o 整体转动整体转动不改变传动比不改变传动比 汽车教研室汽车教研室40 二、机械变速机构二、机械变速机构 换档执行机构换档执行机构 制动器制动器 制动器的功用：将行星排制动器的功用：将行星排中的太阳轮、齿圈、行星架三中的太阳轮、齿圈、行星架三个基本元件中的个基本元件中的1 1个加以固定，个加以固定，使之不能旋转。使之不能旋转。 最常见的制动器最常见的制动器是带式制动是带式制动器和片式制动器。器和片式制动器。 带式制动器：由制动鼓，带式制动器：由制动鼓，制动带、液压缸及活塞组成。制动带、液压缸及活塞组成。 汽车教研室汽车教研室41 二、

24、机械变速机构二、机械变速机构 换档执行机构换档执行机构 制动器制动器 带式制动器带式制动器 汽车教研室汽车教研室42 二、机械变速机构二、机械变速机构 换档执行机构换档执行机构 制动器制动器 带式制动器带式制动器 当液压施加于活塞时，活当液压施加于活塞时，活塞在缸体内移动至左端，压缩塞在缸体内移动至左端，压缩外弹簧。连杆带动活塞移动，外弹簧。连杆带动活塞移动，推动制动带的一端。因为制动推动制动带的一端。因为制动带的另带的另端固定在变速器壳体端固定在变速器壳体上，制动带的直径减小，因此上，制动带的直径减小，因此制动带夹持制动鼓，使鼓不能制动带夹持制动鼓，使鼓不能转动。转动。 当压缩工作液从缸体排

25、出当压缩工作液从缸体排出时，活塞和连杆被弹簧力推回，时，活塞和连杆被弹簧力推回，因此制动带释放制动鼓。因此制动带释放制动鼓。 汽车教研室汽车教研室43二、机械变速机构二、机械变速机构 换档执行机构换档执行机构 制动器制动器 湿式多片式制动器湿式多片式制动器 湿式多片式制动器由制动器湿式多片式制动器由制动器鼓、活塞、回位弹簧、钢片、摩鼓、活塞、回位弹簧、钢片、摩擦片及制动器毂等组成。擦片及制动器毂等组成。 湿式多片式制动器的制动鼓湿式多片式制动器的制动鼓相当于离合器鼓，它是被固定在相当于离合器鼓，它是被固定在变速器壳体上的，钢片依靠外花变速器壳体上的，钢片依靠外花键齿安装在固定于变速器壳体上键齿

26、安装在固定于变速器壳体上的制动鼓内花键齿圈中，或直接的制动鼓内花键齿圈中，或直接安装在变速器壳体上的内花键齿安装在变速器壳体上的内花键齿圈中，摩擦片则通过内花键齿和圈中，摩擦片则通过内花键齿和制动毂上的外花键齿连接。制动毂上的外花键齿连接。 汽车教研室汽车教研室44. .o当制动器制动后，便将与它有关的元件固定。当制动器制动后，便将与它有关的元件固定。o多片湿式制动器的结构和工作原理与离合器的结构、原理大至相同。多片湿式制动器的结构和工作原理与离合器的结构、原理大至相同。o区别在于它的活塞缸是固定在变速器外壳上。区别在于它的活塞缸是固定在变速器外壳上。 汽车教研室汽车教研室45二、机械变速机构

27、二、机械变速机构 换档执行机构换档执行机构 制动器制动器 湿式多片制动器湿式多片制动器 湿式多片制动器的工作原理与湿式多片制动器的工作原理与湿式多片离合器基本相同。湿式多片离合器基本相同。 当制动器工作时，经过控制阀当制动器工作时，经过控制阀的液压油进入制动器鼓内的液压缸中，的液压油进入制动器鼓内的液压缸中，液压油作用在活塞上，推动活塞把制液压油作用在活塞上，推动活塞把制动摩擦片和钢片紧紧压在一起，使与动摩擦片和钢片紧紧压在一起，使与行星排某一基本元件相连接的制动器行星排某一基本元件相连接的制动器毂被固定住而不能旋转。毂被固定住而不能旋转。 当制动器不工作时，钢片和摩当制动器不工作时，钢片和摩

28、擦片之间没有压力，制动毂可以自由擦片之间没有压力，制动毂可以自由旋转。旋转。 汽车教研室汽车教研室46二、机械变速机构二、机械变速机构 换档执行机构换档执行机构 单向超越离合器单向超越离合器 单向超越离合器又称单向啮合器或自由轮离合器。单向超越离合器又称单向啮合器或自由轮离合器。 它在行星齿轮变速系统中的作用和离合器、制动器相同，也是用于它在行星齿轮变速系统中的作用和离合器、制动器相同，也是用于固定或连接行星排中的太阳轮、行星架或齿圈等基本元件，让行星齿轮固定或连接行星排中的太阳轮、行星架或齿圈等基本元件，让行星齿轮变速系统组成不同传动比的档位。变速系统组成不同传动比的档位。 单向超越离合器是

29、依靠其单向锁止原理来实现固定或连接作用的，单向超越离合器是依靠其单向锁止原理来实现固定或连接作用的，其连接和固定也只是单向的，当与之相连接的元件受力方向与锁止方向其连接和固定也只是单向的，当与之相连接的元件受力方向与锁止方向相同时，该元件即被固定或连接，当受力方向与锁止方向相反时，该元相同时，该元件即被固定或连接，当受力方向与锁止方向相反时，该元件即被释放或脱离连接。件即被释放或脱离连接。 单向超越离合器有多种型式，常见的是滚柱斜槽式和楔块式两种。单向超越离合器有多种型式，常见的是滚柱斜槽式和楔块式两种。单向超越离合器与其它离合器区别是无需控制机构单向超越离合器与其它离合器区别是无需控制机构。

30、 汽车教研室汽车教研室47 二、机械变速机构二、机械变速机构 换档执行机构换档执行机构 单向超越离合器单向超越离合器 滚柱斜槽式单向超越离滚柱斜槽式单向超越离合器合器 滚柱斜槽式单向超越离合滚柱斜槽式单向超越离合器由外环、内环、滚柱，滚柱器由外环、内环、滚柱，滚柱回位弹簧等组成。回位弹簧等组成。 在外环的内表面制有与滚在外环的内表面制有与滚柱相同数目的楔形槽，内外环柱相同数目的楔形槽，内外环之间的楔形槽内装有滚柱和弹之间的楔形槽内装有滚柱和弹簧。弹簧的张力将各滚柱推向簧。弹簧的张力将各滚柱推向楔形槽较窄的一端。楔形槽较窄的一端。 汽车教研室汽车教研室48 二、机械变速机构二、机械变速机构 换档

31、执行机构换档执行机构 单向超越离合器单向超越离合器 滚柱斜槽式单向超滚柱斜槽式单向超越离合器越离合器 当外环相对于内环当外环相对于内环朝逆时针方向转动时，朝逆时针方向转动时，在刚刚转动的瞬间，滚在刚刚转动的瞬间，滚柱在摩擦力的作用下，柱在摩擦力的作用下，克服弹簧的张力而滚向克服弹簧的张力而滚向楔形槽较宽的一端，外楔形槽较宽的一端，外环相对于内环可以自由环相对于内环可以自由滑转，此时单向超越离滑转，此时单向超越离合器处于自由状态。合器处于自由状态。 汽车教研室汽车教研室49二、机械变速机构二、机械变速机构 换档执行机构换档执行机构 单向超越离合器单向超越离合器 滚柱斜槽式单向超越滚柱斜槽式单向超

32、越离合器离合器 当外环相对于内环朝顺当外环相对于内环朝顺时针方向转动时，滚柱在摩时针方向转动时，滚柱在摩擦力和弹簧张力的作用下被擦力和弹簧张力的作用下被卡死在楔形槽较窄的一端，卡死在楔形槽较窄的一端，于是内外环被锁止为一体，于是内外环被锁止为一体，不能相对转动，此时单向超不能相对转动，此时单向超越离合器处于锁止状态，与越离合器处于锁止状态，与外环连接的基本元件便被固外环连接的基本元件便被固定或者和与内环相连接的元定或者和与内环相连接的元件连接成一个整体。件连接成一个整体。 汽车教研室汽车教研室50 二、机械变速机构二、机械变速机构 换档执行机构换档执行机构 单向超越离合器单向超越离合器 楔块式

33、单向超越离合器楔块式单向超越离合器 楔块式单向超越离合器和楔块式单向超越离合器和滚柱斜槽式单向超越离合器相滚柱斜槽式单向超越离合器相似，也有外环、内环、滚柱似，也有外环、内环、滚柱( (楔块楔块) )等。不同之处在于它的等。不同之处在于它的外环上没有楔形槽，其滚柱不外环上没有楔形槽，其滚柱不是圆柱形，而是特殊形状的楔是圆柱形，而是特殊形状的楔块。楔块在块。楔块在A A方向上的尺寸略方向上的尺寸略大于内外环之间的距离大于内外环之间的距离B B，而，而C C方向上的尺寸则略小于方向上的尺寸则略小于B B。 汽车教研室汽车教研室51二、机械变速机构二、机械变速机构 换档执行机构换档执行机构 单向超越

34、离合器单向超越离合器 楔块式单向超越离合器楔块式单向超越离合器 当外环相对于内环朝逆时当外环相对于内环朝逆时针方向旋转时，楔块在摩擦力针方向旋转时，楔块在摩擦力的作用下倾斜，脱离自锁状态，的作用下倾斜，脱离自锁状态，内外可以相对滑转，此时单向内外可以相对滑转，此时单向超越离合器处于自由状态。超越离合器处于自由状态。 单向超越离合器的锁止方单向超越离合器的锁止方向取决于滚柱向取决于滚柱( (楔块楔块) )的安装方的安装方向。在维修时不可装反，否则向。在维修时不可装反，否则会改变其锁止方向，影响自动会改变其锁止方向，影响自动变速的正常工作。变速的正常工作。 汽车教研室汽车教研室52 二、机械变速机

35、构二、机械变速机构 换档执行机构换档执行机构 单向超越离合器单向超越离合器 楔块式单向超越离合器楔块式单向超越离合器 当外环相对于内环朗顺时当外环相对于内环朗顺时针方向旋转时，楔块在摩擦力针方向旋转时，楔块在摩擦力的作用下立起，因自锁作用而的作用下立起，因自锁作用而被卡死在内外环之间，使内环被卡死在内外环之间，使内环和外环无法相对滑转，此时单和外环无法相对滑转，此时单向超越离合器处于锁止状态。向超越离合器处于锁止状态。 汽车教研室汽车教研室53 二、机械变速机构二、机械变速机构 换档执行机构换档执行机构 汽车的行驶状态汽车的行驶状态 汽车在三种行驶状态下，换档汽车在三种行驶状态下，换档执行机构

36、和行星齿轮的动作。执行机构和行星齿轮的动作。 正常行驶：正常行驶：太阳轮太阳轮 行星架行星架 发动机驱动汽车前行。在一个发动机驱动汽车前行。在一个行星齿轮组中，太阳轮是输入端，行星齿轮组中，太阳轮是输入端，行星架是输出端，变速箱壳与内齿行星架是输出端，变速箱壳与内齿圈之间安置了一个滚柱式单向离合圈之间安置了一个滚柱式单向离合器，因内齿圈受到单向离合器的限器，因内齿圈受到单向离合器的限制，不能按反时针方向转动，保持制，不能按反时针方向转动，保持在不转动状态。置行星齿轮组于传在不转动状态。置行星齿轮组于传动挡，发动机驱动汽车行进，此时动挡，发动机驱动汽车行进，此时汽车是正常行驶状态。汽车是正常行驶

37、状态。 汽车教研室汽车教研室54 二、机械变速机构二、机械变速机构 换档执行机构换档执行机构 汽车的行驶状态汽车的行驶状态 滑行滑行( (空挡空挡)：太阳轮太阳轮 X 行星架行星架 汽车在平路或坡度不大的下汽车在平路或坡度不大的下坡以较高速度行进，司机不踩油坡以较高速度行进，司机不踩油门，发动机只以怠速带动太阳轮门，发动机只以怠速带动太阳轮较慢地转动，但高速前行的汽车较慢地转动，但高速前行的汽车却带动行星架以较高转速转动。却带动行星架以较高转速转动。在这种情况下单向离合器允许内在这种情况下单向离合器允许内齿圈按顺时针方向自由转动，并齿圈按顺时针方向自由转动，并自动地断开太阳轮与行星架之间自动地

38、断开太阳轮与行星架之间的传动的传动( (行星齿轮组处于空挡状行星齿轮组处于空挡状态态) )。 汽车教研室汽车教研室55二、机械变速机构二、机械变速机构 换档执行机构换档执行机构 汽车的行驶状态汽车的行驶状态 发动机制动下的滑行行驶发动机制动下的滑行行驶 太阳轮太阳轮 行星架行星架 汽车在较长陡坡中持续下坡汽车在较长陡坡中持续下坡滑行时，为保证达到随时把汽车滑行时，为保证达到随时把汽车刹停或降速的安全行驶要求，需刹停或降速的安全行驶要求，需要借助发动机的制动效应补充制要借助发动机的制动效应补充制动系统对汽车的制动力。此时司动系统对汽车的制动力。此时司机把变速箱操纵杆置于低速挡位机把变速箱操纵杆置

39、于低速挡位置，使低速挡制动器把内齿圈抱置，使低速挡制动器把内齿圈抱紧不能转动，行星齿轮组则处于紧不能转动，行星齿轮组则处于由汽车滑行驱动发动机转动的低由汽车滑行驱动发动机转动的低速挡传动状态，速挡传动状态， 发挥了发动机的制动效应。发挥了发动机的制动效应。 汽车教研室汽车教研室56 二、机械变速机构二、机械变速机构 行星齿轮变速系统的结构与工作原理行星齿轮变速系统的结构与工作原理 轿车自动变速器所采用的行星齿轮机构的类型主要有两类轿车自动变速器所采用的行星齿轮机构的类型主要有两类: 1.辛普森式辛普森式(大部分车使用大部分车使用) 2.拉维萘赫式行星齿轮机构。拉维萘赫式行星齿轮机构。 不同车型

40、自动变速器在行星齿轮变速的结构上往往有很大差异。不同车型自动变速器在行星齿轮变速的结构上往往有很大差异。 主要表现在：前进档的档数不同；离合器、制动器及单向超越离主要表现在：前进档的档数不同；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。前进档的数目越多，行星齿轮变速系统中的离合器、制动器及单向超越进档的数目越多，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

41、系统前进档的档数及所采用的行星齿轮机构主要取决于行星齿轮变速系统前进档的档数及所采用的行星齿轮机构的类型。的类型。 汽车教研室汽车教研室57 二、机械变速机构二、机械变速机构 行星齿轮变速系统的结构与工作原理行星齿轮变速系统的结构与工作原理 辛普森式三档行星齿轮变速系统的结构和工作原理辛普森式三档行星齿轮变速系统的结构和工作原理 行星齿轮变速系统的结构；行星齿轮变速系统的结构； 行星齿轮机构中设置了行星齿轮机构中设置了5 5个换档执行元件个换档执行元件(2(2个离合器、个离合器、2 2个制动器和个制动器和1 1个单向超越离合器个单向超越离合器) )，使该系统成为一个具有，使该系统成为一个具有3

42、 3个前进档和个前进档和1 1个倒档的行个倒档的行星齿轮变速系统。星齿轮变速系统。离合器离合器ClCl用于连接输入轴和前后太阳轮组件用于连接输入轴和前后太阳轮组件，离合器离合器C2C2用于连接输入轴和前齿圈，用于连接输入轴和前齿圈，制动器制动器BlBl用于固定前后太阳轮组件，制动用于固定前后太阳轮组件，制动器器B2B2和单向超越离合器和单向超越离合器F1F1都是用于固定后行星架。都是用于固定后行星架。 汽车教研室汽车教研室58 二、机械变速机构二、机械变速机构 行星齿轮变速系统的结构与工作原理行星齿轮变速系统的结构与工作原理 辛普森式三档行星齿轮变速系统的辛普森式三档行星齿轮变速系统的 结构和

43、工作原理结构和工作原理 行星齿轮变速系统的结构行星齿轮变速系统的结构C2C1 汽车教研室汽车教研室59三排四档行星齿轮变速器三排四档行星齿轮变速器 三个行星齿轮排加十个换档执行元件，可以得到四个前进档三个行星齿轮排加十个换档执行元件，可以得到四个前进档.一一个倒档个倒档.一个空档。一个空档。 汽车教研室汽车教研室60换档执行元件工作规律D-1/2-1档 C0，F0，C1，F2 （无发动机制动） L-1档 C0，F0，C1，B3，F2 （有）- D-2档 C0，F0，C1，B2，F1（无）2-2档 C0，F0，C1，B1，B2，F1（有）-D-3档 C0，F0，C1，C2，B2（有）- D-4档

44、 B0，C1，C2，B2（有）- R-档 C0，F0，C2，B3（有） 汽车教研室汽车教研室61换档执行元件名称 编号名 称C0超速离合器B0超速制动器F0超速单向离合器C1前进离合器C2高倒档离合器B1二档强制制动器B2二档滑行制动器B3低倒档制动器F1二档滑行单向离合器F2一档单向离合器 汽车教研室汽车教研室62四四.两排四档齿轮变速器两排四档齿轮变速器 两个行星齿轮排加八个换档执行元件，可以得到四个两个行星齿轮排加八个换档执行元件，可以得到四个前进档前进档.一个倒档一个倒档.一个空档。一个空档。 汽车教研室汽车教研室63四四.两排四档齿轮变速器两排四档齿轮变速器(AXODE)手柄位置工作

45、档位CFCinCDBLBOBRFFFDOD1OOO2OOO3OOO4OO-OD1OOO2OOOO3OOOOL1OOOORROOO 汽车教研室汽车教研室64五五.拉式行星齿轮变速器拉式行星齿轮变速器 长短行星齿轮式，可以得到四个前进档长短行星齿轮式，可以得到四个前进档.一个倒档一个倒档.一一个空档。个空档。(KM177) 汽车教研室汽车教研室65五五.拉式行星齿轮变速器拉式行星齿轮变速器 (KM177)手柄位置工作档位C1C2C3B1B2F1D1OO2OO3OO4OO21OO2OO11OOORROO 汽车教研室汽车教研室66五五.拉式行星齿轮变速器拉式行星齿轮变速器 长短行星齿轮式，可以得到四个

46、前进档长短行星齿轮式，可以得到四个前进档.一个倒档一个倒档.一一个空档。个空档。(4HP18) 汽车教研室汽车教研室67五五.拉式行星齿轮变速器拉式行星齿轮变速器 长短行星齿轮式，可以得到四个前进档长短行星齿轮式，可以得到四个前进档.一个倒档一个倒档.一一个空档。个空档。(01F) 汽车教研室汽车教研室68五五.拉式行星齿轮变速器拉式行星齿轮变速器 长短行星齿轮式，可以得到四个前进档长短行星齿轮式，可以得到四个前进档.一个倒档一个倒档.一一个空档。个空档。(01F) 汽车教研室汽车教研室69五五. 拉式行星齿轮变速器拉式行星齿轮变速器 01F执行元件工作规律表执行元件工作规律表档位B1B2C1

47、C2C3FRXX1（X）XX2XX3XX4XX授人以鱼不如授人以渔授人以鱼不如授人以渔 朱明工作室朱明工作室70(三)辛普森行星齿轮机构工作原理 -传动路线一、各零件之间的关系。二、各档的传动路线。 汽车教研室汽车教研室71一、各零件之间的关系o发动机曲轴与变矩器泵轮是一个整体。发动机曲轴与变矩器泵轮是一个整体。 汽车教研室汽车教研室72一、各零件之间的关系o变矩器涡轮与变速器输入轴是一个整体。变矩器涡轮与变速器输入轴是一个整体。 汽车教研室汽车教研室73一、各零件之间的关系o变矩器导轮与单向离合器外圈是一个整体。变矩器导轮与单向离合器外圈是一个整体。o单向离合器内圈与变速器壳是一个整体。单向

48、离合器内圈与变速器壳是一个整体。o导轮在变矩器内只能够顺时针转而不能逆时针转。导轮在变矩器内只能够顺时针转而不能逆时针转。 汽车教研室汽车教研室74一、各零件之间的关系o输入轴与超速行星架、超速单向器外圈、超速离合器摩擦片是一个整体。输入轴与超速行星架、超速单向器外圈、超速离合器摩擦片是一个整体。 汽车教研室汽车教研室75一、各零件之间的关系o超速太阳轮与单向器内圈、超速离合器壳、超速离合器钢片、超速制动超速太阳轮与单向器内圈、超速离合器壳、超速离合器钢片、超速制动器摩擦片是一个整体。器摩擦片是一个整体。 汽车教研室汽车教研室76一、各零件之间的关系o超速制动器钢片与变速器壳体是一个整体。超速

49、制动器钢片与变速器壳体是一个整体。 汽车教研室汽车教研室77一、各零件之间的关系o超速齿圈与前离合器外壳、钢片、后离合器的摩擦片超速齿圈与前离合器外壳、钢片、后离合器的摩擦片o是一个整体。是一个整体。 汽车教研室汽车教研室78一、各零件之间的关系o前离合器的摩擦片与中间轴、后齿圈是一个整体。前离合器的摩擦片与中间轴、后齿圈是一个整体。 汽车教研室汽车教研室79一、各零件之间的关系o后离合器壳与太阳轮、制动器后离合器壳与太阳轮、制动器B1的摩擦片、制动器的摩擦片、制动器B2的单向器的单向器F1内圈是一个整体。内圈是一个整体。 汽车教研室汽车教研室80一、各零件之间的关系o前齿架与制动器前齿架与制

50、动器B3的摩擦片、单向器的摩擦片、单向器F2的外圈是一个整体。的外圈是一个整体。 汽车教研室汽车教研室81一、各零件之间的关系o制动器制动器B1 、B2 、B3的钢片、单向器的钢片、单向器F2的内圈与变速器壳是一个整体。的内圈与变速器壳是一个整体。 汽车教研室汽车教研室82一、各零件之间的关系o前齿圈、后齿架与输出轴是一个整体。前齿圈、后齿架与输出轴是一个整体。 汽车教研室汽车教研室83.o1.当超速离合器接合当超速离合器接合，发动机，发动机 的动力直接传到超速齿圈。的动力直接传到超速齿圈。o2.当超速制动器制动当超速制动器制动，固定超速太阳轮，便处于超速状态。，固定超速太阳轮，便处于超速状态

51、。o3.当当C1前离合器接合，前离合器接合，动力便传到后齿圈。动力便传到后齿圈。o4.当当C2后离合器接合后离合器接合，动力便传到太阳轮。，动力便传到太阳轮。o5.当前、后离合器接合，当前、后离合器接合，动力便同时传到后齿圈和太阳轮。动力便同时传到后齿圈和太阳轮。o6.当第一制动器制时当第一制动器制时，使太阳轮固定。，使太阳轮固定。o7.当第二制动器制动时，当第二制动器制动时，太阳轮只能顺时针转而不能逆时针转。太阳轮只能顺时针转而不能逆时针转。o8.当第三制动器不制动时，当第三制动器不制动时，前齿架只能顺时针转而不能逆时针转，前齿架只能顺时针转而不能逆时针转，当制动时，前齿架被固定。当制动时，

52、前齿架被固定。 汽车教研室汽车教研室84二、机械变速机构二、机械变速机构 行星齿轮变速系统的结构与工作原理行星齿轮变速系统的结构与工作原理辛普森式三档行星齿轮变速系统的结构辛普森式三档行星齿轮变速系统的结构 和工作原理和工作原理行星齿轮变速系统的结构行星齿轮变速系统的结构 汽车教研室汽车教研室85二、各档的传动路线oD-1档的传动路线档的传动路线o超速离合器接合，超速机构无超速。超速离合器接合，超速机构无超速。o前离合器接合，发动机的动力传至后齿圈。前离合器接合，发动机的动力传至后齿圈。 汽车教研室汽车教研室86二、各档的传动路线oD-1档的传动路线档的传动路线o当汽车未起步时，前齿圈和后齿架

53、是不动的，此时后齿圈顺转，当汽车未起步时，前齿圈和后齿架是不动的，此时后齿圈顺转，后行星齿顺时针自转，后太阳轮逆转。后行星齿顺时针自转，后太阳轮逆转。o前太阳轮逆转时使前行星齿顺转，由于前齿圈不动，迫使前齿前太阳轮逆转时使前行星齿顺转，由于前齿圈不动，迫使前齿架逆转，但单向器架逆转，但单向器F2将前齿架锁定，前行星齿只能顺时针自转，将前齿架锁定，前行星齿只能顺时针自转，从而使前齿圈和后齿架、输出轴一起顺转。从而使前齿圈和后齿架、输出轴一起顺转。 汽车教研室汽车教研室87 二、机械变速机构二、机械变速机构 行星齿轮变速系统的结构与工作原理行星齿轮变速系统的结构与工作原理 辛普森式三档行星齿轮变速

54、系统的结构和工作原理辛普森式三档行星齿轮变速系统的结构和工作原理各档的传动路线；各档的传动路线；1)11)1档档 1 1输入轴输入轴( (顺顺) 2) 2离合器离合器C C1 1( (顺顺) ) 3 3中間轴中間轴( (顺顺) )4 4后行星齿圈后行星齿圈 后行星后行星齿轮齿轮 ( (顺顺) ) 7 7后行星齿轮架后行星齿轮架( (顺顺) ) 输出轴输出轴( (顺顺) ) 汽车教研室汽车教研室88二、机械变速机构二、机械变速机构 行星齿轮变速系统的结构与工作原理行星齿轮变速系统的结构与工作原理 辛普森式三档行星齿轮变速系统的结构和工作原理辛普森式三档行星齿轮变速系统的结构和工作原理各档的传动路

55、线；各档的传动路线；2)12)1档档( (发动机制动发动机制动) ) 输入轴输入轴( (顺顺) ) 离合器离合器C C2 2( (顺顺) ) 前齿圈前齿圈( (顺顺) )前行星齿轮前行星齿轮( (顺顺) ) 前太阳轮前太阳轮( (逆逆) )前行星齿轮架前行星齿轮架( (顺顺) ) 后太阳轮后太阳轮( (逆逆) ) 后齿圈后齿圈( (顺顺) ) 后行星齿轮后行星齿轮( (顺顺) ) 后行星齿轮架后行星齿轮架( (固固) ) 输出轴输出轴( (顺顺) ) 制动器制动器B B2 2( (固固) ) 汽车教研室汽车教研室89 二、机械变速机构二、机械变速机构 行星齿轮变速系统的结构与工作原理行星齿轮变

56、速系统的结构与工作原理 辛普森式三档行星齿轮变速系统的结构和工作原理辛普森式三档行星齿轮变速系统的结构和工作原理各档的传动路线；各档的传动路线；4)D4)D位位1 1档档( (汽车滑行汽车滑行) ) 输入轴输入轴( (顺顺) ) 离合器离合器C C2 2( (顺顺) ) 前齿圈前齿圈( (顺顺) )前行星齿轮前行星齿轮( (空空) ) 前太阳轮前太阳轮( (空空) )前行星齿轮架前行星齿轮架( (顺顺) ) 后太阳轮后太阳轮( (空空) ) 后齿圈后齿圈( (顺顺) ) 后行星齿轮后行星齿轮( (顺顺) ) 后行星齿轮架后行星齿轮架( (顺顺) ) 输出轴输出轴( (顺顺) ) 单向超越离合器

57、单向超越离合器F F1 1( (顺顺) ) 汽车教研室汽车教研室90二、各档的传动路线oD-2档的传动路线档的传动路线o在在1档达到一定车速后，制动器档达到一定车速后，制动器B2接合将单向器接合将单向器F1外圈固定。外圈固定。o后齿圈顺转，行星齿轮顺转，太阳轮被单向器后齿圈顺转，行星齿轮顺转，太阳轮被单向器F1的楔块将内圈锁的楔块将内圈锁止不能逆转而固定，因此后齿架与输出轴一起转动。止不能逆转而固定，因此后齿架与输出轴一起转动。o前齿圈和前齿架只是空转。前齿圈和前齿架只是空转。 汽车教研室汽车教研室91 二、机械变速机构二、机械变速机构 行星齿轮变速系统的结构与工作原理行星齿轮变速系统的结构与

58、工作原理 辛普森式三档行星齿轮变速系统的结构辛普森式三档行星齿轮变速系统的结构和工作原理和工作原理各档的传动路线；各档的传动路线；5)D5)D位位2 2档、档、2 2档档 输入轴输入轴( (顺顺) ) 离合器离合器C C1 1( (顺顺) ) 中間轴中間轴( (顺顺) )后行星齿轮齿圈后行星齿轮齿圈( (顺顺) ) 前太阳轮前太阳轮( (固固) )后行星齿轮架后行星齿轮架( (顺顺) ) 制动器制动器B B2 2( (固固) ) 输出轴输出轴( (顺顺) ) 汽车教研室汽车教研室92二、各档的传动路线oD-3的传动路线的传动路线o在在2档达到一定车速后，后离合器接合，发动机的动档达到一定车速后

59、，后离合器接合，发动机的动力亦传至太阳轮，此时单向器的楔块锁不住太阳轮，力亦传至太阳轮，此时单向器的楔块锁不住太阳轮，因此太阳轮与后齿圈一起顺转。后齿架与输出轴一起因此太阳轮与后齿圈一起顺转。后齿架与输出轴一起顺转。此时制动器顺转。此时制动器B2不需解除制动。不需解除制动。 汽车教研室汽车教研室93二、机械变速机构二、机械变速机构 行星齿轮变速系统的结构与工作原理行星齿轮变速系统的结构与工作原理 辛普森式三档行星齿轮变速系统的结构和工作原理辛普森式三档行星齿轮变速系统的结构和工作原理各档的传动路线；各档的传动路线；6)D6)D位位3 3档档 输入轴输入轴( (顺顺) ) 离合器离合器C C1

60、1( (顺顺) ) 离合器离合器C C2 2( (顺顺) ) 中間轴中間轴( (顺顺) ) 太阳轮太阳轮( (顺顺) ) 后齿圈后齿圈( (不自转、只公转不自转、只公转) ) 后行星齿轮架后行星齿轮架( (顺顺) ) 输出轴输出轴( (顺顺) ) 汽车教研室汽车教研室94二、各档的传动路线oD-4档的传动路线档的传动路线o在在3档行驶时，当驾驶员按下超速档控制开关后，超档行驶时，当驾驶员按下超速档控制开关后，超速离合器会分离，超速制动器接合，将超速太阳轮固速离合器会分离，超速制动器接合，将超速太阳轮固定，超速行星机构处于超速状态。定，超速行星机构处于超速状态。o而前、后行星机构处于直接档状态。