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文档简介

自动变速器

工作原理及工艺性

内容提要自动变速器概述

自动变速器结构与工作原理

自动变速器与整车的联系

自动变速器的工艺性

一、自动变速器概述

1、变速器的定义:改变转速比和传动扭矩比的装置。

2、变速器的作用:(1)扩大发动机传给驱动车轮上的转速和转矩的变化范围。(2)在发动机转向不变的情况下,实现倒车。(3)利用空挡,中断动力传输,实现发动机怠速。

3、自动变速器的优点:(1)优异的驾驶性能。(2)良好的行驶性能。(3)高度的行车安全性。(4)低污染的废气排放。4、自动变速器的分类:按变速方式分:有级和无级自动变速器;按汽车驱动方式分:后驱动自动变速器和前驱动自动变速器;按齿轮变速器的类型分:普通齿轮式和行星齿轮式;按控制方式分可分为:液力控制和电子控制自动变速器。5、自动变速器的组成:主要由液力变矩器、齿轮变速器、液压供油系统、控制系统等组成。自动变速器传动部分剖面图一、自动变速器概述

6、自动变速器的工作过程:自动变速器之所以能够实现自动换挡是因为工作中驾驶员踏下油门的位置或发动机进气歧管的真空度和汽车的行驶速度能指挥自动换挡系统工作,自动换挡系统中各控制阀不同的工作状态将控制变速齿轮机构中离合器的分离与结合和制动器的制动与释放,并改变变速齿轮机构的动力传递路线,实现变速器挡位的变换。下面分别说明液控自动变速器和电控自动变速器的换档原理。(1)液控自动变速器根据汽车的行驶速度和节气门开度的变化,自动变换挡位。其换挡控制方式是通过机械方式将车速和节气门开度信号转换成控制油压,并将该油压加到换挡阀的两端,以控制换挡阀的位置,从而改变换挡执行元件(制动器和离合器)的油路。这样,工作液压油进入相应的执行元件,使离合器结合或分离,制动器制动或松开,控制行星齿轮变速器的升挡或降挡,从而实现自动变速。液控自动变速器换挡原理示意图一、自动变速器概述

(2)电控液力自动变速器是在液力自动变速器基础上增设电子控制系统而形成的。它通过传感器和开关监测汽车和发动机的运行状态,接受驾驶员的指令,并将所获得的信息转换成电信号输入到电控单元。电控单元根据这些信号,通过电磁阀控制液压控制装置的换挡阀,使其打开或关闭通往换挡离合器和制动器的油路,从而控制换挡时刻和挡位的变换,以实现自动变速。电控自动变速器换挡原理示意图二、自动变速器结构与工作原理

1、液力变矩器的结构与工作原理:液力变矩器位于变速器的最前端,安装在发动机的飞轮上,作用与离合器相似,传递动力并根据汽车行驶阻力的变化,在一定范围内自动地、无级地改变传动比和转矩比,具有一定的减速增矩功能。常见的液力变矩器由泵轮、涡轮和导轮三个元件组成。液力变矩器组成泵轮涡轮导轮单向离合器液力变矩器动力传递原理演示图液力变矩器涡流液力变矩器环流与变矩器涡流轨迹变矩原理(低速)变矩原理(中速)变矩原理(高速)液力变矩器特性曲线锁止离合器(分离)锁止离合器(接合)二、自动变速器结构与工作原理

2、变速齿轮机构组成及变速原理:行星齿轮机构由太阳轮、内齿圈、行星架和行星齿轮组成。行星齿轮机构是实现变速的机构,速比的改变是通过以不同的元件作主动件和限制不同的元件的运动实现的。在速比改变的过程中整个行星齿轮动力传递没有中断。行星齿轮机构组成变速原理(加)变速原理(减)二、自动变速器结构与工作原理单排行星齿轮的特性方程:(α=Z2/Z1)n1+αn2=(1+α)n3式中:n1————————太阳轮转速

n2————————齿圈转速

n3—————————行星架转速变速原理(倒)和传动比的计算二、自动变速器结构与工作原理

3、换挡执行机构组成及结构原理:换挡执行机构的作用是改变行星齿轮的主动件或限制某个元件的运动改变动力的传递路线和速比。由多片式离合器、制动器和单向超越离合器等组成。

离合器C0与超速行星排超速行星排齿圈和制动器B0离合器C1离合器C2制动器B1、B2及单向离合器F1制动器B3、前行星齿轮排及单向离合器F2制动器B3的活塞及壳体后行星排及输出轴轴承位置离合器(一)离合器(二)片式制动器二、自动变速器结构与工作原理

下面以辛普森齿轮变速机构为例来说明自动变速器的变速原理:

选挡手柄辛普森式变速机构组成D-1D-2D-3D-42-1、2-2、LR二、自动变速器结构与工作原理

4、

供油系统:主要由油泵、滤清器、调压阀及管道组成。油泵通常安装在变矩器的后方,由变矩器泵轮驱动。油泵二、自动变速器结构与工作原理

5、自动变速器用液压阀:手动控制阀、主调节阀、第二调节阀:节气门阀、速控压力阀、速控压力调节阀、闭锁压力调节阀、变速阀等。主油路调压阀手控阀节气门阀速控阀1-2换挡阀2-3换挡阀3-4换挡阀三、自动变速器与整车的联系

1、动力输入:启动齿圈与液力变矩器壳体通过托盘以螺栓相连,托盘则通过分布不均的螺栓连接在曲轴凸缘上。2、动力输出:自动变速器输出轴凸缘与传动轴凸缘用螺栓连接传递动力到驱动桥。3、控制信号:液控自动变速器通过机械方式将车速和节气门开度信号转化成控制油压。电控自动变速器通过节气门传感器和车速传感器把信号传给ECU,由ECU给电磁阀发出指令,通过电磁阀的开关控制换挡阀油压。4、手动控制阀:是自动变速器中唯一的由人工操纵的阀,其用于将油液人为的进行管路转换(管路选择与分配)。手控阀通过杆件与换挡手柄相连,根据换挡手柄的指示(即驾驶员的选择指令),接入P、R、N、D、S、L等管路,从而规定或限制了液流及相应阀件的分配、调节及控制动作元件(离合器与制动器)的工作范围。5、自动变速器在车架上的安装与支承。(略)四、自动变速器的工艺性

自动变速器是一个集液力传动、机械传动、液压动力及控制、电子控制技术于一身的综合体。其结构复杂、布局紧凑,制造难度高。单个企业独立完成自动变速器的设计和制造是不现实的。针对我厂目前的实际情况在自动变速器中以下几类零部件不应考虑自行设计制造:1、齿轮、轴承及轴类零件(自动变速器的轴类均有花键或齿形)。2、油泵、阀体及液压阀。3、ECU、电磁阀及传感器。4、离合器、制动器及单向离合器。四、自动变速器的工艺性

以下两类零部件可考虑自行设计及制造:

1、变速器壳体件:此类零件为铸造毛坯后进行机加工,我厂在此方面的人员及设备都较为成熟。

2、液力变矩器:此件为钢板冲压焊接结构,此方面我厂具有一定的设计制造条件。工艺难点如下:

1)泵轮与发动机曲轴相连,因此要保证其良好的动平衡。

2)液力变矩器内充满ATF油液并有一定的补偿压力,因此,必须保证壳体的焊接质量。

3)泵轮与涡轮间保证有3-4mm的

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