汽车底盘构造与维修课件

第一章汽车底盘技术的发展概况一、汽车工业发展概况

汽车是最重要的现代化交通运输工具，是科学技术发展水平的标志。汽车工业是资金密集、技术密集、人才密集、综合性强、经济效益高的产业，世界各工业发达国家几乎都把它作为国民经济的支柱产业。现代汽车上采用了大量的新材料、新工艺和新结构，特别是现代化的微电子控制技术的应用，大大地提高了汽车的性能。毫无疑问，汽车是一种高科技产品。汽车工业的发展可以带动机械制造、电子技术、橡胶工业和城市道路交通等相关行业的发展，对社会经济建设和科学技术进步有着重要的推动作用。

1885年，德国工程师卡尔·奔驰设计制造出了世界上第一辆装有0.85马力(1000马力＝735.5千瓦)汽油机的三轮汽车，二冲程、589w，如图。1886年1月29日获得了专利认证。后来人们将这一天作为世界上第一辆汽车的诞生日。1986年戴姆勒又与梅巴赫制成了810W的四冲程汽油机，并装到四轮汽车上，如图、视频

19世纪末到第一次世界大战爆发的20多年间，是发达国家汽车工业的初步形成时期，其中最具代表性的是德国和美国。

1908年美国人亨利·福特推出了著名的“T”型轿车，其上装有一台20马力的四缸汽油机，如图。1913年在汽车行业率先采用了具有划时代意义的流水线怍业方式生产汽车，使这种车型的产量迅速上升，成本大幅下降，福特“T”型车先后共生产了1500万辆，具有极大的社会影响。被誉为“汽车大王”。1967年，德国的波许(Bosch)公司研制出D型（进气歧管的真空度及温度来测量进气量）叶特朗尼克(Jetronlc)电子控制燃油喷射系统，装在大众公司VWl600轿车上，它开创了汽油喷射系统电子控制的新时代。1973年又开发了L型电子控制燃油喷射系统（空气流量计来测量进气量）1979年，发动机电子控制技术已达到相当高的程度。随着世界汽车保有量的迅猛增加，各国对汽车排放法规要求日益严格化，同时对节熊和安全性能也提出了更高的要求。而电子技术的迅速发展为汽车技术的改善提供了条件。近年来，车用电子控制装置越来越多，如电控燃油喷射装置、电控点火装置、电控自动变速器装置、电控制动防抱死装置、电控雷达防撞装置等，电子控制装置已渗透到汽车的每一个系统。

各期汽车

我国1956年10月15日第一汽车制造厂建成投产，生产解放牌CAl0型4t载货汽车，结束了我国不能批量生产汽车的历史。1958年9月28日，上海汽车装配厂(上海汽车装修厂)试制成功第一辆凤凰牌轿车，开创了上海汽车工业生产轿车的历史。这期间，我国的一批汽车修配企业，如南京汽车制配厂、济南汽车配件厂、北京汽车制配厂等，相继发展成汽车制造厂，生产各种不同类型的汽车。1968年创建二汽1975年7月1日，第二汽车制造厂建成投产，生产东风牌EQ240型2．5t越野汽车。20世纪80年代初，我国汽车工业进入了大发展阶段。1983年4月11日，第一辆上海桑塔纳牌轿车在上海汽车厂组装成功。1985年3月21日，上海大众汽车有限公司正式成立。1987年国务院确定了以发展轿车工业来振兴我国汽车工业的发展战略。“七五”以来，通过与德国、法国、美国、日本和韩国等国的合作，我国先后建起了上海大众、一汽大众，二汽神龙、上海通用，广州本田和北京现代等一批现代化的轿车生产企业。经过20多年的努力，我国汽车的年产量从1978年的14．9万量，发展到1992年的汽车年产量超过100万量。2003年我国汽车的年产量更达到了444万辆，其中轿车产量为201万辆。我国已超过法国，成为继美国、日本和德国之后的世界第四大汽车生产国。据统计1998年美国通用878万辆福特772万辆德国大众485万辆克莱斯勒402万辆日本丰田446万辆本田231万辆二、汽车底盘发展概况50年代，汽车设计主要是考虑人体工学和汽车外观完美的流线型。60年代，随着汽车保有量和汽车速度的增加，交通事故频发成了比较严重的社会问题。为了防止交通事故的发生，除制定新的交通法规加以限制外，还改造了制动装置和添加了许多安全装置。70年代，能源危机和环境保护是汽车业的重大问题。汽车设计强调轻量化、低油耗和在底盘方面如何减少行驶阻力，此时的汽车以机械控制系统或液压控制系统为主。80年代，随着电子技术的发展，电子控制成为汽车上的主要控制。进入21世纪，汽车设计主要解决的问题仍然是环保和安全问题。电子技术的发展，为汽车向电子化、智能化、网络化、多媒体化的方向发展创造了条件。据国外专家预测，未来3～5年内汽车上装用的电子装置成本将占整车成本德25%以上，，汽车将由单纯的机械产品向高级的机电一体化产品方向发展。三、电子技术在底盘上的应用

1．电控自动变速器（ECAT）

ECAT可以根据发动机的载荷、转速、车速、制动器工作状态及驾驶员所控制的各种参数，经过计算机的计算、判断后自动地改变变速杆的位置，从而实现变速器换挡的最佳控制，即可得到最佳挡位和最佳换挡时间。它的优点是加速性能好、灵敏度高、能准确地反映行驶负荷和道路条件等。传动系统的电子控制装置，能自动适应瞬时工况变化，保持发动机以尽可能低的转速工作。电子气动换挡装置是利用电子装置取代机械换挡杆及其与变速机构间的连接，并通过电磁阀及气动伺服阀汽缸来执行。它不仅能明显地简化汽车操纵，而且能实现最佳的行驶动力性和安全性。

2．防抱死制动系统（ABS）

该系统是一种开发时间最长、推广应用最为迅速的重要的安全性部件。它通过控制防止汽车制动时车轮的抱死来保证车轮与地面达到最佳滑动率（15-20%），从而使汽车在各种路面上制动时，车轮与地面都能达到纵向的峰值附着系数和较大的侧向附着系数，以保证车辆制动时不发生抱死拖滑、失去转向能力等不安全的工况，提高汽车的操纵稳定性和安全性，减小制动距离。驱动防滑系统（ASR）也叫做牵引力控制系统（TCS或TRC），是ABS的完善和补充，它可以防止起动和加速时的驱动轮打滑，既有助于提高汽车加速时的牵引性能，又能改善其操作稳定性。

3．电子转向助力系统

电子转向助力系统是用一部直流电机代替传统的液压助力缸、用蓄电池和电动机提供动力。这种微机控制的转向助力系统和传统的液压助力系统比起来具有部件少、体积小、重量轻的特点，最优化的转向作用力、转向回正特性，提高了汽车的转向能力和转向响应特性，增加了汽车低速时的机动性以及调整行驶时的稳定性。

4．适时调节的自适应悬挂系统

自适应悬挂系统能根据悬挂装置的瞬时负荷，自动地适时调节悬架弹簧的刚度和减震器的阻尼特性，以适应当时的负荷，保持悬挂的既定高度。这样就能够极大地改进车辆行驶的稳定性、操纵性和乘坐的舒适性。

5．常速巡行自动控制系统（CCS）

在高速长途行驶时，可采用常速巡行自动控制系统，恒速行驶装置将根据行车阻力自动调整节气门开度，驾驶员不必经常踏油门以调整车速。若遇爬坡，车速有下降趋势，微机控制系统则自动加大节气门开度；在下坡时，又自动关小节气门开度，以调节发动机功率达到一定的转速。当驾驶员换低速挡或制动时，这种控制系统则会自动断开。随着世界各大汽车产家对汽车安全问题的高度重视，安全气囊系统、行驶动力学调节系统（FDR或VDC）、防撞系统、安全带控制、照相控制等方面已大量采用了电子新技术。

四、课程性质《底盘结构与检修》是汽车检测与维修专业的主干专业修课，是一门理论性和实践性都很强的课程。五、课程任务以讲授常用汽车的结构、检修方法为基础。并结合现代车的发展，重点突出讲授汽车新结构的工作原理、使用以及维修知识，满足现代汽车发展需要。同时根据本专业特点除课堂教学外，多安排学生对新车型、新结构进行实验、实训等实践技能的培训。使学生除掌握理论知识外，有较强的实际动手能力。本科程共160课时，本学期100课时，其中实验60课时。第三章离合器第一节

概述第二节

摩擦式离合器的构造第三节

离合器的操纵机构第四节

离合器的故障与检修

第一节概述前言功用要求种类基本知识组成工作原理结构分析类型

第一节概述一、前言离合器在整车中处于的位置发动机——离合器——变速箱……图200离合器起到的作用：在必要时切断发动机传来的动力。

第一节几种工况下离合器的工作特点a.起步工况离合器处于结合状态处于最小稳定转速离合器处于脱开状态离合器逐渐进入结合状态离合器处于结合状态变速箱置于空档启动发动机到怠速状态踩离合器挂1档逐渐放开离合器踏板踩加速踏板完成起步直接挂1档产生瞬间的冲击发动机处于最小稳定速度以下熄火如果没有离合器离合器的功用：1.保证汽车起步平稳第一节几种工况下离合器的工作特点b.换档工况离合器处于结合状态可以达到同步离合器处于脱开状态离合器逐渐进入结合状态离合器处于结合状态X档行驶踩离合器换档逐渐放开离合器踏板换档完成直接挂档产生很大的冲击损坏传动元件如果没有离合器离合器的功用：2.保证换档工作平顺第一节几种工况下离合器的工作特点c.紧急制动工况离合器处于结合状态离合器打滑X档行驶紧急制动主动盘与从动盘之间的力达到极限防止系统过载发动机转速急剧降低产生很大惯性力矩过大的载荷，影响传动元件寿命或损坏传动元件如果没有离合器离合器的功用：3.防止传动系统过载第一节二、离合器的功用1.保证汽车起步平稳2.保证换档工作平顺3.防止传动系统过载第一节三、对离合器的要求(1)保证能传递发动机发出的最大转矩，并且还有一定的传递转矩余力。(2)能作到分离时，彻底分离，接合时柔和，并具有良好的散热能力。(3)从动部分的转动惯量尽量小一些。这样，在分离离合器换档时，与变速器输入轴相连部分的转速就比较容易变化，从而减轻齿轮间冲击。(4)具有缓和转动方向冲击，衰减该方向振动的能力，且噪音小。(5)压盘压力和摩擦片的摩擦系数变化小，工作稳定。(6)操纵省力，维修保养方便。第一节四、离合器的种类摩擦离合器：靠机械摩擦传动。液力耦合器：靠液体之间的耦合作用传动。电磁离合器：靠电磁之间的耦合作用传动。第一节五、摩擦离合器基本知识

离合器传递扭矩的大小，取决于摩擦力的大小，而摩擦力受下列因素影响：螺旋弹簧压紧力摩擦系数摩擦面的数目摩擦面的尺寸第一节摩擦力：F=u*P其中u—摩擦系数；（取决于材料本身的尺寸、材料、表面粗糙程度等）

P——压力。摩擦力与压力成正比；但压力过大，易造成离合器接合不柔和。为此，有的汽车采用增加摩擦片数，减小压紧弹簧弹力的做法，同样可以增加摩擦力。第一节六、摩擦片式离合器组成工作原理离合器由主动部分、从动部分、压紧机构和操纵机构四部分组成。

1.主动部分包括（飞轮）、离合器盖、压盘等机件组成。这部分与发动机曲轴连在一起。离合器盖与飞轮靠螺栓连接，压盘与离合器盖之间是靠3－4个传动片传递转矩的。第一节2.从动部分

从动部分是由单片、双片或多片从动盘所组成，它将主动部分通过摩擦传来的动力传给变速器的输入轴。从动盘由从动盘本体，摩擦片和从动盘毂三个基本部分组成。第一节为了避免转动方向的共振，缓和传动系受到的冲击载荷，大多数汽车都在离合器的从动盘上附装有扭转减震器。第一节

为了使汽车能平稳起步，离合器应能柔和接合，这就需要从动盘在轴向具有一定弹性。为此，往往在动盘本体园周部分，沿径向和周向切槽。再将分割形成的扇形部分沿周向翘曲成波浪形，两侧的两片摩擦片分别与其对应的凸起部分相铆接，这样从动盘被压缩时，压紧力随翘曲的扇形部分被压平而逐渐增大，从而达到接合柔和的效果。第一节3.压紧机构

压紧机构主要由螺旋弹簧或膜片弹簧组成，与主动部分一起旋转，它以离合器盖为依托，将压盘压向飞轮，从而将处于飞轮和盘压间的从动盘压紧。第一节螺旋弹簧分为沿周向布置和在中央布置两种。将一个圆柱形或圆锥形弹簧布置在中央的离合器称为中央弹簧离合器。第一节4.操纵机构

操纵机构是为驾驶员控制离合器分离与接合程度的一套专设机构，它是由位于离合器壳内的分离杠杆（在膜片弹簧离合器中，膜片弹簧兼起分离杠杆的作用）、分离轴承、分离套筒、分离叉、回位弹簧等机件组成的分离机构和位于离合器壳外的离合器踏板及传动机构、助力机构等组成。第一节七、摩擦片式离合器工作原理1.接合状态（安装）2.分离过程（踩下踏板）3.接合过程（抬起踏板）动画1动画2第一节

归纳

（1）分离过程踩下踏板分离叉顶压分离轴承前移压向分离杠杆内端分离杠杆内端向前外端向后运动拉动压盘克服压紧弹簧弹力向后移动解除飞轮、从动盘、压盘三者之间的压紧状态中断动力传递。（2）接合过程抬起踏板分离叉离开分离轴承分离轴承在回位弹簧作用下回位在压紧弹簧作用下压盘前移带动分离杠杆内端向后外端向前运动此时飞轮、从动盘、压盘三者之间处于压紧状态接通动力传递。第一节八、结构分析1.压盘要有传力、导向、定心作用依靠传动销或传动片或窗口或止口传力要求：压盘要平，不允许翘曲。导向和定心要求：压盘只做轴向运动，不允许做径向运动。第一节2.压紧弹簧受三次压缩安装前，予压。安装后，进一步受压。分离时，再次受压。第一节3.分离杠杆运动干涉及其防止杠杆外端是做弧线运动，压盘只能做轴向运动，故产生运动干涉。解决办法：支点移动式重点摆动式综合式第一节4.离合器踏板自由行程离合器踏板自由行程：分离杠杆内端与分离轴承之间的间隙在离合器踏板行程上的反映。原因：离合器使用久后，摩擦片会磨损变薄导致压盘进一步向前，造成分离杠杆顶在分离轴承上，无法保证离合器正常接合，造成离合器打滑。为解决这一问题，分离杠杆与分离轴承之间要留有间隙。间隙第一节九、摩擦式离合器的类型1.按从动盘的数目不同分单片离合器双片离合器多片离合器视频1、视频2第一节2.按弹簧的类型和布置形式不同分

多个弹簧离合器膜片弹簧离合器

视频3第一节3.按操纵机构的不同分机械式液压式空气式空气助力式第一节

第二节摩擦式离合器的构造多簧离合器与膜片弹簧离合器比较扭转减振器一、多簧离合器与膜片弹簧离合器比较1.膜片弹簧与螺旋弹簧的特性曲线图322.优点：①膜片弹簧离合器具有操纵轻便的特点。②膜片弹簧兼有压紧弹簧和分离杠杆双重作用，使离合器结构简单。③压紧力分布均匀，摩擦片接触良好。④不存在分离杠杆同一平面调整和分离杠杆工作高度的调整。⑤能随摩擦片的磨损自动调节压紧力，传动可靠。⑥压紧力几乎不受离心力影响。第二节3.拉式膜片弹簧离合器：图391操纵方式：拉分离轴承为分离。推分离轴承为接合。在分离时需要向后拉动膜片弹簧小端的离合器叫作拉式膜片弹簧离合器。拉式膜片弹簧离合器中拉式膜片弹簧的安装方向与推式相反，在接合位置时，膜片弹簧的大端支承在离合器盖上，其中部压在压盘上。第二节3.与推式膜片弹簧离合器相比优点（1）离合器盖总成中取消了膜片弹簧中间支承的零件，结构更加简单。（2）由于拉式膜片弹簧在离合器盖总成中以中部而不是以大端与压盘相压，所以同样尺寸的压盘可以采用直径较大的膜片弹簧，从而提高了压紧力，也就是提高了传递转矩。（3）与推式膜片弹簧相比，由于拉式膜片弹簧的支点从中部外移到大端，相当与分离杠杆的力臂增大，尽管采用直径较大一点的膜片弹簧，而并不增大操纵力。

（4）由于拉式膜片弹簧的支点的外移，使膜片弹簧的最大应力有所降低，有利于提高膜片弹簧的寿命。第二节二、从动盘与扭转减振器

图36传力过程：飞轮、压盘摩擦片从动盘钢片、减振器钢片减振弹簧受压从动毂第二节第三节离合器的操纵结构分类人力式：机械式弹簧助力：D-C2-00液压式图D-C2-28（动画）气压助力式视频4

第四节离合器的故障与检修离合器常见故障的诊断与排除离合器主要零部件的检修离合器的装配与调整第四节离合器的故障与检修一、离合器常见故障的诊断与排除1.离合器打滑现象：起步困难、加速无力、汽车上坡行驶有焦臭味。原因：自由行程小、弹簧软（断）、摩擦片薄(硬、钉露、油污）、固定螺栓松。诊断：拉手制动起步或转发动机排除：按原因有外向里进行。第四节2、离合器分离不彻底现象：挂挡困难（齿轮撞击声）、挂挡后不抬离合器自行（或熄火）。原因：自由行程大、分离杠杆不在同一平面（断）、摩擦片厚（翘曲、钉松）调整不当（双片式）、从动盘移动困难。诊断：踩踏板置空挡，起子拨不动摩擦片。排除：按原因有外向里进行。第四节3.离合器异响现象：使用时又不正常响声。原因：分离轴承磨损（缺油）及回位弹簧软(断、脱）、分离杠杆支撑销孔磨损、片钉松或碎裂、减振弹簧断、复位弹簧软（断、脱）传动销孔磨损、花键磨损。诊断：少许踩踏板响，加油后仍响。踩下放松踏板响。踩到底响放松不响。连续踩踏板，接合分离瞬间出现响。发动机一起动就响。第四节4.起步时发抖现象：起步时，经常不能平稳接合，使车身发抖。原因：分离杠杆不在同一平面（断）、压盘从动盘（翘曲、钉松）、压紧弹簧力不均、固定螺钉松动。诊断：起步试验排除：按原因有外向里进行。第四节二、离合器主要零部件的检修1.离合器从动盘检修轻微油污喷灯火焰烧掉或汽油清洗轻微烧焦砂纸打磨严重则更换（除旧片，换新片，厚差不大于0.5mm；检查结合、翘曲；埋头孔深度片厚2/3，1/2，低于摩擦面1mm；质量检查。第四节2.离合器压盘检修刮痕不大于0.3mm加工量（厚度）不大于0.2mm双片式离合器，销孔间隙正常0.5~0.67mm,超过1mm时，应修理按级别加大销，每级加大0.1mm严重磨损，无法加大时，可转位90度，重新钻孔维修加工后，要静平衡实验，精度15~20gmm第四节3.膜片弹簧的检修膜片弹簧高度与标准值相差不应大于0.5mm。膜片弹簧内端高度差不能超过0.5mm。第四节4.飞轮的检查不应有机油、润滑脂严重磨损、沟槽、烧伤、破裂或失去平衡时应更换定位销固定牢固，不松动。第四节5、离合器操纵机构的检修分离杠杆磨损应焊修或更换，支承销磨损、起槽应更换。分离轴承轴向间隙不大于0.6mm，内座圈磨损不大于0.3mm。封闭式不可拆，净油装用。缸筒内壁磨损不大于0.15mm，活塞与缸筒间隙不大于0.2mm，皮碗、回位弹簧检查。踏板支架轴、分离叉轴间隙过大应更换衬套。拉索应滑动自如。第四节三、离合器的装配与调整1.离合器的装配专用压具装合，盖与压盘，拆盖应标记，装盖对标记，分次拧紧螺栓。弹力分布应均匀。分离轴承、从动轴应加少许润滑脂（钙基）双片式从动盘长短毂不允许装反，带扭转减振器的从动盘，从动盘应向后。第四节分离弹簧小端向飞轮，大端向中间压盘。盖与飞轮对标记安装。安装离合器应用变速器第一轴作导杆，离合器安装飞轮后，应进行动平衡实验，并做好标记。第四节2.离合器的调整分离杠杆同一平面的调整，支点调整，图9；重点调整；力点调整。分离杠杆规定高度的调整，调整分离杠杆上的螺钉，部位同上。中间压盘的调整，拧紧退5/6圈，有5响。自由行程的调整机械式：拉杆螺母；液压式：偏心螺栓；或分离叉推杆螺母。第四节思考题31.离合器的功用是什么？2.离合器由哪几部分组成？各部分有哪些零件？3.叙述离合器的工作原理。4.离合器的调整内容有哪些？5.何谓离合器踏板自由行程？留有离合器踏板自由行程的原因何在？6.叙述扭转减振器的传力过程。7.检验从动盘铆钉埋头孔深度应不大于多少？换新摩擦片铆钉埋头孔深度应不低于多少？8.离合器打滑、分离不彻底的故障现象、原因、诊断及排除？第四章手动变速器第一节概述第二节手动变速器的变速机构第三节同步器第四节变速器操纵机构第五节手动变速器故障诊断与检修第一节概述一、变速器的功用1、通过改变传动比扩大汽车驱动力和速度的变化范围，以适应经常变化的行驶条件，同时，使发动机在最有利的条件下工作。2、在发动机旋转方向不变的条件下，使汽车能倒向行驶。3、中断发动机向驱动桥的动力传递，以使发动机能够起步、怠速，满足汽车暂时停车的需要。此外，还可作为其他动力输出装置（举升、起吊装置等）

第一节二、变速器的类型（1）按传动比的变化方式划分，变速器可分为有级式、无级式和综合式三种。

(a)有级式变速器：有几个可选择的固定传动比，采用齿轮传动。又可分为：齿轮轴线固

定的普通齿轮变速器和部分齿轮（行星齿轮）轴线旋转的行星齿轮变速器两种。

(b)无级式变速器:传动比可在一定范围内连续变化,常见的有液力式,机械式和电力式等。

(c)综合式变速器：由有级式变速器和无级式变速器共同组成的，其传动比可以在最大值

与最小值之间几个分段的范围内作无级变化。

第一节（2）按操纵方式划分，变速器可以分为强制操纵式，自动操纵式和半自动操纵式三种。

(a)强制操纵式变速器：靠驾驶员直接操纵变速杆换档。

(b)自动操纵式变速器：传动比的选择和换档是自动进行的。驾驶员只需操纵加速踏板，变速器就可以根据发动机的负荷信号和车速信号来控制执行元件，实现档位的变换。

(c)半自动操纵式变速器：可分为两类，一类是部分档位自动换档，部分档位手动（强制）换档；另一类是预先用按钮选定档位，在踩下离合器踏板或松开加速踏板时，由执行机构自行换档。

第一节三、手动变速器的工作原理普通齿轮式变速器是利用不同齿数的齿轮啮合传动实现转速和转矩的改变。图1在一对齿轮逐齿啮合传动中，相同时间内，两个齿轮参加啮合的齿数比定相等，故n1Z1=n2Z2

。传动比i12=n1/n2=Z2/Z1

。即输入轴转速与输出轴转速之比或被动齿轮齿数与主动齿轮齿数之比，称为传动比。组合齿轮传动中，其传动比为被动齿轮齿数的连乘积与主动齿轮齿数的连乘积之比。图3

第一节根据能量守恒定律，齿轮传动中，输入轴功率P1应等于输出轴功率P2，即

P1=P2因为

P1=M1n1/9550千瓦，P2=M2n2/9550千瓦所以M1n1=M2n2，传动比i12=n1/n2=M2/M1。上式表明若n2<n1

，则M2

>

M1，得到降速增扭目的，速度降低越多，扭矩增加越大。

图2

视频1

第一节归纳：i=1，为直接档；i<1，为超速档；i>1，为低速档。

第一节第二节手动变速器的变速传动机构变速器由变速传动机构、变速操纵机构组成形式：三轴式和二轴式一、三轴式变速器1.应用范围：发动机前置后轮驱动2.特点：传动比范围大，具有直接档传动效率提高。3.组成：1-输入轴2-轴承3-接合齿圈4-同步环5-输出轴

6-中间轴7-接合套8-中间轴常啮合齿轮9-倒档移动齿轮图44

第二节花键毂上分别套有带有内花键的啮合套。通过啮合套的前后移动，可以使花键毂与相邻齿轮上的接合齿圈连接在一起，将齿轮上的动力传给二轴。

视频2

第二节4.变速器的换档装置：

1）直接滑动式换档装置：直接滑动式用于直齿轮传动的档位，换档齿轮和轴通过花键联接。常用于一档、倒档。

2）接合套式换档装置：这种换档装置用于斜齿轮传动的档位。

第二节5.防止自动跳档措施：CA1091型汽车花键毂接合套接合齿圈

第二节东风EQ1090E型汽车花键毂接合套接合齿圈

第二节二、两轴式变速器

1.结构：图41、

40DH

、视频31-输入轴2-接合套3-里程表齿轮4-同步环5-半轴6-主减速器被动齿轮7-差速器壳8-半轴齿轮9-行星齿轮10、11-输出轴12-主减速器主动齿轮13-花键毂与传统的三轴变速器相比，由于省去了中间轴，所以一般档位传动效率要高一些；但是任何一档的传动效率又都不如三轴变速器直接档的传动效率高。

第二节第三节同步器一、无同步器的换档过程1.低档换高档高档速度V2接合套速度V3低档速度V4踩离合器，脱空档，V3=V4（瞬时）因为V2>V4,则V2>V3（不同步）

，由于V3下降慢（转动惯量大），V2下降快（转动惯量小），等待一会时间，当V3=V2时，再踩离合器，挂档。

第三节2.高档换低档踩离合器，脱空档，V3=V2（瞬时）因为V2>V4,则V3>V4（不同步）V3下降慢（转动惯量大）,V4下降快（转动惯量小），若不采取措施，V3与V4不同步差距会更大，此时，应抬起离合器，加油门，迅速提高V4，当V3=V4时，再踩离合器，挂档。

第三节归纳无同步器换档低档换高档—两脚离合器，中间不加油门。高档换低档---两脚离合器，中间加油门。

第三节二、同步器的构造及其工作原理同步器有常压式，惯性式和自行增力式等种类。这里仅介绍目前广泛采用的惯性式同步器。惯性式同步器是依靠摩擦作用实现同步的，在其上面设有专设机构保证接合套与待接合的花键齿圈在达到同步之前不可能接触，从而避免了齿间冲击。惯性同步器按结构又分为锁环式和锁销式两种

第三节1.锁环式惯性同步器1）构造北京BJ212型汽车三档变速器中的二、三档同步器（图45）为例说明。只有当滑块位于缺口12的中央时，接合套与锁环的齿方可能接合。视频4

第三节2）工作原理a)在挂三档时，用拨叉3拨动接合套8并带动滑块2一起向左移动。当滑块左端面与锁环9的缺口12的端面接触时，便推动锁环9压向齿轮1，使锁环9的内锥面压向齿轮1的外锥面。由于两锥面具有转速差（n1＞n9），所以一接触便产生摩擦作用。图46

第三节c)齿轮1即通过摩擦作用带动锁环相对于接合套超前转过一个角度，直到锁环9的缺口12与滑块的另一侧面,接触时，锁环便与接合套同步转动。此时，接合套的齿与锁环的齿错开了约半个齿厚，从而使接合套的齿端倒角面与锁环相应的齿端倒角面正好互相抵触而不能进入啮合(此时，无论驾驶员施加多大的力，都挂不上档。由于拨环力矩总是小于摩擦力矩，设计上予以保证，即α与β具有一定关系式。图46b)同步后，摩擦力矩消失，再拨环力矩作用下，锁环被拨动一个角度，滑块此时位于缺口中央，实现顺利挂档。d)最后，完成挂档。

第三节2.锁销式惯性同步器1）构造以东风EQ1090E型汽车变速器四、五锁销式惯性同步器为例，有三个定位销和三个锁销，间隔穿过接合套。特点：摩擦锥盘磨损后，可更换，成本低。2）原理：挂档时，接合套带动定位销及摩擦锥环，顶压在摩擦锥盘上，由于不同步产生摩擦力矩，此时锁销与接合套倒角相对，无论驾驶员施加多大的力都无法挂上档。同步后，摩擦力矩消失，再F1产生的拨环力矩作用下，锁销被拨动一个角度，顺利挂档。

第三节归纳：同步器的作用：1）挂档操作简便，减轻驾驶员的疲劳。2）避免挂档时，由于驾驶员挂档时机掌握不好造成挂档响声。3）挂档迅速，提高燃料经济性。

第三节第四节变速器操纵机构变速器操纵机构能让驾驶员使变速器挂上或摘下某一档，从而改变变速器的工作状态。

为了保证变速器的可靠工作，变速器操纵机构应能满足以下要求：

（1）挂档后应保证结合套于与结合齿圈的全部套合（或滑动齿轮换档时，全齿长都进入啮合）。在振动等条件影响下，操纵机构应保证变速器不自行挂档或自行脱档。为此在操纵机构中设有自锁装置。

（2）为了防止同时挂上两个档而使变速器卡死或损坏，在操纵机构中设有互锁装置。

（3）为了防止在汽车前进时误挂倒档，导致零件损坏，在操纵机构中设有倒档锁装置。

第四节如图：前置发动机后轮驱动汽车变速器的外操纵机构一般前置发动机后轮驱动汽车的变速器距离驾驶员座位较近，换档杆等外操纵机构多集中安装在变速器箱盖上，结构简单、操纵容易并且准确。变速器壳体变速器连动杆变速杆

第四节如图：变速器远距离外操纵机构

在发动机后置或前轮驱动的汽车上，通常汽车变速器距离驾驶员座位较远，变速杆和变速器之间通常需要用连杆机构联接，进行远距离操纵。变速杆横向拉杆纵向拉杆

第四节一、换档拨叉机构视频5

第四节二、定位锁止装置1.自锁装置

挂档后应保证结合套于与结合齿圈的全部套合（或滑动齿轮换档时，全齿长都进入啮合）。在振动等条件影响下，操纵机构应保证变速器不自行挂档或自行脱档。为此在操纵机构中设有自锁装置。换档拨叉轴上方有三凹坑，上面有被弹簧压紧的钢珠。当拨叉轴位置处于空档或某一档位置时，钢珠压在凹坑内。起到了自锁的作用。图42

第四节2.互锁锁装置

当中间换档拨叉轴移动挂档时，另外两个拨叉轴被钢球琐住。防止同时挂上两个档而使变速器卡死或损坏，起到了互锁作用。

第四节互锁装置工作示意图

第四节自锁、互锁装置统一的结构

第四节3.倒档锁装置

当换档杆下端(红色的长方块部分)向倒档拨叉轴移动时，必须压缩弹簧才能进入倒档拨叉轴上的拨块槽中。防止了在汽车前进时误挂倒档，而导致零件损坏，起到了倒档锁的作用。当倒档拨叉轴移动挂档时，另外两个拨叉轴被钢球琐住。

第四节倒档锁结构

第四节第五节手动变速器故障诊断与检修一、变速器常见故障与诊断1.变速器的异常声响1）空档发响（1）现象：怠速空档响，踩离合器响声消失。（2）原因：第一轴、常啮齿轮、轴承

第五节2）挂档后发响（1）现象：挂入某档法响；随转速升高响声加大（2）原因：轴、花键、轴承、齿轮、操纵机构（3）诊断：各档均响，多为基础件、轴承、花键、齿轮某档响，该档齿轮

第五节2.变速器跳档（1）现象：多为中、高速负荷变化或汽车剧烈振动时发生跳入空档。（2）原因：自锁装置、齿轮、叉轴等（3）诊断：挂档无阻力或阻力甚小，说明自锁失效。否则为其他方面。

第五节3.挂档困难1）现象：不能顺利挂入档位，常发生齿轮撞击声。2）原因：叉、自锁或互锁、连接杆、同步器、轴。3）诊断：开盖检查

第五节4.变速器乱档1）现象：所挂档位不符，挂档后不能退回空档或一次挂入两个档。2）原因：换档杆、互锁装置等3）诊断：重点检查换档杆、互锁装置。

第五节5.变速器发热1）现象：由烫手感觉2）原因：轴承装配过紧、齿轮啮合间隙过小、齿轮油缺少或不符3）诊断：先检查油平面，油质量；在检查内部

第五节6.变速器漏油1）现象：齿轮油从轴承该或结合部为渗漏2）原因：密封、壳破、油过多、通气塞堵3）诊断：根据油迹逐一查找

第五节二、变速器零件的检修1.齿轮与花键的检修1）齿面斑点小时，可用油石修磨后继续适用。2）齿路端面磨损长度>齿长15%，否则更换。3）齿轮啮合面应在齿高中部，接触面积应>60%。

第五节2.轴的检修1）弯曲变形可用百分表检查，超标应校正或更换，如图。2）用千分尺检查轴径磨损程度，磨损超过规定值，可堆焊后修磨、镀铬修复或更换。

第五节3.同步器的检修用厚薄规测量锁环和换档齿轮端面之间的间隙。解放CA1091标准间隙为1.2-1.8mm，磨损极限为0.3mm。

第五节4.变速器壳体的检修检查是否裂纹、变形；如有，应维修或更换。螺纹损伤不得超过2牙。

第五节5.变速器盖的检修检查是否裂纹，结合面平面度是否超限，如油，可采用铲、刨、锉、铣等方法修复或更换。

第五节6.轴承的检修检查轴承是否有麻点、麻面、斑疤和烧灼，保持架是否完好，如有，应更换。

第五节7.操纵机构的检修检查操纵机构是否磨损、变形、连接松动、弹簧失效，如有，应更换、校正、紧固。

第五节三、变速器的装配与调整装配：清洗、润滑、安装。调整：常啮齿轮啮合间隙0.15~0.40mm滑动齿轮啮合间隙0.15~0.50mm第一轴轴向间隙≤0.15mm其余各轴轴向间隙≤0.30mm各齿轮轴向间隙≤0.40mm

第五节四、变速器的磨合与试验1.无负荷条件下磨合加注齿轮油，第一轴转速1000~1200r/min。各档磨合时间总和不小于1h。2.有负荷条件下磨合负荷为最大传递扭矩的30%，严禁加入研磨磨料进行磨合。油温15℃~65℃磨合后清洗，加注新齿轮油。

第五节五、齿轮油的选用1.先选使用级CLC-3普通齿轮油CLC-4双曲线齿轮油CLC-5双曲线齿轮油（用于偏置量大于5cm)2.再选粘度级夏用90(南方全年通用)、140、250冬用75W(-40℃)、80W、85W多级油80W/90(-26℃)、85W/90(-12℃)

第五节思考题41.何谓传动比？2.手动变速器的功用？3.叙述解放CA1092变速器各档动力传递路线？4.同步器的功用？5.何谓自锁、互锁、倒档锁？6.叙述解放CA1091变速器操纵机构各零件名称？7.速度降低，扭矩为何会增加？第五章自动变速器第一节

概述第二节

液力变矩器第三节

行星齿轮机构第四节

自动变速器控制系统第五节

电子控制系统第六节

自动变速器故障诊断与检修第一节概述优点分类操纵手柄使用控制开关使用偶合器一、优点①取消了离合器，能够根据发动机负荷和车速等情况自动变换传动比，使汽车获得良好的动力性和燃料经济性，并减少发动机排放污染。②换档平滑、无冲击、振动，噪音小。在车辆拥挤时，可大大提高车辆行驶的安全性及可靠性。③操纵轻便，在车辆拥挤时，可大大提高车辆行驶的安全性及可靠性。④传动效率高，能防止发动机过载。第一节二、分类1.按齿轮变速系统的控制方式分为：

a.液控液动自动变速器：在手控制阀选定位置后，由反映节气门开度的节气门阀和反映车

速的调速器阀把节气门开度和车速转变为液压信号。在换档点，这些液压信号直接控制换挡阀进行换档。

第一节b.电控液动自动变速器：

在手控制阀选定位置后，由反映节气门开度的节气门位置传感器和反映车速的车速传感器把节气门开度和车速转变为电信号。

这些电信号输入电子控制单元（ECU），由电子控制单元控制液压阀和液压执行机构进行换档。第一节2.按传动方式可分为普通齿轮式自动变速器（轮式自动变速器体积较大，最大传动比较小，只有少数几种车型使用(如本田ACCORD轿车)行星齿轮式自动变速器（结构紧凑，能获得较大的传动比，为绝大多数轿车采用）链条式自动变速器（少数）第一节3.按变矩器的类型分类

A.无锁止离合器的变矩器早期的变矩器中没有锁止离合器，在任何工况下都是以液力的方式传递发动机动力，因此传动效率较低。B.有锁止离合器的变矩器新型轿车自动变速器大都采用带锁上离合界的变矩器，这样当汽车达到一定车速时，控制系统使锁止离合器接合，液力变矩器输入部分和输出部分连成一体，发动机动力以机械传递的方式直接传人齿轮变速器，从而提高了传动效率，降低了汽车的燃油消耗量。第一节4.按汽车驱动方式的不同，可分为

后驱动自动变速器（FR）前驱动自动变速器（FF）第一节三、自动变速器操纵手柄的使用操纵手柄只改变自动变速器的阀板总成中手动阀的位置，而自动变速器本身的档位则是由换档执行机构的动作决定的。它除了取决于手动阀的位置外，还取决于汽车的车速、节气门开度等因素。要正确操作自动变速器，首先应当了解自动变速器操纵手柄各个档位的含义。第一节(一)停车档(P位)

停车档通常位于操纵手柄的最前方。当操纵手柄位于该位置时，自动变速器中的停车锁止机构将变速器输出轴锁止，使驱动轮不能转动，防止汽车移动；同时换档执行机构使自动变速器处于空档状态。当操纵手柄离开停车档位置时，停车锁止机构即被释放。

(二)空档(N位)

空档通常位于操纵手柄的中间位置，在倒车档和前进档之间。当操纵手柄位于空档位置时，换档执行机构的动作和停车档相同，也是使自动变速器处于空档状态，此时，发动机的动力虽经输入轴传入自动变速器，但只能使各齿轮空转，输出轴无动力输出。第一节(三)前进档(D位)

前进档位于空档之后。大部分轿车自动变速器在操纵手柄位于前进档位置时可以实现4个不同传动比的档位，即1档、2档、3档和超速档．其中1挡传动比最大；2档次之；3档为直接档，传动比为1；超速档的传动比小于1。在汽车行驶过程中．如果操纵手柄位于前进档位置，则自动变速器的液压或电子控制系统能根据车速、节气门开度等因素的变化，按照设定的换档规律，自动变换档位，第一节(四)前进低档(S位和L位)

前进低档通常有2个位置，S位和L位。当操纵手柄位于这两个位置时，自动变速器的控制系统将限制前进档的变化范围。当操纵手柄位于S位时，自动变速器只能在1挡、2档、3档之间自动变换档位；当操纵手柄位于L位时，自动变速器固定在1档或只能在l档、2档之间自动变换档位。有些车则将S位标为2位、L位标为1位．其含义是相同的。有的标“2”（1～2档）和“L”（1档）第一节四、自动变速器控制开关的使用

新型自动变速器除了可用操纵手柄进行换档控制外，还可以通过操纵手柄上或汽车仪表板上的一些控制开关来进行一些其它的控制。不同车型自动变速器的控制开关往往有不同的名称，其作用也不完全相同。常见的控制开关有以下几种：第一节(一)超速档开关(O／D开关)

这一开关用来控制自动变速器的超速档。当这个开关打开后，超速档控制电路接通．此时若操纵手柄位于D位，自动变速器随着车速的提高而升档时，最高可升入4档(即超速档)。该开关关闭后，超速档控制电路被断开．仪表盘上的“O／DOFF‘’指示灯随之亮起(表示限制超速档的使用)，自动变速器随着车速的提高而升档时，最高只能升入3档，不能升入超速档。第一节(二)模式开关

大部分电子控制自动变速器都有一个模式开关，如图595，用来选择自动变速器的控制模式，以满足不同的使用要求。所谓控制模式主要是指自动变速器的换档规律。常见的自动变速器的控制模式有以下几种：

(1)经济模式(ECONOMY)：这种控制模式是以汽车获得最佳的燃油经济性为目标来设计换档规律的。当自动变速器在经济模式状态下工作时，其换档规律应能使发动机在汽车行驶过程中经常处在经济转速范围内运转，从而提高了燃油经济性。

(2)动力模式(POWER)：这种控制模式是以汽车获得最大的动力性为目标来设计换档规律的。在这种控制模式下，自动变速器的换档规律能使发动机在汽车行驶过程中经常处在大功率范围内运转，从而提高了汽车的动力性能及爬坡能力。

(3)标准模式(NORMAL)：标准模式的换档规律介于经济模式和动力模式之间。它兼顾了动力性和经济性，使汽车既保证一定的动力性，又有较佳的燃油经济性。第一节模式选择开关可以用来选择功率方式和正常方式，可以适应人们不同的开车习惯。一般来讲，在山区行驶或有拖挂时，自动变速器采用功率方式运行比较有利；而在一般情况下，采用正常方式运行有利于节油。第一节(三)保持开关

有些电子控制自动变速器设有保持开关(如日本JATCO公司生产的R4A—EL自动变速器)。这种开关通常位于操纵手柄上(图)。按下这个开关后，自动变速器便不能自动换档，挡位完全取决于操纵手柄的位置，当操纵手柄位于D位、S位、L位时，自动变速器分别保持在3档、2档、1挡,汽车在雪地上行驶时,可以按下这个开关,用操纵手柄选择档位,以防止驱动轮打滑。第一节五、偶合器1.液力耦合器的结构

主动元件：泵轮。泵轮刚性连接在外壳上，与曲轴一起旋转。从动元件：涡轮。涡轮连接在从动轴上。在泵轮与涡轮上，径向焊接了数目相同的叶片，用来传递动力。泵轮与涡轮叶片内圆有导流环，装合后构成循环圆，可促进油液循环。第一节2．工作原理

1）“涡流”的产生当泵轮随飞轮转动时，由于离心力的作用，液体沿泵轮叶片间的通道向外缘流动，外缘油压高于内缘油压，油液从泵轮外缘冲向涡轮外缘，又从涡轮内缘流入泵轮内缘，可见在轴向断面（循环圆）内，液体流动形成循环流，称为“涡流”。第一节2）环流的产生因涡流的产生，液体冲向涡轮使两轮间产生牵连运动，涡轮产生绕轴旋转的扭矩。可见，循环圆内的液体绕轴旋转形成“环流”。上述两种油流的合成，形成一条首尾相接的螺旋流。只有当涡轮的扭矩大于汽车的行驶阻力矩时，汽车才能行驶。第一节涡轮的扭矩(Mw)和泵轮的扭矩(Mb)的关系式为：Mw≤Mb，故液力偶合器不能使输出扭矩增大，只起液力联轴离合器的作用。因此，汽车上很少采用。

第一节第二节液力变矩器结构原理分析传动特性带锁止离合器的液力变矩器电风扇演示变矩器原理示意图自动变速器组成液力变扭器结构单向离合器锁止离合器

一、结构

主要由泵轮（b)涡轮(w)导轮(d)组成。在液力偶合器的基础上，增设导轮。导轮介于泵轮和涡轮之间，通过单向离合器，单向固定在输出轴上。（可顺转，不能逆转）第二节二、工作原理图中VA为涡流，VB为环流，VC为合成流。转速比i=nw/nb第二节当发动机曲轴带动泵轮旋转时，泵轮带动自动变速器油一起旋转，在离心力的作用下，自动变速器油从叶片的内缘向外缘流动。

冲击涡轮的叶片，自动变速油沿着涡轮叶片由外向内流动，冲击到导轮叶片，然后沿着导轮叶片流动，回到泵轮进入下一个循环。第二节三、分析：变矩器工作时，作用在涡轮上的扭矩（Mw）不仅有泵轮施加给涡轮的扭矩(Mb)，还有导轮的反作用力矩(Md)，即：Mw＝Mb+Md。

a.当nw=0~0.85nb时，此时nb＞nw，油液速度Vc流向导轮的正面，Md>0，Mw＝Mb+Md，可见Mw>Mb，起变扭作用。

b．当nw=0.85nb

时，油液速度Vc与导轮叶片相切，Md=0，Mw=Mb，为偶合器(液力联轴器)。此转速称为“偶合工作点”。

c．当nw≈nb时，油液速度Vc流向导轮的背面，Md为负值，导轮欲随泵轮同向旋转，导轮对油液的反作用力冲向泵轮正面，故Mw=Mb-Md。

d.当nw=nb时，循环圆内的液体停止流动，停止扭矩的传递。故nw的增大是有限度的，它与nb的比值不可能达到1，一般小于0.9。为提高传动效率，需设锁止离合器。第二节四、液力传动的特性变扭比（K）=MW/Mb，一般为2~4倍。转速比（i）=nw/nb≤1传动效率（η）=输出功率/输入功率=Nw/Nb＜1第二节（1）怠速时，Mw很小，汽车不能行使。（2）起步时，Mw最大。（3）逐渐加速时，Mw减小。（4）偶合点时，k=1,Mw=Mb为提高变矩器在耦合区工作的性能，需加装单向离合器和锁止离合器，以提高传动效率，降低燃料消耗。第二节五、带锁止离合器的液力变矩器

带锁止离合器的液力变矩器由泵轮、涡轮、导轮、锁止离合器压盘和变矩器壳等组成。

第二节六、电风扇演示变矩器原理示意图电风扇A通电，B不通电，电风扇A将以空气为介质带动电风扇B转动。第二节如果我们在电风扇A与B之间加一个导管，将电风扇B出来的空气引导到A的背面，对电风扇A来说起增益作用，是有利的。如果电风扇B出来的空气引导到A的正面，对电风扇A来说起阻尼做用，是有害的。第二节用空气传递动力会有能量损失，且电风扇B的转速永远小于A的转速。如果我们将电风扇A与B用一个轴连接在一起，此时电风扇A可直接带动B同速转动，就没有能量损失。

此时的电风扇A相当于液力变矩器的泵轮，电风扇B相当于涡轮，导管相当于导环，空气相当于自动变速器油，连接轴相当于锁止离合器。第二节七、自动变速器组成

自动变速器由四大部分组成：

液力变矩器；齿轮变速机构；控制系统；冷却、润滑系统第二节八、液力变扭器结构

泵轮：

泵轮与变矩器壳体连成一体，其内部径向装有许多扭曲的叶片，叶片内缘则装有让变速器油液平滑流过的导环。变矩器壳体与曲轴后端的驱动盘相连接。第二节涡轮：

涡轮上也装有许多叶片。但涡轮叶片的扭曲方向与泵轮叶片的扭曲的方向相反。涡轮中心有花键孔与变速器输入轴相联。

这是变速器输入轴，涡轮通过花键装在输入轴上，泵轮叶片与涡轮叶片相对安置，中间有3～4mm的间隙。导轮：

导轮位于泵轮与涡轮之间，通过单向自由轮安装在与变速器壳体连接的导管轴上。它也是由许多扭曲叶片组成。九、单向离合器1.组成：由外座圈，内座圈、保持架、楔块等组成。2.工作原理：

当内座圈固定时，外座圈顺时针方向转动楔块不锁止，外座圈可自由转动；当外座圈逆时针转动时，楔块锁止，外座圈不能转动。保持架的作用是使楔块总是朝着锁止外座圈的方向略微倾斜，以加强楔块的锁止功能。动画1第二节十、锁止离合器

1.锁止离合器的组成：

减振盘：它与涡轮连接在一起，减振盘上装有减振弹簧，在离合器接合时，防止产生扭转振动。锁止离合器：通过凸起卡在减振盘上，可在油压的作用下轴向移动。

离合器壳：它与泵轮连接在一起，前盖上粘有一层摩擦材料，以增加离合器接合时的摩擦力。

2.工作原理：

1）当车辆低速行驶时，自动变速器油由锁止离合器从动盘的前端流入，所以锁止离合器从动盘前端及后端的压力基本相等，使锁止离合器不起作用，分离。此时，变矩器起变速变扭作用。

2）当车辆高速行驶时，信号阀中的滑阀向上移动，使继动阀中的滑阀也向上移动，改变油路，油液从锁止离合器的后端流入，锁止离合器与前盖之间的油液被排出，两面的压力不等，使其向前移动，锁止离合器接合。此时，动力传递路线为：前盖---锁止离合器--变速器输入轴。动画2第二节第三节行星齿轮机构行星齿轮机构的组成行星齿轮工作原理辛普森式行星齿轮变速机构拉威娜式齿轮变速机构一、行星齿轮机构的组成

它由太阳轮或称为中心轮、行星齿轮、行星齿轮架，通常简称为行星架、齿圈等组成。

行星齿轮为轴转式齿轮系统，与定轴式齿轮系统一样，也可以变速、变矩。动画3动画4第三节二、行星齿轮工作原理单排行星齿轮机构运动特性方程：n1+αn2=(1+α)n3式中n1太阳轮转速n2齿圈转速n3行星架转速α=Z2/Z1Z2齿圈齿数Z1太阳轮齿数第三节（1）齿圈固定，太阳轮主动，行星架被动n2=0，n1=(1+α)n3i=(n1/n3)=(1+α)=（Z1+Z2）/Z1＞1，为前进降速档。动画5从演示中可以看出，此种组合为降速传动，通常传动比一般为2.5～5，转向相同。第三节（2）齿圈固定，行星架主动，太阳轮被动i=(n3/n1)=1/(1+α)=Z1/（Z1+Z2）＜1，为前进超速档。动画6从演示中可以看出，此种组合为升速传动，传动比一般为0.2～0.4，转向相同。第三节（3）太阳轮固定，齿圈主动，行星架被动n1=0，αn2=(1+α)n3i=(n2/n3)=(1+α)/α=（Z1+Z2）/Z2＞1为前进降速档。动画7从演示中可以看出，此种组合为降速传动，传动比一般为1.25～1.67，转向相同。第三节（4）太阳轮固定，行星架主动，齿圈被动i=(n3/n2)=α/(1+α)=Z2/（Z1+Z2）＜1为前进超速档。动画8从演示中可以看出，此种组合为升速传动，传动比一般为0.6～0.8，转向相同。第三节（5）行星架固定，太阳轮主动，齿圈被动n3=0，n1=-αn2i=(n1/n2)=-α=-Z2/Z1，为倒档，降速档。动画9从演示中可以看出此种组合为降速传动，传动比一般为1.5～4，转向相反。

第三节（6）行星架固定，齿圈主动，太阳轮被动n3=0，n1=-αn2i=(n2/n1)=-1/α=-Z1/Z2为倒档，升速档。动画10从演示中可以看出此种组合为升速传动，传动比一般为0.25～0.67，转向相反。第三节

7)把三元件中任意两元件结合为一体的情况：

当把行星架和齿圈结合为一体作为主动件，太阳轮为被动件或者把太阳轮和行星架结合为一体作为主动件，齿圈作为被动件的运动情况。

动画11从演示中我们可以看出，行星齿轮间没有相对运动，作为一个整体运转，传动比为1，转向相同。汽车上常用此种组合方式组成直接档。

第三节三、辛普森式行星齿轮变速机构

辛普森式行星齿轮变速机构第三节1.空档：B0、F0、C1、C2、B1、B2、B3、F1、F2不工作，动力无法传递。（5与6不通，5与9不通）

第三节2.D－1档：C0、F0、C1、F2工作

传力过程：5－C1－6－8－11－12

9－13－7－10

F2防止前行星架14逆转

动画12第三节前排行星齿轮：太阳轮逆转行星架被F2锁住行星齿轮顺转齿圈顺转

动画13后排行星齿轮：齿圈顺转行星齿轮顺转行星架顺转太阳轮逆转

动画14第三节反拖时：输出轴转速＞后内齿圈转速传力过程：输出轴顺转－后行星架顺转－行星齿轮逆转－太阳轮顺转－前齿圈顺转－带动前行星架顺转（此时F2不起作用，前行星齿轮不转）－反拖力无法传倒输入轴。D-1档无发动机制动3.D－2档：C0、F0、C1、B2、F1工作

传力过程：5－C1－6－8－11－9－12－10后齿圈顺转带动后行星齿轮顺转，试图使太阳轮逆转，由于太阳轮被B2、F1单向锁止，故后行星齿轮绕太阳轮旋转，并带动后行星架顺转。此时前排行星齿轮机构处于空载运行。后排行星齿轮：齿圈顺转行星齿轮顺转行星架顺转太阳轮固定（被B2、F1锁住）动画16前排行星齿轮：太阳轮固定行星架顺转行星齿轮顺转齿圈顺转

处于空载运行

第三节反拖时：输出轴转速＞后内齿圈转速传力过程：输出轴顺转－后行星架顺转－行星齿轮逆转－太阳轮顺转（此时F1不起作用）－前齿圈顺转－带动前行星架顺转（F2不起作用，前行星齿轮不转）－反拖力无法传倒输入轴。D-2档无发动机制动传力过程：5－C1－6－8－

C2－9－－11－12－108与9同向同样速度旋转，后排行星齿轮机构成为一个整体。动画174.D－3档（直接档）：C0、F0、C1、C2、B2工作后排行星齿轮：齿圈顺转行星齿轮不转行星架顺转太阳轮顺转（B2制动、F1起单向作用）前排行星齿轮：太阳轮顺转行星架顺转行星齿轮不转齿圈顺转

动画18第三节反拖时：输出轴转速＞后内齿圈转速=太阳轮转速传力过程：输出轴顺转－后行星架顺转－后内齿圈顺转－太阳轮顺转－反拖力传倒输入轴。起发动机制动作用D-3档发动机制动第三节5.2－1档：C0、F0、

C1、F2工作工作原理与D－1档相同，无发动机制动。第三节6.2－2档：C0、F0、C1、B1、B2、F1工作传力过程：5－C1－6－8－11－9－12－10后齿圈顺转带动后行星齿轮顺转，由于太阳轮被B1锁止，故后行星齿轮绕太阳轮旋转，并带动后行星架顺转。此时前排行星齿轮机构处于空载运行。后排行星齿轮：齿圈顺转行星齿轮顺转行星架顺转太阳轮固定

动画20前排行星齿轮：太阳轮固定行星架顺转行星齿轮顺转齿圈顺转

处于空载运行

第三节

反拖时：输出轴转速＞后内齿圈转速传力过程：输出轴顺转－后行星架顺转、前齿圈顺转－前行星齿轮顺转－前行星架顺转－太阳轮固定（B1作用）－后行星齿轮顺转－后齿圈顺转－反拖力传倒输入轴。2-2档发动机制动第三节传力过程：5－C1－6－8－11－129－13－710B3制动，前行星架14固定动画217.L－1档：C0、F0、C1、B3、F2工作后排行星齿轮：齿圈顺转行星齿轮顺转行星架顺转太阳轮逆转动画22前排行星齿轮：太阳轮逆转行星架固定行星齿轮顺转齿圈顺转动画23第三节反拖时：输出轴转速＞后内齿圈转速传力过程：输出轴顺转－后行星架顺转、前齿圈顺转－前行星架固定（B3作用）－前行星齿轮顺转－太阳轮逆转－后行星齿轮顺转－后齿圈顺转－反拖力传倒输入轴。L-1档发动机制动第三节8.倒档：C0、F0、C2、B3工作传力过程：5－C2－9－13－7－1011－12B3制动使行星架14固定，此时后排行星齿轮机构处于空载状态。动画24后排行星齿轮：太阳轮顺转行星齿轮逆转行星架逆转齿圈逆转前排行星齿轮：太阳轮顺转行星架固定行星齿轮逆转齿圈逆转

动画25第三节反拖传力过程：输出轴逆转－前行星架固定（B3作用）－前行星齿轮逆转－太阳轮顺转－反拖力传到输入轴。倒档发动机制动第三节9.超速档：C1、C2、B0、B2工作传力过程：1－15－3－2－5－C1－C2－10B0制动，超速太阳轮4被固定，架16主动，圈2从动，为超速档。动画26在超速档运行时，放松加速踏板，车身能量被传至超速内齿圈，并通过超速行星架传到超速输入轴，产生发动机制动效果。不在超速档时，C0工作将超速行星齿轮机构连为一体，对原有的动力不造成任何影响。10.停车档：B3工作由于C1或C2没有接合变速器处于空档状态，动力无法传递。机械式锁止机构：当变速杆处于P档位置时，停车联锁凸轮使停车爪上的凸起与联锁结构结合，以防止车辆移动。第三节

第三节四、拉威娜式齿轮变速机构

1．1挡的工作原理

1）1挡时离合器C2接合、单向自由轮F参加工作。动画27第三节2）离合器C2结合，输入轴的动力通过它传给小太阳轮，单向自由轮F不允许行星架逆时针转动。小太阳轮顺时针转动，带动短行星齿轮逆时针转动，并力图使行星架逆时针转动，由于单向自由轮不允许行星架逆时针转动，所以绕行星架逆时针转动的短行星齿轮带动长行星齿轮顺时针转动，长行星齿轮带动齿圈顺时针转动。动画28

第三节3）齿圈经过齿轮将动力传给主减速器主动锥齿轮。自动变速器处于1挡。

动画29第三节2.2挡的工作原理

1）2挡时离合器C2接合、制动器B1制动。

动画30第三节2）离合器C2接合，输入轴的动力通过它传到小太阳轮，这些同于1挡传动。制动器B1制动大太阳轮，所以长行星齿轮连同行星架在小行星齿轮的带动下一起绕大太阳轮顺时针转动。长行星齿轮带动齿圈顺时针转动，

动画31第三节3）齿圈经过齿轮将动力传给主减速器主动锥齿轮。自动变速器处于2挡

动画32第三节3．3挡的工作原理

1）3挡时离合器C1、C2、C3接合。动画33第三节2）离合器C1、C2接合，输入轴的动力将通过它们传给大、小太阳轮，离合器C3接合，输入轴将动力通过它传给行星架，此时行星架和小太阳轮均与输入轴连接，从行星齿轮传动原理我们已经知道，当此种工况行星齿轮机构自锁，元件间没有相对运动，传动比为1，输入轴的动力通过齿轮直接传给主减速器，自动变速器处于3挡。

动画34第三节3）3挡传动

动画35第三节4．4挡的工作原理

1）4挡时制动器Ｂ1制动、离合器C3接合。

动画36第三节2）当制动器B1制动时，制动大太阳轮，当离合器C3接合时，输入轴的动力传给行星架，对于行星齿轮排来说，相当于太阳轮固定，行星架输入，齿圈输出，从行星齿轮传动原理我们已经知道，此为超速传动，自动变速器处于4挡。

动画37第三节3）4挡传动

动画38第三节5．R挡的工作原理

1）当选挡手柄位于R位置时，自动变速器处于倒挡。在R挡时离合器C1接合、制动器B2制动。

动