《第5讲 自动变速器齿轮机构》由会员分享，可在线阅读，更多相关《第5讲 自动变速器齿轮机构（28页珍藏版）》请在金锄头文库上搜索。
1、汽车自动变速器理论第第5 5讲讲 自动变速器齿轮机构自动变速器齿轮机构客车自动变速器思考客车与货车的1档传动比有何不同？自动变速器齿轮机构行星齿轮机构的结构行星齿轮机构的分类一般运动规律的特性方程式确定不同传动关系自动变速器齿轮机构液力变矩器虽能在一定范围内自动地、无级地改变转矩比和转速比，但存在传动效率低的缺点，且变矩范围最多只能达23倍，难以满足汽车使用要求。采用液力变矩器与齿轮式变速器串联组成的液力机械式自动变速器，可加大变矩范围，并可得到倒档和空档。 齿轮机构有两种形式：行星齿轮变速器定轴式齿轮变速器行星齿轮变速器行星齿轮变速器 = 行星齿轮机构 + 换档执行机构行星齿轮机构： 改变传
2、动比和转动方向，即构成不同的档位，获得各档动力传递；换档执行机构： 用于改变传动路线，可以使行星齿轮组处于不同的啮合状态，以实现档位的变换。 形式：多片摩擦式离合器，制动器，单向离合器。行星齿轮机构的结构行星齿轮组或行星排(gear set) 由1个太阳轮(sun gear)、1个内齿圈(ring gear)、1个行星架(planet carrier)和支承在行星架上的几个行星齿轮(planet pinion gear)组成。 结构特点：太阳轮、内齿圈及行星架有一个共同的固定轴线；行星小齿轮支承在固定于行星架的行星齿轮轴上，并同时与太阳轮和内齿圈啮合；当行星齿轮组运转时，行星齿轮既可围绕行星齿
3、轮轴旋转（自转），又可在齿圈内行走，围绕太阳轮旋转（公转）；采用斜齿常啮合，结构紧凑。行星齿轮机构的分类 1）按照齿轮的啮合方式分类内啮合式（结构紧凑，传动效率高，在汽车自动变速器中被广泛应用）；外啮合式（在汽车上应用较少）；行星齿轮机构的分类 2）按照齿轮的排数（组数）不同，行星齿轮机构分为：单排行星齿轮机构多排行星齿轮机构行星齿轮机构的分类3)按照太阳轮与齿圈之间行星齿轮的组数不同，行星齿轮机构分为：单行星行星排双行星行星排一般运动规律的特性方程式太阳轮转速nt，齿数Zt 齿圈转速nq，齿数Zq行星架转速nj内齿圈齿数与太阳轮齿数比a，行星齿轮组（排）特性参数 a= Zq/ Zt 不考虑摩
4、擦、等速运动时，行星轮对太阳轮、内齿圈、行星架作用力为Pt、Pq、Pj行星轮平衡行星轮对内齿圈作用力矩行星轮对太阳轮作用力矩则有因为所以由三转矩之和为零单行星排理论内转矩关系式根据能量守恒，输入输出功率代数和为零RtPtr一般运动规律的特性方程式在太阳轮、内齿圈和行星架这三个元件中，可任选其中两个分别作为主动件和从动件，而使另一个固定不动(即使其转速为O，也称为制动)，或使其运动受到一定约束(即该元件转速为定值)，则整个轮系以一定的传动比传递动力。即可以得到确定的速比。在单排行星齿轮机构中，行星轮只有中间轮(惰轮)的作用，因此方程式中没有行星轮参数，传动比取决于太阳轮齿数Zt和内齿圈齿数Zq，
5、与行星齿轮的齿数无关。1.减速运动 1)内齿圈固定，太阳轮为主动件且顺时针转动，而行星架则为从动件太阳轮顺时针转动，则行星轮应为逆时针转动，但由于内齿圈固定，行星齿轮在逆时针转动的同时会在齿圈内壁顺时针爬行，并带动行星架顺时针转动将动力输出。结果行星轮不仅存在逆时针自转，并且在行星架的带动下，绕太阳轮中心轴线顺时针公转。 太阳轮是小齿轮，行星架没有具体齿数，定义行星架的当量齿数等于太阳轮和内齿圈齿数之和。 属于小齿轮带动最大的齿轮，是一种减速运动且有最大的传动比。1.减速传动1）将内齿圈固定，以太阳轮为主动件，行星架为从动件根据一般运动规律的特性方程式： nt+a nq=(a+1) nj因nq
6、=0，故传动比 i= nt / nj =1+ a =1+ Zq/ Zt 由于Zq远大于Zt ，故可得较大的传动比（ i 2）减速增矩传动1.减速传动2）将太阳轮固定，以内齿圈为主动件，行星架为从动件 齿圈顺时针转动,会使行星轮在固定的太阳轮上滚动,并带动行星架顺时针转动。1.减速传动2）将太阳轮固定，以内齿圈为主动件，行星架为从动件根据一般运动规律的特性方程式： nt+a nq=(a+1) nj因nt=0，故传动比 i= nq / nj =(1+ a) / a =1+ Zt/ Zq 由于Zt小于Zq ，故（ 1 i 1减速增矩倒挡传动行星齿轮只能自转，不能公转定轴式齿轮传动2.加速传动1）将内
7、齿圈固定，以行星架为主动件，太阳轮为从动件根据一般运动规律的特性方程式： nt+a nq=(a+1) nj因nq=0，故传动比 i= nj / nt =1/ (1+ a) = Zt / (Zt + Zq)由于Zt远小于Zq ，故可得较大的传动比（ i 1）加速减矩传动，相当于超速挡2.加速传动 2)太阳轮固定，行星架为主动件且顺时针转动，内齿圈为从动件当行星架顺时转动时，会驱动行星轮在固定的太阳轮上向前滚动并带动内齿圈顺时针转动，并将动力输出。在这里，主动件行星架的旋转方向和从动件内齿圈相同。由于行星架是一个当量齿数最大的齿轮，因此从动的内齿圈以增速的方式输出，两者间传动比小于1。2.加速传动
8、2）将太阳轮固定，以行星架为主动件，内齿圈为从动件根据一般运动规律的特性方程式： nt+a nq=(a+1) nj因nt=0，故传动比 i= nj/ nq= a / (1+ a) =Zq / (Zt + Zq)由于Zt 远小于Zq ，故（ i 1）加速减矩传动2.加速传动3）将行星架固定，以内齿圈为主动件，太阳轮为从动件根据一般运动规律的特性方程式： nt+a nq=(a+1) nj因nj=0，故传动比 i= nq / nt = - 1/a = - Zt/ Zq 由于Zq大于Zt ，故 | i | 1加速减矩倒挡传动行星齿轮只能自转，不能公转定轴式齿轮传动3.自由转动如果所有的元件都不受约束，可以自由转动，则行星齿轮机构失去传动作用，此种状态相当于空档。4.直接传动太阳轮和齿圈为主动件，行星架为从动件根据一般运动规律的特性方程式： nt+a nq=(a+1) nj因nt=nq，得nt=nq=nj若使任意两个元件连成一体旋转，则第三个元件的速度与前两者转速相等，三元件将以同一转速旋转，亦即行星齿轮机构中所有组件都没有相对运动，其传动比 I =1，形成直接传动，相当于直接挡。
