《小型汽車自動(dòng)變速器設(shè)計(jì)【畢業(yè)設(shè)計(jì)論文 word】》由會(huì)員分享，可在線閱讀，更多相關(guān)《小型汽車自動(dòng)變速器設(shè)計(jì)【畢業(yè)設(shè)計(jì)論文 word】（43頁(yè)珍藏版）》請(qǐng)?jiān)谘b配圖網(wǎng)上搜索。

1、小型汽車自動(dòng)變速器設(shè)計(jì)摘 要自動(dòng)變速器包括了許多組件和系統(tǒng)的協(xié)同工作，有行星齒輪組、液壓系統(tǒng)、密封件和墊圈、變矩器、調(diào)節(jié)器、節(jié)氣門拉線、計(jì)算機(jī)控制這些都是多年來(lái)由機(jī)械式演變過(guò)來(lái)的。自動(dòng)變速器車輪包含許多不同的組合，在一個(gè)變速箱內(nèi)，齒輪的滑動(dòng)沿軸線從一個(gè)位置到另一個(gè)位置，對(duì)各種大小齒輪的要求，有正確的傳動(dòng)比。在一個(gè)自動(dòng)變速箱，至始至終，不是齒輪的機(jī)械移動(dòng)來(lái)達(dá)到這一點(diǎn)的，通過(guò)行星齒輪組來(lái)完成。關(guān)鍵詞：自動(dòng)變速器；液力變矩器；油泵；行星齒輪機(jī)構(gòu)The design of small vehicle automatic transmissionAbstractThe automatic transmi

2、ssion consists of many components and systems that designed to work together in a symphony of planetary gear sets , the hydraulic system, seals and gaskets , the torque converter , the governor and the modulator or throttle cable and computer controls that has evolved over the years into what many m

3、echanical inclined individuals consider to be an art from . Automatic transmission contain many gears in various combinations. In a manual transmission，gears slide along shafts as you move the shift lever from one position to another , engaging various sizes gears as required in order to provide the

4、 correct gear ratio . In an automatic transmission , however , the gears are never physically moved and are always engaged to the same gears . This is accomplished through the use of planetary gear sets . KeyWords: Automatic transmission；Hydraulic torque converter；Pump； Planetary gears目 錄第1章 自動(dòng)變速器概述

5、- 1 -自動(dòng)變速器的發(fā)展歷史- 1 -自動(dòng)變速器的分類- 2 -第2章 自動(dòng)變速器的基本組成- 4 -第3章 液力自動(dòng)變速器工作原理- 7 -第4章 液力自動(dòng)變速器液控系統(tǒng)- 9 -4.1 油泵- 9 -4.2 主油路系統(tǒng)- 9 -4.3 換檔信號(hào)系統(tǒng)- 10 -4.4 換檔閥系統(tǒng)- 11 - 緩沖安全系統(tǒng)- 12 -4.6 液力變距器控制裝置- 13 - 液控系統(tǒng)的工作原理- 13 -第5章 液力變矩器- 14 - 液力變矩器的組成- 15 - 液力變矩器的工作原理- 15 -第6章 變速齒輪機(jī)構(gòu)- 17 - 換擋執(zhí)行機(jī)構(gòu)- 22 - 行星齒輪變速機(jī)構(gòu)檔位傳力過(guò)程- 24 -結(jié) 論- 30

6、 -致 謝- 31 -參考文獻(xiàn)- 32 -附錄A 附加圖- 33 -外文文獻(xiàn)及翻譯- 34 -插圖清單圖1-1 自動(dòng)變速器結(jié)構(gòu)圖- 1 -圖2-1 自動(dòng)變速器結(jié)構(gòu)圖- 4 -圖2-2 自動(dòng)變速器- 5 -圖2-3 液力自動(dòng)變速器內(nèi)部結(jié)構(gòu)- 5 -圖3-1自動(dòng)變速器原理圖- 7 -圖4-1 變速器液控系統(tǒng)原理示意圖- 14 -圖5-1 液力變矩器構(gòu)造圖- 15 -圖 5-2 液力變矩器結(jié)構(gòu)圖- 16 -圖 5-3 液力變矩器原理展開圖- 17 -圖 6-1 行星齒輪機(jī)構(gòu)組成- 19 -圖6-2 多片離合器- 23 -圖 6-3 片式制動(dòng)器- 24 -圖 6-4 滾柱式單向離合器- 25 -圖 6

7、-5 行星排- 26 -圖 6-6 行星排- 26 -圖 6-7 行星排- 27 -圖 6-8 行星排- 27 -圖 6-9 行星排- 28 -圖 6-10 行星排- 29 -圖 6-11 行星排- 29 -圖 6-12 行星排- 30 -表格清單表6-1 行星齒輪不同組合方式下的轉(zhuǎn)向和傳動(dòng)比-22-表6-2 自動(dòng)變速器各檔工作元件-35-第1章 自動(dòng)變速器概述圖1-11自動(dòng)變速器結(jié)構(gòu)圖 最早在1904年出現(xiàn)了離合器和制動(dòng)器等摩擦元件操縱變速的行星齒輪機(jī)構(gòu)，該機(jī)構(gòu)首先用于英國(guó)Wilson Picher汽車上。1907年福特車上大量使用行星齒輪變速器，它的出現(xiàn)實(shí)現(xiàn)了不切斷動(dòng)力進(jìn)行的”動(dòng)力換擋”，

8、并避免了固定軸式變速器中的“同步問(wèn)題”。而液力耦合器的出現(xiàn)為自動(dòng)操作的實(shí)現(xiàn)提供了可能，1938年至1941年美國(guó)GM和Chrysler公司采用液力耦合器代替離合器，省去了駕駛時(shí)的離合器踏板操作。隨后出現(xiàn)了液力自動(dòng)變速器的前身，開始了車速和油門兩個(gè)參數(shù)信號(hào)，用液壓邏輯油路控制的液力自動(dòng)變速時(shí)代。 液力自動(dòng)變速階段：該階段以1939年的通用Oldsmobile車上Hydromantic開始，以液力自動(dòng)變速器的普遍應(yīng)用和迅速推廣為特征。這個(gè)階段的液力自動(dòng)變速由液力變矩器和行星齒輪變速器組成，控制系統(tǒng)是通過(guò)液壓系統(tǒng)來(lái)實(shí)現(xiàn)的，控制信號(hào)的產(chǎn)生，主要是通過(guò)反映油門開度大小的節(jié)氣門閥和翻涌車速高低的速控閥來(lái)實(shí)

9、現(xiàn)，其控制系統(tǒng)是由若干個(gè)復(fù)雜的液壓閥和油路構(gòu)成的邏輯控制系統(tǒng)，按照設(shè)定的換擋規(guī)律，控制換擋執(zhí)行機(jī)構(gòu)的動(dòng)作，從而實(shí)現(xiàn)自動(dòng)換擋。 電控自動(dòng)變速階段：1969年法國(guó)的雷諾R16TA轎車首先使用了電子控制自動(dòng)變速器，與全液壓的區(qū)別在于自動(dòng)換擋的控制系統(tǒng)是由電腦來(lái)實(shí)現(xiàn)的，但當(dāng)時(shí)電子技術(shù)不成熟，應(yīng)用范圍較窄，到20世紀(jì)80年代末，電子控制逐步實(shí)用化，越來(lái)越多的自動(dòng)變速器采用了電子控制。自動(dòng)變速器的控制系統(tǒng)包括電控和液控兩部分，電控系統(tǒng)由電腦，各種傳感器，電磁閥及控制電路等組成，它將控制換擋的參數(shù)通過(guò)傳感器轉(zhuǎn)換為電信號(hào)輸送給電腦，電腦通過(guò)處理將換擋的信號(hào)作用于換擋電磁閥。從而利用液壓換擋執(zhí)行機(jī)構(gòu)實(shí)現(xiàn)自動(dòng)換擋

10、。由于電腦能存儲(chǔ)和處理多種換擋規(guī)律，在改善換擋品質(zhì)控制方面，有明顯的優(yōu)越性，并且與整車的其他控制系統(tǒng)的兼容信號(hào)，最終可以實(shí)現(xiàn)車輛電子控制系統(tǒng)一體化。 智能自動(dòng)變速階段:隨著車輛技術(shù)和自動(dòng)變速技術(shù)的發(fā)展，人們不再滿足于簡(jiǎn)單的功能實(shí)現(xiàn)，車輛自動(dòng)變速技術(shù)即將進(jìn)入智能化階段，控制策略的不斷改進(jìn)成為車輛自動(dòng)變速技術(shù)的特點(diǎn)。德國(guó)的寶馬公司從1992年起，陸續(xù)推出用于四檔和五檔自動(dòng)變速器的自適應(yīng)控制系統(tǒng)，能夠自動(dòng)識(shí)別駕駛員的類型，環(huán)境條件和行駛狀況，并對(duì)換擋規(guī)律做出適當(dāng)調(diào)整。我國(guó)應(yīng)用液力傳動(dòng)始于五十年代，自行研制出了內(nèi)燃機(jī)車和紅旗CA770三排座高級(jí)轎車的液力傳動(dòng)系統(tǒng)，隨后液力傳動(dòng)液在我國(guó)獲得了一定發(fā)展，此

11、外，部分均勻車輛上使用了液力自動(dòng)變速器，但發(fā)展速度要落后于發(fā)達(dá)國(guó)家。 汽車自動(dòng)變速器常見的有四種型式：分別是液力自動(dòng)變速器（AT)、機(jī)械無(wú)級(jí)自動(dòng)變速器（CVT)、電控機(jī)械自動(dòng)變速器（AMT)、雙離合器自動(dòng)變速器（Dual Clutch Transmission-DCT）。目前轎車普遍使用的是AT，AT幾乎成為自動(dòng)變速器的代名詞。 AT是由液力變扭器、行星齒輪和液壓操縱系統(tǒng)組成，通過(guò)液力傳遞和齒輪組合的方式來(lái)達(dá)到變速變矩。其中液力變扭器是AT最重要的部件。它由泵輪、渦輪和導(dǎo)輪等構(gòu)件組成，兼有傳遞扭矩和離合的作用。 1.2.1 按變速形式分：可分為有級(jí)變速器與無(wú)級(jí)變速器兩種。有級(jí)變速器是具有有限幾

12、個(gè)定值傳動(dòng)比（一般有35個(gè)前進(jìn)擋和一個(gè)倒擋）的變速器。無(wú)級(jí)變速器是能使傳動(dòng)比在一定范圍內(nèi)連續(xù)變化的變速器，無(wú)級(jí)變速器目前在汽車上應(yīng)用已逐步增多。 1.2.2 按無(wú)級(jí)變矩的種類分： 按無(wú)級(jí)變矩的種類分，自動(dòng)變速器可分為：液力變矩器自動(dòng)變速器，就是在液力變矩器后面裝一個(gè)齒輪變速系統(tǒng)。 機(jī)械式自動(dòng)變速器 ，它是由離合器和依據(jù)車速、油門開度改變，V型帶輪的作用半徑而實(shí)現(xiàn)無(wú)級(jí)變速的?！半妱?dòng)輪”無(wú)級(jí)變速，它取消了機(jī)械傳動(dòng)中的傳統(tǒng)機(jī)構(gòu)，而代之以電流輸至電動(dòng)機(jī)，以驅(qū)動(dòng)和電動(dòng)機(jī)裝成一體的車輪。 1.2.3 按自動(dòng)變速器前進(jìn)擋的擋位數(shù)不同分： 自動(dòng)變速器按前進(jìn)擋的檔位數(shù)不同，可分為2個(gè)前進(jìn)擋、3個(gè)前進(jìn)擋、4個(gè)前進(jìn)

13、擋三種。早期的自動(dòng)變速器通常為2個(gè)前進(jìn)擋或3個(gè)前進(jìn)擋。這兩種自動(dòng)變速器都沒(méi)有超速擋，其最高擋為直接擋。新型轎車裝用的自動(dòng)變速器基本上都是4個(gè)前進(jìn)擋，即設(shè)有超速擋。這種設(shè)計(jì)雖然使自動(dòng)變速器的構(gòu)造更加復(fù)雜，但由于設(shè)有超速擋，大大改善了汽車的燃油經(jīng)濟(jì)性。 1.2.4 按齒輪變速器的類型分： 自動(dòng)變速器按齒輪變速器的類型不同，可分為普通齒輪式和行星齒輪式兩種。普通齒輪式自動(dòng)變速器體積較大，最大傳動(dòng)比較小，使用較少。行星齒輪式自動(dòng)變速器結(jié)構(gòu)緊湊，能獲得較大的傳動(dòng)比，為絕大多數(shù)轎車采用。 按齒輪變速系統(tǒng)的控制方式分： 可分為液控自動(dòng)變速器和電液控自動(dòng)變速器。液控自動(dòng)變速器是通過(guò)機(jī)械的手段，將汽車行駛時(shí)的車

14、速及節(jié)氣門開度兩個(gè)參數(shù)轉(zhuǎn)變?yōu)橐簤嚎刂菩盘?hào)；閥板中的各個(gè)控制閥根據(jù)這些液壓控制信號(hào)的大小，按照設(shè)定的換擋規(guī)律，通過(guò)控制換擋執(zhí)行機(jī)構(gòu)動(dòng)作，實(shí)現(xiàn)自動(dòng)換擋，現(xiàn)在使用較少。 電液控自動(dòng)變速器是通過(guò)各種傳感器，將發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速、節(jié)氣門開度、車速、發(fā)動(dòng)機(jī)水溫、自動(dòng)變速器液壓油溫度等參數(shù)轉(zhuǎn)變?yōu)殡娦盘?hào)，并輸入電腦；電腦根據(jù)這些電信號(hào)，按照設(shè)定的換擋規(guī)律，向換擋電磁閥、油壓電磁閥等發(fā)出電控制信號(hào)；換擋電磁閥和油壓電磁閥再將電腦的電控信號(hào)轉(zhuǎn)變?yōu)橐簤嚎刂菩盘?hào)，閥板中的各個(gè)控制閥根據(jù)這些液壓控制信號(hào)，控制換擋執(zhí)行機(jī)構(gòu)的動(dòng)作，從而實(shí)現(xiàn)自動(dòng)變速。 第2章 自動(dòng)變速器的基本組成圖2-12自動(dòng)變速器結(jié)構(gòu)圖自動(dòng)變速器的廠牌型號(hào)很多，

15、外部形狀和內(nèi)部結(jié)構(gòu)也有所不同，但它們的組成基本相同，都是由液力變矩器和齒輪式自動(dòng)變速器組合起來(lái)的。常見的組成部分有液力變矩器、行星齒輪機(jī)構(gòu)、離合器、制動(dòng)器、油泵、濾清器、管道、控制閥體、速度調(diào)壓器等，按照這些部件的功能，可將它們分成液力變矩器、變速齒輪機(jī)構(gòu)、供油系統(tǒng)、自動(dòng)換擋控制系統(tǒng)和換擋操縱機(jī)構(gòu)等五大部分。 液力變矩器 液力變矩器位于自動(dòng)變速器的最前端，安裝在發(fā)動(dòng)機(jī)的飛輪上，其作用與采用手動(dòng)變速器的汽車中的離合器相似。它利用油液循環(huán)流動(dòng)過(guò)程中動(dòng)能的變化將發(fā)動(dòng)機(jī)的動(dòng)力傳遞自動(dòng)變速器的輸入軸，并能根據(jù)汽車行駛阻力的變化，在一定范圍內(nèi)自動(dòng)地、無(wú)級(jí)地改變傳動(dòng)比和扭矩比，具有一定的減速增扭功能。 變速

16、齒輪機(jī)構(gòu) 自動(dòng)變速器中的變速齒輪機(jī)構(gòu)所采用的型式有普通齒輪式和行星齒輪式兩種。采用普通齒輪式的變速器，由于尺寸較大，最大傳動(dòng)比較小，只有少數(shù)車型采用。目前絕大多數(shù)轎車自動(dòng)變速器中的齒輪變速器采用的是行星齒輪式。 變速齒輪機(jī)構(gòu)主要包括行星齒輪機(jī)構(gòu)和換檔執(zhí)行機(jī)構(gòu)兩部分。 圖2-23自動(dòng)變速器行星齒輪機(jī)構(gòu)，是自動(dòng)變速器的重要組成部分之一，主要由于太陽(yáng)輪（也稱中心輪）、內(nèi)齒圈、行星架和行星齒輪等元件組成。行星齒輪機(jī)構(gòu)是實(shí)現(xiàn)變速的機(jī)構(gòu)，速比的改變是通過(guò)以不同的元件作主動(dòng)件和限制不同元件的運(yùn)動(dòng)而實(shí)現(xiàn)的。在速比改變的過(guò)程中，整個(gè)行星齒輪組還存在運(yùn)動(dòng)，動(dòng)力傳遞沒(méi)有中斷，因而實(shí)現(xiàn)了動(dòng)力換擋。 換擋執(zhí)行機(jī)構(gòu)主要是

17、用來(lái)改變行星齒輪中的主動(dòng)元件或限制某個(gè)元件的運(yùn)動(dòng)，改變動(dòng)力傳遞的方向和速比，主要由多片式離合器、制動(dòng)器和單向超越離合器等組成。離合器的作用是把動(dòng)力傳給行星齒輪機(jī)構(gòu)的某個(gè)元件使之成為主動(dòng)件。制動(dòng)器的作用是將行星齒輪機(jī)構(gòu)中的某個(gè)元件抱住，使之不動(dòng)。單向超越離合器也是行星齒輪變速器的換擋元件之一，其作用和多片式離合器及制動(dòng)器基本相同，也是用于固定或連接幾個(gè)行星排中的某些太陽(yáng)輪、行星架、齒圈等基本元件，讓行星齒輪變速器組成不同傳動(dòng)比的擋位。 供油系統(tǒng) 圖2-34液力自動(dòng)變速器內(nèi)部結(jié)構(gòu)自動(dòng)變速器的供油系統(tǒng)主要由油泵、油箱、濾清器、調(diào)壓閥及管道所組成。油泵是自動(dòng)變速器最重要的總成之一，它通常安裝在變矩器的

18、后方，由變矩器殼后端的軸套驅(qū)動(dòng)。在發(fā)動(dòng)機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)，不論汽車是否行駛，油泵都在運(yùn)轉(zhuǎn)，為自動(dòng)變速器中的變矩器、換擋執(zhí)行機(jī)構(gòu)、自動(dòng)換擋控制系統(tǒng)部分提供一定油壓的液壓油。油壓的調(diào)節(jié)由調(diào)壓閥來(lái)實(shí)現(xiàn)。 自動(dòng)換擋控制系統(tǒng) 自動(dòng)換擋控制系統(tǒng)能根據(jù)發(fā)動(dòng)機(jī)的負(fù)荷（節(jié)氣門開度）和汽車的行駛速度，按照設(shè)定的換擋規(guī)律，自動(dòng)地接通或切斷某些換擋離合器和制動(dòng)器的供油油路，使離合器結(jié)合或分開、制動(dòng)器制動(dòng)或釋放，以改變齒輪變速器的傳動(dòng)比，從而實(shí)現(xiàn)自動(dòng)換擋。 自動(dòng)變速器的自動(dòng)換擋控制系統(tǒng)有液壓控制和電液壓（電子）控制兩種。 液壓控制系統(tǒng)是由閥體和各種控制閥及油路所組成的，閥門和油路設(shè)置在一個(gè)板塊內(nèi)，稱為閥體總成。不同型號(hào)的自動(dòng)變速

19、器閥體總成的安裝位置有所不同，有的裝置于上部，有的裝置于側(cè)面，縱置的自動(dòng)變速器一般裝置于下部。 在液壓控制系統(tǒng)中，增設(shè)控制某些液壓油路的電磁閥，就成了電器控制的換擋控制系統(tǒng)，若這些電磁閥是由電子計(jì)算機(jī)控制的，則成為電子控制的換擋系統(tǒng)。 換擋操縱機(jī)構(gòu) 自動(dòng)變速器的換擋操縱機(jī)構(gòu)包括手動(dòng)選擇閥的操縱機(jī)構(gòu)和節(jié)氣門閥的操縱機(jī)構(gòu)等。駕駛員通過(guò)自動(dòng)變速器的操縱手柄改變閥板內(nèi)的手動(dòng)閥位置，控制系統(tǒng)根據(jù)手動(dòng)閥的位置及節(jié)氣門開度、車速、控制開關(guān)的狀態(tài)等因素，利用液壓自動(dòng)控制原理或電子自動(dòng)控制原理，按照一定的規(guī)律控制齒輪變速器中的換擋執(zhí)行機(jī)構(gòu)的工作，實(shí)現(xiàn)自動(dòng)換擋。 第3章 液力自動(dòng)變速器工作原理圖3-15自動(dòng)變速器

20、原理圖AT傳動(dòng)系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)與手動(dòng)檔相比，在結(jié)構(gòu)和使用上有很大的不同。手動(dòng)檔主要由齒輪和軸組成，通過(guò)不同的齒輪組合產(chǎn)生變速變矩；而AT傳動(dòng)系統(tǒng)是由液力變矩器、行星齒輪和液壓操縱系統(tǒng)組成，通過(guò)液力傳遞和齒輪組合的方式來(lái)達(dá)到變速變矩。其中，液力變扭器是AT最具特點(diǎn)的部件，它由泵輪、渦輪和導(dǎo)輪等構(gòu)件組成，它直接輸入發(fā)動(dòng)機(jī)動(dòng)力，并傳遞扭矩，同時(shí)具有離合作用。泵輪和渦輪是一對(duì)工作組合，它們就好似相對(duì)放置的兩臺(tái)風(fēng)扇，一臺(tái)風(fēng)扇吹出的風(fēng)力會(huì)帶動(dòng)另一臺(tái)風(fēng)扇的葉片旋轉(zhuǎn)，風(fēng)力成了動(dòng)能傳遞的媒介，如果用液體代替空氣成為傳遞動(dòng)能的媒介，泵輪就會(huì)通過(guò)液體帶動(dòng)渦輪旋轉(zhuǎn)，再在泵輪和渦輪之間加上導(dǎo)輪，通過(guò)反作用力使泵輪和渦輪之間實(shí)

21、現(xiàn)轉(zhuǎn)速差就可以實(shí)現(xiàn)變速變矩了。由于液力變矩器自動(dòng)變速變矩范圍不夠大，因此在渦輪后面再串聯(lián)幾排行星齒輪來(lái)提高效率，液壓操縱系統(tǒng)會(huì)隨發(fā)動(dòng)機(jī)工作的變化而自行操縱行星齒輪，從而實(shí)現(xiàn)自動(dòng)變速變矩。輔助機(jī)構(gòu)自動(dòng)換檔不能滿足行駛上的多種需要，例如停泊、后退等，所以還設(shè)有干預(yù)裝置（即手動(dòng)撥桿），標(biāo)志P(停泊）、R(后位）、N(空位）、D(前進(jìn)位），另在前進(jìn)位中還設(shè)有“2”和“1”的附加檔位，用以起步或上斜坡之用。由于將其變速區(qū)域分成若干個(gè)變速比區(qū)段，只有在規(guī)定的變速區(qū)段內(nèi)才是無(wú)級(jí)的，因此AT實(shí)際上是一種介于有級(jí)和無(wú)級(jí)之間的自動(dòng)變速器。 液力自動(dòng)變速器通常有兩種類型：一種為前置后驅(qū)動(dòng)液力自動(dòng)變速器；另一種為前置

22、前驅(qū)動(dòng)液力自動(dòng)變速器。液力自動(dòng)變速器電子控制通過(guò)動(dòng)力傳動(dòng)控制模塊（PCM)接收來(lái)自汽車上各種傳感器的電信號(hào)輸入，根據(jù)汽車的使用工況對(duì)這些信息處理來(lái)決定液力自動(dòng)變速器運(yùn)行工況。按照這些工況，動(dòng)力傳動(dòng)控制模塊給執(zhí)行機(jī)構(gòu)發(fā)出指令，并實(shí)現(xiàn)下列功能：變速器的升檔和降檔；一般通過(guò)操縱一對(duì)電子換檔電磁閥在通/斷兩種狀態(tài)中轉(zhuǎn)換；通過(guò)電子控制壓力控制電磁閥(PCS)來(lái)調(diào)整管路油壓；變矩器離合器（TCC)用以控制電磁閥的結(jié)合和分離時(shí)間。 自動(dòng)變速器主要是根據(jù)車速傳感器（VSS)、節(jié)氣門位置傳感器（TPS)以及駕駛員踩下加速踏板的程度進(jìn)行升位和降位控制。 自動(dòng)變速器之所以能夠?qū)崿F(xiàn)自動(dòng)換擋是因?yàn)楣ぷ髦旭{駛員踏下油門的

23、位置或發(fā)動(dòng)機(jī)進(jìn)氣歧管的真空度和汽車的行駛速度能指揮自動(dòng)換擋系統(tǒng)工作，自動(dòng)換擋系統(tǒng)中各控制閥不同的工作狀態(tài)將控制變速齒輪機(jī)構(gòu)中離合器的分離與結(jié)合和制動(dòng)器的制動(dòng)與釋放，并改變變速齒輪機(jī)構(gòu)的動(dòng)力傳遞路線，實(shí)現(xiàn)變速器擋位的變換。 傳統(tǒng)的液力自動(dòng)變速器根據(jù)汽車的行駛速度和節(jié)氣門開度的變化，自動(dòng)變速擋位。其換擋控制方式是通過(guò)機(jī)械方式將車速和節(jié)氣門開度信號(hào)轉(zhuǎn)換成控制油壓，并將該油壓加到換擋閥的兩端，以控制換擋閥的位置，從而改變換擋執(zhí)行元件（離合器和制動(dòng)器）的油路。這樣，工作液壓油進(jìn)入相應(yīng)的執(zhí)行元件，使離合器結(jié)合或分離，制動(dòng)器制動(dòng)或松開，控制行星齒輪變速器的升擋或降擋，從而實(shí)現(xiàn)自動(dòng)變速。 電控液力自動(dòng)變速器是

24、在液力自動(dòng)變速器基礎(chǔ)上增設(shè)電子控制系統(tǒng)而形成的。它通過(guò)傳感器和開關(guān)監(jiān)測(cè)汽車和發(fā)動(dòng)機(jī)的運(yùn)行狀態(tài)，接受駕駛員的指令，并將所獲得的信息轉(zhuǎn)換成電信號(hào)輸入到電控單元。電控單元根據(jù)這些信號(hào)，通過(guò)電磁閥控制液壓控制裝置的換擋閥，使其打開或關(guān)閉通往換擋離合器和制動(dòng)器的油路，從而控制換擋時(shí)刻和擋位的變換，以實(shí)現(xiàn)自動(dòng)變速。第4章 液力自動(dòng)變速器液控系統(tǒng)自動(dòng)變速器的自動(dòng)控制是靠液壓系統(tǒng)來(lái)完成的。液壓系統(tǒng)由動(dòng)力源、控制機(jī)構(gòu)、執(zhí)行機(jī)構(gòu)三部分組成。 動(dòng)力源是被液力變距器驅(qū)動(dòng)的油泵，它除了向控制器提供冷卻補(bǔ)償油液，并使其內(nèi)部具有一定壓力，除此之外還向行星齒輪變速器供潤(rùn)滑油。 控制機(jī)構(gòu)大體包括主油系統(tǒng)、換檔信號(hào)系統(tǒng)，換檔閥系

25、統(tǒng)和緩沖安全系統(tǒng)。根據(jù)其換檔信號(hào)系統(tǒng)和換檔閥系統(tǒng)采用的是全液壓元件還是電子控制元件可將控制機(jī)構(gòu)分為液控式和電控式兩種。 執(zhí)行機(jī)構(gòu)包括各離合器制動(dòng)器的液壓缸。 油泵 自動(dòng)變速器中油泵是重要總成之一，它技術(shù)狀況的好壞，對(duì)自變器的性能及使用壽命有很大影響。油泵通常裝在變距器的后端，有的是在變速器的后端，但是不管何位都是變距器的泵通過(guò)軸套或軸來(lái)驅(qū)動(dòng)，轉(zhuǎn)速與發(fā)動(dòng)機(jī)相同。 常見泵的型式有內(nèi)嚙合輪泵，擺線轉(zhuǎn)子泵，和葉片泵等定量泵，也有少數(shù)車型采用變量泵（葉片）。 內(nèi)嚙合齒輪式油泵 內(nèi)嚙合齒輪在自動(dòng)變速器應(yīng)最為普遍，它具有尺寸小、重量輕、流量脈動(dòng)小、噪聲低特點(diǎn)。內(nèi)嚙合齒輪主要由起主動(dòng)作用的小齒輪，從動(dòng)的內(nèi)齒輪

26、、月牙隔板、泵殼、泵蓋等組成。 4.1.2 擺線轉(zhuǎn)子泵擺線轉(zhuǎn)子泵具有結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、尺寸緊湊、噪聲小，運(yùn)轉(zhuǎn)平穩(wěn)高速性能良好等優(yōu)點(diǎn)；其缺點(diǎn)是流量脈沖大，加工精度要求高。它是由一對(duì)內(nèi)嚙合的轉(zhuǎn)子及泵殼、泵蓋等組成。4.1.3 葉片式油泵它由轉(zhuǎn)子，定子，葉片及泵體等組成。葉片內(nèi)端與內(nèi)環(huán)接觸，外端則與定子保持接觸。當(dāng)轉(zhuǎn)子順時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，各葉片也隨著在定子內(nèi)旋轉(zhuǎn)，同時(shí)完成油液的吸入與排除。葉片泵的結(jié)構(gòu)復(fù)雜，制造精度高，所以常用于壓力較高的液壓系統(tǒng)中，使用較少。 主油路系統(tǒng) 自動(dòng)變速器油從油泵泵出，既進(jìn)入主油路系統(tǒng)。由于油泵是發(fā)動(dòng)機(jī)直接驅(qū)動(dòng)的，因此它的輸出流量和壓力都受到發(fā)動(dòng)機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)狀況的影響。發(fā)動(dòng)機(jī)運(yùn)行過(guò)程中，轉(zhuǎn)速

27、從1000r/min變化，從而使得油泵的輸出流量和壓力變化很大。當(dāng)主油路壓力過(guò)高時(shí)，會(huì)引起換檔沖擊和增加功率消耗，當(dāng)主油路壓力太低時(shí)，又會(huì)引起離合器制動(dòng)器的打滑，二者都會(huì)影響液壓系統(tǒng)的工作，因此在主油路系統(tǒng)中必須設(shè)置主油路調(diào)壓閥。 主油路調(diào)壓閥：作用是將油泵輸出壓力精確調(diào)節(jié)到所需的油壓后再輸入主油路，多余的油返回油底殼。是系統(tǒng)壓力穩(wěn)定在一定范圍內(nèi)。 主油調(diào)壓閥還應(yīng)能滿足主油路系統(tǒng)在不同工況，不同檔位時(shí)，具有不同油壓的功能要求： 1、節(jié)氣門開度小時(shí)，自變器所傳距較小，離合器制動(dòng)器不易打滑，主油路壓力可以降低一些與之相反，應(yīng)使油壓升高。 2、自變器處于低擋行駛，所需轉(zhuǎn)距較大，主油壓要高而在高檔時(shí)，

28、自變器所傳距小，可降低主油壓。 3、倒檔使用時(shí)間較少，為減少自變器尺寸，倒檔執(zhí)行機(jī)構(gòu)做得較小，為避免打滑應(yīng)提高油壓。 換檔信號(hào)系統(tǒng) 給自變器提供換檔操縱的有兩個(gè)信號(hào)，就是所謂的兩發(fā)控制參數(shù)：發(fā)動(dòng)機(jī)的負(fù)荷和離心速控閥提供信號(hào)。 節(jié)氣門閥 節(jié)氣門閥反應(yīng)節(jié)氣門開度大小變化時(shí)的油壓。根據(jù)輸入方式的不同可分為機(jī)械式節(jié)氣門閥、真空式節(jié)氣門閥兩種。 機(jī)械式節(jié)氣門閥：一種常見的機(jī)械式節(jié)氣門閥，它由上部是節(jié)氣門閥體、回位彈簧、下部的強(qiáng)制低檔柱塞和調(diào)壓彈簧等組成。節(jié)氣門閥和強(qiáng)制低檔柱塞并不直接接觸，而是通過(guò)調(diào)壓彈簧聯(lián)系在一起，強(qiáng)制低檔柱塞下裝有滾輪，與節(jié)氣門閥凸輪接觸。節(jié)氣門閥凸輪經(jīng)鋼絲繩與加速踏板相連。來(lái)自油泵

29、的壓力油由節(jié)氣門閥的進(jìn)油口進(jìn)入，需經(jīng)閥口后方能從出油口接至換檔閥。另外節(jié)氣門上還有兩個(gè)控制油口，分別與來(lái)自斷流閥的油壓及出油口油壓相通，使閥體在A、B處受到向下的油壓作用力。當(dāng)發(fā)動(dòng)機(jī)怠速運(yùn)行時(shí)，閥上進(jìn)油口處的節(jié)流口開度很小，輸出的油壓很低。 當(dāng)踩下加速踏板時(shí)，節(jié)氣門纜繩被拉動(dòng)，將強(qiáng)制低檔柱塞上推，壓閥壓彈簧，調(diào)壓彈簧則推動(dòng)節(jié)氣門閥體向上，使節(jié)流口開大，從節(jié)氣門輸出的油壓增高。加速踏板往下踩，就是節(jié)氣門開度越大，節(jié)氣門閥凸輪轉(zhuǎn)動(dòng)角度也越大，強(qiáng)制低檔柱塞上移越多，節(jié)氣門閥體向上移動(dòng)也就越多，節(jié)流口也就越大，使得節(jié)氣門的開度大小與自變器節(jié)氣門閥輸出的油壓有了對(duì)應(yīng)關(guān)系。 真空式節(jié)氣門閥：真空式節(jié)氣門閥

30、由真空氣室、推桿和潤(rùn)滑等組成。 膜片作用在推桿的力即與膜片的彈簧力大小有關(guān)，也與真空度有關(guān)。當(dāng)節(jié)氣門開度較小時(shí)進(jìn)氣管真空度較大，真空氣室膜片對(duì)閥芯的推力減小，節(jié)氣門閥輸出油壓較低；當(dāng)節(jié)氣門開度較大時(shí)，進(jìn)氣管真空度小，真空氣室膜片對(duì)閥芯推力變大，節(jié)氣門閥輸出油壓較高。也就是說(shuō)，真空節(jié)氣門閥所產(chǎn)生的控制信號(hào)油壓隨負(fù)荷大小而變化。 4.3.2 離心式速控閥 也叫離心調(diào)速閥或離心調(diào)速器 其作用：為自變器換檔閥提供一個(gè)隨車速變化的控制油壓。原理是利用軸旋轉(zhuǎn)時(shí)，重塊所產(chǎn)生的離心力來(lái)控制潤(rùn)滑閥芯的位置故稱離心式速控閥和中間傳動(dòng)復(fù)合式雙級(jí)速控閥。 (1) 普通復(fù)合式雙級(jí)速控閥 來(lái)自油泵的主油路壓力油由速控閥蓋

31、左端面上的小孔A，經(jīng)蓋上的軸向油道，速控閥外殼左端面上油道，從閥入口P進(jìn)入速控閥內(nèi)，再由閥出口O經(jīng)外殼左端面油道，蓋上軸向油道及軸頸外槽中的經(jīng)向小孔B輸出。 離心速控閥輸出油壓的大小由主油路壓力油入口P的開度即滑閥的軸向位置決定。變速器輸出軸旋轉(zhuǎn)時(shí)，滑閥自身的離心力及油壓使滑閥向外移動(dòng)（甩開）；而另一側(cè)重塊組件的離心力卻通過(guò)速控閥軸力使滑閥向內(nèi)（內(nèi)收）移動(dòng)。當(dāng)變速器輸出軸轉(zhuǎn)速很低時(shí)，離心力很小，不足以平油壓作用力，于是滑閥外移，并通過(guò)速控閥軸把另一側(cè)的重塊組件往內(nèi)拉，入口P開度減小，輸出油壓相應(yīng)減小。當(dāng)輸出轉(zhuǎn)速逐漸生高時(shí)，重塊組件的離心力迅速增大，拉動(dòng)滑閥內(nèi)移，使主油壓入口P開度增大，閥輸出油

32、壓隨車速的提高而內(nèi)急劇增大。 (2)中間傳動(dòng)復(fù)合式雙級(jí)速控閥 前驅(qū)變速器，普通復(fù)合式雙級(jí)速控閥難以布置，而中間傳動(dòng)復(fù)合式雙級(jí)速空閥因其體積小，可放開在變速器的軸管內(nèi)，由裝在變速器輸出軸上的齒輪間接驅(qū)動(dòng)。因此在自動(dòng)驅(qū)動(dòng)橋中較多采用中間傳動(dòng)復(fù)合式雙級(jí)速控閥。 當(dāng)來(lái)自主油路的壓力油由進(jìn)油口A進(jìn)入后，經(jīng)閥芯左端，將閥芯向右推，使A口關(guān)小，泄壓口C增大，速控閥輸出壓力減消。當(dāng)從動(dòng)齒輪帶動(dòng)閥芯，閥體及保持架旋轉(zhuǎn)時(shí)，重塊組件在離心力的作用下可繞銷孔向外擺動(dòng)。 在輸出軸轉(zhuǎn)速低時(shí)，重塊所受離心力小，閥芯在油壓的作用下處于較右的位置A D開度減小，速控輸出油壓速隨之降低，輸出軸轉(zhuǎn)速越高，重塊組件所受離心力越低閥芯

33、被向左推移得越，速控閥輸出油壓就越高。從而使速控輸出油壓能隨著輸出軸轉(zhuǎn)速的增大而增高。 換檔閥系統(tǒng) 換檔閥組根據(jù)換檔信號(hào)系統(tǒng)提供的信號(hào)，控制自動(dòng)變速器中液壓操縱油路的方向，由此決定所處不同檔位。換檔閥組主要由手動(dòng)閥、換檔閥組成。 手動(dòng)閥 手動(dòng)閥是安裝于控制系統(tǒng)閥板總成中的多路換向閥，由駕駛室內(nèi)的自動(dòng)變速器操縱受柄控制。操縱手柄的作用與普通手動(dòng)變速器的換檔手柄不同。 手動(dòng)變速器換檔手柄的工作位置就是變速器的檔位。變速器有幾個(gè)檔位，手柄就有幾個(gè)工作位置。而自動(dòng)變速器操縱手柄的位置是自動(dòng)變速器的工作方式，與檔位數(shù)并不對(duì)應(yīng)。如手柄置于前進(jìn)檔（D）位置時(shí)，對(duì)三檔自動(dòng)變速器而言，變速器可根據(jù)換檔信號(hào)在1至

34、3檔之間自動(dòng)變換；對(duì)四檔自動(dòng)變速器而言，變速器則可根據(jù)換檔信號(hào)在1至4檔之間自動(dòng)換檔。當(dāng)手柄置于前進(jìn)低檔2位（或S位）時(shí)自動(dòng)變速器只能在1至2檔間自動(dòng)變換。當(dāng)手柄置于前進(jìn)低檔1位（或L位）時(shí)，自動(dòng)變速器被限制在1檔工作。手動(dòng)閥還提供倒檔（R）、空擋（N）、停車檔（P）等功能。 換檔閥 換檔閥是彈簧液壓作用式的方向控制閥，它有兩個(gè)工作位置，可以實(shí)現(xiàn)升檔或降檔的自動(dòng)變換。 強(qiáng)制低檔閥 通常，只有車速降低一定數(shù)值時(shí)，自動(dòng)變速器才能正常的回低檔。但在絕大多數(shù)自動(dòng)變速器中都裝有強(qiáng)制低檔閥，其作用是：當(dāng)汽車已在較高車速下行駛，而此時(shí)把發(fā)動(dòng)機(jī)油門踩到底仍覺加速不夠強(qiáng)烈，則將自動(dòng)變速器瞬時(shí)強(qiáng)制性的降低一檔，即

35、“強(qiáng)制低檔”。由于此時(shí)的車速較高，液壓變矩器已在偶合器工況或者閉鎖工況工作，變矩比為1，無(wú)增矩作用，而發(fā)動(dòng)機(jī)油門幾乎已踩到底，功率輸出接近最大。若將自動(dòng)變速器降低一檔，則由于傳動(dòng)比增加，輸出轉(zhuǎn)矩增大，在短暫的時(shí)間內(nèi)，能起到極其強(qiáng)烈的加速作用，這是在非常情況下的迅速加速時(shí)所必需的。結(jié)合低一檔后，車速的下降可通過(guò)發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速的增加得到彌補(bǔ)，因此可用于短時(shí)的超車。當(dāng)加速的要求得到滿足后，應(yīng)立即松開油門踏板，否則在加速到接近發(fā)動(dòng)機(jī)最大轉(zhuǎn)速時(shí)再松油門升檔，會(huì)對(duì)高檔摩擦元件工作不利。 強(qiáng)制低檔閥的工作原理是，從閥輸出來(lái)自主油路的壓力油，作用于各換檔閥與節(jié)氣門閥油壓作用相同的一端，其共同作用結(jié)果是將換檔閥閥芯

36、向降檔方向移動(dòng)，從而使自動(dòng)變速器降檔。 緩沖安全系統(tǒng) 為防止自動(dòng)變速器在換檔時(shí)出現(xiàn)沖擊，裝有許多起緩沖和安全作用的液壓閥和減振器。這類裝置統(tǒng)稱為緩沖安全系統(tǒng)。 緩沖閥 下面先從一個(gè)兩檔的自動(dòng)變速器看緩沖閥的工作原理。該變速器在高檔時(shí)需結(jié)合離合器，松開制動(dòng)器；而低檔時(shí)則制動(dòng)器工作，離合器分離。蓄壓減振器 自動(dòng)變速器中也常用蓄壓減振器來(lái)緩沖換檔沖擊，蓄壓減振器也稱蓄能減振器或減振器，一般由減振活塞和彈簧組成。 倒檔離合器順序閥 在一些自動(dòng)變速器中裝有倒檔離合器順序閥，它用于自動(dòng)變速器換倒檔時(shí)減小換檔沖擊。 調(diào)整閥 換檔閥動(dòng)作時(shí)，如主油路壓力被立即加至執(zhí)行元件，將會(huì)產(chǎn)生較大的沖擊。為進(jìn)行緩沖，油路中

37、設(shè)置了一些調(diào)整閥，如中間調(diào)整閥、滑行調(diào)整閥等。其工作原理大體上相同。 液力變距器控制裝置 自動(dòng)變速器在液力工況下工作時(shí)，其內(nèi)部的工作油液要傳遞發(fā)動(dòng)機(jī)的大部分功率，而由于液力變矩器效率不夠高，損失的功率轉(zhuǎn)化成熱的形式，使得油液的溫度升高，過(guò)高的油溫會(huì)加速油液的老化變質(zhì)，破壞密封，甚至產(chǎn)生沸騰，影響正常工作。另外，變矩器工作輪中有些區(qū)域，工作液體的流速高，壓力低，往往出現(xiàn)氣蝕，使得傳遞的轉(zhuǎn)矩減小。因此，液力變矩器控制裝置的作用就是把變矩器中的高溫油引出加以冷卻，然后加壓送回到變矩器進(jìn)行補(bǔ)償，如果是閉鎖式液力變矩器，控制裝置則還要控制變矩器中的閉鎖離合器。 液力變矩器控制裝置有壓力調(diào)節(jié)閥、鎖止信號(hào)閥

38、、鎖止繼動(dòng)閥（也稱鎖止中繼閥）等閥及響應(yīng)的油路組成。 4.6.1 壓力調(diào)節(jié)閥 變矩器壓力調(diào)節(jié)閥的作用是將主油路的壓力減壓后送人變矩器，因?yàn)橛捅幂敵龅挠蛪狠^高，而變矩器的補(bǔ)償油壓只需要0.2Mpa0.5Mpa。不少自動(dòng)變速器的壓力調(diào)節(jié)閥與主油路調(diào)壓閥做為一體，直接調(diào)節(jié)由主油路輸出的壓力油，然后送往變矩器。液力變矩器內(nèi)的熱油從導(dǎo)輪與泵輪之間或?qū)л喤c渦輪之間的通道引出，經(jīng)冷卻器冷卻后用于行星齒輪變速器齒輪和軸承的潤(rùn)滑，然后流回油底殼。 4.6.2 鎖止信號(hào)閥及鎖止繼動(dòng)閥 液力變矩器中閉鎖離合器的工作是由鎖止信號(hào)閥和鎖止繼動(dòng)閥共同控制。4.7 液控系統(tǒng)的工作原理圖4-16變速器液控系統(tǒng)原理示意圖換擋閥

39、控制換擋油路，工作油壓在換擋閥的控制下通過(guò)高檔油路進(jìn)入變速機(jī)構(gòu)，使自動(dòng)變速器掛上高檔。通過(guò)低檔油路進(jìn)入變速機(jī)構(gòu)，掛上低檔。當(dāng)汽車負(fù)荷大，節(jié)氣門開度大，車速低時(shí)，節(jié)氣門閥輸出的節(jié)氣門油壓高，速控閥輸出的速控油壓低，換擋閥左側(cè)大于右側(cè)油壓，閥芯右移，工作油壓通過(guò)換擋閥低速油路進(jìn)入變速機(jī)構(gòu)，使低檔離合器或制動(dòng)器結(jié)合，自動(dòng)變速器掛上低檔。當(dāng)汽車負(fù)荷小，車速高時(shí)，節(jié)氣門閥輸出的油壓低，速控閥輸出的油壓高，換擋閥右側(cè)油壓大于左側(cè)油壓，閥芯左移，工作油壓通過(guò)高檔油路進(jìn)入變速機(jī)構(gòu)，使高檔離合器或制動(dòng)器結(jié)合，自動(dòng)變速器掛上高檔。換擋閥的移動(dòng)取決于換擋閥左右兩側(cè)的節(jié)氣門油壓和速控油壓的油壓差，閥芯移動(dòng)將使不同的離

40、合器制動(dòng)器結(jié)合，從而使變速機(jī)構(gòu)輸出不同的檔位。第5章 液力變矩器圖5-17液力變矩器構(gòu)造圖5.1 液力變矩器的組成圖5-28液力變矩器結(jié)構(gòu)圖液力變矩器主要由可旋轉(zhuǎn)的泵輪3和渦輪2以及固定不動(dòng)的導(dǎo)輪4三個(gè)零件組成。這些零件的形狀如上圖所示。各工作輪用鋁合金精密制造，或用鋼板沖壓焊接而成。泵輪和變矩器殼7練成一體，用螺栓固定在發(fā)動(dòng)機(jī)曲軸后端的凸緣上。變矩器殼做成兩半，裝配后焊成一體。殼體外面有啟動(dòng)齒圈。渦輪通過(guò)從動(dòng)軸5與傳動(dòng)系統(tǒng)的其他部件相連。導(dǎo)輪固定在不動(dòng)的導(dǎo)輪固定套上。所有工作輪裝配后，形成斷面為循環(huán)圓的環(huán)狀體。 液力變矩器的工作原理與液力耦合器一樣，液力變矩器正常工作時(shí)，儲(chǔ)于環(huán)形腔內(nèi)的工作液

41、除有變矩器軸的圓周運(yùn)動(dòng)外，還有在循環(huán)圓的循環(huán)流動(dòng)，故能將轉(zhuǎn)矩從泵輪傳到渦輪上。與耦合器不同的是，變矩器不僅能傳遞轉(zhuǎn)矩，而且能在泵輪轉(zhuǎn)矩不變的情況下，隨著渦輪的轉(zhuǎn)速（反映汽車行駛速度）不同而改變渦輪輸出的轉(zhuǎn)矩?cái)?shù)值。變矩器之所以能起變矩作用，是因?yàn)榻Y(jié)構(gòu)上比耦合器多了導(dǎo)輪機(jī)構(gòu)。在循環(huán)流動(dòng)的過(guò)程中，固定不動(dòng)的導(dǎo)輪給一個(gè)反作用力矩，使渦輪輸出的轉(zhuǎn)矩不同于泵輪輸入的轉(zhuǎn)矩。圖5-39液力變矩器原理展開圖下面用變矩器工作輪的展開圖來(lái)說(shuō)明變矩器的工作原理。展開圖的制取方式如上圖所示。將循環(huán)圓的中間流線展開成一直線，各循環(huán)圓中間流線均在同一平面上展開。于是在展開圖上，泵輪B，渦輪A，導(dǎo)輪C便成為三個(gè)環(huán)形平面，且工

42、作輪的葉片角度也清楚地顯示出來(lái)。為了便于說(shuō)明，設(shè)發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速及負(fù)荷不變，即變矩器泵輪的轉(zhuǎn)速n及轉(zhuǎn)矩M為常數(shù)。先討論汽車起步狀況，開始時(shí)渦輪轉(zhuǎn)速 n為零，工作液在泵輪葉片帶動(dòng)下，以一定的絕對(duì)速度沿圖中箭頭3的方向沖向渦輪葉片。因渦輪靜止不動(dòng)，液流將沿著葉片流出渦輪并沖向?qū)л?，液流方向如圖中箭頭2所示。然后液流再?gòu)墓潭ú粍?dòng)的導(dǎo)輪葉片沿箭頭1方向流入泵輪中。當(dāng)液體流過(guò)葉片時(shí)，受到葉片的作用力，其方向發(fā)生變化。設(shè)泵輪，渦輪和導(dǎo)輪對(duì)液流的作用轉(zhuǎn)矩分別為M，M和M。根據(jù)液流受力平衡條件M= M+M。由于液流對(duì)渦輪的作用轉(zhuǎn)矩M與M方向相反而大小相等，因而在數(shù)值上，渦輪轉(zhuǎn)矩等于泵輪轉(zhuǎn)矩與導(dǎo)輪轉(zhuǎn)矩之和。顯然，此時(shí)

43、渦輪轉(zhuǎn)矩M大于泵輪轉(zhuǎn)矩M，即液力變矩器起了增大轉(zhuǎn)矩的作用。當(dāng)變矩器輸出的轉(zhuǎn)矩經(jīng)傳動(dòng)系統(tǒng)傳到驅(qū)動(dòng)輪上所產(chǎn)生的驅(qū)動(dòng)力足以克服汽車起步阻力時(shí)，汽車即起步并開始加速，與之相聯(lián)系的渦輪轉(zhuǎn)速n也從零逐漸相加。這時(shí)，液流在渦輪出口處不僅具有沿葉片方向的相對(duì)速度w，而且具有沿圓周方向的牽連速度u，故沖向?qū)л喨~片的液流的絕對(duì)速度v應(yīng)是兩者的合成速度。因原設(shè)泵輪轉(zhuǎn)速不變，起變化的只是渦輪轉(zhuǎn)速，故渦輪出口處相對(duì)速度w不變，只是牽連速度u起變化。由圖可見，沖向?qū)л喨~片的液流的相對(duì)速度v將隨著牽連速度的增加而逐漸向左傾斜，使導(dǎo)輪上所受轉(zhuǎn)矩值逐漸減小。當(dāng)渦輪轉(zhuǎn)速增大到某一數(shù)值，由渦輪流出的液流正好沿導(dǎo)輪出口方向沖向?qū)л啎r(shí)

44、，由于液體流經(jīng)導(dǎo)輪時(shí)方向不變，故導(dǎo)輪轉(zhuǎn)矩M為零，于是渦輪轉(zhuǎn)矩與導(dǎo)輪轉(zhuǎn)矩相等，即M = M。若渦輪轉(zhuǎn)速繼續(xù)增大，液流絕對(duì)速度的方向繼續(xù)向左傾斜，導(dǎo)輪轉(zhuǎn)矩方向與泵輪轉(zhuǎn)矩方向相反，則渦輪轉(zhuǎn)矩為前兩者之差（M = M- M），即變矩器輸出轉(zhuǎn)矩反而比輸入轉(zhuǎn)矩小。當(dāng)渦輪轉(zhuǎn)速增大到與泵輪轉(zhuǎn)速相等時(shí)，工作液在循環(huán)圓中的流動(dòng)靜止，將不能傳遞動(dòng)力。變矩器在泵輪轉(zhuǎn)速n和轉(zhuǎn)矩M不變的條件下，渦輪轉(zhuǎn)矩M隨其轉(zhuǎn)速n變化的規(guī)律稱為液力變矩器特性。液力變矩器傳動(dòng)比i的定義與齒輪變速器不同，為輸出轉(zhuǎn)速（即渦輪轉(zhuǎn)速n）與輸入轉(zhuǎn)速（即泵輪轉(zhuǎn)速n）之比，即i= n/n。液力變矩器輸出轉(zhuǎn)矩M與輸入轉(zhuǎn)矩（即泵輪轉(zhuǎn)矩M）之比稱為變矩系數(shù)，

45、用K表示，即K= M/ M。第6章 變速齒輪機(jī)構(gòu) 行星齒輪機(jī)構(gòu)6.1.1 行星齒輪機(jī)構(gòu)的組成行星齒輪機(jī)構(gòu)，是自動(dòng)變速器的重要組成部分之一，主要由太陽(yáng)輪（也稱中心輪）、內(nèi)齒圈、行星架和行星齒輪等元件組成。行星齒輪機(jī)構(gòu)是實(shí)現(xiàn)變速的機(jī)構(gòu)，速比的改變是通過(guò)以不同的元件作主動(dòng)件和限制不同元件的運(yùn)動(dòng)而實(shí)現(xiàn)的。行星齒輪為周轉(zhuǎn)式齒輪系統(tǒng)，與定軸式齒輪系統(tǒng)一樣，也可以變速、變扭。在速比改變的過(guò)程中，整個(gè)行星齒輪組還存在運(yùn)動(dòng)，動(dòng)力傳遞沒(méi)有中斷，因而實(shí)現(xiàn)了動(dòng)力換擋。圖6-110行星齒輪機(jī)構(gòu)組成 單排行星齒輪機(jī)構(gòu)工作原理行星齒輪不同組合方式下的轉(zhuǎn)向和傳動(dòng)比：表6-1 行星齒輪不同組合方式下的轉(zhuǎn)向和傳動(dòng)比固定件主動(dòng)件從

46、動(dòng)件變速傳動(dòng)比轉(zhuǎn)向1齒圈太陽(yáng)輪行星架降速相同2齒圈像星架太陽(yáng)輪升速相同3太陽(yáng)輪齒圈行星架降速相同4太陽(yáng)輪行星架齒圈升速相同5行星架太陽(yáng)輪齒圈降速相反6行星架齒圈太陽(yáng)輪升速相反7任意兩元件一元件同速1相同8一元件無(wú)固定輸出第六種組合方式由于升速較大，主被動(dòng)件轉(zhuǎn)向相反，在汽車上通常不用這種組合方式，其余的幾種組合方式比較常用。由于自動(dòng)變速器上的主動(dòng)件和被動(dòng)件不能互換，所以自動(dòng)變速器中只采用一排行星齒輪，不能滿足各種工況的要求，通常采用兩到三排行星齒輪，兩到三根軸。對(duì)于相對(duì)運(yùn)動(dòng)，也就是站在行星架上觀察時(shí)，各輪傳動(dòng)如定軸輪系，存在一定的轉(zhuǎn)速關(guān)系，如下式所示：= （6-1）式中（n-n）-太陽(yáng)輪相對(duì)行星

47、架的轉(zhuǎn)速（）；（n-n）-齒圈相對(duì)行星架的轉(zhuǎn)速（）； K-齒圈齒數(shù)和太陽(yáng)輪齒數(shù)之比，稱為行星排特性參數(shù)（K=）.由上式可得行星排轉(zhuǎn)速特性方程式。對(duì)于單行星，上式取負(fù)值，得n+K-(1+K)n=0對(duì)于雙行星，上式取正值，得n-K+(K-1)n=0方程式反映了行星排是兩自由度機(jī)構(gòu)。它與一個(gè)自由度的定軸齒輪傳動(dòng)不同，定軸齒輪傳動(dòng)旋轉(zhuǎn)構(gòu)件之間有固定的轉(zhuǎn)速關(guān)系，而行星排三元件中任二元件之間無(wú)固定的轉(zhuǎn)速關(guān)系，他們之間的轉(zhuǎn)速關(guān)系是隨行星架轉(zhuǎn)速的變化而變化，要使行星排的任二元件間有確定的轉(zhuǎn)速關(guān)系，必須再增加一個(gè)關(guān)系式（如對(duì)行星架進(jìn)行制動(dòng)，使等于零，或者使行星架有一個(gè)固定的轉(zhuǎn)速）。檔位設(shè)置：行星齒輪架作從動(dòng)件-

48、1檔或2檔兩元件連接后帶另一元件-3檔行星齒輪架作主動(dòng)件-O/D檔行星齒輪架固定-倒檔。行星齒輪之間齒數(shù)的關(guān)系：齒圈的齒數(shù)=太陽(yáng)輪的齒數(shù)+行星輪的齒數(shù)2根據(jù)桑塔納動(dòng)力參數(shù)選定：太陽(yáng)輪 Z=34 行星輪 Z=21 太陽(yáng)輪設(shè)計(jì)計(jì)算 選擇直齒輪，雖然直齒輪在強(qiáng)度和性能上不及斜齒輪，但考慮到太陽(yáng)輪要和離合器鋼片相嚙合傳動(dòng)動(dòng)力，如果選擇斜齒輪則還要另外設(shè)計(jì)伸出項(xiàng)以便于和離合器鋼片嚙合，為了減少材料浪費(fèi)以及縮小空間，權(quán)衡考慮還是選擇直齒輪。參數(shù)：z=34 m=2.5 b=301. 按齒面彎曲強(qiáng)度校核由公式 = （6-2）式中節(jié)點(diǎn)區(qū)域系數(shù)，查取選擇2.5（標(biāo)準(zhǔn)直齒輪）重合度系數(shù)，其值與和K載荷系數(shù)，K=其中

49、F圓周力，F(xiàn)=，計(jì)算得3295N齒數(shù)比，計(jì)算得=2代入數(shù)值得：又 = （6-3）其中試驗(yàn)齒輪的齒面接觸疲勞極限，選擇570 MP(調(diào)制碳鋼)接觸強(qiáng)度計(jì)算得安全系數(shù)，一般取帶入數(shù)據(jù)得=655比較有，符合條件，滿足要求。2. 按齒根彎曲疲勞強(qiáng)度校核由公式 =YYY (6-4)式中K,，F(xiàn)，b，m同前YYY代入數(shù)據(jù)計(jì)算得R= F-R=2160-395=1711NF=1777N又 =/式中試驗(yàn)齒輪齒根彎曲疲勞極限應(yīng)力。查取得250 MP齒根彎曲強(qiáng)度計(jì)算安全系數(shù)。一般取代入數(shù)據(jù)得：=2501.5/1.25=300比較有，符合條件，滿足要求。行星輪設(shè)計(jì)計(jì)算參數(shù)z=21 m=2.5 b=30=各符號(hào)含義參看

50、太陽(yáng)輪，查表計(jì)算得：=189.8 MP =2.5 =0.7 F=1098 K=1.42 b=30 d=52.5 =2代入數(shù)據(jù)得：=41比較有，符合條件，滿足要求。由公式 =YYY ( 6-5)各符號(hào)含義參看太陽(yáng)輪，查表計(jì)算有:K=1.42 FY=2.45 Y=1.65 Y代入數(shù)據(jù)得=0.7=73.2 MP比較有后內(nèi)齒圈轉(zhuǎn)速傳力過(guò)程：輸出軸順轉(zhuǎn)后行星架順轉(zhuǎn)行星齒輪逆轉(zhuǎn)太陽(yáng)輪順轉(zhuǎn)前齒圈順轉(zhuǎn)帶動(dòng)前行星架順轉(zhuǎn)（此時(shí)F2不起作用，前行星齒輪不轉(zhuǎn)）-反拖力無(wú)法傳到輸入軸。 D-2檔：C2、F0、C1、B2、F1工作后齒圈順轉(zhuǎn)帶動(dòng)后行星齒輪順轉(zhuǎn)，試圖使太陽(yáng)輪逆轉(zhuǎn)，由于太陽(yáng)輪被B2、F1單向鎖止，故后行星齒輪

51、繞太陽(yáng)輪旋轉(zhuǎn)，并帶動(dòng)后行星架順轉(zhuǎn)。此時(shí)前排行星齒輪機(jī)構(gòu)處于空載運(yùn)行。圖6-716行星排后排行星齒輪：齒圈順轉(zhuǎn) 行星齒輪順轉(zhuǎn) 行星架順轉(zhuǎn) 太陽(yáng)輪固定（被B2、F1鎖止）前排行星齒輪：太陽(yáng)輪固定 行星架順轉(zhuǎn) 行星齒輪順轉(zhuǎn) 齒圈順轉(zhuǎn) 處于空載運(yùn)行反拖時(shí)：輸出軸轉(zhuǎn)后內(nèi)齒圈轉(zhuǎn)速傳力過(guò)程：輸出軸順轉(zhuǎn)后行星架順轉(zhuǎn)行星齒輪逆轉(zhuǎn)太陽(yáng)輪順轉(zhuǎn)（此時(shí)F1不起作用）-前齒圈順轉(zhuǎn)帶動(dòng)前行星架順轉(zhuǎn)（F2不起作用，前行星齒輪不轉(zhuǎn)）-反拖力無(wú)法傳到輸入軸 D-3檔（直接檔）：C0、F0、C1、C2、B2工作傳力過(guò)程：8與9同向同樣速度旋轉(zhuǎn)，后排行星齒輪機(jī)構(gòu)成為一個(gè)整體。圖6-817行星排后排行星齒輪：齒圈順轉(zhuǎn) 行星齒輪不轉(zhuǎn) 行

52、星架順轉(zhuǎn) 太陽(yáng)輪順轉(zhuǎn)（B2制動(dòng)，F(xiàn)1起單向作用）前排行星齒輪：太陽(yáng)輪順轉(zhuǎn) 行星架順轉(zhuǎn) 行星齒輪不轉(zhuǎn) 齒圈順轉(zhuǎn)反拖時(shí)：輸出軸轉(zhuǎn)速后內(nèi)齒圈轉(zhuǎn)速=太陽(yáng)輪轉(zhuǎn)速傳力過(guò)程：輸出軸順轉(zhuǎn)后行星架順轉(zhuǎn)后內(nèi)齒圈順轉(zhuǎn)太陽(yáng)輪順轉(zhuǎn)反拖力傳到輸入軸。起發(fā)動(dòng)機(jī)制動(dòng)作用 2-1檔：C0、F0、C1、F2工作工作原理與D-1檔相同。 2-2檔：C0、F0、C1、B1、B2、F1工作傳力過(guò)程：5-C1-6-8-11-9-12-10后齒圈順轉(zhuǎn)帶動(dòng)后行星齒輪順轉(zhuǎn)，由于太陽(yáng)輪被B1鎖止，故后行星齒輪繞太陽(yáng)輪旋轉(zhuǎn)，并帶動(dòng)后行星架順轉(zhuǎn)。此時(shí)前排行星齒輪機(jī)構(gòu)處于空載運(yùn)行。圖6-918行星排后排行星齒輪：齒圈順轉(zhuǎn) 行星齒輪順轉(zhuǎn) 行星架順轉(zhuǎn) 太

53、陽(yáng)輪固定前排行星齒輪：太陽(yáng)輪固定 行星架順轉(zhuǎn) 行星齒輪順轉(zhuǎn) 齒圈順轉(zhuǎn) 處于空載運(yùn)行反拖時(shí)：輸出軸轉(zhuǎn)速后內(nèi)齒圈轉(zhuǎn)速傳力過(guò)程：輸出軸順轉(zhuǎn)后行星架順轉(zhuǎn)、前齒圈順轉(zhuǎn)前行星齒輪順轉(zhuǎn)前行星架順轉(zhuǎn)太陽(yáng)輪固定（B1作用）-后行星齒輪順轉(zhuǎn)后齒圈順轉(zhuǎn)反拖力傳到輸入軸。6.3.7 L-1檔：C0、F0、C1、B3、F2工作傳力過(guò)程：圖6-1019行星排后排行星齒輪：齒圈順轉(zhuǎn) 行星齒輪順轉(zhuǎn) 行星架順轉(zhuǎn) 太陽(yáng)輪逆轉(zhuǎn)前排行星齒輪：太陽(yáng)輪逆轉(zhuǎn) 行星架固定 行星齒輪順轉(zhuǎn) 齒圈順轉(zhuǎn)反拖時(shí)：輸出軸轉(zhuǎn)速后內(nèi)齒圈轉(zhuǎn)速傳力過(guò)程：輸出軸順轉(zhuǎn)后行星架順轉(zhuǎn)、前齒圈順轉(zhuǎn)前行星架固定（B3作用）-前行星齒輪順轉(zhuǎn)太陽(yáng)輪逆轉(zhuǎn)后行星齒輪順轉(zhuǎn)后齒圈順轉(zhuǎn)反拖力傳到輸入軸。 倒檔：C0、F0、C2、B3工作傳力過(guò)程： B3制動(dòng)使行星架14固定，此時(shí)后排行星齒輪機(jī)構(gòu)