自動變速器教案二[備課教學]

1、汽車工程系教案200 /200 學年 第 學期課程名稱：汽車構造（二） 授課教師：班級：第 05 講題目： 第四章 自動變速器第05講 行星齒輪變速器的結構原理第 周 星期 本講教學目標：知識點·行星齒輪變速機構的結構及其工作原理·行星齒輪變速器執(zhí)行元件的工作原理能力點·通理解掌握行星齒輪變速器的工作特點·能夠理解自動變速器執(zhí)行元件的原理本講主要內容：·行星齒輪變速機構的結構與工作原理·自動變速器執(zhí)行元件的工作原理本講教學要求及適合專業(yè)：·汽車檢測與維修專業(yè)（2課時）·簡介·自動變速器執(zhí)行元件的工作原理&

2、#183;重點講解·行星齒輪機械變速器工作原理教學重點：·行星齒輪機械變速器工作原理教學難點：·行星齒輪機械變速器工作原理教學方法及手段：導入、重點介紹、簡介、對比介紹、歸納小結、多媒體作業(yè)或課外閱讀資料：1敘述行星齒輪機械變速機構的變速原理 2結合圖示，能正確說明行星齒輪機械變速機構的動力傳遞路線。 3自動變速器執(zhí)行元件有那幾種類型并簡單說明它們的工作原理。上一講 回主頁 下一講不同專業(yè)本章內容比較：·汽車檢測與維修專業(yè)（2課時）·簡介自動變速器執(zhí)行元件的工作原理。在自動變速器課中重點講解·重點講解行星齒輪變速機構的結構與工作原理&

3、#183;汽車維修與營銷專業(yè)（1課時）·簡介自動變速器執(zhí)行元件的工作原理·重點講解行星齒輪變速機構的結構與工作原理·汽車制造與維修專業(yè)（1課時）·簡介自動變速器執(zhí)行元件的工作原理·重點講解行星齒輪變速機構的結構與工作原理·汽車電子技術專業(yè) （1課時）·簡介自動變速器執(zhí)行元件的工作原理·重點講解行星齒輪變速機構的結構與工作原理本講教學內容：由普通機械變速器的變速機構導入本講內容：重點介紹：·要求掌握行星齒輪變速機構的組成結構·所有專業(yè)要求一致一、行星齒輪變速機構的結構與工作原理·液力變矩

4、器雖能傳遞和增大發(fā)動機轉矩，但變矩比不大，變速范圍不寬，遠不能滿足汽車使用工況的需要。為進一步增大扭矩，擴大其變速范圍，提高汽車的適應能力，在液力變矩器后面又裝一個輔助變速器有級式齒輪變速器。該齒輪變速器多數是用行星齒輪變速的。 ·行星齒輪變速器是由行星齒輪機構及離合器、制動器和單向離合器等執(zhí)行元件組成。行星齒輪機構通常由多個行星排組成行星排的多少與檔數的多少有關，其基本結構和工作原理，可用最簡單的單排行星齒輪機構說明。 1、單排行星齒輪機構的結構組成（1）單排行星齒輪機構的三個基本元件是：太陽齒輪、齒圈、行星齒輪及行星齒輪架。（2）太陽齒輪位于中心位置；幾個行星齒輪借助于滾針軸承和

5、行星齒輪軸安裝在行星齒輪架上，這些行星齒輪與太陽齒輪相嚙合，并一般均勻布置在太陽齒輪周圍；外面是同行星齒輪相嚙合的齒圈。 （3）單排行星齒輪機構通過固定不同的元件或改變聯(lián)鎖關系，可得出不同的傳動狀態(tài)。重點介紹：·要求掌握行星齒輪變速機構的變速原理 ·所有專業(yè)要求一致·利用實物演示的方式重點講解行星齒輪變速機構的變速原理2、行星齒輪工作原理(1)行星齒輪機構運動規(guī)律·設太陽輪、齒圈和行星架的轉速分別為n1、n2和n3，齒數分別為Z1、Z2、Z3；齒圈與太陽輪的齒數比為。則根據能量守恒定律，由作用在該機構各元件上的力矩和結構參數可導出表示單排行星齒輪機構一般

6、運動規(guī)律的特性方程式：·n1+n2-(1+)n3=0 和 Z1+Z2=Z3（2）行星齒輪機構各種運動情況分析·由上式可看出，由于單排行星齒輪機構具有兩個自由度，在太陽輪、齒圈和行星架這三個基本構件中，任選兩個分別作為主動件和從動件，而使另一元件固定不動(即使該元件轉速為0)，或使其運動受一定的約束(即該元件的轉速為某定值)，則機構只有一個自由度，整個輪系以一定的傳動比傳遞動力。下面分別討論各種情況。固定件主動件從動件轉速旋轉方向齒圈太陽輪行星架減速與主動件同向行星架太陽輪加速太陽輪齒圈行星架減速與主動件同向行星架齒圈加速行星架太陽輪齒圈減速與主動件反向齒圈太陽輪加速

7、3;在 n3= n1 或n2= n3 時，同時可得 n1= n2= n3。故，若使三元件中的任何兩個元件連成一體旋轉，則第三元件轉速必與二者轉速相等，即行星排按直接擋傳動，傳動比i=1·即所有元件都不受約束，可以自由轉動，則行星齒輪機構失去傳動作用，此種狀態(tài)相當于空擋。所有專業(yè)要求一致：重點掌握：·要求學生理解掌握行星齒輪機構在自動變速器上的應用3、行星齒輪機構在自動變速器上的應用·在現(xiàn)代汽車行星齒輪變速器中，廣泛地采用了辛普森式（Simpson）雙排行星齒輪機構和臘文腦（Ravigneaux或譯為"拉維奈爾赫"）式復合行星齒輪機構。臘文腦式復

8、合行星齒輪系統(tǒng)的結構特點為：兩排行星齒輪機構共用一個齒圈和一個行星齒輪架。行星齒輪架上的兩套行星齒輪互相嚙合。其中，短行星齒輪與小太陽齒輪相嚙合，長行星齒輪與大太陽齒輪相嚙合。辛普森式行星齒輪系統(tǒng)由共用一個太陽齒輪的前、后兩排行星齒輪機構組成。下圖為豐田A340E自動變速器的行星齒輪機構·有三個行星排，可組合出四個檔位·不同行星排有的元件是公用的·固定元件的動作由制動器和單向離合器完成汽檢專業(yè)要求：簡要介紹：·要求學生了解自動變速器換檔執(zhí)行機構結構原理及其特性，在自動變速器課中重點講解汽貿、汽車和汽電專業(yè)要求：簡單介紹：·要求學生了解自動變速器

9、換檔執(zhí)行機構結構原理及其特性·左圖為換檔離合器 二、自動變速器換檔執(zhí)行機構·自動變速器換檔執(zhí)行機構與普通手動變速器換檔執(zhí)行機構不同，自動變速器的離合器、制動器、單向鎖止離合器代替了普通手動變速器中的同步器，而且完全由電、液系統(tǒng)實現(xiàn)自動控制。·行星齒輪變速器的換檔執(zhí)行元件包括換擋離合器、換擋制動器和單向離器。 1、離合器的結構原理·換擋離合器為濕式多片離合器，當液壓使活塞把主動片和從動片壓緊時，離合器接合；當工作液從活塞缸排出時，回位彈簧使活塞后退，使離合器分離。（1）離合器的作用·連接作用 將行星齒輪機構中某一元件與輸入部分相連，使該元件成為主

10、動元件。·連鎖作用 將行星齒輪機構中任意二元件連鎖為一體，使三個元件具有相同的轉速。這時行星齒輪機構作為一個剛性整體，實現(xiàn)直接傳動。（2）離合器的組成·摩擦片 一般用紙質浸樹脂材料做成，也有用銅基燒結粉末冶金做成。一般自動變速器的離合器摩擦片的個數為35個，其中低速檔和倒檔離合器摩擦片的個數較多。·壓板 一般用特殊鋼制成，形狀為圓盤形，外圓帶齒。壓板與摩擦片配合成對，但也有部分車型在相鄰摩擦片之間放多個壓板，這是為了調整間隙。·活塞 一般用鋁合金制成，表面鍍有軟金屬，形狀為環(huán)狀圓柱形，端面有止回閥和彈簧座。·離合器鼓和缸體 一般由鑄鐵做成，內有

11、液壓缸體及相關油道，摩擦片與壓板均裝于離合器鼓內并用卡簧將壓板限位。·密封圈 一般由橡膠做成，在活塞內外各一個。密封圈常用的有O型及開口型密封圈，O型密封圈無方向性，但開口型密封圈安裝，開口必對缸體。·碟形彈簧 有些自動變速器的離合器中裝有碟形彈簧，目的是為了減輕活塞工作時的沖擊，同時活塞回位時又可充當回位彈簧。安裝時，碟形彈簧小端對著活塞。·檔圈 離合器壓板最外面一塊由于承受較大的沖擊力，因此厚度比其他壓板大很多（約23倍），其平整面安裝時對著摩擦片。（3）離合器接合·當控制油液流至活塞缸時，推動單向閥鋼球，使其關閉單向閥?；钊朔匚粡椈闪Φ淖饔脤⒛?/p>

12、擦片與鋼片壓緊，產生摩擦力。動力輸出。（4）離合器分離·當控制油壓減小時，使單向閥 在離心力的作用下離開閥座，活塞缸緣的油液經單向閥流出?；匚粡椈傻淖饔?，活塞返回到原位，離合器分離。（5）離合器的組合應用·離合器C1起作用時，動力從輸入軸傳到齒圈。·離合器C2起作用時，動力從輸入軸傳到太陽輪。·離合器C1及C2同時接合，是直接擋。簡單介紹：·要求學生了解換擋離合器結構原理及其特性·所有專業(yè)要求一致·與換擋離合器對比介紹所有專業(yè)要求一致：簡單介紹：·要求學生了解換擋制動器結構原理及其特性·圖4-1為片式換擋

13、制動器·行星齒輪變速器的單向離合器與液力變矩器中的單向離合器結構相同。歸納小結：·概括基本內容，歸納重點內容，布置下一講的主要教學內容2、制動器結構原理·換擋制動器通常有兩種形式：一種是濕式多片制動器，其結構與濕式多片離合器基本相同，不同之處是制動器用于連接轉動件和變速器殼體，使轉動件不能轉動。換擋制動器的另一形式是外束式帶式制動器。1）制動器的作用·將行星齒輪機構中某一元件與變速器殼體相連，使該元件受約束而固定，制動器有盤式制動器和帶式制動器，盤式制動器結構和工作原理與離合器完全相同，只不過在作用上有所不同。盤式制動器連接運動元件與變速器殼體，而離合器連接的是兩個