汽車自動變速器

1、 第四章 汽車自動變速器自動變速器概述液力傳動裝置結(jié)構(gòu)原理行星齒輪變速機(jī)構(gòu)的結(jié)構(gòu)原理 自動變速器的執(zhí)行機(jī)構(gòu)液力機(jī)械變速器自動變速器的液壓操縱與控制系統(tǒng)無級變速器自動變速器由哪幾部分組成？有何特點(diǎn)？液力變矩器的組成元件有哪些？它和液力偶合器有何區(qū)別？分析自動變速器執(zhí)行機(jī)構(gòu)的工作原理。分析行星齒輪變速機(jī)構(gòu)的組成和工作原一排行星齒輪機(jī)構(gòu)可以組合出幾種變速比？業(yè)精于勤！業(yè)精于勤！思考題第一節(jié) 自動變速器概述 自動變速器的分類自動變速器的組成及原理自動變速器的特點(diǎn)桑塔納桑塔納20002000變速器變速器 五前進(jìn)檔和一倒檔五前進(jìn)檔和一倒檔一、自動變速器的分類按變速控制方式分按變速控制方式分液控液壓式液控液

2、壓式電控液壓式電控液壓式按傳動比變化方式分按傳動比變化方式分有級式自動變速器有級式自動變速器無級式自動變速器無級式自動變速器綜合式自動變速器綜合式自動變速器 1.液力機(jī)械自動變速器二、自動變速器的組成及原理 液液力力機(jī)機(jī)械械自自動動變變速速器器冷卻系統(tǒng)冷卻系統(tǒng)電子控制系統(tǒng)電子控制系統(tǒng)行星齒輪變速機(jī)構(gòu)行星齒輪變速機(jī)構(gòu)液力變矩器液力變矩器液壓控制系統(tǒng)液壓控制系統(tǒng)保持正常油溫保持正常油溫由傳感器、由傳感器、ECU、執(zhí)行器、執(zhí)行器組成組成實(shí)現(xiàn)與發(fā)動機(jī)實(shí)現(xiàn)與發(fā)動機(jī)的軟聯(lián)接的軟聯(lián)接核心部分核心部分實(shí)現(xiàn)變速實(shí)現(xiàn)變速（1）自動變速器的整體外觀（2）自動變速器的內(nèi)部組成自動變速器的內(nèi)部組成（3）發(fā)動機(jī)前置后輪驅(qū)

3、動 1發(fā)動機(jī)2自動變速器3傳動軸4主減速器和差速器 注：圖中箭頭方向為前（4）電子控制自動變速器原理2.電控?zé)o級自動變速器組成原理電磁離合器電磁離合器主動帶輪主動帶輪從動帶輪從動帶輪金屬金屬帶帶控制單元控制單元三、自動變速器的特點(diǎn)三、自動變速器的特點(diǎn) 1. 1.自動變速器除倒檔由手控制外，其他各前進(jìn)檔自動變速器除倒檔由手控制外，其他各前進(jìn)檔都可根據(jù)都可根據(jù)發(fā)動機(jī)工況和車速發(fā)動機(jī)工況和車速進(jìn)行自動換檔進(jìn)行自動換檔 2.2.安裝了液力變矩器，提高了汽車行駛安裝了液力變矩器，提高了汽車行駛安全性安全性，汽車起步、加速更加汽車起步、加速更加平穩(wěn)平穩(wěn)，還能避免，還能避免發(fā)動機(jī)過載發(fā)動機(jī)過載 3.3.自動

4、變速器自動變速器結(jié)構(gòu)復(fù)雜結(jié)構(gòu)復(fù)雜，零部件較多，維修要有，零部件較多，維修要有針對性針對性 4.4.自動變速器造價比較自動變速器造價比較昂貴昂貴 5.5.電控自動變速器有電控自動變速器有模式選擇、自我診斷、失效模式選擇、自我診斷、失效保護(hù)保護(hù)等功能等功能第二節(jié) 液力傳動裝置 液力偶合器結(jié)構(gòu)原理液力變矩器結(jié)構(gòu)原理液力變矩器特性典型液力變矩器結(jié)構(gòu)介紹一、液力耦合器結(jié)構(gòu)原理1.1.液力耦合器結(jié)液力耦合器結(jié)構(gòu)構(gòu)3mm間隙間隙渦輪渦輪泵輪泵輪（1）泵輪結(jié)構(gòu) 1 驅(qū)動盤 2葉片3導(dǎo)環(huán) 注： 泵輪與變矩器殼體連成一體 內(nèi)部徑向裝有許多扭曲的葉片 葉片內(nèi)緣則裝有讓變速器油液平滑流過的導(dǎo)環(huán)泵輪結(jié)構(gòu)（2）渦輪結(jié)構(gòu)

5、渦輪葉片的扭曲 方向與泵輪葉片的扭曲的方向相反。 渦輪中心有花鍵孔與輸入軸相連 泵輪葉片與渦 輪葉片相對安置，中間有3-4 mm間隙2.液力耦合器動力傳遞原理液力耦合器內(nèi)液流運(yùn)動液流方向是渦流與環(huán)流的合成呈螺旋狀液流方向是渦流與環(huán)流的合成呈螺旋狀泵泵輪輪蝸蝸輪輪優(yōu)點(diǎn)優(yōu)點(diǎn)汽車平穩(wěn)起步、加速汽車平穩(wěn)起步、加速防止傳動系過載；減少換檔次數(shù)防止傳動系過載；減少換檔次數(shù)缺點(diǎn)缺點(diǎn)只傳遞而不改變轉(zhuǎn)矩只傳遞而不改變轉(zhuǎn)矩須加裝離合器質(zhì)量大，尺寸增加須加裝離合器質(zhì)量大，尺寸增加液流損失，傳動效率低液流損失，傳動效率低3.液力耦合器的特點(diǎn)液力耦合器的特點(diǎn)1. 液力變矩器結(jié)構(gòu)二二 液力變矩器結(jié)構(gòu)原理液力變矩器結(jié)構(gòu)原理

6、 （1）液力變矩器的零件 1前蓋 2鎖止離合 器片 3減振器 4渦輪 5導(dǎo)輪 6推力軸承 7泵輪（2）導(dǎo)輪結(jié)構(gòu) 導(dǎo)輪位于泵輪與渦 輪之間，通過單向 離合器安裝在與油 泵連接在一起的導(dǎo) 輪軸上，油泵安裝 在變速器殼體。導(dǎo) 輪也是由許多扭曲 葉片組成。自動變速器自動變速器汽車構(gòu)造汽車構(gòu)造第四章第四章 自動變速器自動變速器 25 （3）單向離合器構(gòu)造）單向離合器構(gòu)造單向離合器工作原理圖 1外座圈2內(nèi)座圈單向離合器工作原理圖 當(dāng)外座圈按圖示方向 順時針轉(zhuǎn)動時，外座 圈推動楔快轉(zhuǎn)動，由 于L1L楔快不能鎖 止外座圈，外座圈可 以自由轉(zhuǎn)動。（注：1 外座圈2內(nèi)座圈）單向離合器工作原理圖 當(dāng)外座圈按圖示方向

7、逆時針轉(zhuǎn)動時，外座圈推動楔快轉(zhuǎn)動，由于 L2L楔快起到楔子作用，鎖住外座圈，使其無法轉(zhuǎn)動。（注：1外座圈2內(nèi)座圈）其它形式的單向離合器2.液力變矩器工作原理（1）液力變矩器渦流 由泵輪到渦輪 在到導(dǎo)輪，然 后回到泵輪的 液流稱為渦流泵輪泵輪導(dǎo)輪導(dǎo)輪（2）液力變矩器動力傳遞原理演示自動變速器自動變速器汽車構(gòu)造汽車構(gòu)造第四章第四章 自動變速器自動變速器 33 (3)變變矩矩原原理理低速行駛變矩原理中速行駛變矩原理液流沿導(dǎo)輪切線流出，泵輪和渦輪扭矩相等相當(dāng)于耦合器高速行駛變矩原理三、液力變矩器特性變矩比：是渦輪輸出轉(zhuǎn)矩與泵輪輸入轉(zhuǎn)矩之比。轉(zhuǎn)速比：是渦輪轉(zhuǎn)速與泵輪轉(zhuǎn)速之比 傳動效率：是渦輪輸出功率與泵

8、輪輸入功率之比。1.液力變矩器變矩比特性曲線變矩比變矩比變矩比隨變矩比隨著渦輪轉(zhuǎn)著渦輪轉(zhuǎn)速的減小速的減小而增大而增大阻力大阻力大轉(zhuǎn)矩也轉(zhuǎn)矩也會變大會變大2.液力變矩器傳動效率曲線偶合點(diǎn)后偶合點(diǎn)后傳動效率傳動效率急劇下降急劇下降低速時低速時隨渦輪隨渦輪轉(zhuǎn)速增轉(zhuǎn)速增大而增大而增大大3.液力變矩器特性曲線耦合點(diǎn) K=1時，渦輪轉(zhuǎn)矩等于泵輪轉(zhuǎn)矩，此時稱為偶合點(diǎn)。偶合偶合點(diǎn)點(diǎn)4.綜合式液力變矩器特性曲線四、幾種液力變矩器的結(jié)構(gòu)三元件綜合式液力變矩器帶鎖止機(jī)構(gòu)的液力變矩器1.三元件綜合式液力變矩器渦輪渦輪泵輪泵輪導(dǎo)輪導(dǎo)輪單向離單向離合器合器輸入軸輸入軸曲軸曲軸起動起動齒圈齒圈2.帶鎖止機(jī)構(gòu)的液力變矩器當(dāng)離

9、合器接合時液力變矩器傳動效率等于1摩擦盤和渦輪同步旋轉(zhuǎn)摩擦盤摩擦盤渦輪渦輪泵輪泵輪 第三節(jié) 行星齒輪變速機(jī)構(gòu) 行星齒輪變速器的結(jié)構(gòu)組成 行星齒輪變速器的工作原理行星齒輪機(jī)構(gòu)在自動變速器上的應(yīng)用一、行星齒輪機(jī)構(gòu)行星行星齒輪齒輪中心中心齒輪齒輪行星行星架架齒圈齒圈組裝組裝圖圖行星齒輪機(jī)構(gòu)動畫汽車底盤構(gòu)造汽車底盤構(gòu)造第四章第四章 自動變速器自動變速器 48 行星齒輪機(jī)構(gòu)的組成行星齒輪機(jī)構(gòu)的組成二、行星齒輪變速原理 F1=F2 F3=-2F2 M1=F1r1 M2=iF1r1 M3=-(i+1)F1r1 M1w1+Mw2+Mw3=0r1.行星齒輪機(jī)構(gòu)變速比計算 傳動比i=從動件齒 數(shù)/主動件齒數(shù) n1

10、+in2-(1+i)n3=02.變速原理（加速） 當(dāng)太陽輪固 定，行星架輸 入，齒圈輸出 時為超速傳動 傳動比為：0.60.8 行星架和齒圈 轉(zhuǎn)向相同。汽車底盤構(gòu)造汽車底盤構(gòu)造第四章第四章 自動變速器自動變速器 52 3.變速原理（加速）變速原理（加速） 當(dāng)齒圈固定，當(dāng)齒圈固定， 行星架輸入，行星架輸入， 太陽輪輸出時太陽輪輸出時 為超速傳動，為超速傳動， 傳動比為：傳動比為：0.20.4 行星架和太陽行星架和太陽 輪轉(zhuǎn)向相同。輪轉(zhuǎn)向相同。4.變速原理（減速） 當(dāng)齒圈固定， 太陽輪輸入， 行星架輸出時 為減速傳動， 傳動比為：2.55 行星架和太陽 輪轉(zhuǎn)向相同。5.變速原理（減速） 當(dāng)太陽輪固

11、 定齒圈輸入， 行星架輸出時 為減速傳動， 傳動比為：1.251.67 齒圈和行星架 轉(zhuǎn)向相同。6.變速原理（倒擋） 當(dāng)行星架固定， 太陽輪輸入， 齒圈輸出時， 為減速傳動， 傳動比為：1.54 太陽輪和齒圈 轉(zhuǎn)向相反。7.轉(zhuǎn)速及旋轉(zhuǎn)方向固定件主動件 從動件 轉(zhuǎn)速旋轉(zhuǎn)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 三、行星齒輪機(jī)構(gòu)在自動變速器上的應(yīng)用有三個行星排，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第四節(jié) 自動變速器執(zhí)行部件結(jié)構(gòu)自動變速器執(zhí)行

12、部件組成離合器構(gòu)造制動器構(gòu)造單向離合器構(gòu)造 一、自動變速器執(zhí)行部件組成分類 自動變速器執(zhí)行部件離合器離合器制動器制動器片式制動器片式制動器帶式制動器帶式制動器離合器離合器C1離合器離合器C2單向離合器單向離合器二、離合器構(gòu)造 1回位彈簧 2輸出軸 4摩擦片 5鋼片 7活塞 8輸入軸 9密封圈 10單向閥1.離合器接合 當(dāng)控制油液流至活塞缸時，推動單向閥鋼球，使其關(guān)閉單向閥?；钊朔匚粡椈闪Φ淖饔脤⒛Σ疗c鋼片壓緊，產(chǎn)生摩擦力。動力從輸入軸傳遞到輸出軸。2.離合器分離 當(dāng)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(jīng)單向閥流出。這樣由于回位彈簧的作用，活塞返回到原來的位置

13、，離合器分離。3.離合器的組合應(yīng)用（1）離合器C1的接合 離合器C1起作 用時，動力從 輸入軸傳遞到 齒圈。離合器C1結(jié)構(gòu)組成（1） 1前傳動軸與離合 器C1鼓2活塞3外 密封圈5彈簧6彈 簧座7卡環(huán)8鋼片9 摩擦片10卡環(huán)11 推力軸承12離合 器C1轂13離合器 C2轂14卡環(huán)15推 力軸承離合器C1結(jié)構(gòu)組成（2） 1前傳動軸與離合器 C1鼓2活塞3外密封 圈5彈簧6彈簧座7卡 環(huán)8鋼片9摩擦片10 卡環(huán)11推力軸承12 離合器C1轂13離合 器C2轂14卡環(huán)15推 力軸承（2）離合器C2的接合 離合器C2起作用時，動力從輸 入軸傳遞到太陽輪。離合器C2構(gòu)造 1 卡環(huán) 2鋼片 3 摩擦片

14、4卡環(huán) 5 彈簧座 6彈簧 7 活塞 8 O形密封圈 9 離合器C2鼓離合器的安裝離合器的安裝離合器的安裝必須保持正常的間隙（3）離合器C1及C2同時接合 動力從輸 入軸同時傳至齒圈及太陽輪，這是直接擋。三、制動器結(jié)構(gòu)原理 1太陽輪 2行星齒輪 3行星架 4齒圈 5鋼片 6摩擦片 8活塞 9回位彈簧1.片式制動器工作原理 當(dāng)活塞受到控制油壓的作用時，在每個摩擦片與鋼片之間產(chǎn)生很大的摩擦力，使行星架鎖定在變速器殼體上；片式制動器工作原理 當(dāng)控制油壓降低時，活塞回至原位，使制動解除，行星架又可以轉(zhuǎn)動。制動器活塞構(gòu)造制動器1 1卡環(huán)卡環(huán)2 2鋼片鋼片3 3摩擦片摩擦片4 4密封環(huán)密封環(huán)5 5卡環(huán)卡環(huán)

15、6 6彈簧座彈簧座7 7彈簧彈簧8B18B1活塞活塞9 9活塞外密封圈活塞外密封圈1010活塞內(nèi)密封圈活塞內(nèi)密封圈1111殼體殼體1212活塞內(nèi)密封圈活塞內(nèi)密封圈13B213B2活塞活塞1414活塞外密封圈活塞外密封圈1515彈彈簧簧1616彈簧座彈簧座1717卡環(huán)卡環(huán)超速行星排齒圈和制動器B0 1卡環(huán)2鋼片3摩擦片4彈性壓盤5超速行星排齒圈6推力軸承7卡環(huán)8彈簧座9彈簧10活塞11內(nèi)外O形密封圈12殼體制動器B3的活塞及殼體 1卡環(huán) 2彈簧座 3彈簧 4大活塞 5 O形密封圈 6活塞套 8小活塞 10殼體2.帶式制動器簡圖 1內(nèi)彈簧 2回位彈簧 3活塞 4推桿 5轉(zhuǎn)鼓 6制動帶 7殼體 8調(diào)

16、整螺釘帶式制動器工作原理 當(dāng)控制油壓加在活塞上時，活塞向左移，制動帶的直徑變小，在制動帶與轉(zhuǎn)鼓之間產(chǎn)生很大摩擦力，使之無法轉(zhuǎn)動。四、單向離合器構(gòu)造 18鋼片 19摩擦片 20卡環(huán) 21墊片 22單向離合器外座圈 23單向離合器 27公用太陽輪前行星齒輪排及單向離合器F2 2 F1內(nèi)座圈 3摩擦片4鋼片 5套筒 7單向離合器 9前排行星架及行星齒輪 11前排齒圈單向離合器的應(yīng)用第五節(jié) 液力機(jī)械自動變速器工作原理 自動變速器汽車的變速控制辛普森式齒輪變速機(jī)構(gòu)的組成豐田A340各檔動力傳遞路線紅旗7560自動變速器前置前輪驅(qū)動的自動變速器一、自動變速器汽車控制檔位有P、N、R、D、3、2、L電控自動

17、變速器還有正常模式、經(jīng)濟(jì)模式、運(yùn)動模式等。能夠?qū)Τ贆n控制1.選擋控制2.手自動一體自動變速器手柄在此位手柄在此位置時前推增置時前推增檔，后拉減檔，后拉減檔檔3. 液壓控制自動變速器原理二、辛普森式齒輪變速機(jī)構(gòu)的組成 由離合器、制動器和行星齒輪機(jī)構(gòu)組成辛普森式齒輪變速機(jī)構(gòu)的組成1.離合器（一） 1回位彈簧2輸出軸3卡環(huán)4摩擦片5鋼片6密封圈7活塞8輸入軸9密封圈10單向閥離合器接合 當(dāng)控制油液流至活塞缸時，推動單向閥鋼球，使其關(guān)閉單向閥?；钊朔匚粡椈闪Φ淖饔脤⒛Σ疗c鋼片壓緊，產(chǎn)生摩擦力。動力從輸入軸傳遞到輸出軸。2.帶式制動器 1內(nèi)彈簧 2回位彈簧 3活塞 4推桿 5轉(zhuǎn)鼓 6制動帶 7殼

18、體 8調(diào)整螺釘 9活塞總成三、豐田A340各檔動力傳遞路線三個離合器，2個單向離合器，四個制動器前后排是一個中心輪C1C2同時接合是直接檔C0接合時超速行星排不起變速作用動力動力輸入輸入動力動力輸出輸出1.D-1擋2.D-2擋輸入軸輸入軸超速排超速排行星架行星架 后排行后排行星架星架后排行后排行星輪星輪后排后排齒圈齒圈后傳后傳動軸動軸前傳前傳動軸動軸 超速排超速排齒圈齒圈離合離合器器C1輸出軸輸出軸3.D-3擋4.2-1擋自動變速器自動變速器汽車構(gòu)造汽車構(gòu)造第四章第四章 自動變速器自動變速器 99 5.2-2擋擋輸入軸輸入軸超速排超速排 行星架行星架 后排行后排行 星架星架后排行后排行 星輪星輪后排后排 齒圈齒圈后傳后傳 動軸動軸前傳前傳 動軸動軸 超速排超速排 齒圈齒圈離合離合 器器C1輸出軸輸出軸6.L擋7.辛普森式齒輪變速機(jī)構(gòu)R擋輸入軸輸入軸超速排超速排行星架行星架 前排前排齒圈齒圈前排行前排行星齒輪星齒輪離合離合器器C2 超速排超速排齒圈齒圈太陽輪太陽輪輸出軸輸出軸四、紅旗7560自動變速器五、前置前輪驅(qū)動的自動變速器 前驅(qū)的將超速行星排安置在中間軸一側(cè)，通過一對齒輪或鏈條傳遞動力，超速行星排為輸出。 第六節(jié) 自動變速器的液壓操縱及其