變速器實(shí)訓(xùn)報(bào)告(手動(dòng)、自動(dòng)都有)

變速器實(shí)訓(xùn)報(bào)告

一、實(shí)習(xí)目的與要求

⒈鞏固和加強(qiáng)汽車構(gòu)造和原理課程的理論知識，為后續(xù)課程的學(xué)習(xí)奠定必要的基礎(chǔ)。

⒉使學(xué)生掌握汽車總成、各零部件及其相互間的連接關(guān)系、拆裝方法和步驟及注意事項(xiàng)；

⒊學(xué)習(xí)正確使用拆裝設(shè)備、工具、量具的方法；

⒋了解安全操作常識，熟悉零部件拆裝后的正確放置、分類及清洗方法，培養(yǎng)良好的工作和生產(chǎn)習(xí)慣。⒌鍛煉和培養(yǎng)學(xué)生的動(dòng)手能力。

二、實(shí)習(xí)內(nèi)容

掌握汽車變速器的工作原理，了解變速器操縱機(jī)構(gòu)的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)和觀察變速器的安裝位置以及與發(fā)動(dòng)機(jī)的聯(lián)結(jié)關(guān)系。掌握鎖銷式慣性同步器的工作原理，了解其結(jié)構(gòu)特點(diǎn)。對變速器進(jìn)行拆卸，清洗，裝配。

三、實(shí)習(xí)步驟

一、自動(dòng)變速器拆裝步驟：

1.取下液力變矩器，自動(dòng)變速器搬到拆裝臺上，同樣拆裝臺必須先清理干凈。

注意：液力變矩器與自動(dòng)變速器其它部件沒有緊固關(guān)系，必須先取下液力變矩器，再將自動(dòng)變速器搬運(yùn)到拆裝臺，否則易落下傷腳。

2.擰開下部放油螺栓，釋放掉自動(dòng)變速器油液（AT油）。

3.拆下箱蓋，取下各儲能器，注意位置，防止弄混。4.拆下P檔（駐車擋）鎖止裝置、換擋裝置。

5.拆下閥體，觀察通向行星齒輪機(jī)構(gòu)的油道；觀察B0帶式制動(dòng)器施力裝置。

6.標(biāo)記油泵位置，拆下油泵，觀察它與液力變矩器的配合關(guān)系。

注意：油泵安裝時(shí)，必須保證縱向到位（標(biāo)記處）再安裝螺釘，且用力小心，否則易落下傷腳。7.用專用工具取出B0超速擋制動(dòng)器8.取出C0超速擋離合器。5.取出超速排行星齒輪機(jī)構(gòu)。

6.取出C1前進(jìn)擋離合器和復(fù)合行星排。7.取出C2低倒擋離合器。8.取出強(qiáng)制2擋制動(dòng)器B1。9.取出2擋制動(dòng)器B2

10.取出強(qiáng)制1擋及倒擋制動(dòng)器B3。

11．以上拆卸順序相反的順序?yàn)檠b配變速器各部件順序。

二、手動(dòng)變速器實(shí)訓(xùn)步驟、方法與注意事項(xiàng)：

1、在整車上觀察變速器的安裝位置，怎樣保證變速器第一軸與曲軸同軸的。

2、拆下變速器的上蓋，重點(diǎn)觀察分析操縱機(jī)構(gòu)中自鎖、互鎖、倒檔鎖裝置，了解撥叉與撥叉軸的安裝。

3、拆下手制動(dòng)鼓總成，拆裝過程中分析手制動(dòng)器怎樣起作用，拆

下后軸承蓋，分析其怎樣防止?jié)櫥�油流入制�?dòng)器的。4、拆下后蓋固定螺栓，取下后蓋及偏心套。從前端拆下軸承蓋，并上下晃動(dòng)拔出第一軸及軸承，注意勿損壞軸承蓋內(nèi)的油封。5、觀察第二軸前端如何支撐。用鋼棒輕敲第二軸前端，使其稍向后移，拆下第二軸后軸承外卡簧，再用頂拔器拉出第二軸后軸承。6、依次從第二軸前端取出四、五檔同步器總成，四五檔固定齒座鎖環(huán)，取下止推環(huán)，則第二軸上二、三檔同步器總成和它前面的所有零件可依次從軸上取下。

7、觀察鎖環(huán)和定位環(huán)是如何定位的，觀察同步器怎樣與第二軸聯(lián)結(jié)，各檔齒輪又是怎樣聯(lián)結(jié)的。

8、從殼體中取出第二軸，觀察中間軸和倒檔軸。

9、從第二軸前端拆下五、六擋同步器轂卡簧，再拆下五、六檔同步器轂及滑動(dòng)齒套。10、思考及重點(diǎn)觀察項(xiàng)。

（1）思考為什么各檔（除一倒檔）齒輪都用斜齒輪傳動(dòng)，各齒輪

是怎樣潤滑的。

（2）觀察同步器的構(gòu)造，分析其工作原理，并能判斷區(qū)別四、五

檔同步器和二、三檔同步器和各同步器的前后。（3）重點(diǎn)觀察，理解各檔位的傳遞路線。

（4）思考變速器怎樣防止?jié)櫥�油的滲透，怎樣防止?jié)櫥�油進(jìn)入離

合器和手制動(dòng)器。

四、注意事項(xiàng)

1.嚴(yán)格拆裝程序并注意操作安全。2.注意各零件、部件的清洗和潤滑。

3.分解變速器時(shí)不能用手錘直接敲擊零件，必須采用銅棒或硬木墊進(jìn)行沖擊。

五、心得體會(huì)

通過這兩周的實(shí)習(xí)使我懂得了學(xué)的知識必須于實(shí)際相結(jié)合。這次拆裝實(shí)習(xí)不僅把理論和實(shí)踐緊密的結(jié)合起來，而且還加深了對汽車組成、結(jié)構(gòu)、部件的工作原理的了解，也初步掌握了拆裝的基本要求和一般的工藝線路，同時(shí)也加深了對工具的使用和了解。雖然在實(shí)習(xí)中經(jīng)常遇到很多棘手的問題，但是通過老師的講解和同學(xué)的幫忙這些問題都得到了解決。拆裝實(shí)習(xí)中我們每天都有很大收獲。首先，對汽車有了整體的而且是比較深刻的認(rèn)識。其次是對汽車“四大系統(tǒng)”中的變速器，同步器的工作原理及內(nèi)部構(gòu)造有了深刻的認(rèn)識。使自己的理論知識緊密的和課本的知識連接起來。在拆裝過程中使我懂得了團(tuán)隊(duì)合作的重要性。拆裝工作不是一個(gè)人的事情，也是一個(gè)人無法完成的，通過與他人的合作可以取長補(bǔ)短使自己學(xué)的更多的知識，并且使工作變的事半功倍。團(tuán)隊(duì)精神，互幫互助，這是保證自己成功的最重要的因素之一。

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第二章自動(dòng)變速器的結(jié)構(gòu)和工作原理

第一節(jié)液力變矩器的基本原理簡介

液力變矩器是一種液力傳動(dòng)裝置，它以液體為工作介質(zhì)來進(jìn)行能量轉(zhuǎn)換。它的能量輸入部件稱為泵輪，以“B”表示；它和發(fā)動(dòng)機(jī)的輸出軸相連，并將發(fā)動(dòng)機(jī)輸出的機(jī)械能轉(zhuǎn)換為工作介質(zhì)的動(dòng)能。能量輸出部件為渦輪，以“T”表示；它將液體的動(dòng)能又還原為機(jī)械能輸出。一、液力偶合器的工作原理

如圖2-1所示為液力偶合器原理圖。泵輪2固定在發(fā)動(dòng)機(jī)曲軸上，為能量輸入端，渦輪4固定在輸出軸5上，為輸出端。泵輪和渦輪之間有2-4mm的間隙，整個(gè)偶合器充滿了液體工作介質(zhì)。

1-發(fā)動(dòng)機(jī)曲軸，2-泵輪，3-偶合器殼體，4-渦輪，5-偶合器輸出軸

圖2-1液力偶合器

1、泵輪的運(yùn)動(dòng)

⑴發(fā)動(dòng)機(jī)啟動(dòng)后，曲軸1旋轉(zhuǎn)并帶動(dòng)泵輪2同步旋轉(zhuǎn)。充滿在泵輪葉片間的工作液體隨著泵輪同步旋轉(zhuǎn)，這是工作液體繞傳動(dòng)軸的牽連運(yùn)動(dòng)。

⑵在離心慣性力的作用下，工作液體在繞傳動(dòng)軸坐牽連運(yùn)動(dòng)的同時(shí)，它沿葉片間的通道從內(nèi)緣向外緣流動(dòng)，這是流體和葉片間的相對運(yùn)動(dòng)，并于泵輪的外緣流入渦輪。

2、渦輪的運(yùn)動(dòng)

工作液體流入渦輪后，把從泵輪處獲得的能量（動(dòng)量）傳遞給渦輪，使渦輪旋轉(zhuǎn)。從渦輪外緣（渦輪入口）流入的液體，既隨渦輪旋轉(zhuǎn)作牽連運(yùn)動(dòng)，又從外緣向內(nèi)緣（渦輪出口）流動(dòng)，這是渦輪葉片和流體的相對運(yùn)動(dòng)，最后，流體經(jīng)渦輪內(nèi)緣又流回泵輪。

二、液力偶合器和液力變矩器的能量轉(zhuǎn)換原理1、液力偶合器的能量轉(zhuǎn)換

流體在偶合器（變矩器）內(nèi)的循環(huán)流動(dòng)是一個(gè)相當(dāng)復(fù)雜的三維流動(dòng)，流體與工作葉片間的相互作用也相當(dāng)復(fù)雜。因此，分析這類問題時(shí)，在流體力學(xué)方面作了一系列假定后，一般用一元流束理論來描述。對于專業(yè)性較強(qiáng)的一些描述方式和術(shù)語，由于篇幅有限，不作介紹，請讀者參考有關(guān)著作。

當(dāng)發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速（即為泵輪轉(zhuǎn)速）不變時(shí)，下述效率公式（1-2）中的分母是一個(gè)常數(shù)；隨著渦輪轉(zhuǎn)速的升高，傳動(dòng)比變大，效率也高。反之，隨著渦輪轉(zhuǎn)速的降低，偶合器的效率也隨之下降。需要指出的是，從理論上講，當(dāng)n1=n2時(shí)i=0，效率最高。這只有在渦輪軸上沒有負(fù)載時(shí)才可能出現(xiàn)。而實(shí)際是，當(dāng)n1=n2，偶合器的泵輪和渦輪之間沒有速度差；泵輪里的液體隨泵輪作旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)產(chǎn)生的離心慣性力和渦輪里的液體隨渦輪運(yùn)動(dòng)產(chǎn)生的離心慣性力大小相等而方向相反；偶合器內(nèi)的液體不流動(dòng)，也沒有環(huán)流，偶合器也就失去了能量傳遞的作用。

根據(jù)動(dòng)量矩定理，設(shè)輸入扭矩為Mi，輸出扭矩為Mo，則：MiM0(11)則液力偶合器的效率為：

MnMn0i21nn2i(12)i:偶合器的傳動(dòng)比1:偶合器的效率2、變矩器的能量傳遞原理（見圖2-2）

液力變矩器與液力偶合器在結(jié)構(gòu)上的最大區(qū)別就是液力變矩器比液力偶合器多加裝了一個(gè)固定的流體導(dǎo)向裝置導(dǎo)輪。圖2-2所示為最簡單的液力變矩器的結(jié)構(gòu)簡圖。它由泵輪1、渦輪2和導(dǎo)輪3等三個(gè)基本組件組成。

當(dāng)泵輪1由發(fā)動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)旋轉(zhuǎn)時(shí)，工作液體泵輪的外端出口b甩出（R2即表示泵輪葉片出口在中間旋轉(zhuǎn)曲面上的半徑）而進(jìn)入渦輪，然后自渦輪的C端（R3表示渦輪葉片出口在中間旋轉(zhuǎn)曲面的半徑）流出而進(jìn)入導(dǎo)輪，再經(jīng)導(dǎo)輪a端流入泵輪而形成環(huán)流。

1泵輪，2-渦輪，3-導(dǎo)輪圖2-2變矩器結(jié)構(gòu)圖

圖2-3葉柵展開圖

把變矩器的公式（1-8）和偶合器的公式（1-11）進(jìn)行比較，我們可以看出，變矩器渦輪軸上的輸出力矩和泵輪軸上的力矩并不是偶合器中的等量關(guān)系，而是多了一個(gè)導(dǎo)輪對流體的作用力矩M3。這是導(dǎo)輪在變矩器中對變扭所起的關(guān)鍵作用。

泵輪出口處的牽連速度為：UB2（UB2=R2ω1），相對速度為：WB2泵輪出口處的絕對速度為：VB2=UB2+WB2

渦輪出口處的牽連速度為：UT2（UT2=R3ω2），相對速度為：WT2渦輪出口處的絕對速度為：VT2=UT2+WT2

泵輪的出口速度即渦輪的進(jìn)口速度，渦輪的出口速度即導(dǎo)輪的進(jìn)口速度，所以可得如下公式：VB2=VT1VT2=VD1VD2=VB1

泵輪對流體的作用力矩為:M1=ρＱ(VB2R2-VB1R1)(1-4)渦輪對流體的作用力矩為:M2=ρＱ(VT2R3-VT1R2)(1-5)導(dǎo)輪對流體的作用力矩為:M3=ρＱ(VD2R1-VD1R3)(1-6)把以上三式相加:M1+M2+M3=0(1-7)

即:M1+M3=-M2(1-8)

如果刪去導(dǎo)輪力矩,則可得到偶合器的力矩方程為:

M1+M2=0或M1=-M2(1-11)

（1）變矩原理（見圖2-4）

渦輪轉(zhuǎn)速為零或較低（相當(dāng)于起步或重載低速時(shí)），渦輪出口的絕對速度（即導(dǎo)輪的進(jìn)口速度）和導(dǎo)輪的出口速度相反，渦輪軸上的輸出力矩大于泵輪軸上的力矩。

當(dāng)渦輪轉(zhuǎn)速逐漸升高，即渦輪的牽連速度逐漸增加時(shí)，渦輪出口絕對速度逐漸減小，方向逐漸改變；當(dāng)渦輪的轉(zhuǎn)速增加到一定程度以后（導(dǎo)輪進(jìn)出口絕對速度的方向相同），流體作用于渦輪的力矩（渦輪的輸出力矩）小于泵輪作用于流體的作用力矩（泵輪的輸入力矩）。

A起步時(shí)B車速較高時(shí)

1由泵輪沖向渦輪的液流方向；2由渦輪沖向?qū)л喌囊毫鞣较颍?由導(dǎo)輪沖向泵輪的液流方向。

圖2-4導(dǎo)輪流體方向的變化圖

3．單向離合器和鎖止離合器的應(yīng)用

渦輪轉(zhuǎn)速升高以后，由渦輪流出流體的絕對速度的方向改變，使這些流體沖擊導(dǎo)輪葉片的背部而引起了導(dǎo)輪流進(jìn)泵輪的流體的方向改變而使流體對泵輪產(chǎn)生了一個(gè)阻滯泵輪運(yùn)動(dòng)的力矩。要改變這種狀況，關(guān)鍵是改變導(dǎo)輪流出流體絕對速度方向的改變。

⑴單向離合器的作用

當(dāng)渦輪的轉(zhuǎn)速不高，導(dǎo)輪力矩M3≥0時(shí)，由于渦輪出口流體力圖使導(dǎo)輪反轉(zhuǎn)（指和泵輪轉(zhuǎn)向相反），此時(shí)單向離合器反向鎖止，導(dǎo)輪被固定不動(dòng)。最終使渦輪的輸出力矩大于泵輪力矩。

當(dāng)渦輪轉(zhuǎn)速再升高，渦輪出口流體開始沖擊導(dǎo)輪葉片背部，導(dǎo)輪力矩M3＜0時(shí)，導(dǎo)輪旋轉(zhuǎn)，導(dǎo)輪出口流體的絕對速度改變，使導(dǎo)輪輸出力矩保持在M3=0狀態(tài)（即偶合狀態(tài)）。

⑵鎖止離合器的作用

當(dāng)渦輪轉(zhuǎn)速達(dá)到一定值以后，它就只能工作在耦合器的工作狀態(tài)，成為一個(gè)耦合器。當(dāng)汽車處于高速輕載時(shí)，其效率必然很低。當(dāng)汽車高速輕載時(shí)，把變矩器的泵輪和渦輪直接鎖止在一起形成機(jī)械傳動(dòng)，充分發(fā)揮機(jī)械傳動(dòng)效率高的特點(diǎn)，汽車在良好路面行駛時(shí)，通過鎖止裝置把泵輪和渦輪鎖止在一起，使汽車高速行駛時(shí)的效率大為提高。

第二節(jié)油泵

液壓系統(tǒng)的動(dòng)力源主要是油泵。在自動(dòng)變速器中的電液控制系統(tǒng)中所用的油泵大致有三種類型。一種是齒輪泵，一種是轉(zhuǎn)子泵，第三種是葉片泵。

一、齒輪式油泵的結(jié)構(gòu)和原理

在自動(dòng)變速器中所用的齒輪泵一般是內(nèi)嚙合齒輪泵。圖2-5是日本豐田汽車公司常用的齒輪泵的另部件分解圖。這種泵主要由泵體、從動(dòng)論（齒圈）、主動(dòng)輪和導(dǎo)輪軸組成。由于從動(dòng)論是一個(gè)齒圈且較大，而主動(dòng)輪是一個(gè)較小地外齒輪，所以，在主、從動(dòng)齒輪之間的空隙用一個(gè)月牙型隔板把這個(gè)容腔分為兩部分（見圖2-5）。其中一腔是進(jìn)油腔（或稱吸油腔），另一腔是壓油腔（或稱排油腔）。

圖2-5內(nèi)嚙合齒輪泵

二、轉(zhuǎn)子式油泵的結(jié)構(gòu)與原理

轉(zhuǎn)子泵實(shí)際也是內(nèi)嚙合齒輪泵系列中的一種。但它的齒型不是一般的漸開線齒輪而多用擺線，所以又稱為擺線轉(zhuǎn)子泵。

它主要由一對內(nèi)嚙合的轉(zhuǎn)子組成。內(nèi)轉(zhuǎn)子為外齒輪，且為主動(dòng)件；外轉(zhuǎn)子為內(nèi)齒輪，是從動(dòng)件。內(nèi)轉(zhuǎn)子一般比外轉(zhuǎn)子少一個(gè)齒。內(nèi)外轉(zhuǎn)子之間是偏心安裝。內(nèi)轉(zhuǎn)子的齒廓和外轉(zhuǎn)子的齒廓是由一對共軛曲線組成，因此內(nèi)轉(zhuǎn)子上的齒廓和外轉(zhuǎn)子上的齒廓相嚙合，就形成了若干密封容腔。

圖2-6轉(zhuǎn)子泵原理圖

三、葉片泵的結(jié)構(gòu)和原理

自動(dòng)變速器葉片泵的工作原理如圖4-5，和普通液壓傳動(dòng)用的單作用葉片泵的工作原理一樣。這種油泵由轉(zhuǎn)子1、定子2和葉片3及端蓋等組成。定子具有圓柱形內(nèi)表面，定子和轉(zhuǎn)子之間有偏心距e。葉片裝在轉(zhuǎn)子槽中，并可在槽中滑動(dòng)。

當(dāng)轉(zhuǎn)子回轉(zhuǎn)時(shí)，由離心力的作用，使葉片緊貼在定子內(nèi)壁，在定子、轉(zhuǎn)子、葉片和端蓋間就形成了若干個(gè)密封空間。

圖2-7葉片泵原理圖

1轉(zhuǎn)子2葉片3定子

四變量泵的結(jié)構(gòu)與原理

上述三種油泵的排量都是固定不變的，稱為定量泵。為保證自動(dòng)變速器的正常工作，油泵的排量應(yīng)足夠大，以便在發(fā)動(dòng)機(jī)怠速運(yùn)轉(zhuǎn)的低速工況下也能為自動(dòng)變速器各部分提供足夠大的流量和壓力的液壓油。定量泵的泵油量是隨轉(zhuǎn)速的增大而成正比的增加的。當(dāng)發(fā)動(dòng)機(jī)在中高速運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)，油泵的泵油量將大大的超過自動(dòng)變速器的實(shí)際需要，此時(shí)油泵泵出的大部分液壓油將通過油壓調(diào)節(jié)閥返回油底殼。由于油泵泵油量愈大，其運(yùn)轉(zhuǎn)阻力也愈大，因此這種定量泵在高轉(zhuǎn)速時(shí)，過多的泵油量使阻力增大，從而增加了發(fā)動(dòng)機(jī)的負(fù)荷和油耗，造成了一定的動(dòng)力損失。

圖2-8變量泵

1-泵殼2-定子3-轉(zhuǎn)子4-葉片

5-進(jìn)油口6-濾清網(wǎng)

7-回位彈簧8-銷軸9-反饋油道

10-出油口11-卸壓口

為了減少油泵在高速運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)泵油量過多而引起的動(dòng)力損失，目前用于汽車自動(dòng)變速器的葉片泵大部分都設(shè)計(jì)成排量可變的形式（稱為變量泵或可變排量式葉片泵）。采用這種油泵的車型有福特、馬自達(dá)、大宇等轎車。這種葉片泵的定子不是固定在泵殼上，而是可以繞一個(gè)銷軸做一定的擺動(dòng)，以改變轉(zhuǎn)子與定子的偏心距（圖2-8），從而改變油泵的排量。在油泵運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)，定子的位置由定子側(cè)面控制腔內(nèi)來自油壓調(diào)節(jié)閥的反饋油壓來控制。當(dāng)油泵轉(zhuǎn)速過低時(shí)，泵油量較小，油壓調(diào)節(jié)閥將反饋油路關(guān)小，使反饋壓力下降，定子在回位彈簧的作用下繞銷軸向順時(shí)針方向擺動(dòng)一個(gè)角度，加大了定子與轉(zhuǎn)子的偏心距油泵的排量隨之增大；當(dāng)油泵轉(zhuǎn)速增高時(shí)，泵油量增大，出油壓力隨之上升，推動(dòng)油壓調(diào)節(jié)閥將反饋油路開大，使控制腔內(nèi)的反饋油壓上升，定子在反饋油壓的推動(dòng)下繞銷軸向逆時(shí)針方向擺動(dòng)，定子與轉(zhuǎn)子的偏心距減小，油泵的排量也隨之減小，從而降低了油泵的泵油量。

圖2-9是定量泵和變量泵的泵油曲線圖。由圖中可知，定量泵的泵油量與發(fā)動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)速成正比，并隨發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速的增加而增加；變量泵的泵油量在發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速超過某一數(shù)值后就不在增加，保持在一個(gè)能滿足油路壓力的水平上，從而減少了油泵在

高轉(zhuǎn)速的運(yùn)轉(zhuǎn)阻力，提高了汽車的燃油經(jīng)濟(jì)性。圖2-9泵油量曲線圖

1-定量泵泵油量曲線圖2-變量泵泵油量曲線圖

第三節(jié)自動(dòng)變速器的機(jī)械變速機(jī)構(gòu)

手動(dòng)變速器一般用外嚙合普通齒輪變速機(jī)構(gòu)，而自動(dòng)變速器一般用內(nèi)嚙合的行星齒輪機(jī)構(gòu)。和普通手動(dòng)變速器相比，在傳遞同樣功率的條件下，內(nèi)嚙合行星齒輪機(jī)構(gòu)可以大大減小變速機(jī)構(gòu)的尺寸和重量；并可以實(shí)現(xiàn)同向、同軸減速傳動(dòng)。此外，由于采用內(nèi)嚙合傳動(dòng)，變速過程中動(dòng)力不間斷，加速性好，工作可靠。

一、行星齒輪機(jī)構(gòu)的基本結(jié)構(gòu)和工作原理

行星齒輪機(jī)構(gòu)按照齒輪排數(shù)不同�？梢苑譃閱闻藕投嗯判行驱X輪機(jī)構(gòu)。多排行星齒輪機(jī)構(gòu)一般由幾個(gè)單排行星齒輪機(jī)構(gòu)組成。

在自動(dòng)變速器中一般應(yīng)用2-3個(gè)單排行星齒輪機(jī)構(gòu)組成一個(gè)多排行星齒輪機(jī)構(gòu)。但單排行星齒輪機(jī)構(gòu)是分析多排行星齒輪機(jī)構(gòu)的基礎(chǔ)。1．單排行星齒輪機(jī)構(gòu)和它的傳動(dòng)原理（見圖2-10）如圖2-10所示為一個(gè)單排行星齒輪機(jī)構(gòu)的基本結(jié)構(gòu)簡圖。

從圖中可以看出，一個(gè)單排行星齒輪機(jī)構(gòu)由太陽輪1、行星齒輪和行星齒輪架2及環(huán)齒圈3組成。

由于行星齒輪和行星架是一個(gè)整體（以下簡稱行星架），所以，在一個(gè)行星排中只有三個(gè)基本組件：太陽輪、行星架和環(huán)齒圈。

1太陽輪2行星齒輪和行星齒輪架，3環(huán)齒圈

圖2-10行星齒輪機(jī)構(gòu)簡圖

2.單排行星齒輪機(jī)構(gòu)的組合方式

由于單排行星輪機(jī)構(gòu)有兩個(gè)自由度，因此，它沒有固定的傳動(dòng)比，不能直接用于變速傳動(dòng)，也就不能傳遞功率。

所以，行星排在傳遞功率時(shí)，三組件中的一個(gè)必須被鎖止，使其它二個(gè)組件中的一個(gè)為主動(dòng)件，另一個(gè)為從動(dòng)件。通過這兩個(gè)組件才可能傳遞功率，也才有固定的傳動(dòng)比。一個(gè)行星排可以得到八種不同的組合方式。3.傳動(dòng)比的基本計(jì)算

行星排在運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)，由于行星輪存在自轉(zhuǎn)和公轉(zhuǎn)兩種運(yùn)動(dòng)狀態(tài)，因此其傳動(dòng)比的計(jì)算方法和定軸式齒輪傳動(dòng)機(jī)構(gòu)的計(jì)算方法稍有不同。一種是根據(jù)定軸式齒輪傳動(dòng)計(jì)算傳動(dòng)比的模式來計(jì)算，當(dāng)行星架作為主動(dòng)件或從動(dòng)件時(shí)，賦予行星架一個(gè)當(dāng)量齒數(shù)，就可以直接計(jì)算傳動(dòng)比；另一種計(jì)算方法是根據(jù)單排行星輪的運(yùn)動(dòng)特性方程來進(jìn)行計(jì)算。兩者殊途同歸。

⑴直接計(jì)算①環(huán)齒圈鎖止或制動(dòng)②太陽輪制動(dòng)③行星架制動(dòng)⑵根據(jù)運(yùn)動(dòng)特性方程的計(jì)算直接計(jì)算

傳動(dòng)比(i)從動(dòng)件齒數(shù)主動(dòng)件齒數(shù)

主動(dòng)件轉(zhuǎn)速從動(dòng)件轉(zhuǎn)速公式1-15

直接計(jì)算示例

Z1=24Z2=56ZC=Z1+Z2=80

環(huán)齒圈鎖止或制動(dòng)

A：太陽輪為主動(dòng)件：iaB：行星架為主動(dòng)件：ib太陽輪制動(dòng)：A：環(huán)齒圈為主動(dòng)件：iCB：行星架為主動(dòng)件：id行星架制動(dòng)

C11

ZZZZ803.33124240.3180801.43156560.7180562.33124CZZZZC22CZZZB：環(huán)齒圈為主動(dòng)件：iZ公式1-16運(yùn)動(dòng)特性方程：

A：太陽輪為主動(dòng)件：ief2112240.43156設(shè)太陽輪的齒數(shù)為Z1，轉(zhuǎn)速為n1,環(huán)齒圈的齒數(shù)為Z2，轉(zhuǎn)速為n2，行星架的轉(zhuǎn)速為n3,運(yùn)動(dòng)方程式為：nn式中：ZZ1212(1)n3(116)

傳動(dòng)比：i主動(dòng)件轉(zhuǎn)速從動(dòng)件轉(zhuǎn)速4.辛普森行星排1的結(jié)構(gòu)及傳動(dòng)規(guī)律

如圖2-11所示為一個(gè)辛普森（Simpson）式雙排行星齒輪機(jī)構(gòu)的簡圖。它是由兩個(gè)內(nèi)嚙合單排行星齒輪機(jī)構(gòu)組合而成。

從圖中可以看出，兩個(gè)行星排共享一個(gè)太陽輪。稱前后太陽輪組件1；前行星架和后環(huán)齒圈固連為一體，稱前行星架和后環(huán)齒圈組件3；這個(gè)組件和輸出軸5連接在一起。

經(jīng)過這樣的組合，本來兩個(gè)行星排的六個(gè)基本組件就變成一個(gè)只有四個(gè)獨(dú)立組件的行星齒輪機(jī)構(gòu)。

1-前后太陽輪組件，2-前環(huán)齒圈，3-前行星架后環(huán)齒圈組件，4-后行星架，5-輸出軸

圖2-11雙排行星齒輪機(jī)構(gòu)簡圖

5.辛普森行星排2的結(jié)構(gòu)及傳動(dòng)規(guī)律

圖2-12所示為辛普森行星排的一種應(yīng)用形式（例如A340E自動(dòng)變速器）。它也是一種辛普森雙排行星齒輪機(jī)構(gòu)，并且兩個(gè)行星排也是共享一個(gè)太陽輪。由于安裝形式翻轉(zhuǎn)了180度，它不是如圖2-11所示的由前行星架和后環(huán)齒圈組成一個(gè)組件，而是由前環(huán)齒圈和后行星架組成一個(gè)組件。

1-前后太陽輪，2-前行星架，3-前環(huán)齒圈后行星架組件，

4-后環(huán)齒圈，5-輸出軸

圖2-12辛普森行星排2的結(jié)構(gòu)及傳動(dòng)規(guī)律

二、變速機(jī)構(gòu)中換檔執(zhí)行機(jī)構(gòu)與工作原理

內(nèi)嚙合式的行星齒輪機(jī)構(gòu)，不管是辛普森式的行星排或是拉維奈爾赫式的行星排，通過對行星排基本獨(dú)立組件采取不同的約束，就可以改變傳動(dòng)關(guān)系而得到不同的傳動(dòng)比，使自動(dòng)變速器得到不同的檔位。

對行星排各基本獨(dú)立組件進(jìn)行約束的機(jī)構(gòu)，就是換檔執(zhí)行機(jī)構(gòu)。換檔執(zhí)行機(jī)構(gòu)由離合器、制動(dòng)器和單向離合器組成。

1-超越離合器C0，2-超速制動(dòng)器B0，3-二檔滑行制動(dòng)器B1，4-直接離合器C2，5-前進(jìn)離合器C1，6-二檔制動(dòng)器B2，7-一、倒檔制動(dòng)器B3，8-后行星架，9-后環(huán)齒圈，10-輸出軸，11-太陽輪，12-第二單向離合器，13-第一單向離合器，14-前環(huán)齒圈，15-前行星架，16-超速環(huán)齒圈，17-超速行星架，18-超速太陽輪，19-輸入軸，20-超速單向離合器，21-超速輸入軸

圖2-13自動(dòng)變速器結(jié)構(gòu)簡圖

1．離合器

離合器是換檔執(zhí)行機(jī)構(gòu)中進(jìn)行連接的主要組件。

離合器連接輸入軸與行星齒輪機(jī)構(gòu)，把液力變矩器輸出的動(dòng)力傳遞給行星齒輪機(jī)構(gòu)；或把行星排的某兩個(gè)組件連接在一起，使之成為一個(gè)整體。

⑴直接離合器

直接離合器4把輸入軸19的輸出動(dòng)力傳遞至雙行星排的共享太陽輪。

1直接離合器鼓，2活塞，3O型圈，4回位彈簧，5卡簧，6離合器推力墊，

7摩擦片，8鋼片，9法蘭，10卡簧圖2-14直接離合器分解圖

⑵前進(jìn)離合器

前進(jìn)離合器C1則是輸入軸和前環(huán)齒圈之間的連接件。

直接離合器和前進(jìn)離合器都是把動(dòng)力由輸入軸傳遞至行星排，而在超越離合器C0則是可以實(shí)現(xiàn)行星排中兩個(gè)獨(dú)立組件之間的連接。

在超速行星排中，如果超越離合器嚙合，則把超速行星架和超速太陽輪連接為一體。使超速行星排形成直接傳動(dòng)。

1卡圈，2滾針軸承，3前進(jìn)離合器鼓，4O型圈，5活塞，6O型圈，7回位彈簧，8卡簧，

9座圈滾道，10滾針軸承，11緩沖板，12鋼片，13摩擦片，14卡簧

圖2-15前進(jìn)離合器分解圖2、單向離合器

單向離合器又稱自由輪離合器，在液力變矩器和行星排中均有應(yīng)用。

在行星排中，它用來鎖止某一個(gè)組件的某種轉(zhuǎn)向。它同時(shí)還具有固連作用，當(dāng)與之相連組件的受力方向與鎖止方向相同時(shí)，該組件在即被固連；當(dāng)受力方向與鎖止方向相反時(shí)，該組件即被釋放。

單向離合器的鎖止和釋放完全由與之相連組件的受力方向來控制。常見的單向離合器有滾柱式和楔塊式兩種。

⑴滾柱式單向離合器

滾柱式單向離合器一般由內(nèi)環(huán)、外環(huán)、滾柱和保持彈簧組成。內(nèi)環(huán)通過內(nèi)花鍵的形式和行星排的某個(gè)組件相連；外環(huán)通過外花鍵的形式與行星排的另一個(gè)組件或變速器殼體相連。總歸，單向離合器的內(nèi)環(huán)和外環(huán)，一個(gè)連接旋轉(zhuǎn)件而另一個(gè)連接固定件，滾柱彈簧安裝在外環(huán)（或內(nèi)環(huán)）的斜槽內(nèi)，彈簧的彈力將滾柱推向較窄的一端。

a:自由狀態(tài)b:鎖緊狀態(tài)圖2-16滾柱式單向離合器1外環(huán)，2內(nèi)環(huán)，3滾柱，4彈簧

⑵楔塊式單向離合器

圖2-17所示為楔塊式單向離合器的結(jié)構(gòu)原理簡圖。它的基本結(jié)構(gòu)和滾柱式單向離合器的相同，它們的主要區(qū)別在于鎖緊組件由滾柱變?yōu)樾▔K。所以，在內(nèi)外環(huán)上沒有斜槽；楔塊也不象滾柱單個(gè)安裝在斜槽中，而是由保持彈簧（有軸承保持架的功能）把所有楔塊連為一體，安裝于內(nèi)外環(huán)之間。

A自由狀態(tài)B緊鎖狀態(tài)圖2-17楔塊式單向離合器簡圖

3．制動(dòng)器

自動(dòng)變速器中的制動(dòng)器是用來固定行星排中的某個(gè)基本組件。

通過制動(dòng)器的結(jié)合，把行星排中的某個(gè)組件和變速器殼體連接起來，使之不能轉(zhuǎn)動(dòng)。自動(dòng)變速器中的制動(dòng)器有兩種，一種是片式制動(dòng)器；一種是帶式制動(dòng)器。帶式制動(dòng)器又稱制動(dòng)帶。⑴片式制動(dòng)器

如圖2-18所示為一片式制動(dòng)器的結(jié)構(gòu)分解圖。片式制動(dòng)器主要由制動(dòng)鼓、制動(dòng)片（鋼片和摩擦片）、制動(dòng)轂、回位彈簧及彈簧座等組成。

和片式離合器不同的是，片式制動(dòng)器的制動(dòng)鼓不是一個(gè)獨(dú)立組件，而是固定在變速器殼體或本身就跟變速器殼體是一體制作出來的。

1卡簧，2法蘭，3摩察片，4活塞套筒，5鋼片，6推力墊，7卡簧，8彈簧座，

9回位彈簧，10活塞，11O型圈，12制動(dòng)轂

圖2-18二檔制動(dòng)器分解圖

⑵帶式制動(dòng)器

帶式制動(dòng)器的主要零件為制動(dòng)鼓、制動(dòng)帶、油缸、活塞彈簧等。

制動(dòng)鼓與行星排的某一組件連接（多為與行星排組件相連的離合器的外圓柱面），并隨該組件旋轉(zhuǎn)；制動(dòng)帶的內(nèi)表面有一層摩擦系數(shù)較高的摩擦襯片。

制動(dòng)帶的一端用銷子或調(diào)整螺釘與變速器殼體上的制動(dòng)帶支架相連，另一端與油缸活塞上的推桿相連；油缸的缸體和變速器殼體是一體的。

1E型環(huán)，2鎖桿，3制動(dòng)帶，4彈簧，5活塞桿，6擋圈，7彈簧，8密封油環(huán)，

9活塞，10E型環(huán)，11活塞，12卡環(huán)，13O型圈

圖2-19帶式制動(dòng)器

三、拉維萘爾赫式行星齒輪變速器結(jié)構(gòu)與工作原理

拉維萘爾赫式行星齒輪變速器采用的是與辛普森式行星齒輪結(jié)構(gòu)一樣著名的拉維萘爾赫式行星齒輪結(jié)構(gòu)。這是一種復(fù)合式行星齒輪結(jié)構(gòu)。它有一個(gè)單行星輪式行星排和一個(gè)雙行星輪式行星排組合而成：后太陽輪和長行星輪、行星架、齒圈共同組成一個(gè)單行星輪式行星排；前太陽輪、短行星輪、長行星輪、行星架和齒圈共同組成一個(gè)雙行星輪式行星排（圖2-20）2個(gè)行星共享一

圖2-20拉維萘爾赫式行星齒

個(gè)齒圈和一個(gè)行星架。因此它只有4個(gè)獨(dú)立組件，即前太陽輪、輪結(jié)構(gòu)嚙合方式

1、前太陽輪2、后太陽輪

后太陽輪、行星架、齒圈。這種行星齒輪機(jī)構(gòu)具有結(jié)構(gòu)簡單、

3、行星架4、短行星輪

尺寸小、傳動(dòng)比變化范圍大、靈活多變等特點(diǎn)，可以組成有3個(gè)5、長行星輪6、齒圈

前進(jìn)或4個(gè)前進(jìn)檔的行星齒輪變速器。自70年代開始應(yīng)用于許多轎車自動(dòng)變速器，特別是前輪驅(qū)動(dòng)式轎車的自動(dòng)變速器，如奧迪、大眾、福特、馬自達(dá)等車型的自動(dòng)變速器。

1.拉維萘爾赫式3檔行星齒輪變速器結(jié)構(gòu)與工作原理：在拉維萘爾赫式行星齒輪機(jī)構(gòu)中設(shè)置5個(gè)換文件執(zhí)行組件（2個(gè)離合器、2個(gè)制動(dòng)器和一個(gè)單向超越離合器），即可使之成為一個(gè)具有3個(gè)前進(jìn)檔和1個(gè)倒檔的3檔行星齒輪變速器。采用這種變速器的有福特汽車公司生產(chǎn)的FORDFMX自動(dòng)變速器等。

圖2-21拉維萘爾赫式3檔行星齒輪變速器

a)結(jié)構(gòu)b)換檔執(zhí)行組件的布置

1、輸入軸2、前太陽輪3、后太陽輪4、長行星輪5、短行星輪6、行星架

7、齒圈8、輸出軸C1、前進(jìn)離合器C2、倒檔及直接檔離合器B1、2檔制動(dòng)器B2、低檔及倒檔制動(dòng)器F1、1檔單向超越離合器

圖2-21為拉維萘爾赫式3檔行星齒輪變速器的結(jié)構(gòu)。圖中，前太陽輪、長行星輪、行星架和齒圈組成一個(gè)單行星輪式行星排，也稱為前行星排；后太陽輪、短行星輪、長得星輪、行星架和齒圈組成一個(gè)雙行星輪式行得排，也稱為后行得排。在5個(gè)換文件執(zhí)行組件中，離合器C1用于連接輸入軸和后太陽輪，它在所有前進(jìn)檔中都處于接合狀態(tài)，故稱為前進(jìn)離合器。離合器C2用于連接輸入軸和前太陽輪，它在倒檔和3檔（直接檔）時(shí)接合，故稱為倒檔及直接檔離合器。制動(dòng)器B1用于固定前太陽輪，它在2檔時(shí)工作，故稱為低檔及倒檔制動(dòng)器。單向超越離合器F1在逆時(shí)針方向?qū)π行羌苡墟i止作用，它只在1檔時(shí)工作，故稱為1檔單向超越離合器，各換文件執(zhí)行組件在不同文件位的工作情況見表2-1。下面分析拉維萘爾赫式3檔行星齒輪變速器各檔的動(dòng)力傳遞路線和傳動(dòng)比。

表2-1拉維萘爾赫式3檔行星齒輪變速器換檔執(zhí)行組件工作規(guī)律

換檔執(zhí)行組件C1○○○○○C2○○B(yǎng)1○○B(yǎng)2○○F1○操縱手柄位置檔位1檔DRS、L或2、12檔3檔倒檔1檔2檔注：○接合、制動(dòng)或鎖止。

⑴1檔：當(dāng)操縱手柄位于前進(jìn)文件（D）位置而行星齒輪變速器處于1檔時(shí)，前進(jìn)離合器C1接合，輸入軸經(jīng)前進(jìn)離合器C1和后太陽輪連接，使后太陽輪朝順時(shí)針方向轉(zhuǎn)動(dòng)，并通過短行星輪和長行星輪帶動(dòng)齒圈朝順時(shí)針方向旋轉(zhuǎn)。由于齒圈通過輸出軸和驅(qū)動(dòng)輪連接。在汽車起步或1檔行駛時(shí)轉(zhuǎn)速很低，長行星輪在帶動(dòng)齒圈朝順時(shí)針方向轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，對行星架產(chǎn)生一個(gè)朝逆時(shí)針方向的力矩，而行星架在1檔單向超越離合器F1逆時(shí)針方向的鎖止作用下固定不動(dòng)，從而使發(fā)動(dòng)機(jī)動(dòng)力經(jīng)輸入軸、后太陽輪、短行星輪、長行星輪傳給齒圈和輸出軸（圖2-22）。設(shè)齒圈與前后太陽輪的齒數(shù)之比分別為a1和a2。由于此時(shí)行星架固定不動(dòng)，因此拉維萘爾赫式3檔行星齒輪變速器1檔的傳動(dòng)動(dòng)比i1=a2。

當(dāng)汽車滑行、輸出軸反向驅(qū)動(dòng)行星齒輪變速器時(shí)，齒圈通過長行星輪對行星架產(chǎn)生朝順時(shí)針方向的力矩，此時(shí)1檔單向超越離合器F1脫離鎖止?fàn)顟B(tài)，使行星架朝順時(shí)針方向自由轉(zhuǎn)動(dòng)，行星齒輪機(jī)構(gòu)因此失去傳遞動(dòng)力的能力，無法實(shí)現(xiàn)發(fā)動(dòng)機(jī)制動(dòng)。

圖2-22拉維萘爾赫式3檔行星齒輪變速器1檔動(dòng)力傳遞路線

1、輸入軸2、行星架3、后太陽輪4、輸出軸5、短行星輪6、齒圈7、長行星輪C1、前進(jìn)離合器F1、1檔單向超越離合器

為了使1檔能產(chǎn)生發(fā)動(dòng)機(jī)制動(dòng)作用，可將操縱手柄撥入前進(jìn)低檔（S、L或2、1）位置這樣在1文件時(shí)，前進(jìn)離合器C1和低檔及倒檔制動(dòng)器B2同時(shí)工作，行星架由低檔及倒檔制動(dòng)B2固定，此時(shí)動(dòng)力傳遞路線及傳動(dòng)比和前述1檔時(shí)完全相同（圖2-23），而且不論汽車加速器滑行，行星架都固定不動(dòng)，在汽車下坡或滑行時(shí)，驅(qū)動(dòng)輪可以通過行星齒輪變速器反向制動(dòng)發(fā)動(dòng)機(jī)，利用發(fā)動(dòng)機(jī)怠速運(yùn)轉(zhuǎn)阻力實(shí)現(xiàn)發(fā)動(dòng)機(jī)制動(dòng)作用。

圖2-23有發(fā)動(dòng)機(jī)制動(dòng)作用的1檔動(dòng)力傳遞線

1.輸入軸2.行星架3.后太陽輪4.輸出軸5.短行星輪6.齒圈7.長行星輪C1.前進(jìn)離合器B2.低檔及倒檔制動(dòng)器

（2）2檔：2檔時(shí)，前進(jìn)離合器C1和2檔制動(dòng)器B1一起工作。發(fā)動(dòng)機(jī)動(dòng)力經(jīng)輸入軸和進(jìn)離合器C1傳至后太陽輪，使后太陽輪朝順時(shí)針方向轉(zhuǎn)動(dòng)，并通過短行星輪帶動(dòng)長行星輪朝順時(shí)針方向轉(zhuǎn)動(dòng)。由于前太陽輪被2檔制動(dòng)器B1固定，因此長行星輪在做順時(shí)針自轉(zhuǎn)時(shí)，還將朝順時(shí)針方向作公轉(zhuǎn)，從而帶動(dòng)齒圈和輸出軸以較快轉(zhuǎn)速朝順時(shí)針方向轉(zhuǎn)動(dòng)。此時(shí)發(fā)動(dòng)機(jī)動(dòng)力是由后太陽輪經(jīng)短行星輪、長行星輪傳至前行星排，再由前行星排傳至齒圈和輸出軸（圖2-24）。

圖2-24拉維萘爾赫式3檔行星齒輪變速器2檔動(dòng)力傳遞路線

1、輸入軸2、行星架3、齒圈4、前太陽輪5、后太陽輪6、輸出軸

7、短行星輪8、長行星架C1、前進(jìn)離合器B1、2檔制動(dòng)器

根據(jù)分析，拉維萘爾赫式3檔行星齒輪變速器2檔的傳動(dòng)比為：i2=(a1+a2)/(1+a1)。這種拉維萘爾赫式3檔行星齒輪變速器在2檔時(shí)具有反向傳遞動(dòng)力的能力，在汽車滑行時(shí)能產(chǎn)生發(fā)動(dòng)機(jī)制動(dòng)作用。

（3）3檔：3檔時(shí)，前進(jìn)離合器C1和倒檔及直接檔離合器C2同時(shí)接合，使輸入軸同時(shí)和前后太陽輪連接。由于前后太陽輪成為一個(gè)整體，兩者以相同的轉(zhuǎn)速隨輸入軸轉(zhuǎn)動(dòng)，因此短行星輪和長行星輪不以作自轉(zhuǎn)，只能同前后太陽輪一起作公轉(zhuǎn)，同時(shí)帶動(dòng)行星架以相同的轉(zhuǎn)速隨前后太陽輪轉(zhuǎn)動(dòng)，從而導(dǎo)致齒圈及前后行星排所有組件作為一個(gè)整體，一同轉(zhuǎn)動(dòng)（圖2－25）。發(fā)動(dòng)機(jī)動(dòng)力由前后太陽輪經(jīng)前后行星排傳至齒圈和輸出軸，此時(shí)傳動(dòng)比i3等于1，因此3檔是直接檔。

在上述3檔狀態(tài)下，該行星齒輪變速器還具有反向傳遞動(dòng)力的能力，在汽車滑行時(shí)會(huì)產(chǎn)生發(fā)動(dòng)機(jī)制動(dòng)作用。

圖2-25拉維萘爾赫式3檔行星齒輪變速器3檔動(dòng)力傳遞路線

1、輸入軸2、行星架3、齒圈4、前太陽輪5、后太陽輪6、輸出軸7、短行星輪8、長行星架C1、前進(jìn)離合器C2倒檔及直接檔離合器

（4）倒檔：倒檔時(shí)，倒檔及直接檔離合器C2接合，使輸入軸同前太陽輪連接，同時(shí)低檔及倒檔制動(dòng)器B2產(chǎn)生制動(dòng)，將行星架固定。發(fā)動(dòng)機(jī)動(dòng)力經(jīng)輸入軸傳給前太陽輪，使前太陽輪朝順時(shí)針方向轉(zhuǎn)動(dòng)，并帶動(dòng)長行星輪朝逆時(shí)針方向轉(zhuǎn)動(dòng)。由于行星架固定不動(dòng)，長行星輪只能作自轉(zhuǎn)，從而帶動(dòng)齒圈和輸出朝逆時(shí)針方向轉(zhuǎn)動(dòng)（圖2-26）。此時(shí)的傳動(dòng)比i倒等于a1。在倒檔時(shí)，該行星齒輪變速器也能實(shí)現(xiàn)發(fā)動(dòng)機(jī)制動(dòng)作用。

圖2-26拉維萘爾赫式3檔行星齒輪變速器倒檔動(dòng)力傳遞路線

1、輸入軸2、行星架3、齒圈4、前太陽輪5、后太陽輪6、輸出軸7、短行星輪8、長行星架C2、倒檔及直接檔離合器B2、低檔及倒檔制動(dòng)器2、改進(jìn)后的拉維萘爾赫式3檔行星齒輪變速器結(jié)構(gòu)與工作原理：

改進(jìn)后的拉維萘爾赫式3檔行星齒輪變速器，在輸入軸和太陽輪之間增加了一個(gè)離合器和一個(gè)單向超越離合器，使2檔和3檔也有兩種狀態(tài)，即通過操縱手柄的位置可以選擇發(fā)動(dòng)機(jī)制動(dòng)或有發(fā)動(dòng)機(jī)制動(dòng)。圖2-27為改進(jìn)后的拉維萘爾赫式3文件行星齒輪變速器結(jié)構(gòu)。如圖中可知，在前進(jìn)離合器C1和后太陽輪之間串聯(lián)了一個(gè)前進(jìn)單向超越離合器F2。由于前進(jìn)單向超越離合器要F2的單向傳遞動(dòng)力的作用，輸入軸上的發(fā)動(dòng)機(jī)動(dòng)力可以通過它傳給后太陽輪，而后太陽輪上的反向驅(qū)動(dòng)力則不能經(jīng)過它傳給輸入軸。在輸入軸和后太陽輪這間另外又設(shè)置了一個(gè)前進(jìn)強(qiáng)制離合器C3。改進(jìn)后的拉維萘爾赫式3檔行星齒輪變速器的工作特點(diǎn)是：（1）當(dāng)操縱手柄位于前進(jìn)文件（D）位置時(shí)，前進(jìn)離合器C1接合，前進(jìn)強(qiáng)制離合器C3分離。這樣，在汽車加速時(shí)，輸入軸上的發(fā)動(dòng)機(jī)動(dòng)力經(jīng)過前進(jìn)離合器C1和前進(jìn)單向超越離合器F2傳給太陽輪。此時(shí)行星齒輪變速器在各前進(jìn)檔的工作情況及傳動(dòng)比和上述1檔、2檔、3檔時(shí)完全相同。但是，在汽車滑行時(shí)，由于前進(jìn)單向超越離合器F2脫離鎖止?fàn)顟B(tài)，使后太陽輪可以自由轉(zhuǎn)動(dòng)，行星齒輪變速器失去反向傳遞動(dòng)力的能力，不能產(chǎn)生發(fā)動(dòng)機(jī)制動(dòng)作用。（2）當(dāng)操縱手柄位于前進(jìn)低檔（S、L或2、1）位置時(shí)，前進(jìn)強(qiáng)制離合器C3接合，輸入軸通過它直接和后太陽輪連接。此時(shí)該行星齒輪變速器各前進(jìn)檔在汽車加速時(shí)的工作情況和上述1檔、2檔、3檔時(shí)相同，而且汽車滑行時(shí)，在2檔、3檔也能實(shí)現(xiàn)發(fā)動(dòng)機(jī)制動(dòng)。

圖2-27改進(jìn)后的拉維萘爾赫式3檔行星齒輪變速器

1、輸入軸2、前太陽輪3、后太陽輪4、齒圈5、輸出軸6、短行星輪7、長行星架C1前進(jìn)離合器C2、倒檔及直接檔離合器C3、前進(jìn)強(qiáng)制離合器B2、低檔及倒檔制動(dòng)器

F1、低檔單向超越離合器F2、前進(jìn)單向超越離合器改進(jìn)后的拉維萘爾赫式3檔行星齒輪變速器各換文件執(zhí)行組件在不同文件位的工作情況見表：

表2-2改進(jìn)后的拉維萘爾赫式3檔行星齒輪變速器換檔執(zhí)行組件工作規(guī)律

RS、L或2、1操縱手柄位置檔位1檔D2檔3檔倒檔1檔2檔C1○○○C2○○C3○換檔執(zhí)行組件C4○B(yǎng)1○○B(yǎng)2○○F1○F2○○○注：○接合、制動(dòng)或鎖止。

3．拉維萘爾赫式4檔行星齒輪變速器與工作原理

在拉維萘爾赫式3檔行星齒輪變速器的輸入軸和行星架之間增加一個(gè)離合器，就可以使之成為具有超速檔的4檔行星齒輪變速器。圖2-28為拉維萘爾赫式4檔行星齒輪變速器結(jié)構(gòu)。與拉維萘爾赫式3檔行星齒輪變速器相比，它僅僅在輸入軸和行星架之間增加了一個(gè)高檔離合器C4。這種行星齒輪變速器在不同檔位下各換文件執(zhí)行組件的工作情況見表2－3。由表中可知，這種行星齒輪變速器的工作特點(diǎn)是：

（1）在1檔、2檔及倒檔的工作情況和拉維萘爾赫式3檔行星齒輪變速器完全相同。（2）在3檔工作時(shí)，離檔離合器C4和前進(jìn)離合器C1同時(shí)工作，使后行星排有2個(gè)基本組件互相連接，形成直接。

（3）4檔時(shí)，高檔離合器C4和2及4檔制動(dòng)器B1同時(shí)工作，使輸入軸與行星架連接，同時(shí)前太陽輪被固定。發(fā)動(dòng)機(jī)動(dòng)力經(jīng)高檔離合器C4傳至行星架，行星架帶動(dòng)長行星輪朝順時(shí)針方向一邊自轉(zhuǎn)一邊公轉(zhuǎn)，并帶動(dòng)齒圈和輸出軸朝順時(shí)針方向轉(zhuǎn)動(dòng)，其傳動(dòng)比為i1=a1/(1+a2)。由于其值小于1，所以4檔為超速檔。采用這種自動(dòng)變速器的有福特、馬自達(dá)、奧迪等轎車。

圖2-28拉維萘爾赫式4檔行星齒輪變速器

1、輸入軸2、前太陽輪3、后太陽輪4、齒圈5、輸出軸6、短行星輪7、長行星架C1前進(jìn)離合器C2、倒檔及直接檔離合器C3、前進(jìn)強(qiáng)制離合器

C4、高檔離合器B1、2檔及4檔制動(dòng)器B2、低檔及倒檔制動(dòng)器

F1、低檔單向超越離合器F2、前進(jìn)單向超越離合器

表2-3拉維萘爾赫式4檔行星齒輪變速器換檔執(zhí)行組件工作規(guī)律

RS、L或2、1D操縱手柄位置檔位1檔2檔3檔超速檔倒檔1檔2檔3檔C1○○○●C2○C3○○○換檔執(zhí)行組件C4○○○B(yǎng)1○○○B(yǎng)2○○F1○F2○○○注：○接合、制動(dòng)或鎖止；●接合或制動(dòng)，但不傳遞動(dòng)力。

第四節(jié)液壓控制系統(tǒng)的工作原理

汽車自動(dòng)變速器的電液控制系統(tǒng)雖然隨著汽車型號的變化、汽車廠家的變化或電液結(jié)合部分的改進(jìn)而呈現(xiàn)不同的控制模式，但作為一個(gè)電液自動(dòng)控制系統(tǒng)，它和其它電液自動(dòng)控制系統(tǒng)一樣，都可以把它們歸結(jié)為具有共性的四個(gè)部分：

1.液壓系統(tǒng)的動(dòng)力源

液壓系統(tǒng)是一個(gè)應(yīng)用油泵把機(jī)械能轉(zhuǎn)化為液壓油的壓力能的傳動(dòng)與控制的系統(tǒng)。液壓系統(tǒng)的動(dòng)力源通過能量傳遞介質(zhì)壓力油（ATF）向整個(gè)液壓系統(tǒng)提供能量。

液壓油既是能量傳遞的介質(zhì)，也是自動(dòng)變速器機(jī)械部件潤滑的主要介質(zhì)。自動(dòng)變速器中的油泵一般應(yīng)用齒輪泵、轉(zhuǎn)子泵或葉片泵（變量泵）。(此部分祥見第二章第二節(jié)油泵部分)

2．電液控制系統(tǒng)的信號源

信號源向電液控制系統(tǒng)提供各種換檔控制需要的控制信號。在全液壓式自動(dòng)變速器中，這種信號源主要是節(jié)氣門閥（Throttlevalve）和速控閥(Governor)。

在電控式的自動(dòng)變速器中，信號源是各種類型的傳感器。它們把各種控制用信號，諸如油門、油溫、發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速、車速等信號轉(zhuǎn)換為電信號后輸入電腦，供電腦決策控制。

3．電液液壓控制系統(tǒng)中的液壓控制機(jī)構(gòu)

無論是全液壓式自動(dòng)變速器或是電控式自動(dòng)變速器，都有液壓控制機(jī)構(gòu)部分。液壓控制機(jī)構(gòu)主要由換檔機(jī)構(gòu)和緩沖安全機(jī)構(gòu)組成。無論在全液壓式自動(dòng)變速器或電控式自動(dòng)變速器中均占液壓控制機(jī)構(gòu)有相當(dāng)重要的地位。

液壓控制機(jī)構(gòu)主要由手動(dòng)閥、換檔閥、調(diào)壓閥、電磁閥（含脈寬調(diào)制比例閥）及一些輔助控制閥組成。

4．執(zhí)行機(jī)構(gòu)

在普通液壓控制系統(tǒng)中，進(jìn)行直線往復(fù)運(yùn)動(dòng)的執(zhí)行機(jī)構(gòu)一般是雙作用活塞油缸。而在自動(dòng)變速器的液壓控制系統(tǒng)中，其執(zhí)行機(jī)構(gòu)卻一般是柱塞式單作用油缸（或雙作用油缸）。

它的回程一般必須用彈簧來保證。液壓控制系統(tǒng)中的執(zhí)行機(jī)構(gòu)主要用來推動(dòng)各種離合器和制動(dòng)器。所以，在實(shí)際制作中，把油缸和離合器或制動(dòng)器作為一個(gè)部件。

一．液壓控制系統(tǒng)的信號源

自動(dòng)變速器電液控制系統(tǒng)控制動(dòng)作的依據(jù)是通過各種類型傳感裝置收集到的有關(guān)汽車行駛中的相關(guān)數(shù)據(jù)進(jìn)行處理后，再?zèng)Q定升降檔的動(dòng)作。這類傳感裝置就是整個(gè)控制系統(tǒng)的信號元件。

它是控制系統(tǒng)的關(guān)鍵部分之一。在現(xiàn)代的自動(dòng)變速器中，這類傳感裝置所收集的信號參數(shù)有三種形式，即機(jī)械信號、液壓信號和電信號。1.節(jié)氣門閥

節(jié)氣門閥又稱節(jié)流閥，在自動(dòng)變速器中主要應(yīng)用兩種形式的節(jié)氣門閥，一種是拉線式節(jié)氣門閥，一種是真空式節(jié)氣門閥。

(1)拉線式節(jié)氣門閥

圖2-29所示為拉線式節(jié)氣門閥的結(jié)構(gòu)連接示意圖。它通過操縱節(jié)氣門踏板控制節(jié)氣門閥的工作。如圖所示，節(jié)氣門閥通過和節(jié)氣門柱塞作用的凸輪上的節(jié)氣門拉線連接到自動(dòng)變速器的殼體上，殼體上的連接器一端連接在燃油噴射節(jié)氣門體上或化油器的節(jié)氣門連動(dòng)裝置上，另一端和節(jié)氣門閥拉桿連接。節(jié)氣門拉桿隨著節(jié)氣門踏板的運(yùn)動(dòng)而運(yùn)動(dòng)。

1

滑閥，2調(diào)壓彈簧，3挺桿，4凸輪，5拉索，6節(jié)氣門搖臂，

7油門踏板，8化油器或節(jié)氣門閥體，A：主油路進(jìn)油口，B：出油口

圖2-29拉線式節(jié)氣門閥

拉線節(jié)氣門閥的工作原理：

如圖2-30所示。節(jié)流閥芯在左右彈簧的作用下處于平衡狀態(tài)，節(jié)流閥的輸出油口沒有壓力油輸出。當(dāng)踏下油門踏板時(shí)，彈簧使節(jié)氣門閥芯右移，油泵來油經(jīng)閥口12通過節(jié)氣門閥減壓后流向1-2檔換檔閥、2-3檔換檔閥。左邊的節(jié)氣門柱塞是一個(gè)降檔柱塞。當(dāng)把油門踏板猛踏到底時(shí)，降檔柱塞迅速右移，此時(shí)從降檔壓力調(diào)節(jié)閥的壓力油經(jīng)閥口9，從閥口4直接流向1-2檔換檔閥、2-3檔換檔閥，引起換檔閥動(dòng)作而迅速降檔。

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Kxd0(pj0A其中：pd:輸出壓力K：彈簧剛性系數(shù)pp)ApKx(pp)AapajdpA0則pdAKx0(pap)Ajpx：彈簧預(yù)壓縮量絕對壓力p：發(fā)動(dòng)機(jī)進(jìn)汽歧管內(nèi)的p：大氣壓A：皮膜有效作用面積0japA：節(jié)氣門閥芯右端的有效作用面積真空補(bǔ)償罐:如圖2-33所示為一種對真空度進(jìn)行補(bǔ)充的真空罐。其中關(guān)鍵的補(bǔ)充部件是波形筒3，它的內(nèi)部充入一個(gè)標(biāo)準(zhǔn)大氣壓；它左端固定在外殼1上，皮膜左側(cè)波形筒外的腔室通大氣，皮膜右側(cè)的腔室通發(fā)動(dòng)機(jī)進(jìn)氣歧管。當(dāng)在0海拔高度使用時(shí)，由于波形筒的內(nèi)外壓力相等，波形筒具有某一長度。

當(dāng)在高原地區(qū)行駛時(shí)，由于環(huán)境氣壓低，波形筒將膨脹伸長，由于波形筒左端固定，膨脹時(shí)將推動(dòng)皮膜右移，壓縮彈簧4，抵消一部分彈簧的張力。因此，彈簧4通過挺桿作用于滑閥上的推力將有所減少，所得油門信號油壓也稍有下降以補(bǔ)償由于海拔高度引起的對油壓的影響。

1-外殼2-調(diào)節(jié)螺釘3-波形筒4-彈簧5-皮膜

圖2-33對大氣壓進(jìn)行補(bǔ)償?shù)恼婵展?/p>

2.速控閥

速控閥是檢測自動(dòng)變速器輸出軸速度的一個(gè)信號元件。它傳感車速，并把車速轉(zhuǎn)換為油壓信號，該油壓信號隨車速的增高而增大，并傳送至各換檔閥。速控閥一般有三種型式：一種安裝在輸出軸上；一種為齒輪驅(qū)動(dòng)單向球閥式，第三種為齒輪驅(qū)動(dòng)線軸滑閥式。

(1)安裝在輸出軸上的速控閥。圖2-34為一種安裝在輸出軸上的節(jié)流式雙級速控閥，也稱單重塊復(fù)合雙級調(diào)速器。整個(gè)速控閥的工作分為兩個(gè)階段，即輸出軸的低速階段（油壓高速增長）和輸出軸的高速階段（油壓緩慢增長）

1-滑閥2-重塊3-進(jìn)油孔4-出油孔5-輸出軸6-銷軸7-彈簧8-外殼9-泄油孔

圖2-34復(fù)合雙級調(diào)速器

（2）齒輪驅(qū)動(dòng)線軸滑閥式

如圖2-35所示。齒輪驅(qū)動(dòng)線軸滑閥式速控閥。它有質(zhì)量不同的初級和次級兩個(gè)重塊，這兩組重塊在離心力的作用下張開而使滑閥上移，打開進(jìn)油口。主油路壓力經(jīng)節(jié)流減壓口后所產(chǎn)生的速控閥輸出壓力油經(jīng)小孔作用于滑閥上端，使滑閥克服飛塊的作用力下移，關(guān)小進(jìn)油孔，直至速控閥油壓產(chǎn)生的總作用力與重塊的離心力達(dá)到平衡為止。由于兩組重塊的質(zhì)量不同，從而使速控閥在低速區(qū)和高速區(qū)具有不同的特性。

1-驅(qū)動(dòng)齒輪2-主油路進(jìn)口3-輸出油口4-初級重塊5-彈簧6-滑閥7-次級重塊

圖2-35齒輪驅(qū)動(dòng)滑閥式速控閥結(jié)構(gòu)原理圖

二、電液控制系統(tǒng)中的液壓控制機(jī)構(gòu)

自動(dòng)變速器的換檔主要通過液壓控制機(jī)構(gòu)控制主油路的流向，推動(dòng)和改變液壓執(zhí)行機(jī)構(gòu)，然后使行星齒輪機(jī)構(gòu)的嚙合關(guān)系發(fā)生變化而得到不同的傳動(dòng)速比。整個(gè)液壓控制機(jī)構(gòu)除前述的動(dòng)力源、信號源外，還包括壓力-流量控制閥、手動(dòng)換檔閥、各檔換檔閥和一些輔助的控制閥。在自動(dòng)變速器中的液壓元件也和普通的液壓控制系統(tǒng)一樣，可以分為壓力閥、方向閥流量閥等，但由于自動(dòng)變速器結(jié)構(gòu)緊湊，有些閥具有綜合功能。

（一）壓力-流量控制閥1．主調(diào)節(jié)閥

圖2-36所示為自動(dòng)變速器中的主壓力調(diào)節(jié)閥，其作用相似于液壓系統(tǒng)中的溢流閥，它調(diào)節(jié)自動(dòng)變速器液壓控制系統(tǒng)主油路的壓力和流量。這種主壓力調(diào)節(jié)閥采用階梯式滑閥。它可以根據(jù)來自控制系統(tǒng)中其它幾個(gè)控制閥的反饋油壓的變化來改變所調(diào)節(jié)的主油路油壓的大小。

動(dòng)作原理：當(dāng)手動(dòng)閥沒有處于倒檔狀態(tài)時(shí)，倒檔反饋壓力所產(chǎn)生的作用力不存在。所以主油路壓力較小.當(dāng)油門增大、發(fā)電機(jī)轉(zhuǎn)速升高時(shí)，油泵的輸出流量增大，引起上腔壓力增大，閥芯下移，閥口開口量x加大，從公式可以看出，主油路壓力增加。

1-至第二調(diào)節(jié)閥2-油泵來油3-泄油口

4-來自節(jié)氣門閥的壓力油進(jìn)口5-來自手動(dòng)閥“R”檔位的壓力油進(jìn)口

6-調(diào)壓柱塞7-主閥芯

圖2-36主調(diào)節(jié)閥的結(jié)構(gòu)原理圖這也說明，主壓力調(diào)節(jié)閥和溢流閥的不同點(diǎn)也在于，溢流閥調(diào)定的壓力基本不變，而主壓力調(diào)節(jié)閥是把壓力調(diào)節(jié)在一定范圍內(nèi)。主調(diào)節(jié)閥平衡方程式及流量公式：

pppGApjCpRRBk(x0x)pjCpBk(x0x)GGA:主油路的管路壓力，A：主閥芯上腔的有效作用面積（見圖236），p：節(jié)氣門閥反饋壓力，時(shí)管路壓力，p：經(jīng)手動(dòng)閥反饋的倒檔jRB：調(diào)壓柱塞大端有效作用面積，C：調(diào)壓柱塞小端有效作用面積，BＣk：彈簧剛度系數(shù)x：彈簧預(yù)壓縮量0x：閥口開度2．二次調(diào)節(jié)閥

二次調(diào)節(jié)閥又稱調(diào)節(jié)閥。圖2-37為豐田A-132L自動(dòng)變速器中的輔助調(diào)節(jié)閥，主調(diào)節(jié)閥通過油口3進(jìn)入輔助調(diào)節(jié)閥，通過油路1接到變矩器油路（中間經(jīng)變矩器的鎖止繼動(dòng)閥）；通過輔助調(diào)節(jié)閥的油路2接入潤滑油路。

油路4通油泵入口，該油路是一條泄油路。輔助調(diào)節(jié)閥并聯(lián)在變矩器油路上，就是為了進(jìn)一步降低壓力。一般變矩器的供油壓力為0.2MPa，最大值一般為0.39Mpa。其工作原理和主節(jié)筏一樣，讀者可以自行分析。

1-至變矩器油路2-潤滑油路

3-主調(diào)節(jié)閥來油4-至油泵進(jìn)油口

圖2-37二次調(diào)節(jié)閥二、方向控制閥1．手動(dòng)控制閥

圖2-38為手動(dòng)控制閥的結(jié)構(gòu)示意圖，它和駕駛室的換檔操縱手柄相連。

當(dāng)操縱手柄選擇了不同的檔位時(shí)，手動(dòng)控制閥處于不同的工位，把油泵來油轉(zhuǎn)換到不同的油口，連接到不同換檔閥。不同的自動(dòng)變速器，該閥的轉(zhuǎn)換方向也不一樣，但原理卻沒有什么不同。

7612345

1-泄油口1，2-“2”油口，3-“D”油口，4-進(jìn)油口，

5-“R”油，6-“P“油口，7-泄油口圖2-38手動(dòng)控制閥結(jié)構(gòu)示意圖

動(dòng)作原理：

駕駛室的操縱手柄一般有六個(gè)位置：P、R、N、D、2、L（有一些有七個(gè)位置）。該手動(dòng)閥對應(yīng)也有六個(gè)工位。由于該閥有4個(gè)工作出油口，定義為“2‘”、“D’”、“P‘”、“R’”;一個(gè)進(jìn)油口（和油泵出口相連），兩個(gè)泄油口，共七個(gè)進(jìn)出油口；根據(jù)液壓系統(tǒng)的一般規(guī)則，可以把這個(gè)手動(dòng)閥簡化為一個(gè)六位七通手動(dòng)換向閥。如圖2-39所示。手動(dòng)閥的四個(gè)出油口根據(jù)手動(dòng)閥的六個(gè)位置P、R、N、D、2、L組成了不同的輸出形式。

O1PP

B：通路圖圖2-39原理框圖A：手柄位置和職能框圖

P位N位R位D位2’L’2.換檔閥（液動(dòng)方向閥）

在自動(dòng)變速器中，換檔閥的動(dòng)作直接決定了自動(dòng)變速器的升降檔。而換檔的時(shí)機(jī)取決于在換檔閥兩端的節(jié)氣門油壓和速控閥油壓。

從整個(gè)換檔過程可以看出，換檔閥動(dòng)作是由作用于換檔閥兩端的油壓來決定的，所以，把它歸類于液動(dòng)方向閥。

（1）1-2檔換檔閥

1-2檔換檔閥由兩部分組成：1-2檔換檔閥和低速滑行調(diào)節(jié)閥。在全液壓式的自動(dòng)變速器中，這兩個(gè)閥組合在一起，而在電控式自動(dòng)變速器中,這兩者是分開的。

①速控閥壓力較低時(shí)，見圖2-40A，當(dāng)駕駛員把換檔手柄置于“D”柄位時(shí)，在起步一檔時(shí)，該閥沒有動(dòng)作。第一制動(dòng)器B1經(jīng)油口3過閥后通過油口10回油；第二制動(dòng)器B2經(jīng)通過油口8過閥后通過下面的回油口回油。

1-通節(jié)氣門閥的降檔柱塞2-節(jié)氣門閥輸出壓力，3-通第一制動(dòng)4-通中間調(diào)節(jié)閥，

5-通2~3檔換檔閥，6、7-速控閥壓力油8-通第二制動(dòng)器，9-來自手動(dòng)閥，10-回油口，11-來自“R”檔時(shí)的手動(dòng)閥，

12-通順序動(dòng)作閥，13-通低速滑行調(diào)節(jié)閥圖2-40A1-2檔換檔閥

結(jié)構(gòu)示意圖

第二制動(dòng)器的回油

4586

7

第一制動(dòng)器的回油

2103911

112

②速控閥壓力較高時(shí)，當(dāng)速控閥壓力升高達(dá)到一定程度后，克服彈簧力和節(jié)氣門閥的的壓力，換檔閥閥芯上移（見圖2-40B），來自手動(dòng)閥的壓力油經(jīng)閥口9，過閥后通過閥口8接通了通向第二制動(dòng)器B2的油路（此時(shí)第一制動(dòng)器的回油路被截?cái)�，第一制�?dòng)器經(jīng)油口4到2-3換檔閥回油），使第二制動(dòng)器動(dòng)作，并同時(shí)通過閥口5把手動(dòng)閥的來油接通2-3檔換檔閥。自動(dòng)變速器在二檔工作。

1-通節(jié)氣門閥的降檔柱塞，2-節(jié)氣門閥輸出壓力，3-通第一制動(dòng)器，4-通中間調(diào)節(jié)閥，5-通2~3檔換檔閥，6、7-速控閥壓力油8-通第二制動(dòng)器，9-來自手動(dòng)閥，10-回油口，

11-來自“R”檔時(shí)的手動(dòng)閥，

12-通順序動(dòng)作閥，13-通低速滑行調(diào)節(jié)閥

圖2-40B1-2檔換檔閥

結(jié)構(gòu)示意圖

③當(dāng)手柄置于“L”位時(shí)，當(dāng)操縱手柄置于“L”位時(shí)，來自手動(dòng)閥P’口經(jīng)油口13進(jìn)入低速滑行調(diào)節(jié)閥的上腔,使閥芯下移,接通了倒檔制動(dòng)器B3的油路，由于上腔有效作用面積較大，使1-2檔換檔閥下移。由于上腔有效作用面積較大，當(dāng)操縱手柄置于該位時(shí)，1-2檔換檔閥不能升檔，以適應(yīng)汽車在上下坡時(shí)的控制要求。

6

通2-3

檔換檔閥

349587

102

使第二制動(dòng)器動(dòng)作11

112

圖2-41手柄置于“L”位時(shí)

（2）2-3檔換檔閥

2-3檔換檔閥由換檔閥主閥和中間換檔閥組成。當(dāng)1-2檔換檔閥動(dòng)作，自動(dòng)變速器升入二檔，并把手動(dòng)閥在“D”位時(shí)的“D”口壓力油經(jīng)1-2檔換檔閥接到了2-3檔換檔閥（見圖2-42A所示）。此時(shí)，2-3檔換檔閥并不動(dòng)作，倒檔離合器B3的回油經(jīng)該閥通到手動(dòng)閥“R‘”油路回油。

1-來自手動(dòng)閥的壓力油進(jìn)口，

2-回油口，3-來自節(jié)氣門閥的壓力油入口，4-來自降檔柱塞的壓力油入口，5-流向后離合器的出口，6-流向手動(dòng)閥“R‘”油路，7-經(jīng)1~2檔換檔閥流入的

速控閥壓力油，8-來自1~2檔換檔閥的

管路壓力油

圖2-42A2-3檔換檔閥

結(jié)構(gòu)原理圖

①當(dāng)速控閥壓力較低時(shí)，當(dāng)作用于主閥下部的作用力小于上部的節(jié)氣門閥和彈簧產(chǎn)生的作用力時(shí)，換檔閥不動(dòng)作。（見圖2-42A）

②當(dāng)速控閥壓力較高時(shí)，當(dāng)速控閥產(chǎn)生的作用力大于上部的作用力時(shí)，閥芯上移，自動(dòng)變速器由二檔升至三檔。由于閥芯上移，來自1-2檔換檔閥的管路壓力從2-3檔換檔閥入口8經(jīng)出口5流向后離合器，使后離合器閉合；而第一制動(dòng)器B1此時(shí)從油口9經(jīng)油口2回油，自動(dòng)變速器處于三檔工作狀態(tài)。

5647

321

91-2檔換檔閥的壓力油

圖2-42B高速時(shí)閥芯示意圖

③當(dāng)換檔操縱手柄置于“2”位或“1”位時(shí)，手動(dòng)閥的來油從油口1進(jìn)入中間換檔閥的上腔，經(jīng)油口9到達(dá)中間隨動(dòng)閥，最后接通第一制動(dòng)器的油路，使第一制動(dòng)器動(dòng)作。由于該路壓力是有手動(dòng)閥進(jìn)入，是管路壓力，且中間換檔閥的上部有效作用面積較大，所以中間換檔閥閥芯下移，換檔閥由三檔降為二檔，且使換檔閥主閥不能上移而禁止升檔。

流向直接離合器

來自1-2檔換檔閥

圖2-43當(dāng)手柄置于“2”位或“1”位時(shí)

（3）3-4檔換檔閥

如圖2-44所示，3-4檔換檔閥的上部一個(gè)強(qiáng)制降檔柱塞，彈簧下端才是換檔閥。3-4檔換檔閥和電磁閥一起工作。電磁閥開關(guān)安裝在駕駛室儀表板或換檔操縱手柄上，俗稱O/D開關(guān)。電磁閥控制著換檔閥上腔強(qiáng)制降檔柱塞的控制油路1的通斷。

直接離合器回油

經(jīng)手動(dòng)閥流回油箱

手動(dòng)閥來油

流向第一制動(dòng)器

1-接電磁閥和手動(dòng)閥油路，2-接降檔柱塞油路，3-節(jié)氣門閥油路，4-接超速制動(dòng)器，5-接速控閥油路，6-接油泵出口，7-接超速離合器。

圖2-443-4檔換檔閥結(jié)構(gòu)示意圖

3412765

①當(dāng)O/D開關(guān)沒有打開時(shí)，當(dāng)O/D開關(guān)沒有打開，電磁鐵不通電，油泵來油通過油口1直接作用在3-4檔換檔閥上部強(qiáng)制降檔柱塞的上腔，使該閥不能升檔。

②當(dāng)O/D開關(guān)打開時(shí)，當(dāng)O/D開關(guān)打開，，電磁閥把通過油口1進(jìn)入強(qiáng)制降檔柱塞上腔的油壓經(jīng)電磁閥接通回油，所以，強(qiáng)制降檔柱塞的上腔壓力為零，只要達(dá)到升檔要求，換檔閥的閥芯上行，截?cái)嗔藦挠涂?經(jīng)油口7到達(dá)超速離合器C0的油路，同時(shí)打開了從油口6經(jīng)油口4到達(dá)超速制動(dòng)器B0的油路，使自動(dòng)變速器處于四檔也即超速檔工況。

三、輔助控制閥

在自動(dòng)變速器的電液控制系統(tǒng)中除了上述主要的控制閥外，還有很多其它的輔助控制閥。這些控制閥基本是一些單邊控制閥或雙邊控制閥。一般來說，在系統(tǒng)中它主要起一個(gè)減壓或節(jié)流的作用。1.順序閥

（1）倒檔制動(dòng)順序閥

如圖2-45所示。倒檔順序閥可以看成為一個(gè)普通的壓力順序閥。在零位狀態(tài)（順序閥不動(dòng)作時(shí)）順序閥閥芯在彈簧力的作用下處于下端，當(dāng)進(jìn)口2的油路開通，壓力油首先通過油路3進(jìn)入倒檔制動(dòng)器的外活塞，使外活塞嚙合。然后壓力升高，克服彈簧力以后，順序閥閥芯上行，主油路壓力油經(jīng)油口4進(jìn)入倒檔制動(dòng)器內(nèi)活塞。

1-回油孔，2-主油路，3-通第三制動(dòng)器外活塞，4-第三制動(dòng)器內(nèi)活塞

圖2-45倒檔制動(dòng)器順序閥結(jié)構(gòu)原理圖

2324413

（2）倒檔離合器順序閥

倒檔離合器順序閥主要控制倒檔離合器C2（又稱后離合器）的外活塞。從2~3檔換檔閥接通倒檔離合器C2內(nèi)活塞的油路上，經(jīng)油路5、油口A并聯(lián)到順序閥。

1243

a)當(dāng)手柄置于“R”柄位時(shí)(b)當(dāng)手柄置于“D”柄位時(shí)1-來自2~3檔換檔閥，2-來自手動(dòng)閥“R’”口。3-流向離合器C2外活塞

圖2-46倒檔順序閥結(jié)構(gòu)原理圖

①當(dāng)手柄置于“R”柄位

當(dāng)手柄置于“R”柄位時(shí)（見圖2-46a），從2-3檔換檔閥輸出的壓力油首先使倒檔離合器C2的內(nèi)活塞首先動(dòng)作，壓力升高后，從油路并聯(lián)的油路壓力升高�？朔�彈簧力后，順序閥閥芯右移，從手動(dòng)閥“R’”口經(jīng)油口2到順序閥的壓力油經(jīng)順序閥的油口3接通離合器的外活塞，外活塞嚙合。

②當(dāng)換檔手柄置于“D”柄位時(shí)

當(dāng)換檔手柄置于“D”柄位時(shí)（見圖2-46b），由于手動(dòng)閥的“R”口油路處于回油狀態(tài)，所以油路2處于回油狀態(tài)，沒有壓力，在“D”柄位的1檔和2檔時(shí)，油路1也沒有開通，當(dāng)自動(dòng)變速器處于三檔時(shí)，油路雖1然開通，但由于油路2沒有開通，所以，倒檔離合器不動(dòng)作。

2.其它輔助液壓控制閥

在自動(dòng)變速器液壓系統(tǒng)中，除了以上的主要控制閥和順序閥以外，還有一部分輔助液壓控制閥。這些輔助液壓控制閥多是單邊或雙邊控制閥，這些單雙邊控制閥的閥口，在液壓系統(tǒng)中起節(jié)流或減（穩(wěn)）壓作用。

（1）隨動(dòng)閥①中間隨動(dòng)閥

由于在“2”位或“L”位時(shí)多是利用發(fā)動(dòng)機(jī)制動(dòng)，所以第一制動(dòng)器B1必須動(dòng)作，為了調(diào)節(jié)第一制動(dòng)器的動(dòng)作，應(yīng)用了中間隨動(dòng)閥。在初始狀態(tài)，中間隨動(dòng)閥的閥芯在彈簧的作用下，處于右端，中間換檔閥的來油從油口進(jìn)入后，經(jīng)油路3接通第一制動(dòng)器；在第一制動(dòng)器動(dòng)作后，油壓逐漸升高，作用于隨動(dòng)閥右端的反饋油壓升高，推動(dòng)閥芯左移，關(guān)小控制閥口，起減壓節(jié)流作用。

235

4

1a）中間隨動(dòng)閥(b)低壓隨動(dòng)閥

Z1-回油口，2-來自中間換檔閥，3-接通第一制動(dòng)器B1，

4-來自手動(dòng)閥，5-流向低壓滑動(dòng)換檔閥圖2-47輔助液壓控制閥示意圖

②低壓隨動(dòng)閥（又稱低速滑行調(diào)節(jié)閥）

圖2-47b所示為在A43D中的低壓隨動(dòng)閥（又稱低速滑行調(diào)節(jié)閥），進(jìn)口4接手動(dòng)閥的P‘油口，出口4接1~2檔換檔閥上方的低速滑行變速閥，經(jīng)倒檔制動(dòng)順序閥接通第三制動(dòng)器。該閥的作用和上述中間隨動(dòng)閥的作用一樣，它主要是減小作用于第三制動(dòng)器動(dòng)作時(shí)的沖擊

3.電磁閥

隨著自動(dòng)變速器控制技術(shù)的發(fā)展，由全液壓控制發(fā)展到電液控制，繼而發(fā)展到了智能控制。在液壓控制和電液控制中，主要應(yīng)用了普通電磁閥（即開關(guān)式電磁閥）和比例電磁閥，后者主要是脈寬調(diào)制式的比例電磁閥。

（1）普通開關(guān)式電磁閥

開關(guān)式電磁閥在油路中主要起關(guān)斷或開通某條油路的作用。如圖2-48所示為一種常開式的開關(guān)電磁閥。所謂“常開”即電磁線圈不通電時(shí)由控制油路4和泄油口5是開通的，由于泄油口5的作用，控制油路4處于卸壓狀態(tài)，而固定節(jié)流器2使主油路3的油壓能保持。當(dāng)電磁線圈通電時(shí)，銜鐵下壓，泄油口4被關(guān)閉，則主油路和控制油路4接通。

1-電腦，2-固定節(jié)流器，3-主油路，4-控制油路5-泄油路，6-電磁線圈

7-銜鐵和鐵芯圖2-48普通開關(guān)電磁閥

結(jié)構(gòu)示意圖

（2）比例電磁閥普通脈沖電磁閥

圖2-49a所示為一種普通的脈沖電磁閥，可以把它看作一種高速開關(guān)閥，這種閥和普通的開關(guān)電磁閥一樣，只有開、關(guān)兩種工作狀態(tài)，不過它采用脈寬調(diào)制的方法來控制開關(guān)閥的

342

765

開啟時(shí)間和關(guān)閉時(shí)間。這種周期T不變，通過改變導(dǎo)通時(shí)間來改變占空比的控制方式稱為脈寬調(diào)制式（PWM）。

a)：普通脈沖電磁閥，b)：滑閥式脈沖電磁閥

1-電腦，2-比例電磁鐵，3-銜鐵和鐵芯。4-滑閥，5-濾網(wǎng)，6-主油路，7-泄油口，8-控制油路

圖2-49比例電磁閥結(jié)構(gòu)示意圖

②滑閥式的比例電磁閥。

圖2-49b為滑閥式的比例電磁閥。這種滑閥式比例電磁閥的控制方式有多種方法。即使是利用脈沖調(diào)治也有脈寬調(diào)制（PWM）、脈幅調(diào)治（PAM）、脈碼調(diào)治（PCM）、脈頻調(diào)治（PFM）和脈數(shù)調(diào)治（PNM）。常用為脈寬調(diào)制和脈碼調(diào)治，圖示為脈寬調(diào)制的方法，還是利用對占空比的調(diào)整來控制輸出油路的壓力。在其它系統(tǒng)中還經(jīng)�？梢钥吹揭阅�擬量來控制的比例閥。

4.球閥

在自動(dòng)變速器中有很多球閥，在系統(tǒng)圖中也可以看到它們有各種符號。作為球閥的一種最基本的應(yīng)用就是作為單向閥來使用。在自動(dòng)變速器中，除了作為單向閥使用外，它還有其它的一些功用。

（1）安全閥如圖2-50所示為在自動(dòng)變速器中的應(yīng)用的安全球閥的結(jié)構(gòu)示意圖。它一般并聯(lián)在主油路上。當(dāng)主油路壓力低于彈簧力時(shí)，球閥擋住泄油口。當(dāng)主油路壓力大于彈簧力時(shí)，但簧壓縮，主油路的壓力油經(jīng)泄油口泄出，保證了系統(tǒng)的安全。

a)-壓力低于調(diào)定值時(shí)(b)-壓力大于調(diào)定值時(shí)

圖2-50安全閥示意圖

(2)反向快出閥

圖2-51在自動(dòng)變速器中用以控制離合器或制動(dòng)器的反向快出閥。在離合器或制動(dòng)器的嚙合過程中，鋼球擋住了一個(gè)節(jié)流孔，只能通過一個(gè)節(jié)流孔向離合器或制動(dòng)器供油，流量較小，速度較慢，所以沖擊也較小。在脫開嚙合的過程中，油液反向從離合器或制動(dòng)器中流出，鋼球脫離了節(jié)流孔，所以反向流量較大，離合器或制動(dòng)器的脫開過程較快。

圖2-51反向快出閥

a)慢進(jìn)

(3)流向控制閥

圖2-52所示由油液流向自動(dòng)控制的單向球閥。鋼球在一個(gè)類似于梭閥的腔內(nèi)滑動(dòng)。油液流向不同，鋼球關(guān)斷的油路不同，應(yīng)用油流的流動(dòng)方向控制單向閥。

(b)快出

圖2-52流向控制閥

四．減振器

在自動(dòng)變速器中，為了防止離合器或制動(dòng)器的過快嚙合而引起換檔沖擊，除了在控制閥上采取了一定的措施以外，還在某些制動(dòng)器或離合器（例如第二制動(dòng)器B2、前后離合器C1、C2）的進(jìn)油路上并聯(lián)一個(gè)減振器（即蓄能器）。

1.減振器的基本結(jié)構(gòu)

如圖2-53a所示為A43D的減振器結(jié)構(gòu)，在減振器活塞上方的油路3是直接接通油泵出口，由于上方的有效作用面積較小，所以，作用在活塞上方的油壓也只是作為背壓。當(dāng)節(jié)氣門開度較大時(shí)，油壓較高，減振器被壓較大，它降低了減振器吸收沖擊的能力，但它加快了換檔過程，防止在大動(dòng)力下傳遞換檔時(shí)執(zhí)行元件打滑。以滿足汽車在各種行駛條件下對換檔過程的不同要求。

2.減振器控制閥

圖2-53b為A340E自動(dòng)變速器中的蓄能器（減振器）控制閥，這是一個(gè)出口反饋的單邊控制閥。這個(gè)閥芯的下端作用著節(jié)氣門閥輸出的壓力油和彈簧，上端有該閥輸出反饋的油壓，上端的作用面積小，而下端的作用面積大，節(jié)氣門閥開度越大，節(jié)氣門閥輸出的壓力越高，則閥芯上移越多，閥口開度越大，減壓作用越小而輸出的流量越大，則使減振器的減振作用小。執(zhí)行機(jī)構(gòu)的動(dòng)作越快。

(a)減振器結(jié)構(gòu)示意圖(b)減振器控制閥1-接第二制動(dòng)器，2-接后離合器，3-接主油路或其它油路，4-接前離合器，

5-接油泵出口，6-接減振器活塞上方，7-節(jié)氣門閥輸出油壓

圖2-53減振器和調(diào)節(jié)閥示意圖

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