《自动变速器》PPT课件

自动变速器1．自动变速器组成1.液力变矩器；2.齿轮变速机构；3.控制系统；4.冷却、润滑系统2、液力变矩器基本构造液力变矩器组成图泵轮：泵轮与变矩器壳体连成一体，其内部径向装有许多扭曲的叶片，叶片内缘则装有让变速器油液平滑流过的导环。变矩器壳体与曲轴后端的驱动盘相连接。涡轮：涡轮上也装有许多叶片。但涡轮叶片的扭曲方向与泵轮叶片的扭曲的方向相反。涡轮中心有花键孔与变速器输入轴相联。这是变速器输入轴，涡轮通过花键装在输入轴上，泵轮叶片与涡轮叶片相对安置，中间有3～4mm的间隙。导轮：导轮位于泵轮与涡轮之间，通过单向自由轮安装在与变速器壳体连接的导管轴上。它也是由许多扭曲叶片组成。3、电风扇演示变矩器原理示意图电风扇A通电，B不通电，电风扇A将以空气为介质带动电风扇B转动。如果我们在电风扇A与B之间加一个导管，将电风扇B出来的空气引导到A的背面，对电风扇A来说起增益作用，是有利的。如果电风扇B出来的空气引导到A的正面，对电风扇A来说起阻尼做用，是有害的。用空气传递动力会有能量损失，且电风扇B的转速永远小于A的转速。如果我们将电风扇A与B用一个轴连接在一起，此时电风扇A可直接带动B同速转动，就没有能量损失。此时的电风扇A相当于液力变矩器的泵轮，电风扇B相当于涡轮，导管相当于导环，空气相当于自动变速器油，连接轴相当于锁止离合器。5．液力变矩器涡流与环流当发动机曲轴带动泵轮旋转时，泵轮带动自动变速器油一起旋转，在离心力的作用下，自动变速器油从叶片的内缘向外缘流动。冲击涡轮的叶片，自动变速油沿着涡轮叶片由外向内流动，冲击到导轮叶片，然后沿着导轮叶片流动，回到泵轮进入下一个循环。我们把从泵轮、涡轮、导轮又到泵轮的液体流动叫涡流。自动变速器油在进行涡流的同时，又绕曲轴中心线旋转，我们把液体绕轴线旋转的流动，称为环流。6.单向离合器的工作原理1）单向离合器的组成：由外座圈，内座圈、保持架、楔块等组成。2）工作原理：当内座圈固定时，外座圈顺时针方向转动楔块不锁止，外座圈可自由转动；当外座圈逆时针转动时，楔块锁止，外座圈不能转动。保持架的作用是使楔块总是朝着锁止外座圈的方向略微倾斜，以加强楔块的锁止功能。单向离合器.avi7．锁止离合器锁止离合器的组成：减振盘：它与涡轮连接在一起，减振盘上装有减振弹簧，在离合器接合时，防止产生扭转振动。锁止离合器：通过凸起卡在减振盘上，可在油压的作用下轴向移动。离合器壳：它与泵轮连接在一起，前盖上粘有一层摩擦材料，以增加离合器接合时的摩擦力。工作原理1．当车辆低速行驶时，自动变速器油由锁止离合器从动盘的前端流入，所以锁止离合器从动盘前端及后端的压力基本相等，使锁止离合器不起作用，分离。此时，变矩器起变速变扭作用。2．当车辆高速行驶时，信号阀中的滑阀向上移动，使继动阀中的滑阀也向上移动，改变油路，油液从锁止离合器的后端流入，锁止离合器与前盖之间的油液被排出，两面的压力不等，使其向前移动，锁止离合器接合。此时，动力传递路线为：前盖---锁止离合器--变速器输入轴。锁止离合器.gif8．行星齿轮机构的它由太阳轮或称为中心轮、行星齿轮、行星齿轮架，通常简称为行星架、齿圈等组成。行星齿轮为轴转式齿轮系统，与定轴式齿轮系统一样，也可以变速、变矩。行星齿轮机构传动9．行星齿轮工作原理1)齿圈固定，太阳轮主动，行星架被动从演示中可以看出，此种组合为降速传动，通常传动比一般为2.5～5，转向相同。2)齿圈固定，行星架主动，太阳轮被动。从演示中可以看出，此种组合为升速传动，传动比一般为0.2～0.4，转向相同。3)太阳轮固定，齿圈主动，行星架被动。从演示中可以看出，此种组合为降速传动，传动比一般为1.25～1.67，转向相同。4)太阳轮固定，行星架主动，齿圈被动从演示中可以看出，此种组合为升速传动，传动比一般为0.6～0.8，转向相同。5)行星架固定，太阳轮主动，齿圈被动从演示中可以看出此种组合为降速传动，传动比一般为1.5～4，转向相反。6)行星架固定，齿圈主动，太阳轮被动从演示中可以看出此种组合为升速传动，传动比一般为0.25～0.67，转向相反。7)把三元件中任意两元件结合为一体的情况当把行星架和齿圈结合为一体作为主动件，太阳轮为被动件或者把太阳轮和行星架结合为一体作为主动件，齿圈作为被动件的运动情况。从演示中我们可以看出，行星齿轮间没有相对运动，作为一个整体运转，传动比为1，转向相同。汽车上常用此种组合方式组成直接档。8)三元件中任一元件为主动，其余的两元件自由从分析中可知，其余两元件无确定的转速输出。第六种组合方式，由于升速较大，主被动件的转向相反，在汽车上通常不用这种组合。其余的七种组合方式比较常用。11．离合器1.离合器的组成卡环：它安装在输入轴转鼓的卡环槽内，限制活塞的行程。输出转鼓：其中心有齿形花键与输出轴相连，边缘有键槽。钢片：是光板，外缘有矩形花键与输入轴转鼓内键槽相连。摩擦片：内圆有花键，与行星齿轮某一元件相连接，其表面有铜基粉末冶金层或合成纤维层，以增大摩擦力。钢片与摩擦片相间排列，可轴向移动。弹簧座卡环：安装在输入轴卡环槽内。许多个回位弹簧沿圆周方向均匀分布。2.工作原理当离合器结合时，控制油压通过输入轴中心孔进入活塞，克服回位弹簧力将钢片和摩擦片压紧，产生摩擦力。这时动力从输入轴经过离合器传到输出轴，当需要离合器分离时，控制油压通过原来的管路排出，由于回位弹簧的作用，活塞回到初始的位置，摩擦片和钢片分离，动力不能传递。3.离合器动力传递路线12．带式制动器1.带式制动器组成：制动鼓：它与行星齿轮的某一元件相连接。制动带：围在转鼓的外圆上，它的外表面是钢带，内表面有摩擦材料，制动带的一端用锁销固定在自动变速器壳体上，另一端与液压油缸的推杆相接触。油缸：它固定在自动变速器壳体上，其内部有活塞和推杆相连接。2.带式制动器的工作原理当液压缸无油压时，制动带与鼓之间要有一定的间隙，制动鼓可随与它相连的行星排元件一同转动。当液压缸通油压时，作用在活塞上油压力推动活塞，使之克服回位弹簧的弹力而移动，活塞上的推杆随之向外伸出，将制动带压紧在制动鼓上，于是制动鼓被固定而不能转动，此时，制动器处于制动状态。Gif.13．片式制动器1)片式制动器组成：动画固定架，有许多槽，它通过螺钉与变速器壳体相连接，固定架上有控制油道孔。钢片外缘上有花键，与固定架上的槽或与变速器壳体上的花键槽相连接，是不动件。摩擦片内圆上有花键，与行星齿轮的某元件相连接。活塞安装在活塞缸内，回位弹簧作用在活塞上。2)工作原理当需要制动行星架时，控制油压进入活塞油缸，推动活塞压缩回位弹簧，将摩擦片、钢片压紧，由于钢片与自动变速器壳体相连接，所以行星架制动不转。制动器不起作用时，控制油液排出油缸，由于回位弹簧的作用，活塞回到原来位置。动画14．辛普森式行星齿轮变速机构工作原理一、D-1挡工作原理1．在D-1挡时，控制系统使离合器C0、C1接合，单向离合器F2参加工作。D-1档工作原理2．对超速行星排来说，离合器C0接合，将行星架与太阳轮连接在一起，超速行星齿轮排自锁，作为一体转动，传动比为1。D-1档工作原理23．对三挡变速部分来说，前传动轴通过离合器C1带动后传动轴、后排齿圈转动，单独看后排行星齿轮机构，齿圈顺时针输入，带动太阳轮逆时针转动。D-1档工作原理34．再单独看前排行星齿轮机构，太阳轮将动力传到前排行星齿轮机构后，由于单向离合器不允许前排行星架逆时针转动，所以当太阳轮逆时针转动时，行星架不转，齿圈顺时针转动，带动输出轴转动，向外输出。D-1档工作原理45．在整个传动过程中，经过两排行星齿轮降速，变速器处于一挡。D-1档工作原理5二、L挡工作原理1．L挡时离合器C0、C1接合、制动器B3制动。二、L挡工作原理12．对超速行星排来说，离合器C0接合，将行星架与太阳轮连接在一起，超速行星齿轮排自锁，作为一体转动，传动比为1。二、L挡工作原理23．对三挡变速部分来说，前传动轴通过离合器C1带动后传动轴、后排齿圈转动，单独看后排行星齿轮机构，齿圈顺时针输入，带动太阳轮逆时针转动。二、L挡工作原理34．再单独看前排行星齿轮机构，太阳轮将动力传到前排行星齿轮机构后，由于制动器B3不允许前排行星架转动，所以当太阳轮逆时针转动时，行星架不转，齿圈顺时针转动，带动输出轴转动，向外输出。二、L挡工作原理45．与D-1挡工作元件比较，L挡时，制动器B3制动前排行星架，所以在正向传动中，即由发动机向车轮传动时，L挡工作原理与D-1挡完全相同，但是在反向传动时，即由车轮向发动机传动时，由于B3制动了前排行星架，所以在L挡时反拖。而D-1挡不反拖。二、L挡工作原理5三、Ｄ－2挡工作原理1．Ｄ－2挡时离合器Ｃ0、C1接合、制动器B2制动、单向离合器F1参加工作。三、Ｄ－2挡工作原理12．同D-1挡一样，C0接合时，超速行星排的传动比是1。三、Ｄ－2挡工作原理23．对三挡变速机构来说，C1接合，动力传到后排齿圈，这些同于一挡。制动器B2和单向离合器F1工作，不允许太阳轮逆时针转动，允许顺时针转动。对于后排行星齿轮机构来说，齿圈顺时针输入，力图使太阳轮逆时针转动，而太阳轮不动，所以齿圈带动行星架转动，行星架带动输出轴转动而输出。对于前排行星齿轮机构来说，齿圈顺时针转动，行星架自由转动，不影响后排行星齿轮机构输出。三、Ｄ－2挡工作原理34．由于是齿圈带动行星架转动，所以是减速传动，变速器处于二挡。三、Ｄ－2挡工作原理4四、2-2挡1．2-2挡时离合器C0、C1接合、制动器B1制动。四、2-2挡12．当选挡手柄位于2位置时，自动变速器可以有1挡和2挡，2-1挡工作原理与D-1挡相同，这里不再赘述。四、2-2挡23．与D-2挡工作元件比较，在D-2挡时，太阳轮由单向离合器F1、制动器B2控制不允许其逆时针转动，允许顺时针转动，而在2-2挡时，太阳轮由制动器B1控制既不能顺时针转动，也不能逆时针转动，所以在正向传动中，即由发动机向车轮传动时，2-2挡工作原理与D-2挡完全相同，但是在反向传动时，即由车轮向发动机传动时，由于B1制动了太阳轮，所以在2-2挡时反拖。四、2-2挡34．2-2挡动力传递线路与D-2挡相同。四、2-2挡4五、Ｄ－3挡工作原理1．Ｄ－3挡时离合器Ｃ0、C1、C2接合。五、Ｄ－3挡工作原理12．同D-1挡一样，C0接合时，超速行星排1：1的输出。五、Ｄ－3挡工作原理23．对三挡变速机构来说，C1接合，动力传到后排齿圈，这些也同于一挡。C2接合，动力传给太阳轮。对于后行星齿轮排来说，齿圈和行星架都与中间轴连接，所以后行星齿轮排自锁，由此也导致了整个前后排行星齿轮自锁，所以，前后行星齿轮作为一个整体转动向外输出。五、Ｄ－3挡工作原理34．由于超速行星排和三档齿轮排传动比均为1，所以整个传动的传动比为1，通常称为直接挡。五、Ｄ－3挡工作原理4六、Ｄ－4挡工作原理1．Ｄ－4挡时制动器B0制动、离合器C1、C2接合。六、Ｄ－4挡工作原理12．对超速部分来说，B0制动，制动太阳轮，超速行星排中行星架输入，太阳轮固定，齿圈输出，传动比小于1，为超速传动。六、Ｄ－4挡工作原理23．对于三挡部分来说，传动同于D-3挡，即传动比为1。六、Ｄ－4挡工作原理34．超速部分与三挡部分合起来整个传动为超速传动。变速器处于4挡。六、Ｄ－4挡工作原理4七、R挡工作原理1．当选挡手柄在R位置时为倒挡，倒挡时离合器C0、C2接合，制动器B3制动。七、R挡工作原理12．同D-1挡一样，C0接合时，超速行星排1：1的输出。七、R挡工作原理23．C2接合时，动力传给太阳轮。当制动器B3制动时，制动前排行星架，对前排行星齿轮机构来说，太阳轮顺时针输入，行星架制动，齿圈逆时针减速输出。七、R挡工作原理34．自动变速器倒挡传动。七、R挡工作原理415．拉威娜式齿轮变速机构15-1．1挡的工作原理1）1挡时离合器C2接合、单向自由轮F参加工作。15-1．1挡的工作原理12）离