丰田大霸王凯美瑞U660E自动变速器动力传递路线分析.docx

丰田大霸王凯美瑞U660E自动变速器动力传递路线分析.docx

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丰田大霸王凯美瑞U660E自动变速器动力传递路线分析

丰田大霸王、凯美瑞U660E自动变速器动力传递路线分析

内容简介：

新款丰田大霸王、凯美瑞采用了U660E自动变速器，U660E为6速自动变速器，利用一个拉威那式行星齿轮组和一个简单的U/D行星齿轮机构。

换档原件只有2个离合器，3个制动器和1个单向离合器。

U660E变速器可以说是比较经典的动力传递实现－简单的6速变速器！

相关链接：

　　自动变速器动力传递路线分析必看：

单级行星排和双级行星排传动规律总结

　　采用拉威那行星排的经典四速变速器：

大众01M、01N动力传递路线分析

　　同样是拉威那行星排加一个单级行星排，大众01V只有五个前进档，而本文的U660自动变速器有六个前进档：

　　大众01V在01M和01N四速基础上加了一个单级行星排，实现五速变速器

　　新款丰田大霸王、凯美瑞采用了U660E自动变速器，U660E为6速自动变速器，利用一个拉威那式行星齿轮组和一个简单的U/D行星齿轮机构。

换档原件只有2个离合器，3个制动器和1个单向离合器。

U660E变速器可以说是比较经典的动力传递实现－简单的6速变速器！

丰田U660E自动变速器基本参数图：

油液容量及种类

　　丰田大霸王、凯美瑞U660E自动变速器执行元件采用一个拉威那式行星齿轮组和一个简单的U/D行星齿轮机构，如下图所示：

凯美瑞U660E自动变速器执行元件布置图

三优网站提供的丰田U660E变速器执行元件图

　　拉威那行星齿轮组：

前排有两级行星排，前太阳轮与短行星齿轮啮合、短行星齿轮与长行星齿轮啮合、由长行星齿轮与齿圈啮合；后排为闪单级行星排，后太阳与长行星齿轮啮合、长行星齿轮与齿圈啮合；两排共用行星架和齿圈。

U660E变速器采用行星架作为输出。

　　离合器C1：

连接输入与后太阳轮；

　　离合器C2：

连接输入与拉威那公共齿圈；

　　制动器B2：

制动拉威那公共齿圈；单向离合器F1：

单向锁止拉威那公共齿圈，防止拉威那公共齿圈逆转；

　　U/D行星排：

为一个单级行星排，制动器B3用于制动U/D行星排齿圈，而制动器B1制动U/D行星排行星架；

　　注：

U/D行星排行星架与拉威那前排太阳轮串联！

丰田U660E变速器各档位执行元件图

　　1　丰田U660E变速器一档动办传递路线分析

丰田U660E变速器一档动办传递路线图

　　一档时，离合器C1接合，单向离合器F1锁止或制动器B2制动。

　　输入通过离合器C1驱动后太阳轮顺转，因为后太阳轮、拉威那公共齿圈和拉威那公共行星架共同组成单级行星排，齿圈力图逆转，但是被F1锁止或被B2制动，所以拉威那公共行星架在太阳轮的驱动下顺转输出，形成一档。

　　注意两点：

一点是一档时只有拉威那行星排参与动力传递；另一点是单向离合器F1锁止时不具有发动机制动作用，当制动器B2参与制动后具用发动机制动作用。

　　2　丰田U660E变速器二档动办传递路线分析

　　二档时，离合器C1接合，制动器B1制动；

丰田U660E变速器二档动办传递路线图

　　一档时，前太阳轮自由逆转（因为后太阳轮顺转驱动长行星齿轮逆转，长行星齿轮逆转驱动短行星齿轮顺转，短行星齿轮逆转驱动前太阳轮自由逆转）。

升为二档后，制动器B1制动前太阳轮，前太阳轮不能逆转，短行星齿轮的顺转将带动拉威那公共行星架在绕固定的后太阳轮顺转，所以拉威那公共行星架的转速将比一档提高，升高到二档。

　　注：

升为二档后，拉威那公共齿圈将自由顺转，所以单向离合器F1解锁。

 　　3　丰田U660E变速器三档动办传递路线分析

　　三档时，离合器C1接合，制动器B3制动；

丰田U660E变速器三档动办传递路线图

　　二档时，制动器B1制动拉威那前太阳轮，升为三档后，制动器B1解除制动，而制动器B3制动U/D行星排齿圈，所以U/D行星排行星架在太阳轮的驱动下顺转减速旋转，拉威那行星排前太阳轮与UD行星排行星架串联同速同向旋转。

即从二档升为三档后，拉威那前太阳轮由固定变为低速顺转，带动拉威那公共行星架转速较二档提高，形成三档。

　　4　丰田U660E变速器四档动办传递路线分析

　　四档时，离合器C1接合，离合器C2接合；

丰田U660E变速器四档动办传递路线图

　　四档时，离合器C1和C2的接合，使拉威那行星排齿圈和后太阳轮均与输入连接，所以行星架同速旋转，形成直接档。

　　5　丰田U660E变速器五档动办传递路线分析

　　五档时，离合器C2接合，制动器B3制动；

丰田U660E变速器五档动办传递路线图

　　五档时，离合器C2接合驱动拉威那齿圈顺转，如果前太阳轮被固定，则拉威那行星架将在齿圈的驱动下同向增速驱出（这实际上六档），但是前太阳轮并没有被固定，而是低速顺转（因为制动器B3制动了UD齿圈，所以UD行星架低速顺转带动前太阳轮代速顺转），使行星架的转速相对于太阳轮被固定时转速有所降低，从而形成五档。

　　6　丰田U660E变速器六档动办传递路线分析

　　六档时，离合器C2接合，制动器B1制动；

丰田U660E变速器六档动办传递路线图

　　7　丰田U660E变速器R档动办传递路线分析

　　倒档时，制动器B2和B3制动；

丰田U660E变速器倒档动办传递路线图  

自动变速器动力传递路线分析

（一）基本单级和双级行星齿轮机构传动分析

内容简介：

自动变速器的齿轮机构多数为行星齿轮机构，由两个到三个行星排，利用多个离合器和制动器，实现某些元件作为输入，制动某些元件，组合出不同的传动比，从而实现换档过程。

而行星齿轮机构因为有齿轮的公转和自转，配合不同行星排组合、不同离合器和制动器组合，传动过程复杂。

本站文章来源于汽车维修与保养、汽车维修技师等杂志发表的自动变速器传动路线原理，其中加入了本站站长对自动变速器的理解和认知！

自动变速器液力变矩器、齿轮变速机构、液压控制系统和电子控制系统组成。

其中齿轮变速机构分为固定平行轴式和行星齿轮式两种。

除本田自动变速器采用固定平行轴式外，多数自动变速器齿轮变速机构采用行星齿轮式。

行星齿轮机构利用两个到三个行星排，配合多个离合器、制动器和单身离合器，组合出不同的传动比，从而实现换档过程。

行星齿轮机构可分为单级行星齿轮机构和双级行星齿轮机构。

一　单排单级行星齿轮机构的传动规律分析：

　　最简单的行星齿轮机构由一个太阳轮、一个内齿圈和一个行星架和多个行星齿轮组成，但是用于传递动力的有太阳轮、齿圈和行星架，也就是说，行星齿轮机构的三个构件是太阳轮、齿圈和行星架。

结构如图所示：

1－太阳轮；2－行星齿轮；3－齿圈；4－行星架

单级行星齿轮机构图

　　1　单级行星齿轮机构太阳轮、齿圈和行星架齿数的规律

　　在单级行星齿轮机构中，太阳轮和齿圈的齿数是可以数出来的，而行星架的齿数是多少呢？

其中的原理计算我不写了，写了相信也没有人看的，我就直接说结论吧：

　　行星架的齿数＝太阳轮齿数＋齿圈的齿数；也说是说行星架齿数＞行星架齿数＞太阳轮齿数。

　　2　单级行星齿轮机构太阳轮、齿齿圈和行星架运动方向规律总结

　　想想，如果让太阳轮顺转，将带动行星齿轮绕行星齿轮轴逆转，若此时将行星架固定不动，行星齿轮的逆转将带动齿圈逆转。

也就是说，若将行星架固定，太阳轮和齿圈的运动方向相反。

还是太阳轮顺转带动行星齿轮绕行星齿轮轴逆转。

若将齿圈固定，逆转的行星齿轮将绕内齿圈行走，从而带动行星架顺转。

也说是说若将齿圈固定，太阳轮和行星架的运动方向相反。

那么若是将太阳轮固定，行星架与内齿圈的运动方向相同还是相反呢？

我不再推导了，直接说结果吧：

单级行星齿轮机构太阳轮、齿齿圈和行星架运动方向规律总结图

　　3　如何实现直接档传动

　　如果将三者中太阳轮、齿圈和行星架的任何两个连接为一体，则整个行星齿轮机构以同一速度旋转。

对于自动变速器多数的三档（直接档）时，常常是要用两个离合器，这两个离合器将输入轴动力传给太阳轮、齿圈和行星架中的两个，则第三个输出的转速与输入相同，即行成了直接档。

二　单排双级行星齿轮机构的传动规律分析

1－齿圈；2－太阳轮；3－行星齿轮；4－行星齿轮；5－行星架；

　　单排双级行星齿轮机构与单排单级行星齿轮机构相比，多了一组啮合行星齿轮,也就是说太阳轮通过两组行星齿轮（称为双级即是这的原因吧）后将动力传给了齿圈了。

　　1　双级行星齿轮机构太阳轮、齿圈和行星架齿数的规律

　　在单级行星齿轮机构中，行星架的齿数＝太阳轮齿数＋齿圈的齿数；也说是说行星架齿数＞行星架齿数＞太阳轮齿数。

而在双级行星齿轮机构中，行星架的假想齿数是内齿圈齿数减去太阳轮齿数。

即

　　行星架的齿数＝齿圈的齿数－太阳轮齿数；

　　所以在双级行星齿轮机构中，齿圈齿数是最多的，而太阳轮和行星架的齿数不同的设计中有可能是太阳轮多，也可能是行星架齿数多。

　　2　双级行星齿轮机构太阳轮、齿齿圈和行星架运动方向规律总结

　　在在单级行星齿轮机构中，太阳轮与齿圈转向相反，但是双级中，因为中间多加了一级行星齿轮，这一导以反了，也就是说太阳轮与齿圈转向相同了。

其它的我就不分析了，直接看结果规律吧：

双级行星齿轮机构太阳轮、齿齿圈和行星架运动方向规律总结图

　　3　如何实现直接档传动

　　与单级行星齿轮机构相同，对于双级，如果将三者中太阳轮、齿圈和行星架的任何两个连接为一体，则整个行星齿轮机构以同一速度旋转，形成直接档。

三　自动变速器行星齿轮机构规律介绍

　　自动变速器实际应用中常常采用多排行星齿轮机构，各车型自动变速器采用的行星齿轮机构连接方式不同，执行元件（即离合器、制动器和单向离合器）作用布置不同。

对于各种车型自动变速器传动原理分析，各类汽车维修杂志也基本上写的不能再写了。

实际上许多自动变速器传动基本相同，所以从规律上来说，主要的四大类有：

辛普森结构、单向串联式、双向串联式和拉维那式。

本站在后面将一一分析各种齿轮机构传动路线、规律和重点难点。

自动变速器动力传递路线分析

（二）辛普森式行星齿轮机构传动原理

内容简介：

本期自动变速器传动路线分析首先要分析的是辛普森式行星齿轮机构的换档原理。

相信上过汽车维修培训学校的汽车维修工有想法了：

我们在学校学的就是辛普森式行星齿轮机构的变速器！

确实是这样，在多数汽车维修技术培训学校的的自动变速器课程，都是以丰田的辛普森式行星齿轮机构分析自动变速器的换档原理和过程。

为什么呢？

本期自动变速器传动路线分析首先要分析的是辛普森式行星齿轮机构的换档原理。

相信上过汽车维修培训学校的汽车维修工有想法了：

我们在学校学的就是辛普森式行星齿轮机构的变速器！

确实是这样，在多数汽车维修技术培训学校的的自动变速器课程，都是以丰田的辛普森式行星齿轮机构分析自动变速器的换档原理和过程。

为什么呢？

　　原因有三点：

　　1　一是丰田早期的自动变速器如140、140E、340E等自动变速器全部采用辛普森式行星齿轮机构，这些自动变速器在国内现在很容量买到，几百元一个，所以学校从自动变速器的购置成本上优先考虑的就是中田的辛普森式自动变速器了

说明一点：

现在丰田的自动变速器已不再采用辛普森式行星齿轮机构了！

　　2　辛普森式行星齿轮机构变速器的相关书籍、资料较多，教师很容易得到这些变速器的相关资料。

　　3　辛普森式式行星齿轮机构是一个经典，我是这么认为的，他内部的离合器、制动器、单向离合器、齿轮机构的在各档位的组合适应了当时自动变速器液压和电控技术的要求！

为什么这么说呢，看本站站长给你详解辛普森式行星齿轮构的传动原理。

　　辛普森式行星齿轮机构的特点：

　　辛普森式行星齿轮机构有两个单级行星排，这两个行星排的元件却有两个太阳轮、两个行星架和两个齿圈。

但是这两个行星排的太阳轮是公共的，也就是说两个行星排共用一个太阳