辛普森行星齿轮变速装置结构与工作原理PPT格式课件下载.ppt

1、连并与输出轴相连。单元三单元三 行星齿轮变速装置行星齿轮变速装置2A43D自动变速器行星齿轮变速装置总体结构 单元三单元三 行星齿轮变速装置行星齿轮变速装置3辛普森式行星齿轮变速装置（辛普森式行星齿轮变速装置（A43D）结构简图表示方法）结构简图表示方法图图3-403-40辛普森式三行星排自动变速器行星齿轮变速装置结构简图辛普森式三行星排自动变速器行星齿轮变速装置结构简图单元三单元三 行星齿轮变速装置行星齿轮变速装置4表3-3三行星排辛普森式行星齿轮变速装置换档执行元件工作表档位档位档位档位离合器离合器制动器制动器单向离合器单向离合器C C0 0C C1 1C C2 2B B0 0B B1 1

2、B B2 2B B3 3F F0 0F F1 1 F F2 2P P驻车驻车R R倒档倒档N N空档空档D D1 12 23 3O/DO/D2 2或或S S1 12 23 3L L1 12 2单元三单元三 行星齿轮变速装置行星齿轮变速装置5（1）R档（倒档）传动分析、转矩传动路线和传动比计算档（倒档）传动分析、转矩传动路线和传动比计算倒档时倒档时C0、C2、F0工作，同时制动器工作，同时制动器B3也工作。也工作。图3-42a倒档时行星齿轮变速装置传动分析简图（C0、C2、F0、B3工作）2.辛普森式行星齿轮变速装置（辛普森式行星齿轮变速装置（A43D）传动分析、转）传动分析、转 矩传动路线和传

3、动比计算矩传动路线和传动比计算单元三单元三 行星齿轮变速装置行星齿轮变速装置6图图3-42b3-42b倒档时行星齿轮变速装置传动结构简图倒档时行星齿轮变速装置传动结构简图单元三单元三 行星齿轮变速装置行星齿轮变速装置7图图3-42c3-42c倒档时行星齿轮变速装置传动仿真图倒档时行星齿轮变速装置传动仿真图单元三单元三 行星齿轮变速装置行星齿轮变速装置81）R档转矩传动分析档转矩传动分析从表从表3-3中可知，中可知，R档时档时C0、C2、F0、B3工作。如图工作。如图3-42所示，所示，C0与与F0工作后，使超速行星排太阳轮与行星架相连，齿圈不连自连，工作后，使超速行星排太阳轮与行星架相连，齿圈

4、不连自连，超速行星排变为一个刚体，其传动比为超速行星排变为一个刚体，其传动比为1。又因。又因C2离合器工作，把共离合器工作，把共用太阳轮与超速行星排的齿圈相连，所以二、三行星排的太阳轮便用太阳轮与超速行星排的齿圈相连，所以二、三行星排的太阳轮便在超速行星排齿圈带动下顺时针旋转，而此时第二排行星架被在超速行星排齿圈带动下顺时针旋转，而此时第二排行星架被B3制制动，所以在共用太阳轮主动顺时针旋转时，其轮齿必给第二排行星动，所以在共用太阳轮主动顺时针旋转时，其轮齿必给第二排行星轮一个作用力，二排行星轮必在行星架上逆时针自转（两齿轮外啮轮一个作用力，二排行星轮必在行星架上逆时针自转（两齿轮外啮合），二

5、排行星轮逆时针自转时，必给二排齿圈轮齿一个作用力，合），二排行星轮逆时针自转时，必给二排齿圈轮齿一个作用力，二排齿圈必逆时针旋转（两齿轮内啮合）而输出倒档。二排齿圈必逆时针旋转（两齿轮内啮合）而输出倒档。在第三排，共用太阳轮主动顺时针旋转，而行星架被动逆时针旋转在第三排，共用太阳轮主动顺时针旋转，而行星架被动逆时针旋转（两齿轮外啮合），但因太阳轮转速高于行星架的转速，所以行星（两齿轮外啮合），但因太阳轮转速高于行星架的转速，所以行星轮高转速逆时针旋转，使第三排齿圈也高转速空转，但对第二排输轮高转速逆时针旋转，使第三排齿圈也高转速空转，但对第二排输出不干涉。出不干涉。单元三单元三 行星齿轮变速装

6、置行星齿轮变速装置93）R档传动比计算档传动比计算从图从图3-43的传动过程可知，在的传动过程可知，在R档时动力是直接由第二排传出，用第二行档时动力是直接由第二排传出，用第二行星排运动方程计算传动比即可。第二行星排运动方程为星排运动方程计算传动比即可。第二行星排运动方程为 n1+a.n2（1+a）n3=0 上式中，上式中，n1、n2、n3分别为第二排太阳轮、齿圈和行星架转速。分别为第二排太阳轮、齿圈和行星架转速。a=Z2齿圈齿数齿圈齿数/Z1太阳轮齿数太阳轮齿数1。将将n3=0代入上式中，得代入上式中，得:n1+a.n2=0 n1=-an2 n1/n2=-a1即主动轴转数大于输出轴转速，是减速

7、传动，式中的即主动轴转数大于输出轴转速，是减速传动，式中的“”号表示主被动号表示主被动旋转方向相反。旋转方向相反。用运动方程计算用运动方程计算R档传动档传动比比2）R档（倒档）转矩传动路线：档（倒档）转矩传动路线：超速行星排行星架超速行星排行星架超速行星排行星轮超速行星排行星轮超速行星排齿圈超速行星排齿圈中间轴中间轴C2共用太阳轮共用太阳轮前行星排行星轮前行星排行星轮前行星排齿圈（后行星架）前行星排齿圈（后行星架）输出轴。输出轴。单元三单元三 行星齿轮变速装置行星齿轮变速装置10用矢量图计算倒档传动比和传动方向用矢量图计算倒档传动比和传动方向 第1排矢量图 第2排矢量图 第3排矢量图图图3 3

8、43 43 倒档时行星齿轮机构运动矢量图倒档时行星齿轮机构运动矢量图单元三单元三 行星齿轮变速装置行星齿轮变速装置112）用矢量图法计算）用矢量图法计算R档传动比和传动方向档传动比和传动方向R档时第一行星排运动矢量图如图档时第一行星排运动矢量图如图3-43中第中第1排矢量图所示。排矢量图所示。1n3=1n2=1n1R档时第二行星排运动矢量图如图档时第二行星排运动矢量图如图3-43中第中第2排矢量图所示。因离合器排矢量图所示。因离合器C2工工作，把共用太阳轮与第一行星排的齿圈连成一体，因此作，把共用太阳轮与第一行星排的齿圈连成一体，因此1n2=2n1。此时第二行星排行星架被制动器此时第二行星排行

9、星架被制动器B3制动，制动，2n3=0。过。过S2向右水平画出向右水平画出2n1（2n1=1n2）。连接）。连接2n1端点与端点与C2点线段的延长线与过点线段的延长线与过R2水平线相交所确定水平线相交所确定的矢量线的矢量线2n2即为倒档输出的转速和方向。即为倒档输出的转速和方向。根据相似三角形，根据相似三角形，2n1/-2n2=2。2n1/2n2=-2。即。即R档传动比档传动比i=2n1/2n2=-2 输入与输出减速反向。第二行星排的传动比即为此变速器的输入与输出减速反向。第二行星排的传动比即为此变速器的R档传动比。档传动比。此时第三行星排行星架与第二行星排齿圈相连，即此时第三行星排行星架与第

10、二行星排齿圈相连，即2n2=3n3；第三行星排与；第三行星排与第二行星排共用一个太阳轮，即第二行星排共用一个太阳轮，即3n1=2n1=1n2。过过S3向右水平画出矢量向右水平画出矢量3n1（3n1=2n1=1n2）。过）。过C3点向左水平画出矢量点向左水平画出矢量3n3（3n3=2n2），连接矢量），连接矢量3n1与与3n3端点，其延长线与过端点，其延长线与过R3的水平线相交所确的水平线相交所确定的矢量定的矢量3n2即为第三行星排齿圈的转速和转动方向。矢量即为第三行星排齿圈的转速和转动方向。矢量3n2与矢量与矢量2n2、3n3没有干涉。没有干涉。单元三单元三 行星齿轮变速装置行星齿轮变速装置1

11、2（2）D1档传动分析、转矩传动路线和传动比计算档传动分析、转矩传动路线和传动比计算 图图3-44a D3-44a D位位D D1 1档齿轮变速装置转矩传动示意图（档齿轮变速装置转矩传动示意图（C C0 0、C C1 1、F F0 0、F F2 2工作）工作）单元三单元三 行星齿轮变速装置行星齿轮变速装置13 图图3-44b D3-44b D1 1档行星齿轮变速装置转矩传动结构简图档行星齿轮变速装置转矩传动结构简图 单元三单元三 行星齿轮变速装置行星齿轮变速装置14 图图3-44c D3-44c D1 1档行星齿轮变速装置转矩传动仿真图档行星齿轮变速装置转矩传动仿真图 单元三单元三 行星齿轮变

12、速装置行星齿轮变速装置15 从表从表3-33-3可知，可知，D D1 1档时档时C C0 0、C C1 1、F F0 0、F F2 2工作。其具体传动情况如图工作。其具体传动情况如图3-443-44所示。当所示。当C C0 0与与F F0 0工作后，可把超速行星排内的行星架与太阳轮连成一体，整个行星排成一刚体工作后，可把超速行星排内的行星架与太阳轮连成一体，整个行星排成一刚体（原理如前所述），（原理如前所述），D D1 1档时，使超速行星排内的齿圈以档时，使超速行星排内的齿圈以1111的传动比把涡轮的转矩传的传动比把涡轮的转矩传递给离合器递给离合器C C1 1的鼓与毂。的鼓与毂。从图从图3-4

13、43-44又知，当离合器又知，当离合器C C1 1工作后，又把超速行星排齿圈与第三排齿圈连成一工作后，又把超速行星排齿圈与第三排齿圈连成一体，于是第三排齿圈便随之顺转。当第三排齿圈顺转后，齿圈必给第三排行星轮一个体，于是第三排齿圈便随之顺转。当第三排齿圈顺转后，齿圈必给第三排行星轮一个作用力，行星轮顺时针旋转（两齿轮内啮合），因作用力，行星轮顺时针旋转（两齿轮内啮合），因D D1 1档开始时第三排行星架与输出轴档开始时第三排行星架与输出轴相连，使行星架制动，所以第三排行星轮齿又给共用太阳轮轮齿一个作用力，使太阳相连，使行星架制动，所以第三排行星轮齿又给共用太阳轮轮齿一个作用力，使太阳轮逆时针旋

14、转的力传递给第二排行星轮轮齿一个作用力，使第二排行星轮必顺时针旋轮逆时针旋转的力传递给第二排行星轮轮齿一个作用力，使第二排行星轮必顺时针旋转（两齿轮外啮合），第二排行星轮顺时针旋转必受第二排齿圈（输出轴）一个反作转（两齿轮外啮合），第二排行星轮顺时针旋转必受第二排齿圈（输出轴）一个反作用力，故第二排行星轮在作用力与反作用力的作用下，要带着行星架逆时针旋转。由用力，故第二排行星轮在作用力与反作用力的作用下，要带着行星架逆时针旋转。由于行星架逆时针旋转被单向离合器于行星架逆时针旋转被单向离合器F F2 2锁止，使第二排行星架制动。这样，第二排行星锁止，使第二排行星架制动。这样，第二排行星轮便在第二

15、排太阳轮的驱动下，在行星架上顺时针自转，行星轮便给第二排齿圈一个轮便在第二排太阳轮的驱动下，在行星架上顺时针自转，行星轮便给第二排齿圈一个推力，因前齿圈与后行星架一体，于是前圈后架和输出轴一齐顺时针旋转而输出推力，因前齿圈与后行星架一体，于是前圈后架和输出轴一齐顺时针旋转而输出D D1 1档。档。1）D1档转矩传动分析档转矩传动分析单元三单元三 行星齿轮变速装置行星齿轮变速装置162）D1档起步转矩传动路线：档起步转矩传动路线：超速行星排行星架超速行星排行星架超速行星排行星轮超速行星排行星轮超速行星排齿圈超速行星排齿圈中间轴中间轴C1第三行星排齿圈第三行星排齿圈第三行星排行星轮第三行星排行星轮共用太阳轮共用太阳轮第二行星排第二行星排行星轮行星轮前圈后架前圈后架输出轴输出轴3）用运动方程计算）用运动方程计算D1档传动比档传动比 根据根据D1档转矩传动分析，动力是从第三排行星排传至第二排行星排，档转矩传动分析，动力是从