辛普森行星齿轮变速装置结构与工作原理分析.ppt

A43D自动变速器行星齿轮变速装置总体结构 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 2）用矢量图法计算R档传动比和传动方向 ①R档时第一行星排运动矢量图如图3-43中第1排矢量图所示。1n3=1n2=1n1 ②R档时第二行星排运动矢量图如图3-43中第2排矢量图所示。因离合器C2工作，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B3制动， 2n3=0。过S2向右水平画出2n1（2n1=1n2）。连接2n1端点与C2点线段的延长线与过R2水平线相交所确定的矢量线2n2即为倒档输出的转速和方向。 ③根据相似三角形，2n1/-2n2=α2。2n1/2n2=-α2。即R档传动比i=2n1/2n2=-α2 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。 ④此时第三行星排行星架与第二行星排齿圈相连，即2n2=3n3；第三行星排与第二行星排共用一个太阳轮，即3n1=2n1=1n2。 过S3向右水平画出矢量3n1（3n1=2n1=1n2）。过C3点向左水平画出矢量3n3（3n3=2n2），连接矢量3n1与3n3端点，其延长线与过R3的水平线相交所确定的矢量3n2即为第三行星排齿圈的转速和转动方向。矢量3n2与矢量2n2、3n3没有干涉。 1）D1档转矩传动分析 从表3-3可知，D1档时C0、C1、F0、F2工作。其具体传动情况如图3-44所示。当C0 与F0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），D1档时，使超速行星排内的齿圈以1∶1的传动比把涡轮的转矩传 递给离合器C1的鼓与毂。 从图3-44又知，当离合器C1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 作用力，行星轮顺时针旋转（两齿轮内啮合），因D1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 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 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F2锁止，使第二排行星架制动。这样，第二排行星 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D1档。 第三排行星齿轮机构运动方程中：3n1+α3. 3n2－(1+α3). 3n3 =0 （1） 上式中， 3n1、3n2、3n3 分别为第三行星排太阳轮转速、齿圈转速和行星架转 速。α3为第三排的齿圈齿数与太阳轮齿数之比。即α3= Z齿圈/ Z太阳轮 ＞1 （α一般为2点几）， α3 = α3 （第二、三排行星齿轮共用一个太阳轮）。 D2档时，B2工作，太阳轮制动， 3n1=0。 将3n1=0代入式（1）得: α3. 3n2－(1+α3). 3n3 =0 α3. 3n2 =(1+α3). 3n3 3n2 /3n3 = (1+α3)/ α3 ＞1 即传动比i= 3n2 /3n3 = (1+α3)/ α3 ＞1 即D2档时输入与输出同向减速增矩。 （1）D3档转矩传动分析 D3档汽车加速传动情况如图3-50所示。根据表3-3可知， D3档时，除单向离合器F0 及离合器C0、C1工作外，离合器C2也投入工作。从图3-43可知， D3档时，C0与F0 工作时，把超速行星排的太阳轮与行星架连成一体，整个超速行星排成一个刚体（原 理如前所述），一同随涡轮顺时针旋转。 又因离合器C1工作，第三行星排齿圈也随涡轮同转速顺时针转。离合器C2又把第 三行星排太阳轮与超速行星排齿圈连成一体，使第三行星排行星轮及架不连自连，整 个第三行星排成一刚体一同顺时针旋转。因第二行星排齿圈与第三行星排行星架连成 一体，第二、三行星排共用一个太阳轮，所以第二行星排齿圈与太阳轮连成一体，则 行星架及行星轮便不连自连。使第二、三行星排成一刚体，组件间无任何相对运动， 随超速行星排齿圈一同顺时针旋转，成直接档。 从表3-3可知D4档时，C1、C2、F0仍工作外，离合器C0换成B0将超速行星 排内的太阳轮制动，制动器B2工作，但F1解锁，B2不起作用。 D4档汽车加速时的传动如图3-52所示。汽车由D3档升入D4档车速时，离合 器C0切换成制动器B0工作，但此时离合器C1与离合器C2仍然工作。仍如D3 档把第二、三行星排连成一体并与超速行星排