豐田A340自動(dòng)變速器

1、自動(dòng)變速器概述 1.1.3自動(dòng)變速器的優(yōu)點(diǎn)和缺點(diǎn)自動(dòng)變速器的優(yōu)點(diǎn)和缺點(diǎn) 1.自動(dòng)變速器的優(yōu)點(diǎn)自動(dòng)變速器的優(yōu)點(diǎn) 1）操縱簡(jiǎn)單省力。 2）提高行車安全性。 3）行駛平穩(wěn)、舒適性好。 4）防止傳動(dòng)系過載。 5）有效地衰減傳動(dòng)系扭轉(zhuǎn)振動(dòng)。 6）延長(zhǎng)發(fā)動(dòng)機(jī)及傳動(dòng)部件壽命。 7）提高汽車的動(dòng)力性。 8）改善和提高汽車的動(dòng)力性。 9）減少燃油消耗。 10）降低排放污染。 2.自動(dòng)變速器缺點(diǎn)自動(dòng)變速器缺點(diǎn) 1）結(jié)構(gòu)較為復(fù)雜。 2）制造難度大。 3）生產(chǎn)成本高。 4）維修困難。 5）傳動(dòng)效率低。 1.液力變矩器 一、液力變矩器的結(jié)構(gòu)一、液力變矩器的結(jié)構(gòu) 液力變矩器的結(jié)構(gòu)如圖所示，由泵輪、渦輪、 導(dǎo)輪、鎖止離合器

2、組成。 二、二、 液力變矩器的作用液力變矩器的作用 : 1）成倍增長(zhǎng)發(fā)動(dòng)機(jī)產(chǎn)生的轉(zhuǎn)矩。 2）起到自動(dòng)離合器的作用，傳送或斷開發(fā)動(dòng)機(jī) 至變速器的轉(zhuǎn)矩。 3）緩沖發(fā)動(dòng)機(jī)及傳動(dòng)系的扭轉(zhuǎn)振動(dòng)。 4）起到飛輪的作用，使發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)動(dòng)平穩(wěn)。 5）驅(qū)動(dòng)液壓控制系統(tǒng)的液壓泵。 三、液力變矩器工作原理三、液力變矩器工作原理 轉(zhuǎn)矩傳遞轉(zhuǎn)矩傳遞 1.轉(zhuǎn)矩傳遞原理轉(zhuǎn)矩傳遞原理 轉(zhuǎn)矩成倍放大的原理與結(jié)構(gòu)轉(zhuǎn)矩成倍放大的原理與結(jié)構(gòu) 轉(zhuǎn)矩放大原理轉(zhuǎn)矩放大原理 液力變矩器的運(yùn)作液力變矩器的運(yùn)作 1）車輛停住，發(fā)動(dòng)）車輛停住，發(fā)動(dòng) 機(jī)怠速運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)，液力變矩機(jī)怠速運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)，液力變矩 器在失速點(diǎn)工作。器在失速點(diǎn)工作。 2）車輛起步時(shí)，液力變

3、矩器在變矩區(qū)工作。）車輛起步時(shí)，液力變矩器在變矩區(qū)工作。 當(dāng)解除制動(dòng)時(shí)，渦輪與 變速器輸入軸一起轉(zhuǎn)動(dòng)。所 以，在踩下加速踏板時(shí)，渦 輪就與泵輪轉(zhuǎn)速及轉(zhuǎn)矩成正 比的輸出，以大于發(fā)動(dòng)機(jī)所 產(chǎn)生的轉(zhuǎn)矩轉(zhuǎn)動(dòng)，傳動(dòng)效率 也隨之激增，并在轉(zhuǎn)速比達(dá) 到耦合點(diǎn)前一點(diǎn)達(dá)到最大值， 使得車輛前進(jìn)。 3）車輛低速行駛時(shí)，液力變矩器在耦合點(diǎn)工作。）車輛低速行駛時(shí)，液力變矩器在耦合點(diǎn)工作。 4）車輛以中、高速行駛時(shí)，液力變矩器在耦合區(qū)工作。）車輛以中、高速行駛時(shí)，液力變矩器在耦合區(qū)工作。 這時(shí)，液力變矩 器僅僅起到液力耦合 器的作用，渦輪以與 泵輪幾乎一樣的轉(zhuǎn)速 轉(zhuǎn)動(dòng)。轉(zhuǎn)矩比幾乎為 1:1傳送 。 四、鎖止離合器機(jī)構(gòu)四

4、、鎖止離合器機(jī)構(gòu) 作用作用 為防止液力變矩器在耦合區(qū)出現(xiàn)能量損失現(xiàn)象、 降低油耗，當(dāng)車速在大約60km/h或以上時(shí)，鎖止 離合器通過機(jī)械機(jī)構(gòu)將發(fā)動(dòng)機(jī)與變速器輸入軸直 接聯(lián)結(jié)。這樣，發(fā)動(dòng)機(jī)產(chǎn)生的動(dòng)力幾乎100%地傳 送至變速器。 鎖止離合器鎖止離合器 DCC 鎖止離合器鎖止離合器 減震彈簧減震彈簧 摩擦片摩擦片 鎖止離合器運(yùn)作鎖止離合器運(yùn)作 鎖止離合器起動(dòng)后隨同泵輪及渦輪一起轉(zhuǎn)動(dòng)，鎖止鎖止離合器起動(dòng)后隨同泵輪及渦輪一起轉(zhuǎn)動(dòng)，鎖止 離合器的接合及分離由液力變矩器的液壓油流向決定。離合器的接合及分離由液力變矩器的液壓油流向決定。 （1）離合器分離）離合器分離 當(dāng)車輛低速行駛時(shí)，液力變矩器液 體流至鎖

5、止離合器的前端。此時(shí)鎖止離合器前端及后端的 壓力相等，使鎖止離合器脫開。 （2）離合器接合）離合器接合 當(dāng)車輛以中速至高速（通常50km/h 以上）行駛時(shí)，加壓液體流至鎖止離合器的后端。此時(shí)鎖止 活塞擠壓液力變矩器殼體，從而使鎖止離合器與前蓋接合并 一起轉(zhuǎn)動(dòng)。 2.行星齒輪變速機(jī)構(gòu) 一、行星齒輪變速機(jī)構(gòu)的結(jié)構(gòu)與工 作原理 1、單排行星齒輪機(jī)構(gòu)的結(jié)構(gòu)組成 行星齒輪及行星齒輪架 太陽(yáng)齒輪 齒圈 太陽(yáng)齒輪 一、行星齒輪變速機(jī)構(gòu)的結(jié)構(gòu)與工 作原理 2、行星齒輪工作原理 一、行星齒輪變速機(jī)構(gòu)的結(jié)構(gòu)與工 作原理 固定件 主動(dòng)件 從動(dòng)件 轉(zhuǎn)速 旋轉(zhuǎn)方向 齒圈 太陽(yáng)輪 行星架減速 與主動(dòng)件 同向 行星架太陽(yáng)輪

6、加速 太陽(yáng)輪 齒圈 行星架減速 與主動(dòng)件 同向 行星架 齒圈加速 行星架 太陽(yáng)輪 齒圈減速 與主動(dòng)件 反向 齒圈 太陽(yáng)輪加速 一、行星齒輪變速機(jī)構(gòu)的結(jié)構(gòu)與工 作原理 在 n3= n1 或n2= n3 時(shí)，同時(shí)可得 n1= n2= n3。故，若使三元件中的任何兩個(gè)元 件連成一體旋轉(zhuǎn)，則第三元件轉(zhuǎn)速必與二 者轉(zhuǎn)速相等，即行星排按直接擋傳動(dòng)，傳 動(dòng)比i=1 即所有元件都不受約束，可以自由轉(zhuǎn)動(dòng)， 則行星齒輪機(jī)構(gòu)失去傳動(dòng)作用，此種狀態(tài) 相當(dāng)于空擋 二.常見行星齒輪變速機(jī)構(gòu)型式 行星齒輪機(jī)構(gòu)在自動(dòng)變速器上的應(yīng)用 在現(xiàn)代汽車行星齒輪變速器中，廣泛 地采用了辛普森式（Simpson）雙排行星齒 輪機(jī)構(gòu)和拉維奈

7、爾赫 （Ravigneaux）式 復(fù)合行星齒輪機(jī)構(gòu)。 豐田A340E自動(dòng)變速器的行星齒輪 機(jī)構(gòu)（辛普森式） 前、后行星排 C1、C2離合器 后行星排齒圈 超速檔行星排 豐田A340自動(dòng)變速器結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)圖 C0C0 B0B0 F0F0 C1C1C2C2 B1B1B2B2B3B3 F1F1 F2F2 三、豐田A340自動(dòng)變速器各檔動(dòng)力 傳遞路線 辛普森行星齒輪傳動(dòng)分析執(zhí)行元件工作如下辛普森行星齒輪傳動(dòng)分析執(zhí)行元件工作如下 D1 C0、F0、C1、F2 D2 C0、F0、C1、B2、F1 D3 C0、F0、C1、C2、B2 D4 B0、C1、C2、B2 2位1C0、F0、C1、F2 2位2C0、F0、C

8、1、B1、B2、F1 L1 C0、F0、C1、F2、B3 R C0、F0、C2、B3 一汽大眾自動(dòng)變速器的行星 齒輪機(jī)構(gòu) “拉維奈爾赫” （Ravigneaux ）式復(fù)合行星齒輪機(jī)構(gòu) 拉維娜齒輪變速器結(jié)構(gòu)拉維娜齒輪變速器結(jié)構(gòu) C2C2 C1C1 C3C3 B1B1 B2B2 F F 豐田340E自動(dòng)變速器的行星齒輪 機(jī)構(gòu) CRCR復(fù)合行星齒輪機(jī)構(gòu) 二、自動(dòng)變速器換檔執(zhí)行機(jī)構(gòu) 自動(dòng)變速器換檔執(zhí)行機(jī)構(gòu)與普通手動(dòng)變速 器換檔執(zhí)行機(jī)構(gòu)不同，自動(dòng)變速器的離合 器、制動(dòng)器、單向鎖止離合器代替了普通 手動(dòng)變速器中的同步器，而且完全由電、 液系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)自動(dòng)控制。 行星齒輪變速器的換檔執(zhí)行元件包括換擋 離合器、換

9、擋制動(dòng)器和單向離器。 離合器 摩擦片 鋼片壓板 二、自動(dòng)變速器換檔執(zhí)行機(jī)構(gòu) 1、離合器的結(jié)構(gòu)原理 換擋離合器為濕式多片離合器，當(dāng)液壓使活塞把 主動(dòng)片和從動(dòng)片壓緊時(shí)，離合器接合；當(dāng)工作液 從活塞缸排出時(shí)，回位彈簧使活塞后退，使離合 器分離。 （1）離合器的作用 連接作用 將行星齒輪機(jī)構(gòu)中某一元件與輸入部分 相連，使該元件成為主動(dòng)元件。 連鎖作用 將行星齒輪機(jī)構(gòu)中任意二元件連鎖為一 體，使三個(gè)元件具有相同的轉(zhuǎn)速。這時(shí)行星齒輪 機(jī)構(gòu)作為一個(gè)剛性整體，實(shí)現(xiàn)直接傳動(dòng)。 二、自動(dòng)變速器換檔執(zhí)行機(jī)構(gòu) 3）離合器接合 當(dāng)控制油液流至活塞缸時(shí)，推動(dòng)單向閥鋼球，使 其關(guān)閉單向閥?；钊朔匚粡椈闪Φ淖饔脤⒛?擦片

10、與鋼片壓緊，產(chǎn)生摩擦力。動(dòng)力輸出。 （4）離合器分離 當(dāng)控制油壓減小時(shí)，使單向閥 在離心力的作用 下離開閥座，活塞缸緣的油液經(jīng)單向閥流出。回 位彈簧的作用，活塞返回到原位，離合器分離。 沒有動(dòng)力輸出 離合器總成 離合器 二、自動(dòng)變速器換檔執(zhí)行機(jī)構(gòu) 2、制動(dòng)器結(jié)構(gòu)原理 換擋制動(dòng)器通常有兩種形式：一種是濕式 多片制動(dòng)器，其結(jié)構(gòu)與濕式多片離合器基 本相同，不同之處是制動(dòng)器用于連接轉(zhuǎn)動(dòng) 件和變速器殼體，使轉(zhuǎn)動(dòng)件不能轉(zhuǎn)動(dòng)。換 擋制動(dòng)器的另一形式是外束式帶式制動(dòng)器。 二、自動(dòng)變速器換檔執(zhí)行機(jī)構(gòu) 1）制動(dòng)器的作用 將行星齒輪機(jī)構(gòu)中某一元件與變速器殼體 相連，使該元件受約束而固定，制動(dòng)器有 盤式制動(dòng)器和帶式制

11、動(dòng)器，盤式制動(dòng)器結(jié) 構(gòu)和工作原理與離合器完全相同，只不過 在作用上有所不同。盤式制動(dòng)器連接運(yùn)動(dòng) 元件與變速器殼體，而離合器連接的是兩 個(gè)運(yùn)動(dòng)元件。 盤式制動(dòng)器 摩擦片 鋼片壓板 帶式制動(dòng)器 3.單向離合器的結(jié)構(gòu)單向離合器的結(jié)構(gòu) 單向離合器外圈轉(zhuǎn)動(dòng)單向離合器外圈轉(zhuǎn)動(dòng) 楔形塊鎖止楔形塊鎖止 2. 2.辛普森變速器辛普森變速器 三、豐田A340自動(dòng)變速器各檔動(dòng)力 傳遞路線 豐田A340自動(dòng)變速器結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)圖 C0C0 B0B0 F0F0 C1C1C2C2 B1B1B2B2B3B3 F1F1 F2F2 三、豐田A340自動(dòng)變速器各檔動(dòng)力 傳遞路線 辛普森行星齒輪傳動(dòng)分析執(zhí)行元件工作如下辛普森行星齒輪傳動(dòng)分

12、析執(zhí)行元件工作如下 D1 C0、F0、C1、F2 D2 C0、F0、C1、B2、F1 D3 C0、F0、C1、C2、B2 D4 B0、C1、C2、B2 2位1C0、F0、C1、F2 2位2C0、F0、C1、B1、B2、F1 L1 C0、F0、C1、F2、B3 R C0、F0、C2、B3 辛普森行星齒輪辛普森行星齒輪D1D1檔傳動(dòng)分析檔傳動(dòng)分析 C0、F0、C1、F2工作 辛普森行星齒輪辛普森行星齒輪D2D2檔傳動(dòng)分檔傳動(dòng)分 析析 C0、F0、C1、B2、F1工作 辛普森行星齒輪辛普森行星齒輪D3D3檔傳動(dòng)分檔傳動(dòng)分 析析 C0、F0、C1、C2、B2工作 辛普森行星齒輪辛普森行星齒輪D4D4檔

13、傳動(dòng)分檔傳動(dòng)分 析析 B0、C1、C2、B2、F1工作 辛普森行星齒輪辛普森行星齒輪2-12-1檔傳動(dòng)分析檔傳動(dòng)分析 C0、F0、C1、F2工作 辛普森行星齒輪辛普森行星齒輪2-22-2檔傳動(dòng)分析檔傳動(dòng)分析 C0、F0、C1、B1、B2、F1工作 辛普森行星齒輪辛普森行星齒輪L L檔傳動(dòng)分析檔傳動(dòng)分析 C0、F0、C1、F2、B3工作 辛普森行星齒輪辛普森行星齒輪R R檔傳動(dòng)分析檔傳動(dòng)分析 C0、F0、C2、B3工作 3.“拉維奈爾赫”變速器 一汽大眾自動(dòng)變速器的行星 齒輪機(jī)構(gòu) “拉維奈爾赫” （Ravigneaux ）式復(fù)合行星齒輪機(jī)構(gòu) B2-低低/倒制動(dòng)器倒制動(dòng)器 B1-2-4檔檔(跳合跳

14、合)制動(dòng)帶鼓制動(dòng)帶鼓 太陽(yáng)輪 行星輪和行星架 C3-3-4檔檔(終端終端)離合器離合器 齒圈 C2-倒檔倒檔(前前)離合器離合器 輸入軸 C1-1-3檔檔(后后)離合器離合器 4速拉維娜齒輪變速器結(jié)構(gòu)實(shí)物速拉維娜齒輪變速器結(jié)構(gòu)實(shí)物 4 4速拉維娜行星齒輪機(jī)構(gòu)執(zhí)行元件工作表速拉維娜行星齒輪機(jī)構(gòu)執(zhí)行元件工作表 離合器 檔位 C1C2C3B1B2F D 1 O OO O 2 O OO O 3 O OO O 4 O OO O 11 O OO OO O RR O OO O C2-倒檔倒檔(前前)離合器；離合器；C1-1-3檔檔(后后)離合器；離合器；C3-3-4檔檔(終端終端)離合離合 器；器； B1-

15、2-4檔檔(跳合跳合)制動(dòng)帶；制動(dòng)帶；B2-低低/倒制動(dòng)器；倒制動(dòng)器；F-單向離合器；單向離合器； D1D1傳動(dòng)路線簡(jiǎn)圖傳動(dòng)路線簡(jiǎn)圖 D1檔C1、F工作 C2C2 C1C1 C3C3 B1B1 B2B2 F F i1=Z5/Z1 Z1-小太陽(yáng)輪齒數(shù)小太陽(yáng)輪齒數(shù) Z5齒圈齒數(shù)齒圈齒數(shù) D2D2傳動(dòng)路線簡(jiǎn)圖傳動(dòng)路線簡(jiǎn)圖 D2檔C1、B1工作 C2C2 C1C1 C3C3 B1B1 B2B2 F F i2=(Z1+Z2)*Z5)/Z1*(Z2+Z5) Z1-小太陽(yáng)輪齒數(shù)小太陽(yáng)輪齒數(shù) Z2大太陽(yáng)輪齒數(shù)大太陽(yáng)輪齒數(shù) Z5齒圈齒數(shù)齒圈齒數(shù) D3D3傳動(dòng)路線簡(jiǎn)圖傳動(dòng)路線簡(jiǎn)圖 D3檔C1、C3工作 C2C2

16、C1C1 C3C3 B1B1 B2B2 F F i3=1 D4D4傳動(dòng)路線簡(jiǎn)圖傳動(dòng)路線簡(jiǎn)圖 D4檔C3、B1工作 C2C2 C1C1 C3C3 B1B1 B2B2 F F i4=Z5/(Z2+Z5) Z5齒圈齒數(shù)齒圈齒數(shù) Z2+Z5行星架齒數(shù)行星架齒數(shù) R R檔傳動(dòng)路線簡(jiǎn)圖檔傳動(dòng)路線簡(jiǎn)圖 R檔C2、B2工作 C2C2 C1C1 C3C3 B1B1 B2B2 F F ir=-Z5/Z2 Z5齒圈齒數(shù)齒圈齒數(shù) Z2大太陽(yáng)輪齒數(shù)大太陽(yáng)輪齒數(shù) 4 4速拉維娜行星齒輪機(jī)構(gòu)速拉維娜行星齒輪機(jī)構(gòu)總結(jié)總結(jié) 特點(diǎn)特點(diǎn): 1、共用、共用一個(gè)一個(gè)齒圈齒圈和一個(gè)和一個(gè)行星架行星架； 2、行星架行星架上的兩套行星齒輪相

17、互嚙合；上的兩套行星齒輪相互嚙合； 1）、短行星齒輪）、短行星齒輪與與小太陽(yáng)輪小太陽(yáng)輪嚙合；嚙合； 2）、長(zhǎng)行星齒輪）、長(zhǎng)行星齒輪與與大太陽(yáng)輪大太陽(yáng)輪嚙合的同時(shí)與嚙合的同時(shí)與齒圈齒圈嚙合。嚙合。 C2C2 C1C1 C3C3 B1B1 B2B2 F F C1C1 C2C2 C3C3 B1B1 B2B2 F F 前進(jìn)檔：前進(jìn)檔： 從小太陽(yáng)輪處輸入；從小太陽(yáng)輪處輸入； 倒倒 檔：檔： 從大太陽(yáng)輪處輸入；從大太陽(yáng)輪處輸入； 超速檔：超速檔： 從行星架處輸入；從行星架處輸入； 直接檔：直接檔： 三元件中任意二元件連鎖；三元件中任意二元件連鎖； L/R檔：檔： 固定行星架；固定行星架； 2/4檔：檔： 固定大太陽(yáng)輪。固定大太陽(yáng)輪。 總結(jié) “拉維奈爾赫”式復(fù)合行星齒輪系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)為： 兩排行星齒輪機(jī)構(gòu)共用一個(gè)齒圈和一個(gè)行星齒輪 架。行星齒輪架上的