汽車自動變速器結(jié)構(gòu)與檢修 課件 3任務(wù)二 組合行星齒輪機(jī)構(gòu)的結(jié)構(gòu)與檢修

汽車自動變速器結(jié)構(gòu)與檢修汽車維修自動變速器維護(hù)行星齒輪自動變速器任務(wù)二

組合行星齒輪機(jī)構(gòu)的結(jié)構(gòu)與檢修知識目標(biāo)（1）掌握辛普森式行星齒輪機(jī)構(gòu)的結(jié)構(gòu)及動力傳遞路線。（2）掌握拉維娜式行星齒輪機(jī)構(gòu)的結(jié)構(gòu)及動力傳遞路線。能力目標(biāo)（1）能正確分析辛普森式行星齒輪機(jī)構(gòu)的動力傳遞路線。（2）能正確分析拉維娜式行星齒輪機(jī)構(gòu)的動力傳遞路線。任務(wù)目標(biāo)不同車型的自動變速器在結(jié)構(gòu)上往往有較大的差別，如前進(jìn)擋的擋數(shù)不同，離合器、制動器及單向離合器的數(shù)目和布置方式也不同，所采用的行星齒輪機(jī)構(gòu)的類型也不同。目前轎車上常用的行星齒輪變速器主要有辛普森式和拉維娜式組合行星齒輪機(jī)構(gòu)。本任務(wù)主要講解這兩種行星齒輪變速器。任務(wù)引入一、辛普森式行星齒輪機(jī)構(gòu)相關(guān)知識辛普森式行星齒輪機(jī)構(gòu)是雙排行星齒輪機(jī)構(gòu)，它由兩個內(nèi)嚙合式單排行星齒輪機(jī)構(gòu)組合而成。其結(jié)構(gòu)是前、后兩個行星排的太陽輪連接為一整體，形成前后太陽輪組；前行星排的內(nèi)齒輪和后行星排的行星架連接為另一整體，形成前內(nèi)齒輪和后行星架組件；輸出軸與前內(nèi)齒輪和后行星架組件連接。早期的辛普森式行星齒輪變速器由兩排行星齒輪機(jī)構(gòu)組成，提供3個前進(jìn)擋，如圖3-7所示。其特點是：前、后排行星齒輪公用一個太陽輪，且是同軸布置，猶如兩套單排行星齒輪機(jī)構(gòu)安裝在同一軸上。各執(zhí)行機(jī)構(gòu)的工作情況見表3-1。為了更詳細(xì)地掌握辛普森式齒輪機(jī)構(gòu)的動力傳遞路線，下面以五擋位A650E型自動變速器為例來進(jìn)行講解。五擋位辛普森式行星齒輪變速器的結(jié)構(gòu)1A650E自動變速器中共有3個離合器、4個制動器和3個單向離合器，其動力傳遞路線如圖3-8所示，各執(zhí)行元件的功能見表3-2，不同擋位時各元件的工作狀態(tài)見表3-3。五擋位辛普森式行星齒輪變速器各擋位的傳遞路線21）N擋/P擋動力傳遞路線只有C0接合，無法傳遞動力，各擋位處于空轉(zhuǎn)。2）R擋位動力傳遞路線R擋動力傳遞路線如圖3-9所示。在R擋，動力直接傳遞至超速行星排行星架，使B0接合，固定超速行星排太陽輪，則超速行星排內(nèi)齒圈同向增速旋轉(zhuǎn)（輸出），超速行星排處于超速狀態(tài)。離合器C2接合，將超速行星排內(nèi)齒圈輸出的動力連接至行星齒輪機(jī)構(gòu)的共用太陽輪，共用太陽輪順時針旋轉(zhuǎn)，中央（第三）行星排行星齒輪逆時針旋轉(zhuǎn)；因前（第二）行星排內(nèi)齒圈、中央（第三）行星排行星架和后（第四）行星排行星架連接在一起，是動力輸出端，與車體相連，可視為約束轉(zhuǎn)速或固定，則中央行星排內(nèi)齒圈逆時針旋轉(zhuǎn)，即后排（第四行星排）太陽輪逆時針旋轉(zhuǎn)，后行星排行星齒輪順時針旋轉(zhuǎn)，低、倒（L/R）擋制動器B4接合，固定后行星排內(nèi)齒圈，故行星輪只能逆時針沿齒圈爬行，即行星架逆時針旋轉(zhuǎn)，但相對于太陽輪的輸入端是同向減速旋轉(zhuǎn)。由以上分析可知，倒擋時，超速行星排增速運動,中央（第三）行星排反向減速運動，后（第四）行星排同向減速運動,前（第二）行星排沒有參與動力傳遞與速比變化，總的運動方式是反向減速，以實現(xiàn)倒擋。3）1擋位動力傳遞路線（1）D1、41、31、21擋動力傳遞路線。1擋動力傳遞路線如圖3-10所示。（2）L1擋動力傳遞路線。L1擋動力傳遞路線如圖3-11所示。4）2擋位動力傳遞路線2擋動力傳遞路線如圖3-12所示。5）3擋位動力傳遞路線（1）D3、43擋動力傳遞路線。3擋動力傳遞路線如圖3-13所示。（2）33擋動力傳遞路線。33擋動力傳遞路線如圖3-14所示。6）4擋位動力傳遞路線4擋動力傳遞路線如圖3-15所示。7）5擋位動力傳遞路線5擋動力傳遞路線如圖3-16所示。五擋位辛普森式行星齒輪變速器的故障維修案例31）故障現(xiàn)象一輛配備A650E型的辛普森式行星齒輪自動變速器的轎車出現(xiàn)無前進(jìn)擋的故障現(xiàn)象，經(jīng)檢查，發(fā)現(xiàn)超速排離合器燒蝕。更換后恢復(fù)正常，但行駛一段時間后出現(xiàn)同樣的故障，說明故障原因不是超速排離合器的原因。2）故障分析由于該車的自動變速器剛進(jìn)行過大修，進(jìn)油濾清器和離合器片都是新?lián)Q的，應(yīng)該不會出現(xiàn)離合器打滑燒蝕等現(xiàn)象。其中，工作油路不良也會造成燒離合器片的現(xiàn)象。解體自動變速器，仔細(xì)檢查離合器的工作活塞、密封圈和油泵后端的密封環(huán)，均未發(fā)現(xiàn)異常。離合器C0在油底殼內(nèi)裝有蓄壓器，用于改善換擋品質(zhì)，減少換擋沖擊，如果蓄壓器活塞或密封圈密封不良，同樣會產(chǎn)生泄漏，造成控制油壓過低。于是，拆下油底殼，拆開離合器C0的蓄壓器檢查，無異?，F(xiàn)象。根據(jù)前面對A650E型自動變速器的線路傳遞分析可知，其超速排離合器C0和超速排單向離合器F0負(fù)責(zé)除超速擋和倒擋之外的所有擋位，但二者的工作性質(zhì)不同，超速排離合器C0是用油元件，負(fù)責(zé)把超速排的行星架和太陽輪連為一體，實現(xiàn)超速排的直接傳動。在換入五擋時，必須斷開該離合器，接合超速排的制動器B0。若斷開離合器C0時制動器B0沒有接合，則會出現(xiàn)空擋；若離合器C0沒有完全斷開時制動器B0就接合，則會出現(xiàn)運動干涉。因此，設(shè)置了單向離合器F0，既可以保護(hù)離合器C0，又可以減少換擋沖擊。3）故障排除根據(jù)以上分析，即使離合器出現(xiàn)燒蝕，若單向離合器工作正常，依然可以實現(xiàn)各擋傳動，因此必然是單向離合器同時出現(xiàn)了打滑故障，才會導(dǎo)致超速排離合器片燒損后無前進(jìn)擋的故障現(xiàn)象。單向離合器出現(xiàn)打滑后，它所負(fù)責(zé)的工作由離合器C0單獨負(fù)責(zé)，仍然可以實現(xiàn)變速器的各擋位工作，但因超速排離合器C0只有兩片摩擦片，工作容量較小，在急劇增加負(fù)荷時會出現(xiàn)失速現(xiàn)象，從而造成離合器燒蝕。更換單向離合器后，故障排除。二、拉維娜式行星齒輪機(jī)構(gòu)拉維娜式行星齒輪機(jī)構(gòu)也是一種常見的行星齒輪機(jī)構(gòu)，結(jié)構(gòu)如圖3-17所示。其特點是在一個行星架上安裝有互相嚙合的兩套行星齒輪，長行星輪同時與大太陽輪、短行星輪、內(nèi)齒圈相嚙合，短行星輪與長行星輪和小太陽輪相嚙合，而長、短行星輪裝在一個行星架上。這種行星齒輪機(jī)構(gòu)具有結(jié)構(gòu)簡單、尺寸小、傳動比變化范圍大、靈活多變等特點，在前驅(qū)轎車的自動變速器中應(yīng)用較多。五擋位拉維娜式行星齒輪變速器的結(jié)構(gòu)15L40E型自動變速器采用拉維娜式行星齒輪機(jī)構(gòu)，由兩個單排雙級行星齒輪機(jī)構(gòu)組成換擋執(zhí)行元件，包括9組機(jī)械摩擦式離合器/制動器和4個單向離合器。其動力傳遞路線如圖3-18所示，各執(zhí)行元件的功能見表3-4，不同擋位時各元件的工作狀態(tài)見表3-5。五擋位拉維娜式行星齒輪變速器各擋位的傳遞路線21）P擋/N擋動力傳遞路線無法傳遞動力，各擋位處于空轉(zhuǎn)。2）R擋動力傳遞路線R擋時，倒擋離合器接合，驅(qū)動前排太陽輪；同時低/倒擋制動器工作，固定行星架，則后排齒圈反向減速旋轉(zhuǎn)（輸出），傳遞路線如圖3-19所示。3）D1、31擋動力傳遞路線（1）D1擋動力傳遞路線（圖3-20）。（2）31擋動力傳遞路線。動力傳遞路線如圖3-21所示。4）D2、32擋動力傳遞路線（1）D2擋動力傳遞路線，動力傳遞路線如圖3-22所示。（2）32擋動力傳遞路線，動力傳遞路線如圖3-23所示。5）D3、33擋動力傳遞路線（1）D3擋動力傳遞路線，動力傳遞路線如圖3-24所示。（2）33擋動力傳遞路線。，動力傳遞路線如圖3-25所示。6）4擋動力傳遞路線4擋時，輸入元件與1擋相同，即前進(jìn)離合器接合，前進(jìn)單向離合器鎖止；滑行離合器接合，前進(jìn)離合器和滑行離合器同時驅(qū)動后太陽輪；同時直接擋離合器接合，驅(qū)動行星架，則整個行星齒輪機(jī)構(gòu)以一個整體同步旋轉(zhuǎn)，為直接擋，傳動比為1∶1。因4擋動力傳遞過程中，沒有單向離合器單獨參與動力傳遞，故有發(fā)動機(jī)制動，動力傳遞路線圖3-26所示。7）5擋動力傳遞路線5擋時，直接離合器接合。驅(qū)動行星架順時針旋轉(zhuǎn)，超速擋制動器工作，固定前排太陽輪，則后排齒圈同向增速旋轉(zhuǎn)，為超速擋。因5擋動力傳遞過程中，沒有單向離合器單獨參與動力傳遞，故有發(fā)動機(jī)制動，動力傳遞路線如圖3-27所示。五擋位拉維娜式行星齒輪變速器的故障維修案例31）故障現(xiàn)象一輛配備了5L40E型自動變速器的轎車，沒有倒擋和空擋，當(dāng)換擋桿置于空擋或倒擋時，車輛依然前行，也就是說倒擋和空擋都變成了前進(jìn)擋，經(jīng)過路試發(fā)現(xiàn)沒有最高擋5擋，利用解碼器讀取故障，僅顯示液力變矩器鎖止離合器（TCC）卡滯接通（故障碼為P0742）。2）故障分析沒有倒擋的故障分析：掛倒擋后車輛有接合感覺并有倒車趨勢，說明倒擋元件已經(jīng)參與了工作。釋放制動踏板后明顯感到車輛干涉，變速器內(nèi)部除了倒擋元件參與工作外，前進(jìn)擋的某個元件也參與了工作。仔細(xì)對動力傳遞路線進(jìn)行分析可知，只有前進(jìn)擋離合器CC或FC工作后分別與倒擋離合器RC形成另外一個前進(jìn)擋。沒有5擋的故障分析：5擋是超速擋，因此當(dāng)自動變速器控制單元指令換5擋時，離合器CC和FC應(yīng)停止工作，取而代之的是制動器OB。這時出現(xiàn)的運動干涉感覺其實就是OB參與工作后帶來的，所以車速并沒有變化，依然還是4擋車速，表明離合器CC和FC還在工作。綜合以上分析，離合器CC和FC在不該工作的時候工作（空擋、倒擋、5擋），其原因在于：一是液壓控制單元（閥體）故障，始終打開離合器CC和FC的油路；二是離合器存在機(jī)械故障，導(dǎo)致它們連接在一起。3）故障排除將變速器解體后，發(fā)現(xiàn)正如以上分析那樣，共有一個離合器鼓的CC和FC離合器粘接在一起不能分開，使得輸入軸與輸出軸內(nèi)轉(zhuǎn)鼓間不能分離，強(qiáng)行打開后，發(fā)現(xiàn)FC離合器燒損嚴(yán)重，摩擦片與鋼片粘接在一起。仔細(xì)觀察發(fā)現(xiàn)低、倒擋制動器（L/RB）和超速擋制動器（OB）也已燒損。更換CC和FC離合器總成、PC和TCC電磁閥及大修后，試車，故障排除。任務(wù)實踐實踐名稱辛普森式行星齒輪變速器動力傳遞路線分析。工作準(zhǔn)備辛普森式行星齒輪變速器實訓(xùn)臺若干。技術(shù)要求與注意事項1）實踐要求每班分成若干個小組，每次同時進(jìn)行三個小組的實訓(xùn)，其他小組在教室內(nèi)復(fù)習(xí)實訓(xùn)的內(nèi)容