汽車底盤機(jī)械系統(tǒng)構(gòu)造與檢修第五章

第五章自動(dòng)變速器5.1自動(dòng)變速器概述5.2液力變矩器5.3單排行星齒輪機(jī)構(gòu)5.4辛普森式行星齒輪變速機(jī)構(gòu)5.5液壓控制系統(tǒng)5.6辛普森式行星齒輪變速器的檢查5.1自動(dòng)變速器概述5.1.1自動(dòng)變速器的分類1.機(jī)械式自動(dòng)變速器2.無級(jí)自動(dòng)變速器3.液力自動(dòng)變速器液力自動(dòng)變速器主要由液力變矩器、機(jī)械變速器、液壓控制系統(tǒng)、冷卻濾油裝置等組成。

電控液力自動(dòng)變速器除上述4部分外還有電子控制系統(tǒng)。5.1.2液力自動(dòng)變速器的基本組成液控液力自動(dòng)變速器是通過機(jī)械傳動(dòng)方式，將汽車行駛時(shí)的車速和節(jié)氣門開度這兩個(gè)主控制參數(shù)轉(zhuǎn)變?yōu)橐簤嚎刂菩盘?hào)；液壓控制系統(tǒng)的閥板總成中的各控制閥根據(jù)這些液壓控制信號(hào)的變化，按照設(shè)定的換擋規(guī)律，操縱換擋執(zhí)行元件動(dòng)作，以實(shí)現(xiàn)自動(dòng)換擋。5.1.3液控液力自動(dòng)變速器的工作原理1—節(jié)氣門體

4—調(diào)速器（感測車速信號(hào)）2—液力變矩器5—閥板總成3—行星齒輪變速器5.2液力變矩器如圖所示，液力變矩器（FluidTorqueConverter）是一種輸出力矩與輸入力矩之比可變的液力元件，位于發(fā)動(dòng)機(jī)與自動(dòng)變速器中的機(jī)械變速器之間，安裝在發(fā)動(dòng)機(jī)的飛輪上，以液壓油為工作介質(zhì)，起傳遞轉(zhuǎn)矩、變矩、變速及離合的作用。5.2.1液力變矩器的功用和組成1—泵輪2—導(dǎo)輪及單向離合器3—渦輪4—鎖止離合器總成5—前殼體6—軸承7—焊接的轂8—驅(qū)動(dòng)轂5.2液力變矩器如圖所示，液力變矩器由泵輪、渦輪和一個(gè)導(dǎo)輪組成，稱為三元件液力變矩器。采用兩個(gè)導(dǎo)輪的稱為四元件液力變矩器。液力變矩器有一個(gè)密閉工作腔，ATF在腔內(nèi)循環(huán)流動(dòng)，其中泵輪、渦輪和導(dǎo)輪并都帶有葉片分別與輸入軸、輸出軸和殼體相連。液力變矩器殼體通過螺栓與發(fā)動(dòng)機(jī)曲軸后端的飛輪連接，與發(fā)動(dòng)機(jī)曲軸一起旋轉(zhuǎn)。泵輪位于液力器后部，與變矩器殼體連在一起。渦輪位于泵輪前，通過帶花鍵的從動(dòng)軸向后面的機(jī)械變速器輸出動(dòng)力。導(dǎo)輪位于泵輪與渦輪之間，通過單向離合器支承在固定套管上，使得導(dǎo)輪只能單向旋轉(zhuǎn)（順時(shí)針旋轉(zhuǎn)）。5.2.1液力變矩器的功用和組成1—泵輪2—導(dǎo)輪及單向離合器3—渦輪4—鎖止離合器總成5—前殼體6—軸承7—焊接的轂8—驅(qū)動(dòng)轂1．動(dòng)力傳遞發(fā)動(dòng)機(jī)帶動(dòng)輸入軸旋轉(zhuǎn)時(shí)，液體從離心式泵輪流出，順次經(jīng)過渦輪、導(dǎo)輪再返回泵輪，周而復(fù)始地循環(huán)流動(dòng)，如圖所示。泵輪將輸入軸的機(jī)械能傳遞給液體，高速液體推動(dòng)渦輪旋轉(zhuǎn)，將能量傳給輸出軸。液力變矩器靠液體與葉片相互作用產(chǎn)生動(dòng)量矩的變化來傳遞扭矩。5.2.2液力變矩器的工作原理1—啟動(dòng)齒圈

2—變矩器殼3—泵輪

4—導(dǎo)輪5—單向離合器外座圈6—單向離合器內(nèi)座圈7—泵輪輪轂

8—變矩器輸出軸9—導(dǎo)輪固定套管10—推力墊片11—單向離合器蓋12—滾柱13—塑料墊片

14—渦輪輪轂15—曲軸凸緣

16—渦輪（a）液力變矩器結(jié)構(gòu)

（b）液力變矩器的液流（c）導(dǎo)輪改變液流方向2．變矩液力變矩器的工作原理就像兩個(gè)風(fēng)扇相對，一個(gè)風(fēng)扇工作，然后將另一個(gè)不工作的風(fēng)扇吹動(dòng)，并把吹過的風(fēng)重新引回到原來的那個(gè)風(fēng)扇，從而使原來的風(fēng)扇輸出更有力，如圖所示。這個(gè)比喻可以很形象地解釋液力變矩器中泵輪和渦輪之間的工作關(guān)系。5.2.2液力變矩器的工作原理液力變矩器的工作模型液力變矩器還需另一個(gè)關(guān)鍵部件——導(dǎo)輪。導(dǎo)輪安裝在泵輪和渦輪之間，用于調(diào)節(jié)殼體中ATF液流方向，通過單向離合器與箱體固定。有了導(dǎo)輪，才有了“變矩”的可能，即導(dǎo)輪使從渦輪流回到泵輪的液流改變方向，使其流向泵輪葉片的背面，從而推動(dòng)泵輪旋轉(zhuǎn)，使泵輪輸出扭矩增加。特別是在泵輪與渦輪轉(zhuǎn)速差較大時(shí)，動(dòng)力輸出的扭矩也增加得較大，此時(shí)的變矩器相當(dāng)于一個(gè)無級(jí)變速器，通過轉(zhuǎn)速差來提升扭矩，導(dǎo)輪處于固定狀態(tài)。而當(dāng)轉(zhuǎn)速差降低至渦輪與泵輪轉(zhuǎn)速相同時(shí)，導(dǎo)輪不固定，會(huì)順著液流方向旋轉(zhuǎn)，此時(shí)不改變液流方向，則由渦輪流回到泵輪的液流也不流向泵輪葉片背面，而是直接流到泵輪兩葉片中間，不起增扭作用，此時(shí)液力變矩器相當(dāng)于一個(gè)液力偶合器。5.2.2液力變矩器的工作原理1—泵輪；2—渦輪；3—導(dǎo)輪液力偶合器與液力變矩器的液體流向5.3單排行星齒輪機(jī)構(gòu)如圖所示，單排行星齒輪機(jī)構(gòu)主要由一個(gè)中心輪（也叫太陽輪），若干個(gè)行星齒輪、一個(gè)行星架和一個(gè)齒圈組成。5.3.1單排行星齒輪機(jī)構(gòu)的組成1—中心論2—行星架3—齒圈4—行星輪通過對不同的元件進(jìn)行約束和限制，可以得到不同的傳動(dòng)比，即不同的動(dòng)力傳動(dòng)方式，如圖所示。當(dāng)齒圈為主動(dòng)件（輸入），行星架為從動(dòng)件（輸出），中心輪固定，如圖a所示。此時(shí)，n1=0，則傳動(dòng)比i23為i23=n2/n3=1+1/a＞1由于傳動(dòng)比大于1，則為減速傳動(dòng)，可以作為降速擋。其他各傳動(dòng)比及相應(yīng)擋位見下表。5.3.3單排行星齒輪機(jī)構(gòu)的動(dòng)力傳動(dòng)方式abcde單排行星齒輪機(jī)構(gòu)工作情況表狀態(tài)擋位固定元件輸入元件輸出元件旋轉(zhuǎn)方向傳動(dòng)比圖示例1降速擋中心輪齒圈行星架同向1+1/a圖a2超速擋中心輪行星架齒圈同向a/（1＋a）圖b3降速擋齒圈中心輪行星架同向1＋a圖c4超速擋齒圈行星架中心輪同向1/（1＋a）圖d5倒擋（超速）行星架中心輪齒圈反向－a圖e6倒擋（降速）行星架齒圈中心輪反向－1/a未畫出7直接擋無任意兩個(gè)第三個(gè)同向同速1未畫出8空擋無不定不定不轉(zhuǎn)動(dòng)0未畫出5.4辛普森式行星齒輪變速機(jī)構(gòu)行星齒輪變速器的換擋執(zhí)行機(jī)構(gòu)和傳統(tǒng)的手動(dòng)齒輪變速器不同，行星齒輪變速器中的所有齒輪都是處于常嚙合狀態(tài)，它的擋位變換不是通過移動(dòng)齒輪使之進(jìn)入嚙合或脫離嚙合進(jìn)行的，而是通過以不同的方式對行星齒輪機(jī)構(gòu)的基本元件進(jìn)行約束來實(shí)現(xiàn)的。通過適當(dāng)選擇被約束的基本元件和約束方式，就可以使該機(jī)構(gòu)具有不同的傳動(dòng)比，從而組成不同的擋位。不管是辛普森式還是拉維娜式行星齒輪變速器，它們的換擋執(zhí)行元件主要都是離合器、制動(dòng)器和單向離合器3種，基本作用是連接、固定和鎖止。5.4.1辛普森式行星齒輪變速器各主要部件的結(jié)構(gòu)1．離合器①連接作用；②連鎖作用。作用結(jié)構(gòu)1—直接擋離合器2—直接擋離合器活塞3—油封圈4—活塞回位彈簧5—O形圈6—摩擦片7—離合器鋼片8—法蘭9—彈性擋圈直接擋離合器1．離合器結(jié)構(gòu)1—軸承2—前進(jìn)擋離合器3—O形圈4—油封圈5—回位彈簧6—前進(jìn)擋離合器活塞7—摩擦片8—油封圈9—彈性擋圈10—法蘭11—離合器鋼片前進(jìn)擋離合器1．離合器當(dāng)液壓油流入活塞缸內(nèi)時(shí)，活塞在缸體內(nèi)移動(dòng)，使主動(dòng)片和從動(dòng)片互相壓緊，因?yàn)橛休^高的摩擦力，便以相同速度旋轉(zhuǎn)，離合器處于接合狀態(tài)；當(dāng)撤除油壓時(shí)，回位彈簧使活塞復(fù)位至原始位置，使離合器片相互脫開，離合器處于分離狀態(tài)，如圖所示。工作情況（a）離合器結(jié)合狀態(tài)圖

（b）離合器分離狀態(tài)圖1—輸入軸2—活塞3—活塞止逆球4—單向閥5—離合器鋼片6—離合器摩擦片7—齒圈8—回位彈簧9—活塞缸1．離合器在離合器的活塞缸內(nèi)僅有一條油路，通常油路設(shè)在缸體旋轉(zhuǎn)的中心部位，當(dāng)閥處于頂端位置時(shí)，液壓油通過油路流入缸體內(nèi)，離合器接合；當(dāng)閥處于下端位置時(shí)，液壓油從同一油路排出，離合器脫開。在車輛被驅(qū)動(dòng)時(shí)，離合器高速旋轉(zhuǎn)，帶動(dòng)液壓油將產(chǎn)生較大的離心力，在離合器分離時(shí)，部分液壓油按油路相反方向移動(dòng)，殘留在液壓缸內(nèi)，并產(chǎn)生一定的油壓，這會(huì)引起離合器脫開不良或阻滯。為防止上述問題，在活塞的外圓處設(shè)有止回閥，當(dāng)液壓油流入缸體時(shí)，球閥在油壓的推動(dòng)作用下壓緊在閥座上，止回閥處于關(guān)閉狀態(tài)，保證了液壓缸的密封，因此液壓油不能從缸體排出，缸體內(nèi)的工作液壓力上升。當(dāng)缸體內(nèi)的油壓解除時(shí)，缸體內(nèi)的工作液壓力下降，球閥在離心力的作用下，離開閥座，使止回閥處于開啟狀態(tài)，殘留在液壓缸內(nèi)的液壓油在離心力的作用下從止回閥的閥孔流出，因此，工作液不是滯留在缸體內(nèi)，而是通過止回閥排出，使離合器快速、完全脫開?；钊够亻y1．離合器有些離合器和制動(dòng)器具有內(nèi)活塞和外活塞。當(dāng)使用兩個(gè)活塞時(shí)，離合器和制動(dòng)器所傳遞的額定扭矩能根據(jù)發(fā)動(dòng)機(jī)產(chǎn)生的扭矩變化。當(dāng)油壓施加于外活塞時(shí)，它具有較大的壓力接收區(qū)，其傳遞額定扭矩較大；當(dāng)油壓施加于內(nèi)活塞時(shí)，它具有較小的壓力接收區(qū)，其傳遞額定扭矩較小。在內(nèi)活塞動(dòng)作后操作外活塞，傳遞扭矩由小到大變化，能夠減小離合器接合時(shí)產(chǎn)生的沖擊，使接合柔和。內(nèi)、外活塞2．制動(dòng)器制動(dòng)器用來制動(dòng)行星齒輪系統(tǒng)三元件中的任一元件，改變齒輪的組合。在液力自動(dòng)變速器中常用濕式多片制動(dòng)器和帶式制動(dòng)器兩種。圖a、圖b和圖c所示分別為超速擋制動(dòng)器、第二擋制動(dòng)器、第一擋和倒擋制動(dòng)器。由于帶式制動(dòng)器空間尺寸小，容易布置，過去采用較多。片式制動(dòng)器的接合平穩(wěn)性比帶式易于控制，可以基于性能要求增減片數(shù)，適應(yīng)不同排量的發(fā)動(dòng)機(jī)，應(yīng)用非常廣泛。作用與結(jié)構(gòu)圖a1，8—彈性擋圈2—制動(dòng)器摩擦片3，7—法蘭4—止推墊圈5—O形圈6—制動(dòng)器鋼片9—回位彈簧10—O/D制動(dòng)活塞11—O/D支架12—油封圈2．制動(dòng)器作用與結(jié)構(gòu)圖c1，12—彈性擋圈2—法蘭3—制動(dòng)器鋼片4—活塞襯套5—制動(dòng)器摩擦片6—止推墊圈7—彈簧隔圈8—第二擋制動(dòng)活塞9—第二擋制動(dòng)轂10—O形圈11—回位彈簧圖b1—制動(dòng)器鋼片2，9—彈性擋圈3—制動(dòng)器摩擦片4—法蘭5—變速器殼體6，13—O形圈7—回位彈簧8—軸承10—2號(hào)制動(dòng)活塞11—回位滑套12—1號(hào)制動(dòng)活塞2．制動(dòng)器濕式多片式制動(dòng)器基本功能和結(jié)構(gòu)與片式離合器相似，區(qū)別在于離合器的殼體是一個(gè)主動(dòng)部件，而制動(dòng)器的殼體和油缸是固定不動(dòng)的。當(dāng)多片制動(dòng)器的鋼片和摩擦片處于接合狀態(tài)時(shí)，即對與摩擦片連接的構(gòu)件起制動(dòng)約束的作用。濕式多片式制動(dòng)器摩擦片式制動(dòng)器實(shí)物圖2．制動(dòng)器①帶式制動(dòng)器的結(jié)構(gòu)。帶式制動(dòng)器由制動(dòng)鼓、制動(dòng)帶、液壓缸及活塞組成，如圖所示。制動(dòng)帶纏繞在制動(dòng)鼓的圓周上，制動(dòng)鼓與行星齒輪機(jī)構(gòu)一起旋轉(zhuǎn)。制動(dòng)帶的一端用銷釘固定在變速器殼體上，另一端與制動(dòng)缸活塞接觸?；钊ㄟ^內(nèi)、外彈簧安裝在連桿上，一般備有兩種長度的連桿，以便能夠調(diào)整制動(dòng)帶和鼓之間的間隙。帶式制動(dòng)器1—中心輪；2—制動(dòng)鼓；3—制動(dòng)帶；4—銷釘；5—制動(dòng)缸活塞2．制動(dòng)器②帶式制動(dòng)器的工作原理。如圖所示，當(dāng)液壓油施加于活塞時(shí)，活塞在缸體內(nèi)移至左端，壓縮外彈簧，帶動(dòng)連桿移動(dòng)，推動(dòng)制動(dòng)帶的一端，因?yàn)橹苿?dòng)帶的另一端固定在變速器殼體上，制動(dòng)帶直徑即減小，因此，制動(dòng)帶夾持制動(dòng)鼓，此時(shí)制動(dòng)鼓以高速旋轉(zhuǎn)，制動(dòng)帶受到來自制動(dòng)鼓的旋轉(zhuǎn)反作用力。如果活塞和連桿為固定連接的整體結(jié)構(gòu)，這個(gè)反作用力會(huì)使活塞產(chǎn)生振動(dòng)，為防止這種狀況，活塞是通過內(nèi)彈簧安裝在連桿上。帶式制動(dòng)器1—制動(dòng)帶；2—變速器殼體；3—外彈簧；4—活塞連桿；5—活塞2．制動(dòng)器當(dāng)制動(dòng)帶受到反作用力時(shí)，連桿被推回，壓縮內(nèi)彈簧以緩沖這個(gè)反作用力。液壓油在缸內(nèi)壓力升高，活塞和連桿繼續(xù)壓縮外彈簧，在缸體內(nèi)移動(dòng)，使制動(dòng)帶收縮，均勻夾持制動(dòng)鼓。當(dāng)連桿不能在缸體內(nèi)移動(dòng)時(shí)，缸體內(nèi)的油壓繼續(xù)升高，壓縮內(nèi)、外彈簧推動(dòng)活塞移動(dòng)，至活塞與連桿墊片接觸時(shí)，活塞直接推動(dòng)連桿，制動(dòng)帶便以更大的力夾持制動(dòng)鼓，此時(shí)，在制動(dòng)帶和制動(dòng)鼓之間產(chǎn)生更高的摩擦力，促使制動(dòng)鼓被固定，起制動(dòng)作用。當(dāng)液壓油從缸體內(nèi)排出時(shí)，活塞和連桿被外彈簧力推回，釋放制動(dòng)鼓。帶式制動(dòng)器1—制動(dòng)帶；2—變速器殼體；3—外彈簧；4—活塞連桿；5—活塞3．單向離合器單向離合器廣泛應(yīng)用于行星齒輪變速器及綜合式液力變扭器中，其作用和離合器、制動(dòng)器相同，用于固定或連接幾個(gè)行星排中的某些中心輪、行星架、齒圈等基本元件，讓行星齒輪變速器組成不同傳動(dòng)比的擋位，如圖a和圖b，圖c所示。作用與結(jié)構(gòu)圖a

單向離合器實(shí)物圖3．單向離合器作用與結(jié)構(gòu)圖c圖b1，3，4—軸承圈2—前行星齒圈5，8—軸承6—前行星齒輪7—軸承和軸承圈組件9—彈性擋圈10—中心齒輪11—彈簧擋圈12—止推墊圈13—油封圈14—1號(hào)單向離合器和第二擋制動(dòng)器輪轂15—中心輪輸入轉(zhuǎn)鼓1—單向離合器內(nèi)環(huán)2，11—彈性擋圈3—2號(hào)單向離合器4—2號(hào)止推墊圈5—后行星齒輪6—1號(hào)止推墊圈7—中心輪8—齒圈法蘭9—軸承和軸承圈組件10—后行星齒圈12—輸出軸13—油封圈3．單向離合器滾柱斜槽式單向離合器由外環(huán)、內(nèi)環(huán)、滾柱和滾柱回位彈簧等組成。內(nèi)環(huán)通常用內(nèi)花鍵和行星排的某個(gè)基本元件連接或與變速器的殼件連接，外環(huán)則通過外花鍵和行星排的另一個(gè)基本元件連接或與變速器外殼連接。在外環(huán)的內(nèi)表面制有與滾柱相同數(shù)目的楔形槽，內(nèi)、外環(huán)之間的楔形槽內(nèi)裝有滾柱和彈簧，彈簧的彈力將各滾柱推向楔形槽較窄的一端，當(dāng)外環(huán)相對于內(nèi)環(huán)朝順時(shí)針方向轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，在剛剛開始轉(zhuǎn)動(dòng)的瞬間，滾柱便在摩擦力和彈簧力的作用下被卡死在楔形槽較窄的一端，內(nèi)、外環(huán)互相連接為一個(gè)整體，不能相對轉(zhuǎn)動(dòng)，此時(shí)，單向離合器處于鎖止?fàn)顟B(tài)。滾柱斜槽式1—外環(huán)；2—內(nèi)環(huán)；3—彈簧；4—滾柱3．單向離合器當(dāng)外環(huán)相對于內(nèi)環(huán)朝逆時(shí)針方向轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，滾柱在摩擦力的作用下，克服彈簧的彈力，滾向楔形槽較寬的一端，出現(xiàn)打滑現(xiàn)象，外環(huán)相對于內(nèi)環(huán)可以做自由滑轉(zhuǎn)，此時(shí)單向離合器脫離鎖止而處于自由狀態(tài)，如圖所示。單向離合器的鎖止方向取決于外環(huán)上楔形槽的方向。在裝配時(shí)不能裝反，否則會(huì)改變其鎖止方向，使行星齒輪變速器不能正常工作。有的單向離合器的楔形槽開在內(nèi)環(huán)上，其工作原理和楔形槽開在外環(huán)上相同。滾柱斜槽式1—外環(huán)；2—內(nèi)環(huán)；3—彈簧；4—滾柱3．單向離合器楔塊式單向離合器的構(gòu)造和滾柱斜槽式單向離合器相似，由外環(huán)、內(nèi)環(huán)和楔塊等組成。不同之處在于它的外環(huán)或內(nèi)環(huán)上都沒有楔形槽，由特殊形狀的楔塊替代圓柱形的滾子，如圖所示。楔塊在A方向上的尺寸略大于內(nèi)、外環(huán)之間的距離B，而C方向上的尺寸則略小于內(nèi)、外環(huán)之間的距離B。當(dāng)外環(huán)相對于內(nèi)環(huán)朝順時(shí)針方向旋轉(zhuǎn)時(shí)，楔塊在摩擦力的作用下立起，因A>B，則楔塊卡死在內(nèi)外環(huán)之間，單向離合器處于鎖止?fàn)顟B(tài)；當(dāng)外環(huán)相對于內(nèi)環(huán)朝逆時(shí)針方向旋轉(zhuǎn)時(shí)，楔塊在摩擦力的作用下傾斜，因C<B，則內(nèi)環(huán)相對于外環(huán)可以自由滑轉(zhuǎn)，此時(shí)單向離合器處于自由狀態(tài)。楔塊式單向離合器的鎖止方向取決于楔塊的安裝方向，在維修時(shí)切記不可裝反，否則會(huì)影響自動(dòng)變速器的正常工作。1—保持架；2—楔塊；3—外環(huán)；4—內(nèi)環(huán)楔塊式當(dāng)辛普森式行星齒輪變速器發(fā)生故障并需要維修時(shí)，必須先將自動(dòng)變速器的齒輪機(jī)構(gòu)拆卸開來。以豐田凌志LS400轎車的A341E自動(dòng)變速器為例，自動(dòng)變速器的齒輪變速機(jī)構(gòu)拆卸、安裝圖見書109頁所示，其具體步驟如下。1．準(zhǔn)備工作①將變速器拆裝實(shí)訓(xùn)臺(tái)推到適當(dāng)?shù)奈恢?，要求各?shí)訓(xùn)臺(tái)有相應(yīng)的間隔空間。②準(zhǔn)備好拆裝工具。③把變速器的油底殼、油路控制機(jī)構(gòu)、油泵等事先拆卸，為行星齒輪變速機(jī)構(gòu)的分解做好準(zhǔn)備。5.4.2辛普森式行星齒輪變速器的拆卸2．分解行星齒輪變速機(jī)構(gòu)①從自動(dòng)變速器前方取出超速行星架和超速（直接擋）離合器組件及超速齒圈。②拆卸超速制動(dòng)器。用旋具拆下超速制動(dòng)器卡環(huán)，取出超速制動(dòng)器鋼片和摩擦片。拆下超速制動(dòng)器的卡環(huán)，松開殼體上的固定螺栓，用拉具拉出超速制動(dòng)器鼓，如圖所示。③拆卸二擋強(qiáng)制制動(dòng)帶活塞。從外殼上拆下二擋強(qiáng)制制動(dòng)帶液壓缸缸蓋卡環(huán)，用手指按住液壓缸缸蓋，從液壓缸進(jìn)油池中吹入壓縮空氣，將液壓缸缸蓋和活塞吹出。④取出中間軸，拆下高、倒擋離合器和前進(jìn)離合器組件。⑤拆出二擋強(qiáng)制制動(dòng)帶銷軸，取出制動(dòng)帶。⑥拆出前行星排。取出前齒圈，將自動(dòng)變速器立起，用木塊墊住輸出軸，拆下前行星架上的卡環(huán)，拆出前行星架和行星齒輪組件。⑦取出前后中心輪組件和低擋單向離合器。⑧拆卸二擋制動(dòng)器。拆下卡環(huán)，取出二擋制動(dòng)器的所有摩擦片、鋼片及活塞襯套。⑨拆卸輸出軸、后行星排和低擋、倒擋制動(dòng)器組件。拆下卡環(huán)，取出輸出軸、后行星排、前進(jìn)單向離合器、低倒擋制動(dòng)器和二擋制動(dòng)器鼓組件。5.4.2辛普森式行星齒輪變速器的拆卸1．辛普森式行星齒輪變速器的結(jié)構(gòu)情況以下以豐田皇冠3.0用的A340E為例，介紹辛普森式行星齒輪變速器擋位分析的方法，對豐田系列以及其他各車型自動(dòng)變速器的學(xué)習(xí)具有啟示作用。辛普森式行星齒輪變速器是由辛普森式行星齒輪機(jī)構(gòu)和相應(yīng)的換擋執(zhí)行元件組成的，目前大部分轎車自動(dòng)變速器都采用這種行星齒輪變速器，豐田公司A43D型自動(dòng)變速器的行星齒輪變速機(jī)構(gòu)采用的就是如圖a所示的結(jié)構(gòu)，而A340E和A341E型自動(dòng)變速器的行星齒輪變速機(jī)構(gòu)采用的就是如圖b所示的結(jié)構(gòu)。5.4.3辛普森式行星齒輪變速器的擋位分析1—后行星架2—行星齒輪3—前齒圈4—中心輪組件5—前行星架和后齒圈組件（a）（b）辛普森行星齒輪機(jī)構(gòu)是一種十分著名的雙排行星齒輪機(jī)構(gòu)，根據(jù)這兩排在變速器中的位置，分別稱之為前行星齒輪機(jī)構(gòu)和后行星齒輪機(jī)構(gòu)，這兩組齒輪機(jī)構(gòu)由共用的中心輪相連接。前后行星輪機(jī)構(gòu)有兩種連接方式，一種是前行星齒輪機(jī)構(gòu)的齒圈和后行星齒輪機(jī)構(gòu)的行星架相連，稱為前齒圈和后行星架組件，輸出軸通常與前齒圈和后行星架組件連接。另一種是前行星齒輪機(jī)構(gòu)的行星架和后行星齒輪機(jī)構(gòu)的齒圈相連，稱為前行星架和后齒圈組件，輸出軸通常與前行星架和后齒圈組件連接。5.4.3辛普森式行星齒輪變速器的擋位分析1—后行星架2—行星齒輪3—前齒圈4—中心輪組件5—前行星架和后齒圈組件（a）（b）如圖所示，這兩種結(jié)構(gòu)的行星齒輪變速器其實(shí)是一樣的，只不過是與輸出軸相連的前后行星架齒圈位置調(diào)換而已，它們的工作原理相同。經(jīng)過上述兩種不同的組合，該機(jī)構(gòu)成為一種具有4個(gè)獨(dú)立元件的行星齒輪機(jī)構(gòu)。根據(jù)前進(jìn)擋的擋數(shù)不同，可將辛普森式行星齒輪變速器分為三速和四速兩種。5.4.3辛普森式行星齒輪變速器的擋位分析1—后行星架2—行星齒輪3—前齒圈4—中心輪組件5—前行星架和后齒圈組件（a）（b）辛普森式三速行星齒輪變速器換擋執(zhí)行元件功能表換擋執(zhí)行元件功能前進(jìn)擋離合器C1用來連接輸入軸和后齒圈高、倒（直接）擋離合器C2用來連接輸入軸和前后中心輪組件二擋制動(dòng)器B2用來制動(dòng)前后中心輪組件低、倒擋制動(dòng)器B3用來制動(dòng)前行星架單向離合器F1防止前行星架逆轉(zhuǎn)辛普森式三速行星齒輪變速器的工作規(guī)律選擋桿擋位離合器制動(dòng)器單向離合器C1C2B2B3F1DD1○○D2○○D3○○R倒擋○○S，L或2，11擋○○2擋○○注：○表示接合、制動(dòng)或鎖止。四速辛普森式行星齒輪機(jī)構(gòu)是在三速辛普森式行星齒輪機(jī)構(gòu)的基礎(chǔ)上發(fā)展而成的，通常采用三排行星齒輪機(jī)構(gòu)，組成包括超速擋在內(nèi)的4個(gè)前進(jìn)擋和1個(gè)倒擋的行星齒輪變速器，其中有10個(gè)換擋執(zhí)行元件：3個(gè)離合器、4個(gè)制動(dòng)器和3個(gè)單向離合器辛普森式四速行星齒輪變速器換擋執(zhí)行元件功能表換擋執(zhí)行元件功能超速擋離合器C0可使動(dòng)力從超速行星架傳給中心輪，超速擋時(shí)不工作前進(jìn)擋離合器C1連接輸入軸和前齒圈，在所有前進(jìn)擋都工作高、倒（直接）擋離合器C2連接輸入軸和前后中心輪組件，在高速擋和倒擋時(shí)工作超速擋制動(dòng)器B0制動(dòng)超速行星機(jī)構(gòu)的中心輪，僅在超速擋工作二擋滑行制動(dòng)器B1制動(dòng)前后中心輪組件，僅在2位時(shí)工作二擋制動(dòng)器B2鎖止F1的外圈，在D1擋升入D2擋時(shí)工作低、倒擋制動(dòng)器B3制動(dòng)后行星架，在停車、倒擋和低速擋位置時(shí)工作超速單向離合器F0防止超速行星架相對超速中心輪逆時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng)二擋單向離合器F1在B2起作用時(shí)，防止前后中心輪逆時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng)一擋單向離合器F2防止后行星架逆時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng)注：○表示接合、制動(dòng)或鎖止。變速換擋桿位置

擋位C0B0F0C1C2B1B2B3F1F2P停車○○R倒擋○○○○N空擋○DD1○○○○D2○○○○○D3○○○○○D4○○○○S21○○○○22○○○○○○LL1○○○○○豐田A340E自動(dòng)變速器各擋位操縱元件的工作關(guān)系2．辛普森式行星齒輪變速器的擋位分析5.4.3辛普森式行星齒輪變速器的擋位分析一擋傳動(dòng)原理圖L位傳動(dòng)原理圖一擋L位二擋2位三擋四擋P擋N擋D2擋傳動(dòng)原理圖2位傳動(dòng)原理圖D3擋傳動(dòng)原理圖D4擋傳動(dòng)原理圖倒擋傳動(dòng)原理圖P擋鎖止機(jī)構(gòu)1—停車聯(lián)鎖機(jī)構(gòu)2—停車聯(lián)鎖凸輪5.5液壓控制系統(tǒng)自動(dòng)變速器的自動(dòng)控制是靠液壓系統(tǒng)來完成的。液壓系統(tǒng)由動(dòng)力源、控制機(jī)構(gòu)、執(zhí)行機(jī)構(gòu)3部分組成。動(dòng)力源是被液力變矩器驅(qū)動(dòng)的油泵，它除了向控制器提供冷卻補(bǔ)償油液，使其內(nèi)部具有一定壓力外，還向行星齒輪變速器供潤滑油。控制機(jī)構(gòu)大體包括主油路系統(tǒng)、換擋信號(hào)系統(tǒng)，換擋閥系統(tǒng)和緩沖安全系統(tǒng)。根據(jù)其換擋信號(hào)系統(tǒng)和換擋閥系統(tǒng)采用的是全液壓元件還是電子控制元件，可將控制機(jī)構(gòu)分為液控式和電控式兩種。執(zhí)行機(jī)構(gòu)包括各離合器制動(dòng)器的液壓缸。5.5.1液壓控制系統(tǒng)的組成和分類自動(dòng)變速器油從油泵泵出，進(jìn)入主油路系統(tǒng)。由于油泵是發(fā)動(dòng)機(jī)直接驅(qū)動(dòng)的，因此它的輸出流量和壓力都受到發(fā)動(dòng)機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)狀況的影響。發(fā)動(dòng)機(jī)運(yùn)行過程中，轉(zhuǎn)速從1000r/min變化，使得油泵的輸出流量和壓力變化很大。當(dāng)主油路壓力過高時(shí)，會(huì)引起換擋沖擊和增加功率消耗，當(dāng)主油路壓力太低時(shí)，又會(huì)引起離合器制動(dòng)器的打滑，二者都會(huì)影響液壓系統(tǒng)工作，因此在主油路系統(tǒng)中必須設(shè)置主油路調(diào)壓閥。主油路調(diào)壓閥的作用是將油泵輸出壓力精確調(diào)節(jié)到所需的油壓后再輸入主油路，多余的油返回油底殼，使系統(tǒng)壓力穩(wěn)定在一定范圍內(nèi)，如圖所示。5.5.2主油路系統(tǒng)（1）節(jié)氣門閥節(jié)氣門閥反映節(jié)氣門開度大小變化時(shí)的油壓。根據(jù)輸入方式的不同可分為機(jī)械式節(jié)氣門閥和真空式節(jié)氣門閥兩種，如圖a所示。（2）離心式速控閥離心式速控閥也叫離心調(diào)速閥或離心調(diào)速器。其作用是為自動(dòng)變速器換擋閥提供一個(gè)隨車速變化的控制油壓。原理是利用軸旋轉(zhuǎn)時(shí)重塊所產(chǎn)生的離心力來控制潤滑閥芯的位置，故稱離心式速控閥，如圖b所示。5.5.3換擋信號(hào)系統(tǒng)

（a）節(jié)氣門閥（b）速控閥（1）手動(dòng)閥手動(dòng)閥是安裝在控制系統(tǒng)閥板總成中的多路換向閥，由駕駛室內(nèi)的自動(dòng)變速器操縱手柄控制。操縱手柄的作用與普通手動(dòng)變速器的換擋手柄不同，如圖a所示。（2）換擋閥換擋閥是彈簧液壓作用式的方向控制閥，它有兩個(gè)工作位置，可以實(shí)現(xiàn)升擋或降擋的自動(dòng)變換，如圖b所示。5.5.4換擋閥系統(tǒng)

（a）手動(dòng)閥（b）換擋閥5.6辛普森式行星齒輪變速器的檢查5.6.1檢查注意事項(xiàng)1．離合器自由間隙調(diào)整注意事項(xiàng)①結(jié)構(gòu)類型相同的液力自動(dòng)變速器，型號(hào)不同，離合器設(shè)置的片數(shù)不等，其自由間隙不同。②不同類型的液力自動(dòng)變速器，其自由間隙的調(diào)整方法不同。③即使片數(shù)相同，有時(shí)自由間隙差異也很大。5.6辛普森式行星齒輪變速器的檢查5.6.1檢查注意事項(xiàng)2．制動(dòng)帶調(diào)整檢查的注意事項(xiàng)①外觀檢查②液體吸附能力檢查1．行星齒輪機(jī)構(gòu)故障（1）異響；（2）撞擊聲；（3）不能升擋。2．常見損壞形式及原因①行星齒輪從行星架上脫落，這是行星齒輪式變速器較常見的故障，其原因是配件質(zhì)量差。②行星輪與行星架間隙過大，原因是自然磨損。③卡環(huán)脫落，原因是配件質(zhì)量差或拆卸時(shí)將卡環(huán)撬變形。5.6.2行星齒輪機(jī)構(gòu)檢查1．離合器的拆檢①檢查離合器的活塞行程，若不符合要求，檢查每一部件。②檢查離合器摩擦片，其摩擦層剝落、變色、或印在摩擦片上面的數(shù)字磨至不清，都應(yīng)更換摩擦片，檢查鋼片不應(yīng)翹曲變形，也不能磨損過甚。③離合器活塞皮碗是否已經(jīng)老化，此件一經(jīng)拆卸必須更換，即使不經(jīng)常使用，每隔一年半亦應(yīng)更換。④活塞止回閥要用壓縮空氣吹凈，不能被臟物堵住，球閥在孔中應(yīng)活動(dòng)自如，用煤油檢查，應(yīng)能密封。⑤離合器轂外圓表面是否被制動(dòng)帶拉毛，必要時(shí)可在外圓磨床上磨修。⑥回位彈簧是否因不正常使用而變形，如中心線彎曲，則與活塞發(fā)生干涉，必要時(shí)更換新彈簧。⑦離合器轂內(nèi)圓表面進(jìn)油口兩側(cè)與密封環(huán)接觸處是否被嚴(yán)重拉毛。5.6.3離合器的檢查⑧壓板兩側(cè)外圓導(dǎo)向面是否被拉毛，如有，均應(yīng)適當(dāng)修整，或更換新件。

⑨裝配時(shí)，從動(dòng)片必須在自動(dòng)變速器油（ATF）中浸泡30min以上。

⑩摩擦片上的溝槽是存自動(dòng)變速器油用的，溝槽磨平后，自動(dòng)變速油就無法進(jìn)入摩擦片與鋼片之間。失去自動(dòng)變速器油的保護(hù)之后，磨損速度會(huì)急劇