【文章內(nèi)容簡(jiǎn)介】 控制。 液控系統(tǒng)的工作原理圖416變速器液控系統(tǒng)原理示意圖換擋閥控制換擋油路，工作油壓在換擋閥的控制下通過高檔油路進(jìn)入變速機(jī)構(gòu)，使自動(dòng)變速器掛上高檔。通過低檔油路進(jìn)入變速機(jī)構(gòu)，掛上低檔。當(dāng)汽車負(fù)荷大，節(jié)氣門開度大，車速低時(shí)，節(jié)氣門閥輸出的節(jié)氣門油壓高，速控閥輸出的速控油壓低，換擋閥左側(cè)大于右側(cè)油壓，閥芯右移，工作油壓通過換擋閥低速油路進(jìn)入變速機(jī)構(gòu)，使低檔離合器或制動(dòng)器結(jié)合，自動(dòng)變速器掛上低檔。當(dāng)汽車負(fù)荷小，車速高時(shí)，節(jié)氣門閥輸出的油壓低，速控閥輸出的油壓高，換擋閥右側(cè)油壓大于左側(cè)油壓，閥芯左移，工作油壓通過高檔油路進(jìn)入變速機(jī)構(gòu)，使高檔離合器或制動(dòng)器結(jié)合，自動(dòng)變速器掛上高檔。換擋閥的移動(dòng)取決于換擋閥左右兩側(cè)的節(jié)氣門油壓和速控油壓的油壓差，閥芯移動(dòng)將使不同的離合器制動(dòng)器結(jié)合，從而使變速機(jī)構(gòu)輸出不同的檔位。第5章 液力變矩器圖517液力變矩器構(gòu)造圖 液力變矩器的組成圖528液力變矩器結(jié)構(gòu)圖液力變矩器主要由可旋轉(zhuǎn)的泵輪3和渦輪2以及固定不動(dòng)的導(dǎo)輪4三個(gè)零件組成。這些零件的形狀如上圖所示。各工作輪用鋁合金精密制造，或用鋼板沖壓焊接而成。泵輪和變矩器殼7練成一體，用螺栓固定在發(fā)動(dòng)機(jī)曲軸后端的凸緣上。變矩器殼做成兩半，裝配后焊成一體。殼體外面有啟動(dòng)齒圈。渦輪通過從動(dòng)軸5與傳動(dòng)系統(tǒng)的其他部件相連。導(dǎo)輪固定在不動(dòng)的導(dǎo)輪固定套上。所有工作輪裝配后，形成斷面為循環(huán)圓的環(huán)狀體。 液力變矩器的工作原理與液力耦合器一樣，液力變矩器正常工作時(shí)，儲(chǔ)于環(huán)形腔內(nèi)的工作液除有變矩器軸的圓周運(yùn)動(dòng)外，還有在循環(huán)圓的循環(huán)流動(dòng)，故能將轉(zhuǎn)矩從泵輪傳到渦輪上。與耦合器不同的是，變矩器不僅能傳遞轉(zhuǎn)矩，而且能在泵輪轉(zhuǎn)矩不變的情況下，隨著渦輪的轉(zhuǎn)速（反映汽車行駛速度）不同而改變渦輪輸出的轉(zhuǎn)矩?cái)?shù)值。變矩器之所以能起變矩作用，是因?yàn)榻Y(jié)構(gòu)上比耦合器多了導(dǎo)輪機(jī)構(gòu)。在循環(huán)流動(dòng)的過程中，固定不動(dòng)的導(dǎo)輪給一個(gè)反作用力矩，使渦輪輸出的轉(zhuǎn)矩不同于泵輪輸入的轉(zhuǎn)矩。圖539液力變矩器原理展開圖下面用變矩器工作輪的展開圖來說明變矩器的工作原理。展開圖的制取方式如上圖所示。將循環(huán)圓的中間流線展開成一直線，各循環(huán)圓中間流線均在同一平面上展開。于是在展開圖上，泵輪B，渦輪A，導(dǎo)輪C便成為三個(gè)環(huán)形平面，且工作輪的葉片角度也清楚地顯示出來。為了便于說明，設(shè)發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速及負(fù)荷不變，即變矩器泵輪的轉(zhuǎn)速n及轉(zhuǎn)矩M為常數(shù)。先討論汽車起步狀況，開始時(shí)渦輪轉(zhuǎn)速 n為零，工作液在泵輪葉片帶動(dòng)下，以一定的絕對(duì)速度沿圖中箭頭3的方向沖向渦輪葉片。因渦輪靜止不動(dòng)，液流將沿著葉片流出渦輪并沖向?qū)л啠毫鞣较蛉鐖D中箭頭2所示。然后液流再?gòu)墓潭ú粍?dòng)的導(dǎo)輪葉片沿箭頭1方向流入泵輪中。當(dāng)液體流過葉片時(shí)，受到葉片的作用力，其方向發(fā)生變化。設(shè)泵輪，渦輪和導(dǎo)輪對(duì)液流的作用轉(zhuǎn)矩分別為M，M和M。根據(jù)液流受力平衡條件M= M+M。由于液流對(duì)渦輪的作用轉(zhuǎn)矩M′與M方向相反而大小相等，因而在數(shù)值上，渦輪轉(zhuǎn)矩等于泵輪轉(zhuǎn)矩與導(dǎo)輪轉(zhuǎn)矩之和。顯然，此時(shí)渦輪轉(zhuǎn)矩M大于泵輪轉(zhuǎn)矩M，即液力變矩器起了增大轉(zhuǎn)矩的作用。當(dāng)變矩器輸出的轉(zhuǎn)矩經(jīng)傳動(dòng)系統(tǒng)傳到驅(qū)動(dòng)輪上所產(chǎn)生的驅(qū)動(dòng)力足以克服汽車起步阻力時(shí)，汽車即起步并開始加速，與之相聯(lián)系的渦輪轉(zhuǎn)速n也從零逐漸相加。這時(shí)，液流在渦輪出口處不僅具有沿葉片方向的相對(duì)速度w，而且具有沿圓周方向的牽連速度u，故沖向?qū)л喨~片的液流的絕對(duì)速度v應(yīng)是兩者的合成速度。因原設(shè)泵輪轉(zhuǎn)速不變，起變化的只是渦輪轉(zhuǎn)速，故渦輪出口處相對(duì)速度w不變，只是牽連速度u起變化。由圖可見，沖向?qū)л喨~片的液流的相對(duì)速度v將隨著牽連速度的增加而逐漸向左傾斜，使導(dǎo)輪上所受轉(zhuǎn)矩值逐漸減小。當(dāng)渦輪轉(zhuǎn)速增大到某一數(shù)值，由渦輪流出的液流正好沿導(dǎo)輪出口方向沖向?qū)л啎r(shí)，由于液體流經(jīng)導(dǎo)輪時(shí)方向不變，故導(dǎo)輪轉(zhuǎn)矩M為零，于是渦輪轉(zhuǎn)矩與導(dǎo)輪轉(zhuǎn)矩相等，即M = M。若渦輪轉(zhuǎn)速繼續(xù)增大，液流絕對(duì)速度的方向繼續(xù)向左傾斜，導(dǎo)輪轉(zhuǎn)矩方向與泵輪轉(zhuǎn)矩方向相反，則渦輪轉(zhuǎn)矩為前兩者之差（M = M M），即變矩器輸出轉(zhuǎn)矩反而比輸入轉(zhuǎn)矩小。當(dāng)渦輪轉(zhuǎn)速增大到與泵輪轉(zhuǎn)速相等時(shí)，工作液在循環(huán)圓中的流動(dòng)靜止，將不能傳遞動(dòng)力。變矩器在泵輪轉(zhuǎn)速n和轉(zhuǎn)矩M不變的條件下，渦輪轉(zhuǎn)矩M隨其轉(zhuǎn)速n變化的規(guī)律稱為液力變矩器特性。液力變矩器傳動(dòng)比i的定義與齒輪變速器不同，為輸出轉(zhuǎn)速（即渦輪轉(zhuǎn)速n）與輸入轉(zhuǎn)速（即泵輪轉(zhuǎn)速n）之比，即i= n/n。液力變矩器輸出轉(zhuǎn)矩M與輸入轉(zhuǎn)矩（即泵輪轉(zhuǎn)矩M）之比稱為變矩系數(shù)，用K表示，即K= M/ M。第6章 變速齒輪機(jī)構(gòu) 行星齒輪機(jī)構(gòu) 行星齒輪機(jī)構(gòu)的組成行星齒輪機(jī)構(gòu)，是自動(dòng)變速器的重要組成部分之一，主要由太陽輪（也稱中心輪）、內(nèi)齒圈、行星架和行星齒輪等元件組成。行星齒輪機(jī)構(gòu)是實(shí)現(xiàn)變速的機(jī)構(gòu)，速比的改變是通過以不同的元件作主動(dòng)件和限制不同元件的運(yùn)動(dòng)而實(shí)現(xiàn)的。行星齒輪為周轉(zhuǎn)式齒輪系統(tǒng)，與定軸式齒輪系統(tǒng)一樣，也可以變速、變扭。在速比改變的過程中，整個(gè)行星齒輪組還存在運(yùn)動(dòng)，動(dòng)力傳遞沒有中斷，因而實(shí)現(xiàn)了動(dòng)力換擋。圖6110行星齒輪機(jī)構(gòu)組成 單排行星齒輪機(jī)構(gòu)工作原理行星齒輪不同組合方式下的轉(zhuǎn)向和傳動(dòng)比：表61 行星齒輪不同組合方式下的轉(zhuǎn)向和傳動(dòng)比固定件主動(dòng)件從動(dòng)件變速傳動(dòng)比轉(zhuǎn)向1齒圈太陽輪行星架降速相同2齒圈像星架太陽輪升速相同3太陽輪齒圈行星架降速相同4太陽輪行星架齒圈升速相同5行星架太陽輪齒圈降速相反6行星架齒圈太陽輪升速相反7任意兩元件一元件同速1相同8一元件無固定輸出第六種組合方式由于升速較大，主被動(dòng)件轉(zhuǎn)向相反，在汽車上通常不用這種組合方式，其余的幾種組合方式比較常用。由于自動(dòng)變速器上的主動(dòng)件和被動(dòng)件不能互換，所以自動(dòng)變速器中只采用一排行星齒輪，不能滿足各種工況的要求，通常采用兩到三排行星齒輪，兩到三根軸。對(duì)于相對(duì)運(yùn)動(dòng)，也就是站在行星架上觀察時(shí)，各輪傳動(dòng)如定軸輪系，存在一定的轉(zhuǎn)速關(guān)系，如下式所示：== （61）式中（nn）太陽輪相對(duì)行星架的轉(zhuǎn)速（）；（nn）齒圈相對(duì)行星架的轉(zhuǎn)速（）； K齒圈齒數(shù)和太陽輪齒數(shù)之比，稱為行星排特性參數(shù)（K=）.由上式可得行星排轉(zhuǎn)速特性方程式。對(duì)于單行星，上式取負(fù)值，得n+K(1+K)n=0對(duì)于雙行星，上式取正值，得nK+(K1)n=0方程式反映了行星排是兩自由度機(jī)構(gòu)。它與一個(gè)自由度的定軸齒輪傳動(dòng)不同，定軸齒輪傳動(dòng)旋轉(zhuǎn)構(gòu)件之間有固定的轉(zhuǎn)速關(guān)系，而行星排三元件中任二元件之間無固定的轉(zhuǎn)速關(guān)系，他們之間的轉(zhuǎn)速關(guān)系是隨行星架轉(zhuǎn)速的變化而變化，要使行星排的任二元件間有確定的轉(zhuǎn)速關(guān)系，必須再增加一個(gè)關(guān)系式（如對(duì)行星架進(jìn)行制動(dòng)，使等于零，或者使行星架有一個(gè)固定的轉(zhuǎn)速）。檔位設(shè)置：行星齒輪架作從動(dòng)件1檔或2檔兩元件連接后帶另一元件3檔行星齒輪架作主動(dòng)件O/D檔行星齒輪架固定倒檔。行星齒輪之間齒數(shù)的關(guān)系：齒圈的齒數(shù)=太陽輪的齒數(shù)+行星輪的齒數(shù)2根據(jù)桑塔納動(dòng)力參數(shù)選定：太陽輪 Z=34 m= 行星輪 Z=21 m=太陽輪設(shè)計(jì)計(jì)算 選擇直齒輪，雖然直齒輪在強(qiáng)度和性能上不及斜齒輪，但考慮到太陽輪要和離合器鋼片相嚙合傳動(dòng)動(dòng)力，如果選擇斜齒輪則還要另外設(shè)計(jì)伸出項(xiàng)以便于和離合器鋼片嚙合，為了減少材料浪費(fèi)以及縮小空間，權(quán)衡考慮還是選擇直齒輪。參數(shù)：z=34 m= b=301. 按齒面彎曲強(qiáng)度校核由公式 = （62）式中——材料彈性系數(shù)，——節(jié)點(diǎn)區(qū)域系數(shù)，（標(biāo)準(zhǔn)直齒輪）——重合度系數(shù)，K——載荷系數(shù)，K=，其中——使用系數(shù)，——?jiǎng)虞d系數(shù)，——齒向載荷分配系數(shù)，F(xiàn)——圓周力，F(xiàn)=，計(jì)算得3295N——齒數(shù)比，計(jì)算得=2代入數(shù)值得：==又 = （63）其中——試驗(yàn)齒輪的齒面接觸疲勞極限，選擇570 MP(調(diào)制碳鋼)——接觸強(qiáng)度計(jì)算得強(qiáng)度系數(shù)，——接觸強(qiáng)度計(jì)算得安全系數(shù)，一般取=帶入數(shù)據(jù)得==655比較有，符合條件，滿足要求。2. 按齒根彎曲疲勞強(qiáng)度校核由公式 =YYY (64)式中K,，F(xiàn)，b，m同前Y——齒形系數(shù)，Y——應(yīng)力修正系數(shù)，Y——重合度系數(shù)，代入數(shù)據(jù)計(jì)算得R= FR=2160395=1711NF===1777N又 =/式中——試驗(yàn)齒輪齒根彎曲疲勞極限應(yīng)力。查取得250 MP——彎曲強(qiáng)度計(jì)算壽命系數(shù)?！X根彎曲強(qiáng)度計(jì)算安全系數(shù)。一般取=代入數(shù)據(jù)得：=比較有，符合條件，滿足要求。行星輪設(shè)計(jì)計(jì)算參數(shù)z=21 m= b=30=各符號(hào)含義參看太陽輪，查表計(jì)算得：= MP = = F=1098 K= b=30 d= =2代入數(shù)據(jù)得：==41比較有，符合條件，滿足要求。由公式 =YYY ( 65)各符號(hào)含義參看太陽輪，查表計(jì)算有:K= F=1089N b=30 m=Y= Y= Y=代入數(shù)據(jù)得== MP比較有，符合條件，滿足要求。 齒 圈 Z=76 m= 行星排的組合現(xiàn)代轎車自動(dòng)變速器所采用的行星齒輪機(jī)構(gòu)包括復(fù)合式行星齒輪機(jī)構(gòu)和串聯(lián)式行星齒輪機(jī)構(gòu)。復(fù)合式行星齒輪機(jī)構(gòu)的特點(diǎn)是兩排或多排行星齒輪機(jī)構(gòu)連在一起，用以滿足汽車行駛及各種工況下所需要的多種傳動(dòng)比。常見的類型有兩種：一種是辛普森式行星齒輪結(jié)構(gòu)，它有兩排行星齒輪，共用一個(gè)太陽輪。另一種是拉維納式行星齒輪機(jī)構(gòu)，它有兩個(gè)太陽輪，兩排行星輪共用一個(gè)齒圈。串聯(lián)式行星齒輪機(jī)構(gòu)的特點(diǎn)是前排行星機(jī)構(gòu)的行星架與后排行星機(jī)構(gòu)的齒圈為同一構(gòu)件，則前排行星機(jī)構(gòu)的齒圈與后排行星機(jī)構(gòu)的行星架為同一構(gòu)件。 換擋執(zhí)行機(jī)構(gòu)換擋執(zhí)行機(jī)構(gòu)主要是用來改變行星齒輪中的主動(dòng)元件或限制某個(gè)元件的運(yùn)動(dòng)，改變動(dòng)力傳遞的方向和速比，主要由多片式離合器、制動(dòng)器和單向超越離合器等組成。離合器的作用是把動(dòng)力傳給行星齒輪機(jī)構(gòu)的某個(gè)元件使之成為主動(dòng)件。制動(dòng)器的作用是將行星齒輪機(jī)構(gòu)中的某個(gè)元件抱住，使之不動(dòng)。單向超越離合器也是行星齒輪變速器的換擋元件之一，其作用和多片式離合器及制動(dòng)器基本相同，也是用于固定或連接幾個(gè)行星排中的某些太陽輪、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。 多片離合器組成圖6211多片離合器自動(dòng)變速器中的離合器多為濕式多片離合器，采用液壓控制。離合器的組成：卡環(huán)（裝在輸入軸轉(zhuǎn)轂的卡環(huán)槽內(nèi)），限制活塞的行程。輸出轉(zhuǎn)轂：其中心有齒形花鍵與輸出軸相連，邊緣有鍵槽。鋼片：外緣有花鍵和輸入軸轉(zhuǎn)轂內(nèi)鍵槽相連。摩擦片：內(nèi)緣有花鍵，與行星齒輪某一元件相連接，其表面摩擦面。鋼片與摩擦片交替排列，可軸向移動(dòng)?；钊簝?nèi)外緣上有密封圈。 多片離合器原理當(dāng)離合器結(jié)合時(shí)，控制油壓通過輸入軸中心孔進(jìn)入活塞，克服彈簧力將摩擦片和鋼片壓緊，產(chǎn)生摩擦力。這時(shí)動(dòng)力經(jīng)輸入軸傳到輸出軸。當(dāng)需要離合器分離時(shí)，控制油壓通過原來的管路排出，由于回位彈簧的作用，活塞回到初始位置。摩擦片和鋼片分離，動(dòng)力不能傳遞?；钊吘壣涎b有單向閥，其作用是：通油時(shí)單向閥壓在活塞底座上形成密封，泄油時(shí)單向閥離開閥座，活塞邊緣油液通過閥座上小孔從離合器片間排出，這樣離合器分離速度加快。當(dāng)有兩個(gè)離合器串聯(lián)使用時(shí)，動(dòng)力從輸入軸到離合器C,齒圈，行星齒輪，若太陽輪固定不動(dòng)，動(dòng)力可從行星齒輪架輸出，此時(shí)為較高速檔。當(dāng)離合器C結(jié)合時(shí)，動(dòng)力從輸入軸，離合器C，太陽輪轉(zhuǎn)轂，太陽輪，行星齒輪，若此時(shí)齒圈固定不動(dòng)，動(dòng)力可從行星齒輪架輸出，此時(shí)為一個(gè)低速檔。離合器C、 C同時(shí)結(jié)合時(shí)，動(dòng)力傳遞為輸入軸，離合器C傳到齒圈，離合器C傳到太陽輪，這時(shí)行星齒輪中齒圈和太陽輪以相同的轉(zhuǎn)速作為輸入，行星架輸出，是一個(gè)直接檔。所以，裝有兩個(gè)離合器的行星齒輪系統(tǒng)可以實(shí)現(xiàn)三個(gè)檔位的變化。 制動(dòng)器 圖6312片式制動(dòng)器制動(dòng)器的作用是固定行星齒輪的某一元件，改變行星齒輪的組合，自動(dòng)變速器中的制動(dòng)器分為帶式和片式。帶式制動(dòng)器的轉(zhuǎn)轂與行星齒輪的某一元件相連接，制動(dòng)帶圍在轉(zhuǎn)轂的外緣上，外表面為鋼帶，內(nèi)表面為摩擦材料，制動(dòng)帶的一端用鎖膠固定在殼體上，另一端與液壓油缸的推桿相接觸，油缸固定在自動(dòng)變速器殼體上，其內(nèi)部有活塞和推桿相連接。制動(dòng)器不工作時(shí)，蓋與轉(zhuǎn)轂之間要有合適的間隙，所以制動(dòng)器有間隙調(diào)整螺釘，制動(dòng)螺釘一端在殼體外調(diào)整方便，有些制動(dòng)螺釘裝在自動(dòng)變速器殼體內(nèi)，調(diào)整時(shí)需要通過油孔。當(dāng)制動(dòng)器起作用時(shí)，控制油壓進(jìn)入活塞，推動(dòng)活塞壓縮彈簧，推桿，使制動(dòng)帶與轉(zhuǎn)轂接觸，轉(zhuǎn)轂不轉(zhuǎn)，行星齒輪排某一元件被固定。片式制動(dòng)器有固定架，其上有很多槽，通過螺釘與變速器殼體相連接，有些自動(dòng)變速器固定架直接用變速器殼體，在殼體上有花鍵槽，鋼片外緣上有花鍵，與固定架的槽或與變速器殼體上的花鍵槽相連接，是不動(dòng)件。摩擦片內(nèi)緣上有花鍵，與行星齒輪的某一元件相連接。當(dāng)片式制動(dòng)器工作時(shí)，以制動(dòng)行星齒輪架為例。當(dāng)需要制動(dòng)行星齒輪架時(shí)，摩擦片與行星齒輪架相連接，控制油壓進(jìn)入活塞油缸，推動(dòng)活塞壓縮回位彈簧，將摩擦片和鋼片壓緊，由于鋼片與自動(dòng)變速器殼體相連接，所以行星架制動(dòng)不轉(zhuǎn)。制動(dòng)器不起作用時(shí)，控制油液排出油缸，由于回