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雙排行星齒輪 雙排行星齒輪機構

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簡答題雙排行星齒輪變速箱的組成是怎樣的？由行星齒輪變速機構,多片濕式摩察離合器、變速操縱閥、變速泵、油缸活塞、濾油器以及軸和齒輪等零部件組成...
辛普森三速齒輪變速器各執行元件的作用？辛普森式行星齒輪變速器是由辛普森式行星齒輪機構和相應的換檔執行元件組成的，目前大部分轎車自動變速器都采用這種行星齒輪變速器 。辛普森行星齒輪機構是一種十分著名的雙排行星齒輪機構，根據這兩排在變速器中的位置，分別稱之為前行星齒輪機構和后行星齒輪機構，這兩組齒輪機構由共用的太陽輪相連接 。前后行星輪機構有兩種連接方式，一種是前行星齒輪機構的齒圈和后行星齒輪機構的行星架相連，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構的行星架和后行星齒輪機構的齒圈相連，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 。經過上述組合，該機構成為一種具有四個獨立元件的行星齒輪機構 。根據前進檔的檔數不同，可將辛普森式行星齒輪變速器分為三速和四速兩種在辛普森式行星齒輪機構中設置了二個離合器、二個制動器和一個單向離合器，共有五個換檔執行元件，即可使之成為一個具有三個前進檔和一個倒檔的行星齒輪變速器，各換檔執行元件的功能見下表 。來自輸入軸的動力由前進離合器C1輸入到后齒圈或由高、倒檔離合器C2傳至前后太陽輪組件，不同工況下，各換檔元件起作用，使動力經前齒圈和后行星架輸出至輸出軸 。辛普森式三速行星齒輪變速器換檔執行元件功能表換檔執行元件功能前進離合器C1用來連接輸入軸和后齒圈高、倒檔離合器C2用來連接輸入軸和前后太陽輪組件2檔制動器B2用來制動前后太陽輪組件低、倒檔制動器B3用來制動前行星架單向離合器F1防止前行星架逆轉 辛普森式三速行星齒輪變速器的工作規律選檔桿檔位離合器制動器單向離合器C1C2B2B3F1 D1檔○○2檔○ ○3檔○○R倒檔 ○ ○ SL或211檔○○ 2檔○ ○注：○-接合、制動或鎖止； 由表可知:當行星齒輪變速器處于停車檔和空檔之外的任何一個檔位時，五個換檔執行元件中都有兩個處于工作狀態，即接合、制動或鎖止狀態，其余三個不工作，即分離、釋放或自由狀態 。處于工作狀態的兩個換檔執行元件中至少有一個是離合器C1或C2，以便使輸入軸和行星排連接 。當變速器處于任一前進檔時，離合器C1都處于接合狀態，此時輸入軸與行星齒輪機構的后齒圈接合，使后齒圈成為主動件，因此，離合器C1也稱前進離合器 。倒檔時，離合器C2接合，C1分離，此時輸入軸與行星齒輪機構的前后太陽輪組件接合，使前后太陽輪組件成為主動件 。另外，離合器C2在三檔時也接合，因此離合器C2也稱高、倒檔離合器 。制動器B2僅在二檔時才工作，稱為二檔制動器 。制動器B3在一檔和倒檔時都工作，稱為低、倒檔制動器 。由此可知，換檔執行元件的不同組合決定了行星齒輪變速器所處的檔位 。下面分析辛普森式三速行星齒輪變速器各檔的動力傳遞情況 。1）一檔當將選檔桿置于“D”位，此時車速較低而節氣門閥開度較大，也就是需要較大加速力時，前進離合器C1和單向離合器F1起作用 。來自液力變扭器的發動機動力經輸入軸、前進離合器C1傳給后齒圈，使后齒圈朝順時針方向轉動 。在后行星排中，由于后行星架經輸出軸0和驅動輪相連，在汽車起步之前其轉速為，汽車起步后以一檔行駛時，其轉速也很低，因此后行星輪在后齒圈的驅動下一方面朝順時針方向作公轉，帶動后行星架朝順時針方向轉動，另一方面作順時針方向的自轉，并帶動前后太陽輪組件朝逆時針方向轉動 。在前行星排中，由于和輸出軸連接的前齒圈轉速很低，當前行星輪12在太陽輪的驅動下朝順時針方向作自轉時，對前行星架產生一個逆時針方向的力矩，而單向離合器F1對前行架在逆時針方面有鎖止作用，此時，相當于前行星架被固定，使前齒圈在后行星輪的驅動下朝順時針方向轉動 。因此，在前進一檔時，輸入軸的轉矩，即通過前行星排機構，又通過后行星排機構傳到功率輸出軸 。這樣行星輪機構所承受的負載分為兩部分，防止齒輪受力過大 。其傳動路線如下：設前、后行星排齒圈和太陽輪的齒數之比分別為α1、α2，前后太陽輪組件、前齒圈和后行星架組件、前行星架的轉速分別為n1、n2、n3，后齒圈的轉速為n2’ 。根據單排行星齒輪機構的運動特性方程，可以分別得出前、后行星排的運動特性方程 。前排：n1+α1n2-(1＋α1)n3＝0后排:n1+α2n2’-(1＋α2)n2＝0由于前行星架的轉速n3＝0，代入(1)式得：n1＋α1n2＝0代入(2)式，整理后可以得到一檔的傳動比為：i1＝n2’/n2＝（1+α1+α2）/α2當汽車在一檔行駛時，若駕駛員突然松開油門踏板，發動機轉速立即降至怠速 。此時汽車在慣性的作用下，仍以原來的車速前進，而與驅動輪連接的自動變速器輸出軸的轉速并未立即下降，反向帶動行星齒輪變速器運轉 。行星齒輪機構的后行星架和前齒圈組件成為主動件，后齒圈則成為從動件 。當后行星架朝順時針轉動，后齒圈朝順時針轉動的速度較低，后行星輪在向順時針方向公轉的同時也朝逆時針方向作自轉，從而帶動前后太陽輪組件以較高轉速向順時針方向轉動，導致前太陽輪和前齒圈同時以較高的轉速朝順時針方向帶動前行星輪轉動，使前行星輪在自轉的同時對前行星架產生一個順時針方向的力矩 。由于單向離合器F1只能防止前行星架的逆轉，因此，前行星架順時針自由轉動 。在這種情況下，辛普森式行星齒輪機構的四個獨立元件中有兩個處于自由狀態，使行星齒輪機構失去傳遞動力的作用，與驅動輪連接的輸出軸的反向驅動力無法經過行星齒輪變速器傳給變速器輸入軸，此時汽車相當于作空檔滑行，這種情況在一般使用條件下有利于提高汽車的乘坐舒適性和燃油經濟性，但在汽車下陡坡時卻無法利用發動機的怠速運轉阻力來實現發動機制動，讓汽車減速 。為了使裝用自動變速器的汽車也能實現發動機制動，必須讓它在前進一檔有兩種不同的選擇狀態，即有發動機制動和無發動機制動兩種，這兩種狀態的選擇通常是改變自動變速器選檔桿的位置來實現 。當選檔桿位于D位時，自動變速器的一檔處于不能產生發動機制動作用的狀態；當選檔桿位于L位或1位時，自動變速器的一檔處于能產生發動機制動作用的狀態 。2）有發動機制動作用的一檔具有發動機制動作用的一檔是通過低、倒檔制動器B3來實現的 。當選檔桿位于L位或1位時，若行星齒輪變速器處于一檔，前進離合器C1和低、倒檔制動器B3同時起作用，此時行星齒輪變速器的工作狀態和D位一檔相同，但由于低、倒檔制動器B3處于制動狀態，無論是踩下油門踏板加速，還是松開油門踏板滑行，前行星架都是固定不動的，因此行星齒輪變速器的傳動比也都是固定不變的 。當汽車滑行，發動機處于怠速工況而車速仍較高時，驅動輪在汽車慣性的作用下通過變速器輸出軸帶動行星齒輪變速器運轉，驅動行星齒輪變速器輸入軸以原來的轉速旋轉，導致與行星齒輪變速器輸入軸連接的變扭器渦輪轉速高于與發動機曲軸連接的變扭器泵輪的轉速，來自汽車驅動車輪的反向驅動力通過變扭器作用于發動機曲軸 。同樣，發動機怠速運轉的牽制阻力通過變速器和行星齒輪變速器作用于驅動輪，使驅動輪轉速下降，汽車隨之減速，實現了發動機制動 。3）二檔汽車以一檔行駛，當車速達到一定速度時，由于1-2換檔閥的作用，使二檔制動器B2起作用，前進離合器C1同時繼續起作用，行星齒輪變速器處于二檔 。此時輸入軸仍經前進離合器C1和后齒圈連接，同時前后太陽輪組件被二檔制動器B2制動 。發動機動力經液力變扭器和行星齒輪變速器輸入軸傳給后齒圈，使之順時針方向轉動，由于后太陽輪轉速為0，因此后行星輪在后齒圈的驅動下一方面朝順時針方向自轉，另一方面朝順時針方向公轉，同時帶動后行星架及輸出軸順轉 。此時前行星排處于自由狀態，前行星輪在前齒圈的驅動下朝順時針方向一邊自轉一邊公轉，帶動前行星架朝順時針方向空轉 。因此二檔時發動機的動力是全部經后行星排傳至輸出軸的 。二檔時前、后行星排工作原理示意圖二檔的傳遞路線為:輸入軸→前進離合器C1→后齒圈→后行星輪→后行星架（B2使太陽輪固定不動）→輸出軸后行星排的運動特性方程：n1＋α2n2’－(1＋α2)n2＝0又n1＝0 故二檔傳動比：i2＝n2/n2’=（1＋α2）/α2在上述二檔狀態下，汽車滑行時驅動輪的反向驅動力可經過行星齒輪變速器傳至發動機，即具有發動機制動作用 。4）三檔當車速從二檔繼續上升到一定的車速時，由于2-3檔換檔閥的作用，使高、倒檔離合器C2接合，前進離合器C1同時繼續接合，把輸入軸與后齒圈和前后太陽輪組件連接為一個整體，行星齒輪變速器升入三檔，由于此時后行星排中有兩個基本元件相互連接，從而使后行星排固定地連成一體而旋轉，輸入軸的動力通過后行星排直接傳給輸出軸，其傳動比i3=1，即為直接檔傳動 。此時前行星輪在前齒圈的驅動下帶動前行星架朝順時針方向空轉 。三檔的傳遞路線為:輸入軸→前進離合器C1和高、倒檔離合器C2→前后行星排鎖在一起→輸出軸在三檔狀態下，汽車滑行時，行星齒輪變速器具有反向傳遞動力的能力，能實現發動機制動 。5）倒檔當位于倒檔時，高、倒檔離合器C2起作用，使輸入軸和前后太陽輪組件連接，同時制動器B3產生制動，將前行星架固定，此時發動機動力經輸入軸傳給前后太陽輪組件，使前后太陽輪順時針方向轉動 。由于前行星架固定不動，因此在前行星排中，前行星輪在前后太陽輪組件的驅動下朝逆時針自轉，并帶動前齒圈朝逆時針方向轉動，輸出軸即朝逆時針方向轉動，從而改變了動力的傳動方向，實現了倒檔 。此時，后行星排中由于后齒圈可以自由轉動，因此后行星排處于自由狀態，后齒圈在后行星輪的帶動下朝逆時針方向自由轉動 。其傳動路線是:輸入軸→離合器C2→前后太陽輪組件→前行星輪（制動器B3起作用，前行星架固定）→前齒圈→輸出軸倒檔時的動力是由前行星排傳給輸出軸的，根據單排行星齒輪機構的運動特性方程，可知：n1+α1n2-(1+α1)n3=0由于n3=0倒檔傳動比iR＝－α1
液力自動變速器中為什么要采用雙排行星輪機構？自動液壓傳動通過液壓傳動和行星齒輪的結合實現自動變速 。它一般由液力變矩器、行星齒輪機構、換擋執行器、換擋控制系統、換擋控制機構等裝置組成 。根據驅動方式的不同，可分為前后驅動型和前驅動型 。液壓自動變速器由液力變矩器、機械變速器和電液控制系統三部分組成 。泵輪作為驅動部件，將發動機動力轉化為油動能 。渦輪輸出部分，將動力傳遞給機械傳動裝置的輸入軸 。導輪反作用元件，對油流起反作用，達到增加扭矩的效果 。固定導向輪-液體流動方向改變 。汽車行駛阻力大時，渦輪轉速低于泵輪轉速，從渦輪流向導向輪的油方向與泵輪相反 。導輪對油流做出反應，從而增加扭矩并克服增加的阻力 。導向輪自由轉動 。汽車行駛阻力小時，渦輪轉速增加接近泵輪轉速 。、
此時，從渦輪流入導輪的油趨于與泵輪轉動方向一致，導輪開始自由轉動，減小阻力 。鎖止離合器的作用汽車行駛阻力小時，發動機轉速高，無需增加扭矩 。鎖止離合器鎖止變矩器泵輪和渦輪，可提高傳動效率，節油5%左右 。汽車行駛阻力大時，發動機轉速降低，此時鎖止離合器脫開，實現扭矩增大 。電液控制系統主要由傳感器、電子控制單元、電磁閥、油壓調節電磁閥等組成 。行星齒輪傳動液壓自動變速器大多采用結構緊湊的行星齒輪傳動 。它通常采用兩排行星齒輪來實現每個齒輪的速比 。行星齒輪組由三個元件組成：齒圈、行星齒輪和太陽輪 。任何一個元素都是固定的，另外兩個元素作為輸入或者輸出 。多片式離合器和制動器分別用來接合和制動這些元件，實現換擋裝置 。
液壓自動變速器有兩種，一種是前驅動液壓自動變速器，另一種是前驅動液壓自動變速器 。液壓自動變速器的電子控制通過動力傳動控制模塊接收從汽車上各種傳感器輸入的電子信號，并根據汽車的使用狀況對這些信息進行處理，以確定液壓自動變速器的運行狀況 。根據這些工作條件，動力變速器控制模塊向執行器發送指令以控制以下功能，通常通過操作一對電子換擋電磁閥將變速器的升檔和降檔切換到開/關狀態 。變速器換擋感覺用于通過壓力控制電磁閥調節管路油壓 。變矩器離合器的接合和分離時間，以及某些應用中變矩器離合器的接合感覺，電磁閥由變矩器離合器控制 。變速器這些工作特性的電子控制可以根據汽車的行駛狀況提供穩定準確的換擋點和換擋質量 。
【雙排行星齒輪 雙排行星齒輪機構】密封垃圾車電控液壓自動變速器的辛普森行星齒輪機構，其特征在于，前后排行星齒輪機構共用一個太陽輪，形成前后太陽輪總成；前行星架和后齒圈與輸出軸為一體并連接；輸入軸通常選擇前齒圈或太陽輪組件 。該機構可以由三個前進檔和一個倒檔組成 。在辛普森三速行星齒輪傳動的基礎上，增加了一個單排行星齒輪機構和相應的換檔執行器來產生超速傳動，從而形成辛普森三排行星四速行星齒輪傳動 。這種增加的單列行星齒輪機構稱為超速行星齒輪 。