n2 n3
= 1+
Z1 Z2
3
抱死 驱动
输出
n1= 0
i 3=
n3 n2
=
Z2 Z1+Z2
4
输出
驱动
抱死
n2= 0
i 4=
n3 n1
= Z1
Z1+Z2
5
驱动
抱死
输出
n3= 0
i 5=
n1 n2
=-
Z2 Z1
6
输出
抱死
驱动
n3= 0
i 6=
n2 n1
=-
Z1 Z2
7
行星轮抱死
i =1
8
全部放松
自由转动
调速阀
三档位拉维奈行星齿轮系
汽车自动变速器详解
变速器的发展状况
手动变速器MT （手动操控－有级） 操控感强
自动变速器AT （自动控制－有级） 方便，舒适
无级变速器CVT（自动控制－无级） 舒适性好，经济性好，但其成本高，钢带易打 滑（应用于小功率的汽车）
结构组成
变矩器（4元件带锁止离合器的居多）
齿轮传动装置 辛普森行星轮系（应用最多） 拉维奈行星轮系（结构紧凑）
汽车高速行驶时：涡流速度Va小，大环流速度Vb大 Mw=Mb
变矩器输出力矩增大原理
在变矩器中有三个叶轮，泵轮、涡轮和导轮。 泵轮由发动机驱动，涡轮输出轴和变速器输入 轴连接，导轮通过单向离合器和固定轴相连。
当液体离开泵冲击涡轮时，把液体能量传递给 涡轮并使其转动，与此同时流经涡流的液体从 涡轮中间流出，撞击导轮叶片的正面(此时单向 离合器锁止) ，液体受到导轮正面叶片的阻挡 而产生液体折射，具有方向性的液体返回到泵 轮叶片上，起到帮助发动机带动泵轮旋转的作 用。 流动的液体对导轮产生的作用力矩，可以使变 矩器的输出力矩增大1.8~2.5倍。
档位 前进 低档 前进 中档 前进 高档 前进 超速
低倒档
高倒档
直接档
空档
现代轿车液力自动变速器通常采用复合
行星齿轮机构，即两组行星齿轮组串联
构成目前常见的两种自动变速器，即 Simpson （ 辛 普 森 ） 行 星 齿 轮 系 和 Ravigneaux(拉维奈) 行星齿轮系。
拉 维 奈 行 星 齿 轮 机 构
锁止离合器的结合
锁止离合器的分离
锁 止 离 合 器 接 合 状 态
锁 止 离 合 器 分 离 状 态
齿轮变速器
齿轮变速器 = 齿轮传动机构 + 换档执行机构 齿轮传动机构：获得各档动力传递
形式：行星齿轮式
换档执行机构：改变齿轮机构中各元件的状态， 获得档位之间的变化。
形式：离合器 制动器 单向离合器
×
＞
传动比i =1
齿轮传动机构
倒档：
n2
太阳轮 驱动,内 齿圈输 出,行星 架抱死
Z2
＞
×
n3=0
Z1 n1
∨
传动比 i =
n1 n2
=-
Z2 Z1
基本（单套）行星齿轮组
序号 太阳轮 行星架 内齿圈
传动比i
1
驱动
输出
抱死
n2= 0
i 1=
n1 n3
= 1+
Z2 Z1
2
抱死
输出
驱动
n1= 0－电磁阀应用越来越多)
锁止离合器 变矩器外壳（主动）
液力变矩器结构
泵轮
1、泵轮（锁止离合器） 2、导轮 （单向离合器）
3、涡轮
从动轴
自由轮
单向离合器
导轮
涡轮
涡流方向（循环圆）
工作原理
以油液为介质 由泵轮驱动涡 轮转动 在特殊工况下 将泵轮与涡轮 锁止为一体， 以刚性连接提 高传动效率
特点：
共用太阳轮，两个齿圈，两个 行星轮支架 。
辛普森行星齿轮机构(三档)
特点：
共用太阳轮，两个齿圈，两个 行星轮支架。（神龙AL4的为Ⅱ 型）
换档执行元件
1.离合器 C
（1） 作用：传递.连接。 （2） 类型：湿式多片式离合器。 （3） 结构：
主动部分：离合器鼓.钢片等 从动部分：离合器毂.摩擦片等， 压紧机构：油缸.活塞等， 分离机构：回位弹簧等。
液力变矩器可以直接或者通过与其相连的油泵驱 动轴驱动油泵
变矩原理
利用中间加装一导轮 装置改变油液传递的 方向
导轮的作用是： 增加涡轮的输出力矩
导轮不转时：变矩状态。 导轮转动时：偶合状态
汽车低速行驶时：涡流速度Va大，大环流速度Vb小 Mw=Mb+Md
汽车中速行驶时：涡流速度Va=环流速度Vb Mw=Mb
➢向离合器和制动带提供工作压力
操纵手柄固定某一位置后，工作压力分别送到相 应的变档阀，来控制离合器和制动带以获得相应的档 位（如图所示）。
倒挡离合器 2、3挡离合
拉维奈行星齿轮系
器 液
力
变
矩
器 油泵
油门 开关
节流阀
P R N D 2 1
R
D 2 1
手动选挡阀
单向离合器
制动带
变档阀2个
工作压力 真空压力 转速调节压力 真空调节压力
齿轮传动机构
一.单套行星齿轮组
行星轮 制动带
1.组成：
太阳轮
行星架轴
（斜齿，圆柱形，外齿轮）
齿圈
（斜齿，圆环形，内齿轮）太阳轮轴
行星齿轮架 （带有若干个行星齿轮） 内齿圈轴
行星齿轮既有公转又有自转 太阳轮
行星架 内齿圈
行星齿轮既有公转又有自转
齿轮传动机构
1档：太阳轮驱动，内 齿圈抱死，行星架输 出。行星轮沿着内齿 圈滚动，也可以沿着 太阳轮外齿圈滚动
变矩器
1. 功能： 传递动力 油液流动 增加扭矩 导轮 缓振 柔性连接
锁止（在液压系统中介绍）
具有力矩的增大作用，在汽车启步或低速状态， 其力矩增大值最大可达1.8-2.5倍。
液力偶合(软连接)可实现平稳启步和吸收冲击和振 动，延长传动系寿命。
具有锁止离合器的变矩器，可根据行驶工况自动 地进行“软连接”(液力偶合) 和“硬连接”(直接 机械连接) 的切换。低速和坏路使用液力偶合，增 大输出力矩；高速则使用直接机械连接，提高传 动效率。（把发动机的力矩以0.98的效率传递； 在锁止时，传动效率可达到1）
传动比i =
n1 n3
=1
+
Z2 Z1
n2=0
Z2
×
n3
Z1 n1 ＞
∨
齿轮传动机构
2档：太阳轮抱死， 内齿圈驱动，行星 架输出。
传动比 i =
n2 n3
= 1+
Z1 Z2
n2
Z2
n3
∨
Z1 n1=
×
0＞
齿轮传动机构
n2
3档：行星
Z2 轮抱死，太
＞n3
阳轮，内齿
Z1 n1
＞ 圈，行星架 同步转动。
换档执行元件
2.制动器 B
作用：将行星齿轮机构中的某元件固定， 将其它执行元件的某部分固定。
类型：湿式多片式（与离合器相同） 带式。
带式结构： 旋转元件：制动鼓， 固定元件：制动带，
促动装置：油缸.活塞。
液压控制装置
8）油泵： 齿轮式 叶片式 转子式
➢向变矩器内部填充压力油；
➢建立行星齿轮变速器润滑压力