本构件，并且它们具有
公共的固定轴线。
第五章 齿轮变速器结构与工作原理
自动变速器原理与检修
行星齿轮机构安装 于行星架的行星齿轮 轴上，与齿圈和太阳 轮两者啮合。行星齿 轮既可绕行星齿轮轴 自传，又可在齿圈内 行走，绕太阳轮公转， 如图所示。这种运动 方式，有两个自由度。行星齿轮机构
1-齿圈; 2-行星齿轮; 3-行星架; 4-太 阳轮
自动变速器原理与检修
第五章 齿轮变速器结构与工作原理
自动变速器原理与检修
① 太阳轮为主动件，行星架为从动 件，齿圈固定。
如图所示，特性方程
中n2＝0，因此有： n1－(1+α ) n3＝0，
传动比：
ί= n1 / n3= 1 + α
4. 多个齿轮啮合时，中间齿轮只起传力和换 向作用，不起变速作用。
5. 例题
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2．行星齿轮机构的组成
最简单的行星齿轮机构 由一个太阳轮、一个内 齿圈、一个行星架及若 干个行星齿轮组成，一 般称为单排行星齿轮机 构。太阳轮、齿圈和行 星架是行星排的三个基
车起步平稳，并在换挡时减缓传动系的冲击载 荷。
汽车上采用液力变矩器与齿轮变速器串联组
成的液力机械传动。齿轮变速器的作用是使扭 矩、转速再扩２～４倍的变化范围，同时实现
倒挡和空挡。
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自动变速器原理与检修
自动变速器中采用的齿轮变 速器有普通齿轮式和行星齿轮式 两种。
目前，绝大多数轿车自动变 速器中的齿轮变速器为行星齿轮 式，只有少数车型采用普通齿轮 式。
1、结构 4个基本元件组成：太阳轮、齿圈、行星架、行星齿轮
行星齿轮通常有3~6个，即绕行星轴式自转，又绕太阳轮公转。
太阳轮Z1
齿圈Z2 行星轮
行星架Z3
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行星排3个基本元件的齿数关系
1. 单行星轮行星排：行星架虚拟齿数Z3=内 齿圈齿数Z2+太阳轮齿数Z1；且 Z3>Z2>Z1.
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学习情景一 行星齿轮机构结构与工作原理
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1. 齿轮变速的基础知识
1. 两个齿轮外啮合时，主动件和从动件的旋 转方向相反。
2. 两个齿轮内啮合时，主动件和从动件的旋 转方向相同。
3. 传动比等于从动齿数比主动办法齿数；也 等于主动转速比从动转速（齿数比为正值， 转速比可能为负值）。
2. 双行星轮行星排：行星架虚拟齿数Z3=内 齿圈齿数Z2-太阳轮齿数Z1；且 Z2>Z3>Z1.
3. 比值α=Z2/Z1
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∵ r3 r1 r2 (1 )r1 ,
2
2
由行星轮4的受力平衡条件可得: r 3
F1 F 2,
F 3 (F1 F 2) 2F1
n n n 式中 1、 2 、 3分别为太阳轮、
齿圈和行星架的转速 将上式代入 （1）得
n1 n2 (1)n3 0
即为单排行星轮机构运动规律特性方 程式。
F2 F1
r1
r2
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2．单排行星齿轮机构变速原理
设太阳轮、齿圈和
行星架的转速分别为
n1、n2和n3，齿圈与
双星行星排 1-太阳轮；2-齿轮；3-行星架； 4-外行星齿轮；5-内行星齿轮
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• 与液力变矩器配合使用的机械变速器多为行星 齿轮变速器，少数用定轴式齿轮变速器。
• 行星齿轮变速器的优点： • 1、行星传动是一种常啮合传动，有利于实现
自动换档； • 2、它是共轴传动，多点啮合，尺寸小、重量
轻、对称性好、运转平稳、寿命长； • 3、无外力矩支点，有二自由度，便于动力的
汇流与分流； • 4、能形成较理想的传动比。 • 行星齿轮变速器的缺点： • 结构复杂、制造和安装困难。
第五章 齿轮变速器结构与工作原理
自动变速器原理与检修
一、单排行星齿轮机构
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按齿轮排数的不同， 行星齿轮机构分为单排 行星齿轮机构和多排行 星齿轮机构。图a为单 排行星齿轮机构，图b 为多排行星齿轮机构， 它由几个单排行星齿轮 机构组成。自动变速器 中的行星齿轮变速器采 用的就是多排行星齿轮 机构。
太阳轮的齿数比为２。 则根据能量守恒定律， 由作用在该机构各元 件上的力矩和结构参 数可导出表示单排行 星齿轮机构一般运动 规律的特性方程式：
n1 ＋ α n2 － (1+α ) n3＝0
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由上式可知，由于
单排行星齿轮机构具 有两个自由度，在三 个基本件中，任选两 个分别作为主动件和 从动件，而使另一元 件固定不动（该元件 转速为０）或使其运 动受到一定的约束 （该元件的转速为定 值），则机构只有一 个自由度，整个系 将以一定的传动比传 递动力。
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任务五 齿轮变速器 结构与工作原理
主讲：谢计红
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液力变矩器虽能在一定范围内自动地、无级 改变扭矩和转速比。
缺点：存在传动效率低的缺点，且变矩范围
最多只能达到２～４倍，难以满足汽车实际使 用要求。
因此，它在自动变速器中的主要作用是使汽
行星齿轮机构简图 1-太阳轮；2-齿圈；3-行星架；
4-行星齿轮
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自动变速器原理与检修
按照太阳轮和齿圈之
间行星齿轮的组数不同， 又分为单星行星排和双 星行星排。双星行星排 在太阳轮和齿圈之间有 两组互相啮合的行星齿 轮，其中外面一组行星 轮与齿圈啮合，里面一 组行星轮与太阳轮啮合， 如图所示。
因此太阳轮力矩、齿圈力矩行星架力
矩分别为：
F3 r
1 F1r1 2 αF1r1 3 (1 α)F1r1
（1）
F2 F1
r1
r2
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依能量守衡定律，齿圈和行星架
F3
三个部件上输入与输出功率的代数和
等于零，即
r3
1n1 2n2 3n3 0 （2）