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01M自动变速器传动比分析与计算

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用01M自动变速器
1、 拉维纳式行星齿轮基础知识

1-行星架
2-长行星齿轮
3-内齿圈
4-小太阳轮组件
5-大太阳轮组件
6-长行星轮

图一、拉维纳式行星齿轮机构
图一是拉维纳式行星齿轮机构,该行星齿轮是一种复合式行星齿

轮机构,它由一个前面单行星轮式行星排和 一个双行星轮式行星排
组合而成。大太阳轮和长行星轮、行星架和齿圈共同组成一个单行星
轮式行星排;小太阳轮、短行星轮、长行星齿轮、行星架和齿圈共同
组成一个双行星轮式行星排。
2、01M自动变速器动力流分析

图二、拉维纳式行星齿轮变速器
2.1动力传递路线
(1)一挡:液力一挡时,离合器K1接合,单相离合器F1进入工作
状态,其动力传递路线是:泵轮(顺时针转动)→涡轮(顺时针转动)
→涡轮轴(顺时针转动)→离合器K1接合(顺时针转动)→小太阳
轮(顺时针转动)→短行星齿轮(逆时针自转)→长行星齿轮(顺时
针自转)→整个行星架有向顺时针方向转动的趋势(由于在起步的过
程中,车速为零,常行星齿轮对齿圈产生顺时针方向力矩的同时受到
齿圈的反作用力矩,则有向逆时针方向转动的趋势,而此时单向离合
器F1限制着行星架的逆时针方向转动)→齿圈(顺时针转动)→主
减速器→差速器。
(2)二挡:液力式二挡时,离合器K1接合,制动器B2制动大太阳
轮,其动力传递路线是:泵轮(顺时针转动)→涡轮(顺时针转动)
→涡轮轴(顺时针转动)→离合器K1接合(顺时针转动)→小太阳
轮(顺时针转动)→短行星齿轮(逆时针自转)→长行星齿轮(顺时
针自转)→此时由于制动器B2起作用,大太阳轮被锁止不动→长行
星齿轮顺时针自转的同时围绕大太阳轮顺时针公转→齿圈(顺时针转
动)→主减速器→差速器。
(3)三挡:液力式三挡时,离合器K1与K3接合,驱动小太阳轮和
行星架,其动力传递路线是:泵轮(顺时针转动)→涡轮(顺时针转
动)→涡轮轴(顺时针转动)→由于离合器K1和K3的共同作用,将
整个行星齿轮机构锁死为一体(顺时针转动)→齿圈(顺时针转动)
→主减速器→差速器。
(4)四挡:液力式四挡时,离合器K3接合,制动器B2起作用,其
动力传递路线是:泵轮(顺时针转动)→涡轮(顺时针转动)→涡轮
轴(顺时针转动)→离合器K3接合(顺时针转动)→行星架(顺时
针转动)此时由于制动器B2起作用,大太阳轮固定不动→长行星齿
轮在做顺时针自转的同时做顺时针的公转→齿圈(顺时针转动)→主
减速器→差速器。
(5)倒挡:变速杆置于R位置时,离合器K2接合,驱动大太阳轮;
制动器B1工作,使行星架制动,成为一定轴轮系,其动力传递路线
是:泵轮(顺时针转动)→涡轮(顺时针转动)→涡轮轴(顺时针转
动)→离合器K2(顺时针转动)→大太阳轮(顺时针转动)→长行
星齿轮(逆时针转动)→行星架制动,因此齿圈(逆时针转动)→主
减速器→差速器。
2.2是否有发动机制动效果
(1)一挡:当汽车滑行,输出轴反向驱动行星齿轮变速器时齿圈通
过长行星架产生一个顺时针方向的力矩,此时一挡的单向离合器K1
脱离锁止状态,使得行星架朝着顺时针方向自由转动,行星齿轮机构
因此失去传递动力的能力,无法实现发动机制动。当汽车在滑行或加
速时行星齿轮行星架都固定不动,在汽车下坡或滑行时,驱动轮可以
通过行星齿轮变速器同向带动发动机,利用发动机怠速运转阻力实现
发动机的制动作用。
(2)二挡时具有向发动机传递动力的能力,汽车在滑行时能产生发
动机制动作用。
(3)三挡和四挡时具有反向传递动力的能力,在汽车滑行时会产生
发动机制动作用,但效果不是很明显。
(4)倒挡有发动机制动效果
2.3 01M四挡行星齿轮变速器换挡执行元件工作规律

操作手柄位置 挡位
执行元件规律
K1 K2 K3 B1 B2 F1

D位
1挡 ○ ○
2挡 ○ ○

D位
3挡 ○ ○
4挡 ○ ○
1位 1挡 ○ ○
R位 倒挡 ○ ○
备注:○表示接合、锁止或制动
3、01M自动变速器传动比计算
3.1基础知识
(1)单行星轮行星排转速关系
第一步:将动轴系转化为定轴系
假设固定行星架(即定轴),此时太阳轮带动内齿圈转动,如果规定

规定顺时针转动为正,显然它们的转动方向相反,如果令,
则式中的为负值,由转速比求得的传动比显然要和齿数比求得的传
动比相等,因此:

式中:为太阳轮齿数;为内齿圈齿数;
为太阳轮转速;为内齿圈转速;为行星架转速;
在实际中,行星架时可以运动的,即为动轴,假设人站在行星架上,
观察太阳轮转速就为();内齿圈的转速就为().人
站在行星架上相对于行星架不动,即为定轴系,此时应用前式可得:

整理得:
说明:此时运用相对运动原理,将动轴轮系转化为定轴轮系。

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