二、用简图配合表格说明行星齿轮组合工作情况
行星齿轮组合有两种形式,一种是辛普森式(图4),另一种是拉维娜式(图5)。
1.辛普森式行星齿轮组合
(1)特点
①两组行星排共用1个太阳轮,其输出轴从太阳轮的内孔中自由穿过。因其前行星架已成为输出元件,其动力输入元件只限于齿圈和太阳轮,只能有2个驱动自由度。
②两组行星齿轮排可组成三级式变速器和1个倒挡,后行星排组成1挡和R挡;前行星排可组成高速挡。用2个离合器(C1、C2), 2个制动器(B1、B2)、1个单向离合器(F)改变传动比。
③若要组成1个四级式变速器,需再加装超速挡行星排。后轮驱动的超速挡行星排位于前方同轴传动;前轮驱动的超速挡行星排位于后方一侧,是非同轴传动,用一对齿轮和主降速器连接传动,这是自动变速器的普遍规律。
(2)各档传动比的组成
辛普森式行星齿轮组合挡位与执行元件作用如表1所示。
①R挡:C1接合,B2制动,后行星架被
制动,太阳轮顺时针转动,齿圈逆时针转动。
②D1挡:C2接合,前齿圈和前行星轮顺时针转动,驱动太阳轮逆时针转动,它又使后行星轮顺时针转动,因后行星架被单向离合器仁锁止,只能顺时针转动,不能逆时针转动,形成支撑,齿圈被后行星齿轮驱动顺时针转动。
③D2挡:C2接合,B1制动,太阳轮被制动,前齿圈和前行星齿轮架顺时针转动,并绕太阳轮公转,前齿圈驱动前行星齿轮架顺时针转动。
④D3挡:C1和C2接合,太阳轮主动,前齿圈也主动,并同步旋转。形成了直接挡。
2.拉维娜式行星齿轮组合
(1)特点
①由1个大太阳轮、1个习汰阳轮、3个短行星轮、1个输入轴、1个公用行星架和1个公用齿圈组成。大小太阳轮前后排列,同轴心传动;长行星齿轮分别与大太阳轮和齿圈啮合;短行星齿轮则分别与小汰阳轮和长行星齿轮啮合。
②齿圈为输出元件,输入轴和大、小太阳轮以及行星齿轮架成为驱动元件,具有3个驱动自由度,它能组成4个前进挡和j个倒挡。比辛普森型更为紧凑,缩短了自动变速器的轴向尺寸,扩大了传动比的幅度,适于前轮驱动,因而得到广泛的应用(如三菱桥车、现代轿车、奥迪A6轿车及帕萨特B5轿车等)。
③由3个离合器(C1、C2、C3)、2个制动器(B1、B2),1个单向离合器(F),完成“四前一倒”的挡位改组。其中B2在倒挡时或手选L时接合,用以将行星架固定。
(2)各档传动比的组成
拉维娜式行星齿轮组合挡位与执行元件作用如表2所示。
①倒挡:倒挡离合器C1接合,B2制动,行星架被固定,驱动鼓使大太阳轮顺时针转动,长行星轮逆时针转动,齿圈也逆时针转动。此时,短行星轮和太阳轮空转。
②01挡:前驶离合器C2接合,转鼓使小太阳轮顺时针转动时,因厂阻止了行星架逆时针转动,短行星轮只能驱动长行星轮顺时针转动,齿圈也顺时针转动,组成最大的降速比。此时,大太阳轮逆时针自由转动。
③2挡:前驶离合器C2接合、F制动,阻止了太阳轮转动,动力使小太阳轮顺时针转动,行星架上的短行星轮逆时针转动,长行星顺时针转动,并围绕着大太阳轮公转,同时驱动齿圈顺时针转动。由于公转和自转的原因,加快了齿圈的转动速度,组成了接近1的降速挡。
④3挡:C1、C2固定,直接挡离合器C3也接合,因3个元件同时被驱动,行星齿轮系统锁为一体,长行星轮驱动齿圈顺时针转动。
⑤54挡:是超速挡,B1制动,将大太阳轮固定,直接挡离合器C3接合,输入轴使行星架顺时针转动,长行星轮围绕着大太阳轮顺向公转,并驱动齿圈增速顺时针转动输出动力,形成超速传动,此时,大太阳轮为反驱动支撑轮,和小太阳轮无关,它只是被短行星轮带动自由转动。
⑥手柄在L挡:C2接合,B1制动,加大了对行星架的固定能力,有利于坏路行驶时利用发动机反拖制动。