1、2022-10-292022-10-29北京邮电大学自动化学院北京邮电大学自动化学院1 1第11章汽车自动变速器2022-10-292022-10-29北京邮电大学自动化学院北京邮电大学自动化学院2 2汽车自动变速器内容汽车自动变速器内容 n自动变速器概述自动变速器概述 n液力传动装置结构原理液力传动装置结构原理 n行星齿轮变速机构的结构原理行星齿轮变速机构的结构原理 n自动变速器的执行机构自动变速器的执行机构 n液力机械变速器液力机械变速器 n自动变速器的液压操纵与控制系统自动变速器的液压操纵与控制系统 n无级变速器无级变速器 2022-10-292022-10-29北京邮电大学自动化学院北
2、京邮电大学自动化学院3 3自动变速器的分类自动变速器的分类按变速控制方式分按变速控制方式分液控液压式液控液压式电控液压式电控液压式按传动比变化方式分按传动比变化方式分有级式自动变速器有级式自动变速器无级式自动变速器无级式自动变速器综合式自动变速器综合式自动变速器2022-10-292022-10-29北京邮电大学自动化学院北京邮电大学自动化学院4 4自动变速器的组成及原理自动变速器的组成及原理 液液力力机机械械自自动动变变速速器器冷却系统冷却系统电子控制系统电子控制系统行星齿轮变速机构行星齿轮变速机构液力变矩器液力变矩器液压控制系统液压控制系统保持正常油温保持正常油温由传感器、由传感器、ECU
3、、执行器、执行器组成组成实现与发动机实现与发动机的软联接的软联接核心部分核心部分实现变速实现变速2022-10-292022-10-29北京邮电大学自动化学院北京邮电大学自动化学院5 5自动变速器的整体外观（辛普森式自动变速器的整体外观（辛普森式Simpson）2022-10-292022-10-29北京邮电大学自动化学院北京邮电大学自动化学院6 6自动变速器的内部组成自动变速器的内部组成2022-10-292022-10-29北京邮电大学自动化学院北京邮电大学自动化学院7 72022-10-292022-10-29北京邮电大学自动化学院北京邮电大学自动化学院8 82022-10-292022
4、-10-29北京邮电大学自动化学院北京邮电大学自动化学院9 92022-10-292022-10-29北京邮电大学自动化学院北京邮电大学自动化学院1010自动变速器的特点自动变速器的特点 1.1.自动变速器除倒档由手控制外，其他各前进档自动变速器除倒档由手控制外，其他各前进档都可根据都可根据发动机工况和车速发动机工况和车速进行自动换档进行自动换档 2.2.安装了液力变矩器，提高了汽车行驶安装了液力变矩器，提高了汽车行驶安全性安全性，汽车起步、加速更加汽车起步、加速更加平稳平稳，还能避免，还能避免发动机过载发动机过载 3.3.自动变速器自动变速器结构复杂结构复杂，零部件较多，维修要有，零部件较多
5、，维修要有针对性针对性 4.4.自动变速器造价比较自动变速器造价比较昂贵昂贵 5.5.电控自动变速器有电控自动变速器有模式选择、自我诊断、失效模式选择、自我诊断、失效保护保护等功能等功能2022-10-292022-10-29北京邮电大学自动化学院北京邮电大学自动化学院1111 液力传动装置液力传动装置 n液力变矩器结构原理液力变矩器结构原理 n液力变矩器特性液力变矩器特性 n典型液力变矩器结构介绍典型液力变矩器结构介绍 2022-10-292022-10-29北京邮电大学自动化学院北京邮电大学自动化学院1212液力变矩器结构液力变矩器结构液力变矩器结构原理液力变矩器结构原理2022-10-2
6、92022-10-29北京邮电大学自动化学院北京邮电大学自动化学院13132022-10-292022-10-29北京邮电大学自动化学院北京邮电大学自动化学院1414液力变矩器工作原理液力变矩器工作原理2022-10-292022-10-29北京邮电大学自动化学院北京邮电大学自动化学院1515液力变矩器动力传递原理演示液力变矩器动力传递原理演示2022-10-292022-10-29北京邮电大学自动化学院北京邮电大学自动化学院1616变变矩矩原原理理2022-10-292022-10-29北京邮电大学自动化学院北京邮电大学自动化学院1717低速、高速行驶变速原理低速、高速行驶变速原理2022-
7、10-292022-10-29北京邮电大学自动化学院北京邮电大学自动化学院1818中速行驶变矩原理中速行驶变矩原理液流沿导轮切液流沿导轮切线流出，泵轮和线流出，泵轮和涡轮扭矩相等涡轮扭矩相等 相当于耦合器相当于耦合器2022-10-292022-10-29北京邮电大学自动化学院北京邮电大学自动化学院1919液力变矩器的零件液力变矩器的零件1前盖前盖 2锁止离合锁止离合 器片器片 3减振器减振器 4涡轮涡轮 5导轮导轮 6推力轴承推力轴承 7泵轮泵轮2022-10-292022-10-29北京邮电大学自动化学院北京邮电大学自动化学院2020导轮结构导轮结构导轮位于泵轮与涡导轮位于泵轮与涡 轮之间
8、，通过单向轮之间，通过单向 离合器安装在与油离合器安装在与油 泵连接在一起的导泵连接在一起的导 轮轴上，油泵安装轮轴上，油泵安装 在变速器壳体。导在变速器壳体。导 轮也是由许多扭曲轮也是由许多扭曲 叶片组成。叶片组成。2022-10-292022-10-29北京邮电大学自动化学院北京邮电大学自动化学院21212.液力变矩器工作原理液力变矩器工作原理2022-10-292022-10-29北京邮电大学自动化学院北京邮电大学自动化学院2222单向离合器构造单向离合器构造2022-10-292022-10-29北京邮电大学自动化学院北京邮电大学自动化学院2323单向离合器工作原理图单向离合器工作原理
9、图当外座圈按图示方向当外座圈按图示方向 顺时针转动时，外座顺时针转动时，外座 圈推动楔快转动，由圈推动楔快转动，由 于于L1小于小于L楔快不能楔快不能锁止外座圈，外座圈锁止外座圈，外座圈可以自由转动。可以自由转动。（注：（注：1 外座圈外座圈2内座圈）内座圈）2022-10-292022-10-29北京邮电大学自动化学院北京邮电大学自动化学院2424单向离合器工作原理图单向离合器工作原理图 当外座圈按图示当外座圈按图示方向逆时针转动时，方向逆时针转动时，外座圈推动楔快转外座圈推动楔快转动，由于动，由于 L2L楔快起到楔子楔快起到楔子作用，锁住外座圈，作用，锁住外座圈，使其无法转动。使其无法转动
10、。（注：（注：1外座圈外座圈2内内座圈）座圈）2022-10-292022-10-29北京邮电大学自动化学院北京邮电大学自动化学院25252022-10-292022-10-29北京邮电大学自动化学院北京邮电大学自动化学院2626其它形式的单向离合器其它形式的单向离合器2022-10-292022-10-29北京邮电大学自动化学院北京邮电大学自动化学院2727液力变矩器特性液力变矩器特性变矩比变矩比：是涡轮输出转矩与：是涡轮输出转矩与泵轮输入转矩之比。泵轮输入转矩之比。转速比转速比：是涡轮转速与泵轮：是涡轮转速与泵轮转速之比转速之比 传动效率传动效率：是涡轮输出功率：是涡轮输出功率与泵轮输入功
11、率之比。与泵轮输入功率之比。2022-10-292022-10-29北京邮电大学自动化学院北京邮电大学自动化学院28281.液力变矩器变矩比特性曲线液力变矩器变矩比特性曲线变矩比变矩比变矩比随变矩比随着涡轮转着涡轮转速的减小速的减小而增大而增大阻力大阻力大转矩也转矩也会变大会变大2022-10-292022-10-29北京邮电大学自动化学院北京邮电大学自动化学院29292.液力变矩器传动效率曲线液力变矩器传动效率曲线偶合点后偶合点后传动效率传动效率急剧下降急剧下降低速时低速时随涡轮随涡轮转速增转速增大而增大而增大大2022-10-292022-10-29北京邮电大学自动化学院北京邮电大学自动化
12、学院30303.液力变矩器特性曲线耦合点液力变矩器特性曲线耦合点K=1时，涡轮转时，涡轮转矩等于泵轮转矩，矩等于泵轮转矩，此时称为偶合点。此时称为偶合点。偶合偶合点点2022-10-292022-10-29北京邮电大学自动化学院北京邮电大学自动化学院3131 行星齿轮变速机构行星齿轮变速机构 n行星齿轮变速器的结构组成行星齿轮变速器的结构组成 n行星齿轮变速器的工作原理行星齿轮变速器的工作原理 n行星齿轮机构在自动变速器上的应用行星齿轮机构在自动变速器上的应用 2022-10-292022-10-29北京邮电大学自动化学院北京邮电大学自动化学院3232行星齿轮机构行星齿轮机构行星行星齿轮齿轮中
13、心中心齿轮齿轮行星行星架架齿圈齿圈组装组装图图2022-10-292022-10-29北京邮电大学自动化学院北京邮电大学自动化学院33332022-10-292022-10-29北京邮电大学自动化学院北京邮电大学自动化学院3434行星齿轮机构动画行星齿轮机构动画2022-10-292022-10-29北京邮电大学自动化学院北京邮电大学自动化学院3535行星齿轮机构的组成行星齿轮机构的组成2022-10-292022-10-29北京邮电大学自动化学院北京邮电大学自动化学院36361 变速原理（增速）变速原理（增速）当太阳轮固定，当太阳轮固定，行星架输行星架输 入，入，齿圈输出时为超齿圈输出时为超
14、速传动速传动，传动，传动比为：比为：0.60.8 行星架和齿圈转行星架和齿圈转向相同。向相同。2022-10-292022-10-29北京邮电大学自动化学院北京邮电大学自动化学院37372 变速原理（增速）变速原理（增速）当齿圈固定，当齿圈固定，行星架输入，行星架输入，太阳轮输出时太阳轮输出时 为超速传动，为超速传动，传动比为：传动比为：0.20.4 行星架和太阳行星架和太阳 轮转向相同。轮转向相同。2022-10-292022-10-29北京邮电大学自动化学院北京邮电大学自动化学院38383 变速原理（减速）变速原理（减速）当齿圈固定，当齿圈固定，太阳轮输入，太阳轮输入，行星架输出时行星架输
15、出时 为减速传动，为减速传动，传动比为：传动比为：2.55 行星架和太阳行星架和太阳 轮转向相同。轮转向相同。2022-10-292022-10-29北京邮电大学自动化学院北京邮电大学自动化学院39394 变速原理（减速）变速原理（减速）当太阳轮固当太阳轮固 定齿圈输入，定齿圈输入，行星架输出时行星架输出时 为减速传动，为减速传动，传动比为：传动比为：1.251.67 齿圈和行星架齿圈和行星架 转向相同。转向相同。2022-10-292022-10-29北京邮电大学自动化学院北京邮电大学自动化学院40405 变速原理（倒挡）变速原理（倒挡）当行星架固定，当行星架固定，太阳轮输入，太阳轮输入，齿
16、圈输出时，齿圈输出时，为减速传动，为减速传动，传动比为：传动比为：1.54 太阳轮和齿圈太阳轮和齿圈 转向相反。转向相反。2022-10-292022-10-29北京邮电大学自动化学院北京邮电大学自动化学院4141转速及旋转方向转速及旋转方向固定件固定件主动件主动件 从动件从动件 转速转速旋转方向旋转方向齿圈齿圈太阳轮太阳轮 行星架行星架 减速减速与主动件同向与主动件同向行星架行星架 太阳轮太阳轮 加速加速太阳轮太阳轮齿圈齿圈行星架行星架 减速减速与主动件同向与主动件同向行星架行星架齿圈齿圈加速加速行星架行星架太阳轮太阳轮齿圈齿圈减速减速与主动件反向与主动件反向齿圈齿圈太阳轮太阳轮 加速加速2
17、022-10-292022-10-29北京邮电大学自动化学院北京邮电大学自动化学院4242行星齿轮机构在自动变速器上的应用行星齿轮机构在自动变速器上的应用有三个行星排，可组合出四个档位有三个行星排，可组合出四个档位 不同行星排有的元件是公用的不同行星排有的元件是公用的 固定元件的动作由制动器和离合器完成固定元件的动作由制动器和离合器完成2022-10-292022-10-29北京邮电大学自动化学院北京邮电大学自动化学院43432022-10-292022-10-29北京邮电大学自动化学院北京邮电大学自动化学院4444FF方式方式2022-10-292022-10-29北京邮电大学自动化学院北京
18、邮电大学自动化学院4545FF方式方式2022-10-292022-10-29北京邮电大学自动化学院北京邮电大学自动化学院46462022-10-292022-10-29北京邮电大学自动化学院北京邮电大学自动化学院4747自动变速器执行部件组成分类自动变速器执行部件组成分类自动变速器自动变速器执行部件执行部件离合器离合器制动器制动器片式制动器片式制动器带式制动器带式制动器离合器离合器C1离合器离合器C2单向离合器单向离合器2022-10-292022-10-29北京邮电大学自动化学院北京邮电大学自动化学院4848离合器的结构原理 2022-10-292022-10-29北京邮电大学自动化学院北
19、京邮电大学自动化学院49492022-10-292022-10-29北京邮电大学自动化学院北京邮电大学自动化学院50502022-10-292022-10-29北京邮电大学自动化学院北京邮电大学自动化学院51512022-10-292022-10-29北京邮电大学自动化学院北京邮电大学自动化学院52522022-10-292022-10-29北京邮电大学自动化学院北京邮电大学自动化学院5353（1）离合器）离合器C1的接合的接合离合器离合器C1起作起作 用时，动力从用时，动力从 输入轴传递到输入轴传递到 齿圈。齿圈。2022-10-292022-10-29北京邮电大学自动化学院北京邮电大学自动
20、化学院5454（2）离合器）离合器C2的接合的接合 离合器离合器C2起作用时，起作用时，动力从输动力从输 入轴传递到入轴传递到太阳轮。太阳轮。2022-10-292022-10-29北京邮电大学自动化学院北京邮电大学自动化学院5555（3）离合器）离合器C1及及C2同时接合同时接合 动力从输动力从输 入入轴同时传至齿圈轴同时传至齿圈及太阳轮，这是及太阳轮，这是直接挡。直接挡。2022-10-292022-10-29北京邮电大学自动化学院北京邮电大学自动化学院5656制动器结构原理制动器结构原理 2022-10-292022-10-29北京邮电大学自动化学院北京邮电大学自动化学院5757 液压控
21、制自动变速器原理液压控制自动变速器原理2022-10-292022-10-29北京邮电大学自动化学院北京邮电大学自动化学院58582022-10-292022-10-29北京邮电大学自动化学院北京邮电大学自动化学院59592022-10-292022-10-29北京邮电大学自动化学院北京邮电大学自动化学院6060电控自动变速器原理 2022-10-292022-10-29北京邮电大学自动化学院北京邮电大学自动化学院61612022-10-292022-10-29北京邮电大学自动化学院北京邮电大学自动化学院6262金属带式无级变速器金属带式无级变速器(VDT-CVT)(VDT-CVT)由金属带、主、从动工作轮、液压泵、起步离合器和控制系统等组成。2022-10-292022-10-29北京邮电大学自动化学院北京邮电大学自动化学院6363CVT演示演示
