辛普森行星齒輪變速裝置結(jié)構(gòu)及工作原理

1、單元三單元三 行星齒輪變速裝置行星齒輪變速裝置1項(xiàng)目（四）辛普森行星齒輪變速裝置結(jié)構(gòu)與工作原理項(xiàng)目（四）辛普森行星齒輪變速裝置結(jié)構(gòu)與工作原理1.辛普森式行星齒輪變速裝置（辛普森式行星齒輪變速裝置（A43D）結(jié)構(gòu)與表示方法）結(jié)構(gòu)與表示方法A43D自動(dòng)變速器行星齒輪變速裝置總體結(jié)構(gòu)如下圖所示。自動(dòng)變速器行星齒輪變速裝置總體結(jié)構(gòu)如下圖所示。第一排亦稱(chēng)超速行星排。輸入軸與超速行星排的行星架相連，第一排亦稱(chēng)超速行星排。輸入軸與超速行星排的行星架相連，超速行星排的齒圈與中間軸相連，中間軸通過(guò)離合器超速行星排的齒圈與中間軸相連，中間軸通過(guò)離合器C1或或C2與二、三行星排相連。二、三行星排共用一個(gè)太陽(yáng)輪（或不

2、與二、三行星排相連。二、三行星排共用一個(gè)太陽(yáng)輪（或不共用一個(gè)太陽(yáng)輪），二行星排的齒圈與三行星排的行星架相共用一個(gè)太陽(yáng)輪），二行星排的齒圈與三行星排的行星架相連并與輸出軸相連。連并與輸出軸相連。單元三單元三 行星齒輪變速裝置行星齒輪變速裝置2A43D自動(dòng)變速器行星齒輪變速裝置總體結(jié)構(gòu) 單元三單元三 行星齒輪變速裝置行星齒輪變速裝置3辛普森式行星齒輪變速裝置（辛普森式行星齒輪變速裝置（A43D）結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)圖表示方法）結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)圖表示方法B0C0F0C1B1B2F2F1B3C2N圖圖3-403-40辛普森式三行星排自動(dòng)變速器行星齒輪變速裝置結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)圖辛普森式三行星排自動(dòng)變速器行星齒輪變速裝置結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)圖單元三單元

3、三 行星齒輪變速裝置行星齒輪變速裝置4表3-3三行星排辛普森式行星齒輪變速裝置換檔執(zhí)行元件工作表檔位檔位檔位檔位離合器離合器制動(dòng)器制動(dòng)器單向離合器單向離合器C C0 0C C1 1C C2 2B B0 0B B1 1B B2 2B B3 3F F0 0F F1 1 F F2 2P P駐車(chē)駐車(chē)R R倒檔倒檔N N空檔空檔D D1 12 23 3O/DO/D2 2或或S S1 12 23 3L L1 12 2單元三單元三 行星齒輪變速裝置行星齒輪變速裝置5（1）R檔（倒檔）傳動(dòng)分析、轉(zhuǎn)矩傳動(dòng)路線(xiàn)和傳動(dòng)比計(jì)算檔（倒檔）傳動(dòng)分析、轉(zhuǎn)矩傳動(dòng)路線(xiàn)和傳動(dòng)比計(jì)算倒檔時(shí)倒檔時(shí)C0、C2、F0工作，同時(shí)制動(dòng)器工作

4、，同時(shí)制動(dòng)器B3也工作。也工作。 圖3-42a倒檔時(shí)行星齒輪變速裝置傳動(dòng)分析簡(jiǎn)圖（C0、C2、F0、B3工作）2.辛普森式行星齒輪變速裝置（辛普森式行星齒輪變速裝置（A43D）傳動(dòng)分析、轉(zhuǎn)）傳動(dòng)分析、轉(zhuǎn) 矩傳動(dòng)路線(xiàn)和傳動(dòng)比計(jì)算矩傳動(dòng)路線(xiàn)和傳動(dòng)比計(jì)算單元三單元三 行星齒輪變速裝置行星齒輪變速裝置6B0C0F0C1B1B2F2F1B3C2R圖圖3-42b3-42b倒檔時(shí)行星齒輪變速裝置傳動(dòng)結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)圖倒檔時(shí)行星齒輪變速裝置傳動(dòng)結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)圖單元三單元三 行星齒輪變速裝置行星齒輪變速裝置7圖圖3-42c3-42c倒檔時(shí)行星齒輪變速裝置傳動(dòng)仿真圖倒檔時(shí)行星齒輪變速裝置傳動(dòng)仿真圖單元三單元三 行星齒輪變速裝置行星

5、齒輪變速裝置81）R檔轉(zhuǎn)矩傳動(dòng)分析檔轉(zhuǎn)矩傳動(dòng)分析從表從表3-3中可知，中可知，R檔時(shí)檔時(shí)C0、C2、F0、B3工作。如圖工作。如圖3-42所示，所示， C0與與F0工作后，使超速行星排太陽(yáng)輪與行星架相連，齒圈不連自連，工作后，使超速行星排太陽(yáng)輪與行星架相連，齒圈不連自連，超速行星排變?yōu)橐粋€(gè)剛體，其傳動(dòng)比為超速行星排變?yōu)橐粋€(gè)剛體，其傳動(dòng)比為1。又因。又因C2離合器工作，把離合器工作，把共用太陽(yáng)輪與超速行星排的齒圈相連，所以二、三行星排的太陽(yáng)輪共用太陽(yáng)輪與超速行星排的齒圈相連，所以二、三行星排的太陽(yáng)輪便在超速行星排齒圈帶動(dòng)下順時(shí)針旋轉(zhuǎn)，而此時(shí)第二排行星架被便在超速行星排齒圈帶動(dòng)下順時(shí)針旋轉(zhuǎn)，而此時(shí)

6、第二排行星架被B3制動(dòng)，所以在共用太陽(yáng)輪主動(dòng)順時(shí)針旋轉(zhuǎn)時(shí)，其輪齒必給第二排行制動(dòng)，所以在共用太陽(yáng)輪主動(dòng)順時(shí)針旋轉(zhuǎn)時(shí)，其輪齒必給第二排行星輪一個(gè)作用力，二排行星輪必在行星架上逆時(shí)針自轉(zhuǎn)（兩齒輪外星輪一個(gè)作用力，二排行星輪必在行星架上逆時(shí)針自轉(zhuǎn)（兩齒輪外嚙合），二排行星輪逆時(shí)針自轉(zhuǎn)時(shí)，必給二排齒圈輪齒一個(gè)作用力，嚙合），二排行星輪逆時(shí)針自轉(zhuǎn)時(shí)，必給二排齒圈輪齒一個(gè)作用力，二排齒圈必逆時(shí)針旋轉(zhuǎn)（兩齒輪內(nèi)嚙合）而輸出倒檔。二排齒圈必逆時(shí)針旋轉(zhuǎn)（兩齒輪內(nèi)嚙合）而輸出倒檔。在第三排，共用太陽(yáng)輪主動(dòng)順時(shí)針旋轉(zhuǎn)，而行星架被動(dòng)逆時(shí)針旋轉(zhuǎn)在第三排，共用太陽(yáng)輪主動(dòng)順時(shí)針旋轉(zhuǎn)，而行星架被動(dòng)逆時(shí)針旋轉(zhuǎn)（兩齒輪外嚙合），

7、但因太陽(yáng)輪轉(zhuǎn)速高于行星架的轉(zhuǎn)速，所以行星（兩齒輪外嚙合），但因太陽(yáng)輪轉(zhuǎn)速高于行星架的轉(zhuǎn)速，所以行星輪高轉(zhuǎn)速逆時(shí)針旋轉(zhuǎn)，使第三排齒圈也高轉(zhuǎn)速空轉(zhuǎn)，但對(duì)第二排輸輪高轉(zhuǎn)速逆時(shí)針旋轉(zhuǎn)，使第三排齒圈也高轉(zhuǎn)速空轉(zhuǎn)，但對(duì)第二排輸出不干涉。出不干涉。單元三單元三 行星齒輪變速裝置行星齒輪變速裝置93）R檔傳動(dòng)比計(jì)算檔傳動(dòng)比計(jì)算從圖從圖3-43的傳動(dòng)過(guò)程可知，在的傳動(dòng)過(guò)程可知，在R檔時(shí)動(dòng)力是直接由第二排傳出，用第二行檔時(shí)動(dòng)力是直接由第二排傳出，用第二行星排運(yùn)動(dòng)方程計(jì)算傳動(dòng)比即可。第二行星排運(yùn)動(dòng)方程為星排運(yùn)動(dòng)方程計(jì)算傳動(dòng)比即可。第二行星排運(yùn)動(dòng)方程為 n1+a.n2(1+a)n3=0 上式中，上式中，n1、n2、n

8、3分別為第二排太陽(yáng)輪、齒圈和行星架轉(zhuǎn)速。分別為第二排太陽(yáng)輪、齒圈和行星架轉(zhuǎn)速。a= Z2齒圈齒數(shù)齒圈齒數(shù)/Z1太陽(yáng)輪齒數(shù)太陽(yáng)輪齒數(shù)1。將將n3=0代入上式中，得代入上式中，得: n1+a.n2 =0 n1=-an2 n1/n2=-a1即主動(dòng)軸轉(zhuǎn)數(shù)大于輸出軸轉(zhuǎn)速，是減速傳動(dòng)，式中的即主動(dòng)軸轉(zhuǎn)數(shù)大于輸出軸轉(zhuǎn)速，是減速傳動(dòng)，式中的“”號(hào)表示主被動(dòng)號(hào)表示主被動(dòng)旋轉(zhuǎn)方向相反。旋轉(zhuǎn)方向相反。用運(yùn)動(dòng)方程計(jì)算用運(yùn)動(dòng)方程計(jì)算R檔傳動(dòng)比檔傳動(dòng)比2）R檔（倒檔）轉(zhuǎn)矩傳動(dòng)路線(xiàn)：檔（倒檔）轉(zhuǎn)矩傳動(dòng)路線(xiàn)： 超速行星排行星架超速行星排行星架超速行星排行星輪超速行星排行星輪超速行星排齒圈超速行星排齒圈中間中間軸軸C2共用太陽(yáng)

9、輪共用太陽(yáng)輪前行星排行星輪前行星排行星輪前行星排齒圈（后行星架）前行星排齒圈（后行星架）輸出軸。輸出軸。單元三單元三 行星齒輪變速裝置行星齒輪變速裝置10用矢量圖計(jì)算倒檔傳動(dòng)比和傳動(dòng)方向用矢量圖計(jì)算倒檔傳動(dòng)比和傳動(dòng)方向 S3C3CSaR1R1R1R1R1R1RC1C1C1C1C1C1S1S1S1S1S1S1R3R3R3R3R3R3R3R3R3C3C3C3C3C3C3C3S3S3S3S3S3S3C3S3S3S2S2S2S2S2S2S2S2S2R2R2R2R2S2R2R2R2R2R2C2C2C2C2C2C2C2C2C2C2R211 1111 11 11 11 11 11 11 11 11 11 1

10、1 11 11 11 11 11 11 11 11 11 1n1n32 22 22 22 22 22 22 22 22 23 33 33 33 33 33 33 33 31 11 11 11 1n1 1n1 1n1 1n3 1n2 1n1 3n1 2n1 3n1 3n1 3n1 3n1 3n1 3n1 2n1 2n1 2n1 2n1 2n1 2n1 2n2 3 3n2 3 3n2 3 3n2 2 2n2 2 2n2 3 3n3 2n3 2n3 2n3 2n3 2n3 2n3 2n3 2n3 3n3 3n2 2 2n2 2 2n2 1 1n3 1n2 2 2n2 3n2 1n3 1n2 3 3n

11、3 3n3 3n2 3n2 1n2 1n3 1n3 3n2 2 2n2 2 2S2R2C21 12 2n1 2n2 2 2S3C3CSaR1R1R1R1R1R1RC1C1C1C1C1C1S1S1S1S1S1S1R3R3R3R3R3R3R3R3R3C3C3C3C3C3C3C3S3S3S3S3S3S3C3S3S3S2S2S2S2S2S2S2S2S2R2R2R2R2S2R2R2R2R2R2C2C2C2C2C2C2C2C2C2C2R211 1111 11 11 11 11 11 11 11 11 11 11 11 11 11 11 11 11 11 11 11 1n1n32 22 22 22 22 2

12、2 22 22 22 23 33 33 33 33 33 33 33 31 11 11 11 1n1 1n1 1n1 1n3 1n2 1n1 3n1 2n1 3n1 3n1 3n1 3n1 3n1 3n1 2n1 2n1 2n1 2n1 2n1 2n1 2n2 3 3n2 3 3n2 3 3n2 2 2n2 2 2n2 3 3n3 2n3 2n3 2n3 2n3 2n3 2n3 2n3 2n3 3n3 3n2 2 2n2 2 2n2 1 1n3 1n2 2 2n2 3n2 1n3 1n2 3 3n3 3n3 3n2 3n2 1n2 1n3 1n3 3n2 2 2n2 2 2第1排矢量圖 第2排

13、矢量圖 第3排矢量圖圖圖343 343 倒檔時(shí)行星齒輪機(jī)構(gòu)運(yùn)動(dòng)矢量圖倒檔時(shí)行星齒輪機(jī)構(gòu)運(yùn)動(dòng)矢量圖單元三單元三 行星齒輪變速裝置行星齒輪變速裝置112）用矢量圖法計(jì)算）用矢量圖法計(jì)算R檔傳動(dòng)比和傳動(dòng)方向檔傳動(dòng)比和傳動(dòng)方向R檔時(shí)第一行星排運(yùn)動(dòng)矢量圖如圖檔時(shí)第一行星排運(yùn)動(dòng)矢量圖如圖3-43中第中第1排矢量圖所示。排矢量圖所示。1n3=1n2=1n1R檔時(shí)第二行星排運(yùn)動(dòng)矢量圖如圖檔時(shí)第二行星排運(yùn)動(dòng)矢量圖如圖3-43中第中第2排矢量圖所示。因離合器排矢量圖所示。因離合器C2工工作，把共用太陽(yáng)輪與第一行星排的齒圈連成一體，因此作，把共用太陽(yáng)輪與第一行星排的齒圈連成一體，因此1n2=2n1。此時(shí)第二行星排行

14、星架被制動(dòng)器此時(shí)第二行星排行星架被制動(dòng)器B3制動(dòng)，制動(dòng)， 2n3=0。過(guò)。過(guò)S2向右水平畫(huà)出向右水平畫(huà)出2n1（2n1=1n2）。連接）。連接2n1端點(diǎn)與端點(diǎn)與C2點(diǎn)線(xiàn)段的延長(zhǎng)線(xiàn)與過(guò)點(diǎn)線(xiàn)段的延長(zhǎng)線(xiàn)與過(guò)R2水平線(xiàn)相交所確定水平線(xiàn)相交所確定的矢量線(xiàn)的矢量線(xiàn)2n2即為倒檔輸出的轉(zhuǎn)速和方向。即為倒檔輸出的轉(zhuǎn)速和方向。根據(jù)相似三角形，根據(jù)相似三角形，2n1/-2n2=2。2n1/2n2=-2。即。即R檔傳動(dòng)比檔傳動(dòng)比i=2n1/2n2=-2 輸入與輸出減速反向。第二行星排的傳動(dòng)比即為此變速器的輸入與輸出減速反向。第二行星排的傳動(dòng)比即為此變速器的R檔傳動(dòng)比。檔傳動(dòng)比。此時(shí)第三行星排行星架與第二行星排齒圈相

15、連，即此時(shí)第三行星排行星架與第二行星排齒圈相連，即2n2=3n3；第三行星排與；第三行星排與第二行星排共用一個(gè)太陽(yáng)輪，即第二行星排共用一個(gè)太陽(yáng)輪，即3n1=2n1=1n2。過(guò)過(guò)S3向右水平畫(huà)出矢量向右水平畫(huà)出矢量3n1（3n1=2n1=1n2）。過(guò)）。過(guò)C3點(diǎn)向左水平畫(huà)出矢量點(diǎn)向左水平畫(huà)出矢量3n3（3n3=2n2），連接矢量），連接矢量3n1與與3n3端點(diǎn)，其延長(zhǎng)線(xiàn)與過(guò)端點(diǎn)，其延長(zhǎng)線(xiàn)與過(guò)R3的水平線(xiàn)相交所確的水平線(xiàn)相交所確定的矢量定的矢量3n2即為第三行星排齒圈的轉(zhuǎn)速和轉(zhuǎn)動(dòng)方向。矢量即為第三行星排齒圈的轉(zhuǎn)速和轉(zhuǎn)動(dòng)方向。矢量3n2與矢量與矢量2n2、3n3沒(méi)有干涉。沒(méi)有干涉。單元三單元三 行星

16、齒輪變速裝置行星齒輪變速裝置12（2）D1檔傳動(dòng)分析、轉(zhuǎn)矩傳動(dòng)路線(xiàn)和傳動(dòng)比計(jì)算檔傳動(dòng)分析、轉(zhuǎn)矩傳動(dòng)路線(xiàn)和傳動(dòng)比計(jì)算 圖圖3-44a D3-44a D位位D D1 1檔齒輪變速裝置轉(zhuǎn)矩傳動(dòng)示意圖（檔齒輪變速裝置轉(zhuǎn)矩傳動(dòng)示意圖（C C0 0、C C1 1、F F0 0、F F2 2工作）工作） 單元三單元三 行星齒輪變速裝置行星齒輪變速裝置13B0C0F0C1B1B2F2F1B3C21 圖圖3-44b D3-44b D1 1檔行星齒輪變速裝置轉(zhuǎn)矩傳動(dòng)結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)圖檔行星齒輪變速裝置轉(zhuǎn)矩傳動(dòng)結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)圖 單元三單元三 行星齒輪變速裝置行星齒輪變速裝置14 圖圖3-44c D3-44c D1 1檔行星齒輪變速裝

17、置轉(zhuǎn)矩傳動(dòng)仿真圖檔行星齒輪變速裝置轉(zhuǎn)矩傳動(dòng)仿真圖 單元三單元三 行星齒輪變速裝置行星齒輪變速裝置15 從表從表3-33-3可知，可知，D D1 1檔時(shí)檔時(shí)C C0 0、C C1 1、F F0 0、F F2 2工作。其具體傳動(dòng)情況如圖工作。其具體傳動(dòng)情況如圖3-443-44所示。當(dāng)所示。當(dāng)C C0 0與與F F0 0工作后，可把超速行星排內(nèi)的行星架與太陽(yáng)輪連成一體，整個(gè)行星排成一剛體工作后，可把超速行星排內(nèi)的行星架與太陽(yáng)輪連成一體，整個(gè)行星排成一剛體（原理如前所述），（原理如前所述），D D1 1檔時(shí)，使超速行星排內(nèi)的齒圈以檔時(shí)，使超速行星排內(nèi)的齒圈以1111的傳動(dòng)比把渦輪的轉(zhuǎn)矩傳的傳動(dòng)比把渦輪

18、的轉(zhuǎn)矩傳遞給離合器遞給離合器C C1 1的鼓與轂。的鼓與轂。 從圖從圖3-443-44又知，當(dāng)離合器又知，當(dāng)離合器C C1 1工作后，又把超速行星排齒圈與第三排齒圈連成一工作后，又把超速行星排齒圈與第三排齒圈連成一體，于是第三排齒圈便隨之順轉(zhuǎn)。當(dāng)?shù)谌琵X圈順轉(zhuǎn)后，齒圈必給第三排行星輪一個(gè)體，于是第三排齒圈便隨之順轉(zhuǎn)。當(dāng)?shù)谌琵X圈順轉(zhuǎn)后，齒圈必給第三排行星輪一個(gè)作用力，行星輪順時(shí)針旋轉(zhuǎn)（兩齒輪內(nèi)嚙合），因作用力，行星輪順時(shí)針旋轉(zhuǎn)（兩齒輪內(nèi)嚙合），因D D1 1檔開(kāi)始時(shí)第三排行星架與輸出軸檔開(kāi)始時(shí)第三排行星架與輸出軸相連，使行星架制動(dòng)，所以第三排行星輪齒又給共用太陽(yáng)輪輪齒一個(gè)作用力，使太陽(yáng)相連，使

19、行星架制動(dòng)，所以第三排行星輪齒又給共用太陽(yáng)輪輪齒一個(gè)作用力，使太陽(yáng)輪逆時(shí)針旋轉(zhuǎn)的力傳遞給第二排行星輪輪齒一個(gè)作用力，使第二排行星輪必順時(shí)針旋輪逆時(shí)針旋轉(zhuǎn)的力傳遞給第二排行星輪輪齒一個(gè)作用力，使第二排行星輪必順時(shí)針旋轉(zhuǎn)（兩齒輪外嚙合），第二排行星輪順時(shí)針旋轉(zhuǎn)必受第二排齒圈（輸出軸）一個(gè)反作轉(zhuǎn)（兩齒輪外嚙合），第二排行星輪順時(shí)針旋轉(zhuǎn)必受第二排齒圈（輸出軸）一個(gè)反作用力，故第二排行星輪在作用力與反作用力的作用下，要帶著行星架逆時(shí)針旋轉(zhuǎn)。由用力，故第二排行星輪在作用力與反作用力的作用下，要帶著行星架逆時(shí)針旋轉(zhuǎn)。由于行星架逆時(shí)針旋轉(zhuǎn)被單向離合器于行星架逆時(shí)針旋轉(zhuǎn)被單向離合器F F2 2鎖止，使第二排行星

20、架制動(dòng)。這樣，第二排行星鎖止，使第二排行星架制動(dòng)。這樣，第二排行星輪便在第二排太陽(yáng)輪的驅(qū)動(dòng)下，在行星架上順時(shí)針自轉(zhuǎn)，行星輪便給第二排齒圈一個(gè)輪便在第二排太陽(yáng)輪的驅(qū)動(dòng)下，在行星架上順時(shí)針自轉(zhuǎn)，行星輪便給第二排齒圈一個(gè)推力，因前齒圈與后行星架一體，于是前圈后架和輸出軸一齊順時(shí)針旋轉(zhuǎn)而輸出推力，因前齒圈與后行星架一體，于是前圈后架和輸出軸一齊順時(shí)針旋轉(zhuǎn)而輸出D D1 1檔。檔。1）D1檔轉(zhuǎn)矩傳動(dòng)分析檔轉(zhuǎn)矩傳動(dòng)分析單元三單元三 行星齒輪變速裝置行星齒輪變速裝置162）D1檔起步轉(zhuǎn)矩傳動(dòng)路線(xiàn)：檔起步轉(zhuǎn)矩傳動(dòng)路線(xiàn)： 超速行星排行星架超速行星排行星架超速行星排行星輪超速行星排行星輪超速行星排齒圈超速行星排齒

21、圈中間軸中間軸C1第三行星排齒圈第三行星排齒圈第三行星排行星輪第三行星排行星輪共用太陽(yáng)輪共用太陽(yáng)輪第二行星排第二行星排行星輪行星輪前圈后架前圈后架輸出軸輸出軸3）用運(yùn)動(dòng)方程計(jì)算）用運(yùn)動(dòng)方程計(jì)算D1檔傳動(dòng)比檔傳動(dòng)比 根據(jù)根據(jù)D1檔轉(zhuǎn)矩傳動(dòng)分析，動(dòng)力是從第三排行星排傳至第二排行星檔轉(zhuǎn)矩傳動(dòng)分析，動(dòng)力是從第三排行星排傳至第二排行星排，經(jīng)第二排行星排將轉(zhuǎn)矩輸出，因此其傳動(dòng)比應(yīng)從第二、三行星排的排，經(jīng)第二排行星排將轉(zhuǎn)矩輸出，因此其傳動(dòng)比應(yīng)從第二、三行星排的運(yùn)動(dòng)方程的聯(lián)立中求得，即：運(yùn)動(dòng)方程的聯(lián)立中求得，即：3n1+3. 3n2(1+3). 3n3 =0 (1)2n1+2. 2n2(1+2). 2n3=0

22、 (2) 即傳動(dòng)比即傳動(dòng)比i=3n2/2n2=（1+23）/31由此可知，由此可知，D1檔輸入與輸出同向減速增矩。檔輸入與輸出同向減速增矩。單元三單元三 行星齒輪變速裝置行星齒輪變速裝置17S3C3CSaR1R1R1R1R1R1RC1C1C1C1C1C1S1S1S1S1S1S1R3R3R3R3R3R3R3R3R3C3C3C3C3C3C3C3S3S3S3S3S3S3C3S3S3S2S2S2S2S2S2S2S2S2R2R2R2R2S2R2R2R2R2R2C2C2C2C2C2C2C2C2C2C2R211 1111 11 11 11 11 11 11 11 11 11 11 11 11 11 11 1

23、1 11 11 11 11 1n1n32 22 22 22 22 22 22 22 22 23 33 33 33 33 33 33 33 31 11 11 11 1n1 1n1 1n1 1n3 1n2 1n1 3n1 2n1 3n1 3n1 3n1 3n1 3n1 3n1 2n1 2n1 2n1 2n1 2n1 2n1 2n2 3 3n2 3 3n2 3 3n2 2 2n2 2 2n2 3 3n3 2n3 2n3 2n3 2n3 2n3 2n3 2n3 2n3 3n3 3n2 2 2n2 2 2n2 1 1n3 1n2 2 2n2 3n2 1n3 1n2 3 3n3 3n3 3n2 3n2 1

24、n2 1n3 1n3 3n2 2 2n2 2 2R3R3C3C3S3S3S2S2R2R2C2C21 11 11 11 12 22 23 33 3n1 3n1 2n2 3 3n2 3 3n3 2n3 3n3 3n2 2 2n2 2 2R3R3C3C3S3S3S2S2R2R2C2C21 11 11 11 12 22 23 33 3n1 3n1 2n2 3 3n2 3 3n3 2n3 3n3 3n2 2 2n2 2 2用矢量圖法計(jì)算用矢量圖法計(jì)算D D1 1檔傳動(dòng)比和傳動(dòng)方向檔傳動(dòng)比和傳動(dòng)方向圖圖3-463-46為為D D1 1檔時(shí)檔時(shí)3 3排行星齒輪機(jī)構(gòu)運(yùn)動(dòng)矢量圖。根據(jù)相似三排行星齒輪機(jī)構(gòu)運(yùn)動(dòng)矢量

25、圖。根據(jù)相似三角形，傳動(dòng)比角形，傳動(dòng)比i=i=3 3n n2 2/ /2 2n n2 2= =（1+21+23 3）/3 31 1，由此可知，由此可知，D D1 1檔輸檔輸入與輸出同向減速增矩。入與輸出同向減速增矩。 第第1 1排矢量圖排矢量圖 第第2 2排矢量圖排矢量圖 第第3 3排矢量圖排矢量圖 圖圖3-46 D3-46 D1 1檔時(shí)行星齒輪機(jī)構(gòu)運(yùn)動(dòng)矢量圖檔時(shí)行星齒輪機(jī)構(gòu)運(yùn)動(dòng)矢量圖單元三單元三 行星齒輪變速裝置行星齒輪變速裝置18（3）D1檔汽車(chē)滑行時(shí)傳動(dòng)原理（知識(shí)拓展內(nèi)容）檔汽車(chē)滑行時(shí)傳動(dòng)原理（知識(shí)拓展內(nèi)容）圖圖3-45a D3-45a D1 1檔汽車(chē)滑行轉(zhuǎn)矩傳動(dòng)示意圖（檔汽車(chē)滑行轉(zhuǎn)矩傳

26、動(dòng)示意圖（C C0 0、C C1 1、F F0 0 工作工作F F2 2解鎖解鎖）單元三單元三 行星齒輪變速裝置行星齒輪變速裝置19B0C0F0C1B1B2F2F1B3C2圖圖3-45b D3-45b D1 1檔滑行時(shí)行星齒輪變速裝置轉(zhuǎn)矩傳動(dòng)結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)圖檔滑行時(shí)行星齒輪變速裝置轉(zhuǎn)矩傳動(dòng)結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)圖單元三單元三 行星齒輪變速裝置行星齒輪變速裝置20圖圖3-45c D3-45c D1 1檔滑行時(shí)行星齒輪變速裝置轉(zhuǎn)矩傳動(dòng)仿真圖檔滑行時(shí)行星齒輪變速裝置轉(zhuǎn)矩傳動(dòng)仿真圖單元三單元三 行星齒輪變速裝置行星齒輪變速裝置21 當(dāng)抬起加速踏板，汽車(chē)在當(dāng)抬起加速踏板，汽車(chē)在D1檔滑行時(shí)，由于單向離合檔滑行時(shí)，由于單向離合器

27、器F2的解鎖，使雙行星排各組件均無(wú)制動(dòng)，使輸出軸與渦的解鎖，使雙行星排各組件均無(wú)制動(dòng)，使輸出軸與渦輪脫離連接，渦輪對(duì)汽車(chē)滑行無(wú)制動(dòng)作用，即發(fā)動(dòng)機(jī)對(duì)汽輪脫離連接，渦輪對(duì)汽車(chē)滑行無(wú)制動(dòng)作用，即發(fā)動(dòng)機(jī)對(duì)汽車(chē)滑行無(wú)制動(dòng)作用。車(chē)滑行無(wú)制動(dòng)作用。單元三單元三 行星齒輪變速裝置行星齒輪變速裝置22（4）L1檔傳動(dòng)分析、轉(zhuǎn)矩傳動(dòng)路線(xiàn)和傳動(dòng)比計(jì)算檔傳動(dòng)分析、轉(zhuǎn)矩傳動(dòng)路線(xiàn)和傳動(dòng)比計(jì)算圖3-46a L1檔汽車(chē)加速、滑行行星齒輪變速裝置轉(zhuǎn)矩傳動(dòng)原理示意圖(C0、C1、F0、B3工作)（1）L1檔汽車(chē)加速與滑行轉(zhuǎn)矩傳動(dòng)分析檔汽車(chē)加速與滑行轉(zhuǎn)矩傳動(dòng)分析單元三單元三 行星齒輪變速裝置行星齒輪變速裝置23B0C0F0C1B1

28、B2F2F1B3C2圖3-46b L1檔汽車(chē)加速、滑行行星齒輪變速裝置轉(zhuǎn)矩傳動(dòng)結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)圖單元三單元三 行星齒輪變速裝置行星齒輪變速裝置24 圖3-46c L1檔汽車(chē)加速、滑行行星齒輪機(jī)構(gòu)轉(zhuǎn)矩傳動(dòng)仿真圖 因因L1檔時(shí)無(wú)論是汽車(chē)加速還是滑行，前排行星架始終處于制檔時(shí)無(wú)論是汽車(chē)加速還是滑行，前排行星架始終處于制動(dòng)狀態(tài)，因此，輸出軸始終與發(fā)動(dòng)機(jī)相連，至使動(dòng)狀態(tài)，因此，輸出軸始終與發(fā)動(dòng)機(jī)相連，至使L1檔汽車(chē)滑行時(shí)，檔汽車(chē)滑行時(shí)，發(fā)動(dòng)機(jī)對(duì)汽車(chē)滑行產(chǎn)生制動(dòng)作用。發(fā)動(dòng)機(jī)對(duì)汽車(chē)滑行產(chǎn)生制動(dòng)作用。L1檔適用于適用于繁華街道、檔適用于適用于繁華街道、冰雪路面及下陡坡時(shí)使用。冰雪路面及下陡坡時(shí)使用。 單元三單元三 行星

29、齒輪變速裝置行星齒輪變速裝置25（2）L1檔汽車(chē)加速、滑行轉(zhuǎn)矩傳動(dòng)路線(xiàn)：檔汽車(chē)加速、滑行轉(zhuǎn)矩傳動(dòng)路線(xiàn)： 超速行星排行星架超速行星排行星架超速行星排行星輪超速行星排行星輪超速行星排齒圈超速行星排齒圈中間軸中間軸C1后行星排齒圈后行星排齒圈后行星排行星輪后行星排行星輪共用太陽(yáng)輪共用太陽(yáng)輪前行星排行星輪前行星排行星輪前圈后架前圈后架輸出軸輸出軸 可見(jiàn)可見(jiàn)L1檔與檔與D1檔汽車(chē)加速轉(zhuǎn)矩傳動(dòng)路線(xiàn)相同。其傳動(dòng)比必檔汽車(chē)加速轉(zhuǎn)矩傳動(dòng)路線(xiàn)相同。其傳動(dòng)比必然相同。然相同。單元三單元三 行星齒輪變速裝置行星齒輪變速裝置264、D2檔傳動(dòng)原理、轉(zhuǎn)矩傳動(dòng)路線(xiàn)和傳動(dòng)比計(jì)算檔傳動(dòng)原理、轉(zhuǎn)矩傳動(dòng)路線(xiàn)和傳動(dòng)比計(jì)算D2檔時(shí)除檔

30、時(shí)除C0、C1、F0，仍工作外，制動(dòng)器，仍工作外，制動(dòng)器B2也投入工作。也投入工作。 圖圖3-47a D3-47a D2 2檔轉(zhuǎn)矩傳動(dòng)原理示意圖（檔轉(zhuǎn)矩傳動(dòng)原理示意圖（C0C0、C1C1、F0F0、F1F1、B2B2工作）工作） 單元三單元三 行星齒輪變速裝置行星齒輪變速裝置27B0C0F0C1B1B2F2F1B3C2圖圖3-47b D23-47b D2檔行星齒輪變速裝置轉(zhuǎn)矩傳動(dòng)結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)圖檔行星齒輪變速裝置轉(zhuǎn)矩傳動(dòng)結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)圖單元三單元三 行星齒輪變速裝置行星齒輪變速裝置28圖圖3-47c D3-47c D2 2檔行星齒輪變速裝置傳動(dòng)仿真圖檔行星齒輪變速裝置傳動(dòng)仿真圖單元三單元三 行星齒輪變速裝置行

31、星齒輪變速裝置29 從表從表3-3可知，可知，D2檔時(shí)除檔時(shí)除C0、C1、F0，仍工作外，制動(dòng)器，仍工作外，制動(dòng)器B2也投入也投入工作。如圖工作。如圖3-47所示，所示，C0與與F0工作后，便將超速行星排的太陽(yáng)輪與行工作后，便將超速行星排的太陽(yáng)輪與行星架連成一體，使整個(gè)超速行星排連成一個(gè)剛體（原理如前所述）。這星架連成一體，使整個(gè)超速行星排連成一個(gè)剛體（原理如前所述）。這樣，超速行星排的齒圈便將渦輪的轉(zhuǎn)速以樣，超速行星排的齒圈便將渦輪的轉(zhuǎn)速以1 1的速比傳給離合器的速比傳給離合器C1的的鼓與轂。鼓與轂。 因因C1離合器工作，便將超速行星排的齒圈轉(zhuǎn)矩傳遞給第三行星排齒離合器工作，便將超速行星排的

32、齒圈轉(zhuǎn)矩傳遞給第三行星排齒圈，使第三行星排齒圈主動(dòng)順時(shí)針旋轉(zhuǎn)，其齒圈輪齒必給第三行星排行圈，使第三行星排齒圈主動(dòng)順時(shí)針旋轉(zhuǎn)，其齒圈輪齒必給第三行星排行星輪輪齒一個(gè)推力，使第三行星排行星輪順時(shí)針旋轉(zhuǎn)（兩齒輪內(nèi)合），星輪輪齒一個(gè)推力，使第三行星排行星輪順時(shí)針旋轉(zhuǎn)（兩齒輪內(nèi)合），第三行星排行星輪齒順時(shí)針旋轉(zhuǎn)時(shí)又必給太陽(yáng)輪齒一個(gè)作用力，使太陽(yáng)第三行星排行星輪齒順時(shí)針旋轉(zhuǎn)時(shí)又必給太陽(yáng)輪齒一個(gè)作用力，使太陽(yáng)輪必逆時(shí)針旋轉(zhuǎn)（兩齒輪外嚙合），但太陽(yáng)輪逆時(shí)針旋轉(zhuǎn)必使輪必逆時(shí)針旋轉(zhuǎn)（兩齒輪外嚙合），但太陽(yáng)輪逆時(shí)針旋轉(zhuǎn)必使F1鎖止，鎖止，此時(shí)此時(shí)B2已工作，共用太陽(yáng)輪便被制動(dòng)。由于太陽(yáng)輪被制動(dòng)，即第三行已工作，共用

33、太陽(yáng)輪便被制動(dòng)。由于太陽(yáng)輪被制動(dòng)，即第三行星排齒圈主動(dòng)順時(shí)針旋轉(zhuǎn)，行星輪順時(shí)針旋轉(zhuǎn)（兩齒輪內(nèi)嚙合），因太星排齒圈主動(dòng)順時(shí)針旋轉(zhuǎn)，行星輪順時(shí)針旋轉(zhuǎn)（兩齒輪內(nèi)嚙合），因太陽(yáng)輪制動(dòng)，所以行星輪順時(shí)針旋轉(zhuǎn)時(shí)必受太陽(yáng)輪齒一個(gè)反作用力，使第陽(yáng)輪制動(dòng)，所以行星輪順時(shí)針旋轉(zhuǎn)時(shí)必受太陽(yáng)輪齒一個(gè)反作用力，使第三行星排行星輪在作用力與反作力合力的作用下帶著前圈后架順時(shí)針旋三行星排行星輪在作用力與反作力合力的作用下帶著前圈后架順時(shí)針旋轉(zhuǎn)而輸出轉(zhuǎn)而輸出D2檔。檔。（1）D2檔轉(zhuǎn)矩傳動(dòng)分析檔轉(zhuǎn)矩傳動(dòng)分析單元三單元三 行星齒輪變速裝置行星齒輪變速裝置30（3）D2檔傳動(dòng)比計(jì)算檔傳動(dòng)比計(jì)算1）用行星排的運(yùn)動(dòng)方程計(jì)算）用行星排

34、的運(yùn)動(dòng)方程計(jì)算D2檔傳動(dòng)比檔傳動(dòng)比 從從D2檔汽車(chē)加速時(shí)傳動(dòng)原理可知，此時(shí)第二行星排檔汽車(chē)加速時(shí)傳動(dòng)原理可知，此時(shí)第二行星排空轉(zhuǎn)，轉(zhuǎn)矩是從第三行星排輸出的。空轉(zhuǎn)，轉(zhuǎn)矩是從第三行星排輸出的。 可用第三行星排行星齒輪機(jī)構(gòu)運(yùn)動(dòng)方程計(jì)算出可用第三行星排行星齒輪機(jī)構(gòu)運(yùn)動(dòng)方程計(jì)算出D2檔傳檔傳動(dòng)比。此時(shí)，第三行星排齒圈輸入，太陽(yáng)輪制動(dòng)，行星動(dòng)比。此時(shí)，第三行星排齒圈輸入，太陽(yáng)輪制動(dòng)，行星架輸出。架輸出。 超速行星排行星架超速行星排行星架超速行星排行星輪超速行星排行星輪超速行星排齒超速行星排齒圈圈中間軸中間軸C1后行星排齒圈后行星排齒圈后行星排行星輪后行星排行星輪后行后行星架（前行星排齒圈）星架（前行星排齒

35、圈）輸出軸。輸出軸。（2）D2檔汽車(chē)加速轉(zhuǎn)矩傳動(dòng)路線(xiàn)：檔汽車(chē)加速轉(zhuǎn)矩傳動(dòng)路線(xiàn)：?jiǎn)卧龁卧?行星齒輪變速裝置行星齒輪變速裝置31第三排行星齒輪機(jī)構(gòu)運(yùn)動(dòng)方程中：第三排行星齒輪機(jī)構(gòu)運(yùn)動(dòng)方程中：3n1+3. 3n2(1+3). 3n3 =0 （1）上式中，上式中， 3n1、3n2、3n3 分別為第三行星排太陽(yáng)輪轉(zhuǎn)速、齒圈轉(zhuǎn)速和行星架轉(zhuǎn)分別為第三行星排太陽(yáng)輪轉(zhuǎn)速、齒圈轉(zhuǎn)速和行星架轉(zhuǎn)速。速。3為第三排的齒圈齒數(shù)與太陽(yáng)輪齒數(shù)之比。即為第三排的齒圈齒數(shù)與太陽(yáng)輪齒數(shù)之比。即3= Z齒圈齒圈/ Z太陽(yáng)輪太陽(yáng)輪 1（一般為一般為2點(diǎn)幾），點(diǎn)幾）， 3 = 3 （第二、三排行星齒輪共用一個(gè)太陽(yáng)輪）。（第二、三排行星

36、齒輪共用一個(gè)太陽(yáng)輪）。D2檔時(shí)，檔時(shí)，B2工作，太陽(yáng)輪制動(dòng)，工作，太陽(yáng)輪制動(dòng)， 3n1=0。將將3n1=0代入式（代入式（1）得）得: 3. 3n2(1+3). 3n3 =03. 3n2 =(1+3). 3n3 3n2 /3n3 = (1+3)/ 3 1 即傳動(dòng)比即傳動(dòng)比i= 3n2 /3n3 = (1+3)/ 3 1 即即D2檔時(shí)輸入與輸出同向減速增矩。檔時(shí)輸入與輸出同向減速增矩。單元三單元三 行星齒輪變速裝置行星齒輪變速裝置322）用矢量圖法計(jì)算）用矢量圖法計(jì)算D2檔傳動(dòng)比和傳動(dòng)方向檔傳動(dòng)比和傳動(dòng)方向S3C3CSaR1R1R1R1R1R1RC1C1C1C1C1C1S1S1S1S1S1S1R

37、3R3R3R3R3R3R3R3R3C3C3C3C3C3C3C3S3S3S3S3S3S3C3S3S3S2S2S2S2S2S2S2S2S2R2R2R2R2S2R2R2R2R2R2C2C2C2C2C2C2C2C2C2C2R211 1111 11 11 11 11 11 11 11 11 11 11 11 11 11 11 11 11 11 11 11 1n1n32 22 22 22 22 22 22 22 22 23 33 33 33 33 33 33 33 31 11 11 11 1n1 1n1 1n1 1n3 1n2 1n1 3n1 2n1 3n1 3n1 3n1 3n1 3n1 3n1 2n1

38、 2n1 2n1 2n1 2n1 2n1 2n2 3 3n2 3 3n2 3 3n2 2 2n2 2 2n2 3 3n3 2n3 2n3 2n3 2n3 2n3 2n3 2n3 2n3 3n3 3n2 2 2n2 2 2n2 1 1n3 1n2 2 2n2 3n2 1n3 1n2 3 3n3 3n3 3n2 3n2 1n2 1n3 1n3 3n2 2 2n2 2 2R3R3C3C3S3S3S2S2R2R2C2C21 11 11 11 12 22 23 33 3n1 3n1 2n2 3 3n2 3 3n3 2n3 3n3 3n2 2 2n2 2 2R3R3C3C3S3S3S2S2R2R2C2C2

39、1 11 11 11 12 22 23 33 3n1 3n1 2n2 3 3n2 3 3n3 2n3 3n3 3n2 2 2n2 2 2第第1 1排矢量圖排矢量圖 第第2 2排矢量圖排矢量圖 第第3 3排矢量排矢量圖圖圖圖3-48 D3-48 D2 2檔時(shí)行星齒輪機(jī)構(gòu)運(yùn)動(dòng)矢量圖檔時(shí)行星齒輪機(jī)構(gòu)運(yùn)動(dòng)矢量圖根據(jù)相似三角形原理在第根據(jù)相似三角形原理在第3排矢量圖中排矢量圖中 3n2/3n3=（1+3）/31從第從第3排矢量圖中可以看出在排矢量圖中可以看出在D2檔時(shí)傳動(dòng)比檔時(shí)傳動(dòng)比i= 3n2/3n31為同向減速傳動(dòng)。為同向減速傳動(dòng)。單元三單元三 行星齒輪變速裝置行星齒輪變速裝置33（4）D2檔汽車(chē)滑

40、行時(shí)轉(zhuǎn)矩傳動(dòng)分析（知識(shí)拓展內(nèi)容）檔汽車(chē)滑行時(shí)轉(zhuǎn)矩傳動(dòng)分析（知識(shí)拓展內(nèi)容）圖圖3-49a D3-49a D2 2檔滑行時(shí)轉(zhuǎn)矩傳動(dòng)示意圖（檔滑行時(shí)轉(zhuǎn)矩傳動(dòng)示意圖（C0C0、C1C1工作）工作）單元三單元三 行星齒輪變速裝置行星齒輪變速裝置34B0C0F0C1B1B2F2F1B3C2圖圖3-49b D3-49b D2 2檔滑行時(shí)行星齒輪變速裝置傳動(dòng)結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)圖檔滑行時(shí)行星齒輪變速裝置傳動(dòng)結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)圖單元三單元三 行星齒輪變速裝置行星齒輪變速裝置35圖3-49c D2檔滑行時(shí)行星齒輪機(jī)構(gòu)傳動(dòng)仿真圖 單向離合器單向離合器F1F1可確保汽車(chē)在可確保汽車(chē)在D D2 2檔時(shí)，汽車(chē)可自由滑行，發(fā)動(dòng)機(jī)檔時(shí)，汽車(chē)可自由滑行

41、，發(fā)動(dòng)機(jī)對(duì)滑行無(wú)制動(dòng)作用。除此之外，對(duì)滑行無(wú)制動(dòng)作用。除此之外，F(xiàn)1F1還可確保還可確保D D2 2與與D D3 3檔切換時(shí)無(wú)沖檔切換時(shí)無(wú)沖擊，詳見(jiàn)擊，詳見(jiàn)D D3 3檔傳動(dòng)原理。檔傳動(dòng)原理。單元三單元三 行星齒輪變速裝置行星齒輪變速裝置365、D3檔轉(zhuǎn)矩傳動(dòng)分析、轉(zhuǎn)矩傳動(dòng)路線(xiàn)和傳動(dòng)比計(jì)算檔轉(zhuǎn)矩傳動(dòng)分析、轉(zhuǎn)矩傳動(dòng)路線(xiàn)和傳動(dòng)比計(jì)算 D3檔時(shí)，除單向離合器檔時(shí)，除單向離合器F0及離合器及離合器C0、C1工作外，工作外，離合器離合器C2也投入工作。也投入工作。 圖圖3-50a D33-50a D3檔轉(zhuǎn)矩傳動(dòng)示意圖（檔轉(zhuǎn)矩傳動(dòng)示意圖（F0F0、C0C0、C1 C1 、C2C2工作）工作）單元三單元三

42、行星齒輪變速裝置行星齒輪變速裝置37（1）D3檔轉(zhuǎn)矩傳動(dòng)分析檔轉(zhuǎn)矩傳動(dòng)分析 D3檔汽車(chē)加速傳動(dòng)情況如圖檔汽車(chē)加速傳動(dòng)情況如圖3-50所示。根據(jù)表所示。根據(jù)表3-3可知，可知， D3檔時(shí)，除單向離合器檔時(shí)，除單向離合器F0及離合器及離合器C0、C1工作外，離合器工作外，離合器C2也投入工作。從圖也投入工作。從圖3-43可知，可知， D3檔時(shí)，檔時(shí)，C0與與F0工作時(shí)，把超速行星排的太陽(yáng)輪與行星架連成一體，整個(gè)超速行星排成一個(gè)剛體（原工作時(shí)，把超速行星排的太陽(yáng)輪與行星架連成一體，整個(gè)超速行星排成一個(gè)剛體（原理如前所述），一同隨渦輪順時(shí)針旋轉(zhuǎn)。理如前所述），一同隨渦輪順時(shí)針旋轉(zhuǎn)。 又因離合器又因離合

43、器C1工作，第三行星排齒圈也隨渦輪同轉(zhuǎn)速順時(shí)針轉(zhuǎn)。離合器工作，第三行星排齒圈也隨渦輪同轉(zhuǎn)速順時(shí)針轉(zhuǎn)。離合器C2又把第又把第三行星排太陽(yáng)輪與超速行星排齒圈連成一體，使第三行星排行星輪及架不連自連，整三行星排太陽(yáng)輪與超速行星排齒圈連成一體，使第三行星排行星輪及架不連自連，整個(gè)第三行星排成一剛體一同順時(shí)針旋轉(zhuǎn)。因第二行星排齒圈與第三行星排行星架連成個(gè)第三行星排成一剛體一同順時(shí)針旋轉(zhuǎn)。因第二行星排齒圈與第三行星排行星架連成一體，第二、三行星排共用一個(gè)太陽(yáng)輪，所以第二行星排齒圈與太陽(yáng)輪連成一體，則一體，第二、三行星排共用一個(gè)太陽(yáng)輪，所以第二行星排齒圈與太陽(yáng)輪連成一體，則行星架及行星輪便不連自連。使第二、

44、三行星排成一剛體，組件間無(wú)任何相對(duì)運(yùn)動(dòng)，行星架及行星輪便不連自連。使第二、三行星排成一剛體，組件間無(wú)任何相對(duì)運(yùn)動(dòng)，隨超速行星排齒圈一同順時(shí)針旋轉(zhuǎn)，成直接檔。隨超速行星排齒圈一同順時(shí)針旋轉(zhuǎn)，成直接檔。單元三單元三 行星齒輪變速裝置行星齒輪變速裝置38B0C0F0C1B1B2F2F1B3C2圖圖3-50b D3-50b D3 3檔行星齒輪變速裝置傳動(dòng)結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)圖檔行星齒輪變速裝置傳動(dòng)結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)圖單元三單元三 行星齒輪變速裝置行星齒輪變速裝置39圖圖3-50c D3-50c D3 3檔行星齒輪變速裝置傳動(dòng)仿真圖檔行星齒輪變速裝置傳動(dòng)仿真圖單元三單元三 行星齒輪變速裝置行星齒輪變速裝置40（2）D3檔轉(zhuǎn)矩傳動(dòng)

45、路線(xiàn)：檔轉(zhuǎn)矩傳動(dòng)路線(xiàn)： 超速行星排行星架超速行星排行星架超速行星排行星輪超速行星排行星輪超速行星排齒圈超速行星排齒圈中間軸中間軸C1第三行星排齒圈第三行星排齒圈第三排行星架第三排行星架輸出軸。輸出軸。單元三單元三 行星齒輪變速裝置行星齒輪變速裝置41（3）D3檔傳動(dòng)比計(jì)算檔傳動(dòng)比計(jì)算1）用運(yùn)動(dòng)方程計(jì)算）用運(yùn)動(dòng)方程計(jì)算D3檔傳動(dòng)比檔傳動(dòng)比 從從D3檔汽車(chē)加速時(shí)傳動(dòng)原理可知檔汽車(chē)加速時(shí)傳動(dòng)原理可知D3檔時(shí)，第一、二、檔時(shí)，第一、二、三行星排均為剛體由第一排行星架輸入，第二排齒圈與三行星排均為剛體由第一排行星架輸入，第二排齒圈與第三排行星架輸出。此時(shí)，在三個(gè)行星排行星齒輪機(jī)構(gòu)第三排行星架輸出。此時(shí)，

46、在三個(gè)行星排行星齒輪機(jī)構(gòu)運(yùn)動(dòng)方程中：運(yùn)動(dòng)方程中： 1n1+11n2(1+1). 1n3=0 (1) 2n1+22n2(1+2). 2n3=0 (2) 3n1+33n2(1+3). 3n3=0 (3)因?yàn)橐驗(yàn)?n1=1n2=1n3=2n1=2n2=2n3= 3n1=3n2=3n3所以所以D3檔傳動(dòng)比檔傳動(dòng)比i=1n3/3n3=1即輸入軸與輸出軸傳動(dòng)比為即輸入軸與輸出軸傳動(dòng)比為1（D3檔是直接擋）。檔是直接擋）。單元三單元三 行星齒輪變速裝置行星齒輪變速裝置422）用矢量圖計(jì)算）用矢量圖計(jì)算D3檔傳動(dòng)比和傳動(dòng)方向檔傳動(dòng)比和傳動(dòng)方向S3C3CSaR1R1R1R1R1R1RC1C1C1C1C1C1S1

47、S1S1S1S1S1R3R3R3R3R3R3R3R3R3C3C3C3C3C3C3C3S3S3S3S3S3S3C3S3S3S2S2S2S2S2S2S2S2S2R2R2R2R2S2R2R2R2R2R2C2C2C2C2C2C2C2C2C2C2R211 1111 11 11 11 11 11 11 11 11 11 11 11 11 11 11 11 11 11 11 11 1n1n32 22 22 22 22 22 22 22 22 23 33 33 33 33 33 33 33 31 11 11 11 1n1 1n1 1n1 1n3 1n2 1n1 3n1 2n1 3n1 3n1 3n1 3n1

48、3n1 3n1 2n1 2n1 2n1 2n1 2n1 2n1 2n2 3 3n2 3 3n2 3 3n2 2 2n2 2 2n2 3 3n3 2n3 2n3 2n3 2n3 2n3 2n3 2n3 2n3 3n3 3n2 2 2n2 2 2n2 1 1n3 1n2 2 2n2 3n2 1n3 1n2 3 3n3 3n3 3n2 3n2 1n2 1n3 1n3 3n2 2 2n2 2 2S3C3CSaR1R1R1R1R1R1RC1C1C1C1C1C1S1S1S1S1S1S1R3R3R3R3R3R3R3R3R3C3C3C3C3C3C3C3S3S3S3S3S3S3C3S3S3S2S2S2S2S2S

49、2S2S2S2R2R2R2R2S2R2R2R2R2R2C2C2C2C2C2C2C2C2C2C2R211 1111 11 11 11 11 11 11 11 11 11 11 11 11 11 11 11 11 11 11 11 1n1n32 22 22 22 22 22 22 22 22 23 33 33 33 33 33 33 33 31 11 11 11 1n1 1n1 1n1 1n3 1n2 1n1 3n1 2n1 3n1 3n1 3n1 3n1 3n1 3n1 2n1 2n1 2n1 2n1 2n1 2n1 2n2 3 3n2 3 3n2 3 3n2 2 2n2 2 2n2 3 3n3

50、 2n3 2n3 2n3 2n3 2n3 2n3 2n3 2n3 3n3 3n2 2 2n2 2 2n2 1 1n3 1n2 2 2n2 3n2 1n3 1n2 3 3n3 3n3 3n2 3n2 1n2 1n3 1n3 3n2 2 2n2 2 2S3C3CSaR1R1R1R1R1R1RC1C1C1C1C1C1S1S1S1S1S1S1R3R3R3R3R3R3R3R3R3C3C3C3C3C3C3C3S3S3S3S3S3S3C3S3S3S2S2S2S2S2S2S2S2S2R2R2R2R2S2R2R2R2R2R2C2C2C2C2C2C2C2C2C2C2R211 1111 11 11 11 11 11

51、 11 11 11 11 11 11 11 11 11 11 11 11 11 11 1n1n32 22 22 22 22 22 22 22 22 23 33 33 33 33 33 33 33 31 11 11 11 1n1 1n1 1n1 1n3 1n2 1n1 3n1 2n1 3n1 3n1 3n1 3n1 3n1 3n1 2n1 2n1 2n1 2n1 2n1 2n1 2n2 3 3n2 3 3n2 3 3n2 2 2n2 2 2n2 3 3n3 2n3 2n3 2n3 2n3 2n3 2n3 2n3 2n3 3n3 3n2 2 2n2 2 2n2 1 1n3 1n2 2 2n2 3n

52、2 1n3 1n2 3 3n3 3n3 3n2 3n2 1n2 1n3 1n3 3n2 2 2n2 2 2第第1排矢量圖排矢量圖 第第2排矢量圖排矢量圖 第第3排矢量圖排矢量圖 圖圖3-51 D3-51 D3 3檔時(shí)行星齒輪機(jī)構(gòu)運(yùn)動(dòng)矢量圖檔時(shí)行星齒輪機(jī)構(gòu)運(yùn)動(dòng)矢量圖在第在第3排矢量圖中排矢量圖中 3n2/3n3=1 即即D3檔時(shí)傳動(dòng)比檔時(shí)傳動(dòng)比 3n2/3n3=1 為同向同速傳動(dòng)。為同向同速傳動(dòng)。單元三單元三 行星齒輪變速裝置行星齒輪變速裝置43（4）D3檔汽車(chē)滑行時(shí)傳動(dòng)原理（知識(shí)拓展內(nèi)容）檔汽車(chē)滑行時(shí)傳動(dòng)原理（知識(shí)拓展內(nèi)容） 在抬起加速踏板、汽車(chē)滑行時(shí)，由于在抬起加速踏板、汽車(chē)滑行時(shí)，由于C0

53、及及C1、C2仍工作，仍工作，所以仍然把超速行星排和雙行星排前齒圈連成一個(gè)剛體，因此，所以仍然把超速行星排和雙行星排前齒圈連成一個(gè)剛體，因此，當(dāng)汽車(chē)以慣性在抬加速踏板瞬間滑行時(shí)，雙行星排后排行星架當(dāng)汽車(chē)以慣性在抬加速踏板瞬間滑行時(shí)，雙行星排后排行星架以原轉(zhuǎn)速順時(shí)針轉(zhuǎn)，因后行星架帶動(dòng)已成剛體以原轉(zhuǎn)速順時(shí)針轉(zhuǎn)，因后行星架帶動(dòng)已成剛體3個(gè)行星排一同順個(gè)行星排一同順時(shí)針旋轉(zhuǎn)，使發(fā)動(dòng)機(jī)對(duì)滑行產(chǎn)生制動(dòng)作用。時(shí)針旋轉(zhuǎn)，使發(fā)動(dòng)機(jī)對(duì)滑行產(chǎn)生制動(dòng)作用。單元三單元三 行星齒輪變速裝置行星齒輪變速裝置445、 D4檔（超速擋）傳動(dòng)原理、轉(zhuǎn)矩傳動(dòng)路線(xiàn)和傳動(dòng)比計(jì)算檔（超速擋）傳動(dòng)原理、轉(zhuǎn)矩傳動(dòng)路線(xiàn)和傳動(dòng)比計(jì)算 D4檔時(shí)，

54、檔時(shí)，C1、C2、F0仍工作外，離合器仍工作外，離合器C0換成換成B0將超速行星將超速行星排內(nèi)的太陽(yáng)輪制動(dòng)，制動(dòng)器排內(nèi)的太陽(yáng)輪制動(dòng)，制動(dòng)器B2工作，但工作，但F1解鎖，解鎖，B2不起作用。不起作用。 圖圖3-52a D3-52a D4 4檔轉(zhuǎn)矩傳動(dòng)分析示意圖（檔轉(zhuǎn)矩傳動(dòng)分析示意圖（C1C1、C2C2、F0 F0 、B0B0工作）工作）單元三單元三 行星齒輪變速裝置行星齒輪變速裝置45 從表從表3-3可知可知D4檔時(shí)，檔時(shí)，C1、C2、F0仍工作外，離合器仍工作外，離合器C0換成換成B0將超速行星將超速行星排內(nèi)的太陽(yáng)輪制動(dòng)，制動(dòng)器排內(nèi)的太陽(yáng)輪制動(dòng)，制動(dòng)器B2工作，但工作，但F1解鎖，解鎖，B2不

55、起作用。不起作用。 D4檔汽車(chē)加速時(shí)的傳動(dòng)如圖檔汽車(chē)加速時(shí)的傳動(dòng)如圖3-52所示。汽車(chē)由所示。汽車(chē)由D3檔升入檔升入D4檔車(chē)速時(shí)，離合檔車(chē)速時(shí)，離合器器C0切換成制動(dòng)器切換成制動(dòng)器B0工作，但此時(shí)離合器工作，但此時(shí)離合器C1與離合器與離合器C2仍然工作。仍如仍然工作。仍如D3檔把第二、三行星排連成一體并與超速行星排內(nèi)的齒圈連成一體，成直接傳檔把第二、三行星排連成一體并與超速行星排內(nèi)的齒圈連成一體，成直接傳動(dòng)，按傳動(dòng)比動(dòng)，按傳動(dòng)比1：1順時(shí)旋轉(zhuǎn)。順時(shí)旋轉(zhuǎn)。 在超速行星排內(nèi)，此時(shí)在超速行星排內(nèi)，此時(shí)B0已將太陽(yáng)輪制動(dòng)，這樣，當(dāng)行星架在渦輪拖動(dòng)下已將太陽(yáng)輪制動(dòng)，這樣，當(dāng)行星架在渦輪拖動(dòng)下主動(dòng)順轉(zhuǎn)時(shí)，

56、其行星輪齒必受制動(dòng)的太陽(yáng)輪齒一個(gè)的作用力，于是行星輪即主動(dòng)順轉(zhuǎn)時(shí)，其行星輪齒必受制動(dòng)的太陽(yáng)輪齒一個(gè)的作用力，于是行星輪即隨行星架以渦輪速度繞太陽(yáng)輪公轉(zhuǎn)外，還順時(shí)針自轉(zhuǎn)，行星輪公轉(zhuǎn)加順時(shí)針隨行星架以渦輪速度繞太陽(yáng)輪公轉(zhuǎn)外，還順時(shí)針自轉(zhuǎn)，行星輪公轉(zhuǎn)加順時(shí)針自轉(zhuǎn)，其輪齒必給齒圈輪齒一個(gè)作用力，超速行星排齒圈便順時(shí)針超速旋轉(zhuǎn)自轉(zhuǎn)，其輪齒必給齒圈輪齒一個(gè)作用力，超速行星排齒圈便順時(shí)針超速旋轉(zhuǎn)輸出。輸出。（1）D4檔（超速檔）轉(zhuǎn)矩傳動(dòng)分析檔（超速檔）轉(zhuǎn)矩傳動(dòng)分析單元三單元三 行星齒輪變速裝置行星齒輪變速裝置46B0C0F0C1B1B2F2F1B3C2圖圖3-52b D3-52b D4 4檔行星齒輪變速裝置

57、傳動(dòng)結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)圖檔行星齒輪變速裝置傳動(dòng)結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)圖單元三單元三 行星齒輪變速裝置行星齒輪變速裝置47圖圖3-52c D3-52c D4 4檔行星齒輪變速裝置傳動(dòng)仿真圖檔行星齒輪變速裝置傳動(dòng)仿真圖單元三單元三 行星齒輪變速裝置行星齒輪變速裝置48（2）D4檔（超速檔）傳動(dòng)路線(xiàn)：檔（超速檔）傳動(dòng)路線(xiàn)： 超速行星排行星架超速行星排行星架超速行星排行星輪超速行星排行星輪超速行星排齒圈超速行星排齒圈中間軸中間軸C1第三行星排齒圈第三行星排齒圈第二行星架第二行星架輸出軸。輸出軸。單元三單元三 行星齒輪變速裝置行星齒輪變速裝置49（3）D4檔傳動(dòng)比計(jì)算檔傳動(dòng)比計(jì)算超速行星排中齒輪機(jī)構(gòu)運(yùn)動(dòng)方程為：超速行星排中齒輪機(jī)構(gòu)

58、運(yùn)動(dòng)方程為： n1+a.n2(1+a).n3=0 (1)上式中，上式中，n1是太陽(yáng)輪的轉(zhuǎn)速，是太陽(yáng)輪的轉(zhuǎn)速，n2是齒圈的轉(zhuǎn)速，是齒圈的轉(zhuǎn)速，n3是行星架轉(zhuǎn)速，是行星架轉(zhuǎn)速，a= Z2（齒圈齒數(shù)）（齒圈齒數(shù)）/Z1（太陽(yáng)輪齒數(shù)）（太陽(yáng)輪齒數(shù)）1。D4檔時(shí)，檔時(shí)，B0將太陽(yáng)輪制動(dòng)將太陽(yáng)輪制動(dòng) n1=0，將將n1=0代入式（代入式（1）得）得: a.n2(1+a)n3=0 a.n2=(1+a)n3n3/n2=a/(1+a)1即主動(dòng)軸的轉(zhuǎn)速小于輸出軸的轉(zhuǎn)速即主動(dòng)軸的轉(zhuǎn)速小于輸出軸的轉(zhuǎn)速,是超速檔。是超速檔。1）用運(yùn)動(dòng)方程計(jì)算）用運(yùn)動(dòng)方程計(jì)算D4檔傳動(dòng)比檔傳動(dòng)比單元三單元三 行星齒輪變速裝置行星齒輪變速

59、裝置502）用矢量圖計(jì)算）用矢量圖計(jì)算D4檔傳動(dòng)比和傳動(dòng)方向檔傳動(dòng)比和傳動(dòng)方向S3C3CSaR1R1R1R1R1R1RC1C1C1C1C1C1S1S1S1S1S1S1R3R3R3R3R3R3R3R3R3C3C3C3C3C3C3C3S3S3S3S3S3S3C3S3S3S2S2S2S2S2S2S2S2S2R2R2R2R2S2R2R2R2R2R2C2C2C2C2C2C2C2C2C2C2R211 1111 11 11 11 11 11 11 11 11 11 11 11 11 11 11 11 11 11 11 11 1n1n32 22 22 22 22 22 22 22 22 23 33 33 33

60、 33 33 33 33 31 11 11 11 1n1 1n1 1n1 1n3 1n2 1n1 3n1 2n1 3n1 3n1 3n1 3n1 3n1 3n1 2n1 2n1 2n1 2n1 2n1 2n1 2n2 3 3n2 3 3n2 3 3n2 2 2n2 2 2n2 3 3n3 2n3 2n3 2n3 2n3 2n3 2n3 2n3 2n3 3n3 3n2 2 2n2 2 2n2 1 1n3 1n2 2 2n2 3n2 1n3 1n2 3 3n3 3n3 3n2 3n2 1n2 1n3 1n3 3n2 2 2n2 2 2S3C3CSaR1R1R1R1R1R1RC1C1C1C1C1C1