液力-第5章 液力機(jī)械傳動

1、12 液力機(jī)械傳動液力機(jī)械傳動是由液力變矩器液力變矩器或液力偶合器液力偶合器和用以改變（或擴(kuò)大）液力元件性能的機(jī)械元件（行星齒輪機(jī)構(gòu)）結(jié)合起來的一種復(fù)合傳動裝置復(fù)合傳動裝置，如圖如圖5-1所示所示。它具有液力傳動的無無級變速級變速、變矩變矩和自動適應(yīng)性自動適應(yīng)性的優(yōu)點，由于裝有機(jī)械元件，擴(kuò)大了性能和應(yīng)用范圍，但結(jié)構(gòu)復(fù)雜，抗振性能有所削弱。圖圖5-1 液力機(jī)械變矩器液力機(jī)械變矩器液力變矩器液力變矩器組成組成液力變矩器液力變矩器作用作用3 5.1 5.1 液力機(jī)械傳動的類型與特點液力機(jī)械傳動的類型與特點5.1.1 5.1.1 液力機(jī)械傳動的類型液力機(jī)械傳動的類型 液力機(jī)械傳動在輸入端有功率分流功率

2、分流，在輸出端有功率合流功率合流。從功率的流向上看，液力機(jī)械傳動有以下幾種不同類型：液力機(jī)械液力機(jī)械傳動傳動功率外分流功率外分流功率內(nèi)分流功率內(nèi)分流復(fù)合分流復(fù)合分流分流行星排，在輸入端分流分流行星排，在輸入端分流合流行星排，在輸出端合流合流行星排，在輸出端合流導(dǎo)輪傳遞功率，導(dǎo)輪與渦輪分導(dǎo)輪傳遞功率，導(dǎo)輪與渦輪分流流多渦輪傳遞功率，兩獨立渦輪分流多渦輪傳遞功率，兩獨立渦輪分流功率分流內(nèi)外兼有功率分流內(nèi)外兼有4 第一類第一類傳動裝置，其傳動功率的流向，在輸入端輸入端（R R）與輸出端輸出端（C C）之間存在液力元件和機(jī)械元件兩條平行的支路，如如圖圖5-2a5-2a所示所示。圖中“Y Y”、“J J

3、”、“YJYJ”分別表示液力元件液力元件、機(jī)械元件機(jī)械元件和液力機(jī)械傳動元件液力機(jī)械傳動元件，也稱這種傳動為外分流式液力外分流式液力機(jī)械傳動機(jī)械傳動。 圖圖5-2a 液力機(jī)械傳動的功率分流示意液力機(jī)械傳動的功率分流示意 5 第二類第二類傳動裝置是在液力元件內(nèi)部存在功率分流，然后借助于機(jī)械元件實現(xiàn)匯流輸出。此稱之為內(nèi)分流式液力機(jī)械內(nèi)分流式液力機(jī)械傳動傳動。 第三類第三類傳動裝置，其功率呈串流式全部通過液力元件和機(jī)械元件，具體是在液力傳動上串聯(lián)一個機(jī)械變速器，如圖如圖5-2b5-2b所示所示。 此外，還有內(nèi)、外分流兼而有之的液力機(jī)械傳動系統(tǒng)。圖圖5-2b 液力機(jī)械傳動的功率分流示意液力機(jī)械傳動的功

4、率分流示意6 在液力機(jī)械傳動中，機(jī)械元件有采用行星傳動行星傳動的，也有采用定軸式多軸變速器定軸式多軸變速器的。 如圖如圖5-35-3上海上海3232噸自卸汽車傳動系統(tǒng)簡圖噸自卸汽車傳動系統(tǒng)簡圖所示。 該系統(tǒng)有三個前進(jìn)檔和一個倒車檔，所有傳動齒輪都處于經(jīng)常嚙合的狀態(tài)，每個前進(jìn)檔只經(jīng)過一對齒輪傳輸動力。在每一檔位的嚙合齒輪中，都有一個齒輪是空套在轉(zhuǎn)動軸上并通過摩擦離合器與傳動軸聯(lián)接。在需要換入該檔時，操縱液壓控制系統(tǒng)，可使相應(yīng)的多片式離合器接合，齒輪與軸即可一體旋轉(zhuǎn)。離合器離合器松脫，該檔退出傳動工作狀態(tài)。在很多工程機(jī)械行走系統(tǒng)中廣泛采用這類傳動裝置。7圖圖5-3 上海上海SH38032噸自卸汽車

5、液力機(jī)械傳動系簡圖噸自卸汽車液力機(jī)械傳動系簡圖85.1.2 5.1.2 液力機(jī)械傳動的應(yīng)用與特點液力機(jī)械傳動的應(yīng)用與特點 以液力機(jī)械傳動裝置在坦克上的應(yīng)用說明其工作特點。以液力機(jī)械傳動裝置在坦克上的應(yīng)用說明其工作特點。 坦克作為戰(zhàn)斗車輛，既不同于火車行駛在軌道上，也不同于汽車行駛在公路上。它在十分復(fù)雜的路面行駛時，遇到溝壑土丘、殘垣斷壁、水渠田壟等都要跨越而過。因此，坦克遇到的阻力變化很大，必須在坦克的發(fā)動機(jī)之后，配上一套增力變增力變速機(jī)構(gòu)速機(jī)構(gòu)，以擴(kuò)大發(fā)動機(jī)輸出牽引力的變化范圍和轉(zhuǎn)速的變化范圍。雖然機(jī)械傳動裝置傳動效率高，且結(jié)構(gòu)簡單，但操作性能不如液力機(jī)械傳動裝置，例如像坦克行駛時，駕駛員要

6、根據(jù)地面阻力的變化，不斷地?fù)Q檔。為減少換檔次數(shù)，減小駕駛員操作的疲勞強(qiáng)度，世界各國多數(shù)主戰(zhàn)坦克采用液力機(jī)械傳動裝置，在發(fā)動機(jī)與變速器之間安裝了一個液力變矩器液力變矩器，以增強(qiáng)適應(yīng)地以增強(qiáng)適應(yīng)地面阻力變化的能力面阻力變化的能力。9 然而，液力機(jī)械傳動裝置液力機(jī)械傳動裝置存在效率低的情況，如最初裝在M46坦克上的CDCD850850傳動裝置傳動裝置的液力變矩器不是帶閉鎖離合器的，無論坦克在復(fù)雜地面上的低速行駛，還是在公路上的高速行駛，發(fā)動機(jī)動力都要經(jīng)過液力變矩器，因此傳動效率低傳動效率低，燃燃油消耗量大油消耗量大。 車輛的牽引性能車輛的牽引性能代表其動力性能的好壞。液力機(jī)械傳動中，由于液力變矩器能

7、實現(xiàn)連續(xù)地自動換檔，因而加速性能可得到極大的提高，故牽引性能好牽引性能好。 車輛的機(jī)動性能車輛的機(jī)動性能主要是指隨路面條件的變化而快速反應(yīng)的主要是指隨路面條件的變化而快速反應(yīng)的能力能力。液力機(jī)械傳動，由于其自動適應(yīng)性好，即使車速再低，甚至停車，也不會出現(xiàn)發(fā)動機(jī)熄火現(xiàn)象。在換檔時，由于液力機(jī)械傳動采用液壓控制來實現(xiàn)，沒有齒輪的移動，也不必切斷動力，這就擴(kuò)大了車輛行駛的速度范圍，提高了車輛的平均行駛速度和加速性能，故機(jī)動性能好機(jī)動性能好。 10 在液力機(jī)械傳動中，由于在純液力傳動的基礎(chǔ)上增加了一級機(jī)械傳動，故液力機(jī)械傳動既提高了純液力傳動的經(jīng)濟(jì)性，又具備了機(jī)械傳動的優(yōu)點，故綜合經(jīng)濟(jì)性較好綜合經(jīng)濟(jì)性

8、較好。 由于液力傳動是非剛性連接非剛性連接，可起到保護(hù)發(fā)動機(jī)和傳動裝置的作用，避免由于振動引起的相互間的附加載荷，因而大大提高了零件的使用壽命。 液力機(jī)械傳動中，不裝主離合器，換檔也不必切斷動力，且采用液壓動力換檔，既簡化了操作，又使操作輕便，使駕駛員在體力上、精神上都不致引起過度的疲勞，對提高車輛安全行駛十分有利，因而其操縱性能較好操縱性能較好。 綜上所述綜上所述，在提高車輛的安全行駛方面，液力機(jī)械傳動有著其明顯的優(yōu)勢，是一種較為先進(jìn)的傳動裝置，已在世界各國廣泛應(yīng)用，也是我國車輛傳動裝置的發(fā)展方向。11 5.2 5.2 行星齒輪機(jī)構(gòu)的傳動常識行星齒輪機(jī)構(gòu)的傳動常識 行星齒輪機(jī)構(gòu)行星齒輪機(jī)構(gòu)結(jié)

9、構(gòu)緊湊結(jié)構(gòu)緊湊、動力運輸能力強(qiáng)動力運輸能力強(qiáng)、傳動效率高傳動效率高、便于行駛中換檔便于行駛中換檔，尤其是其工作主構(gòu)件具有同一個旋轉(zhuǎn)軸線，可以方便地與液力元件的泵輪和渦輪相連，因而常作為理想的機(jī)械元件與液力裝置組合成液力機(jī)械傳動系統(tǒng)。 液力機(jī)械傳動中，常用行星齒輪傳動機(jī)構(gòu)有單行星排單行星排、雙行星排雙行星排和復(fù)合行星排復(fù)合行星排三種，如圖如圖5-4所示所示。 （1）簡單行星排簡單行星排：單排、單行星、內(nèi)外嚙合式行星齒輪機(jī)構(gòu)（圖圖5-4a）。圖圖5-4 用于分流、用于分流、合流的行星排合流的行星排 a）簡單行星排）簡單行星排 行星齒輪的工作原理行星齒輪的工作原理演示演示1234512 （2）雙行星

10、排雙行星排：單排、雙行星、內(nèi)外嚙合式行星齒輪機(jī)構(gòu)（圖圖5-4b5-4b）。 b）雙行星排）雙行星排 圖圖5-4 用于分流、合流的行星排用于分流、合流的行星排13 （3）復(fù)合行星排復(fù)合行星排：單排、雙聯(lián)行星外嚙合式行星齒輪機(jī)構(gòu)（圖圖5-4c）。（c）復(fù)合行星排）復(fù)合行星排 圖圖5-4 用于分流、合流的行星排用于分流、合流的行星排14 表示行星齒輪傳動機(jī)構(gòu)的結(jié)構(gòu)性能參數(shù)結(jié)構(gòu)性能參數(shù) 稱為行星機(jī)構(gòu)行星機(jī)構(gòu)的特性參數(shù)的特性參數(shù)。 對于簡單行星排和雙行星排： 等于齒圈齒圈和太陽輪的齒數(shù)齒數(shù)比比。gtZZ式中 -齒圈的齒數(shù)； -太陽輪的齒數(shù)。 gZtZ對于復(fù)合行星排2121tXXtZZZZ對圓柱齒輪，值可

11、按下式選?。?3/4 4/515 簡單行星排三構(gòu)件簡單行星排三構(gòu)件在六種不同連接方案下傳動比計算傳動比計算公式見表公式見表5-15-1。表表5-1 行星排構(gòu)件不同連接方案下的傳動比計算公式行星排構(gòu)件不同連接方案下的傳動比計算公式16 5.3 5.3 外分流液力機(jī)械傳動外分流液力機(jī)械傳動 圖圖5-55-5為外分流式液力機(jī)械傳動框圖外分流式液力機(jī)械傳動框圖，輸入總功率流一分為二，其中一路功率流通過液力變矩器，而另一路功率流則直接通過機(jī)械傳動（行星齒輪機(jī)構(gòu)）。輸入功率在輸入軸分流，然后雙流功率在輸出軸處匯合。圖圖5-5 外分流式液力機(jī)械傳動框圖外分流式液力機(jī)械傳動框圖17 圖圖5-65-6為功率外分

12、流式的液力機(jī)械復(fù)合傳動方案，其中5-5-6a6a是行星排在輸入端的一般原理；圖圖5-6b5-6b、c c是行星排在輸入端的兩個可實現(xiàn)的方案（行星排的行星架為主動件）；圖圖5-6 功率外分流式液力機(jī)械傳動方案功率外分流式液力機(jī)械傳動方案18 圖圖5-6d5-6d是行星排在輸出端的一般原理；圖圖5-6e5-6e、f f是可實現(xiàn)的方案（行星架行星架j j為輸出的被動件）。這種外分流式的液力機(jī)械傳動用于動力機(jī)與工作機(jī)之間，如高級轎車、重型汽車及工程機(jī)械上。19 美國卡特皮勒（美國卡特皮勒（CaterpillarCaterpillar）公司）公司在184184331kW 331kW 輪式輪式牽引車傳動系

13、統(tǒng)牽引車傳動系統(tǒng)中采用了外分流式液力機(jī)械變矩器，其傳動裝置運動學(xué)簡圖如圖如圖5-75-7所示所示。該傳動裝置是由輸入端的行星行星排閉鎖離合器排閉鎖離合器C C、制動器制動器B B、離心渦輪式單級三葉輪液力變矩離心渦輪式單級三葉輪液力變矩器器和單向離合器單向離合器M M所組成。單向離合器單向離合器可使輸出軸輸出軸2 2在轉(zhuǎn)速高于渦輪軸時，二者松脫聯(lián)接。圖圖5-7 輪式牽引車的傳動裝置輪式牽引車的傳動裝置離合器的工作原理離合器的工作原理演示演示123420 液力機(jī)械變矩器有如下三種工況液力機(jī)械變矩器有如下三種工況： （1）閉鎖離合器閉鎖離合器C C和制動器和制動器B B同時松脫同時松脫： 液力變矩

14、器正常工作，液力機(jī)械傳動裝置處于分流傳動狀態(tài)，用于輪式牽引車的低速作業(yè)工況。 （2）閉鎖離合器閉鎖離合器C C松脫，制動器松脫，制動器B B結(jié)合結(jié)合： 此時行星排成為一個傳動比i i2121=(1+ =(1+ ）/ 4/3的機(jī)械增速器。液力變矩器停止轉(zhuǎn)動，渦輪借助于單向離合器與輸出軸松脫。這種純機(jī)械增速傳動適用于輪式車輛的運輸作業(yè)工況。 （3）閉鎖離合器閉鎖離合器C C結(jié)合，制動器結(jié)合，制動器B B松脫松脫 ： 由于液力變矩器泵輪處于旋轉(zhuǎn)狀態(tài)，渦輪除了在啟動的瞬間可能與輸出軸不同步外，持續(xù)運轉(zhuǎn)時也都與輸出軸一起旋轉(zhuǎn)。這種直接傳動工況適合拖車啟動工況或車輛高速下坡行駛時作動力制動使用。 21 液

15、力機(jī)械變矩器在分流傳動工況時，其主要參數(shù)主要參數(shù)為i21、K21、21、1 、nB、MB和PB，根據(jù)這些主要參數(shù)，液力傳動有如下特點特點： （1）液力變矩器在液力變矩器在 牽引工況下牽引工況下，液力機(jī)械變矩器也處于牽引工況 。0 1i 210 1i （2）在在 整個工況區(qū)整個工況區(qū)，液力機(jī)械變矩器均以功率分流方式工作，可獲得較之純液力傳動更高的效率值，即 。2104 3i21 （3）啟動工況時啟動工況時泵輪傳遞全部功率 ，而當(dāng) 時，泵輪傳遞功率減少為 。 B1PP1i 1B4PP （4）能容系數(shù)顯著增大，啟動力矩也顯著增大能容系數(shù)顯著增大，啟動力矩也顯著增大。 （5）正透穿性大大增加正透穿性大

16、大增加。 22 5.4 5.4 內(nèi)分流液力機(jī)械傳動內(nèi)分流液力機(jī)械傳動 功率內(nèi)分流液力機(jī)械變矩器功率內(nèi)分流液力機(jī)械變矩器的機(jī)械傳動部分（行星齒輪機(jī)構(gòu)）放在變矩器之外，如圖如圖5-85-8所示所示，其功率分流是在液力變矩器內(nèi)部實現(xiàn)的。功率由泵輪輸入，而由兩個或兩個以上獨立旋轉(zhuǎn)的葉輪分別傳遞一部分功率，最后通過機(jī)械傳動機(jī)構(gòu)將葉輪的輸出功率匯流輸出。a） b） 圖圖5-8 功率內(nèi)分流的液力機(jī)械變矩器功率內(nèi)分流的液力機(jī)械變矩器235.4.1 5.4.1 強(qiáng)制導(dǎo)輪旋轉(zhuǎn)型的內(nèi)分流液力機(jī)械變矩器強(qiáng)制導(dǎo)輪旋轉(zhuǎn)型的內(nèi)分流液力機(jī)械變矩器 強(qiáng)制導(dǎo)輪旋轉(zhuǎn)的變矩器強(qiáng)制導(dǎo)輪旋轉(zhuǎn)的變矩器是由渦輪和強(qiáng)制旋轉(zhuǎn)的導(dǎo)輪共同傳遞泵輪輸

17、入的功率（圖圖5-8a5-8a）。根據(jù)被強(qiáng)制旋轉(zhuǎn)導(dǎo)輪的轉(zhuǎn)向又可分為強(qiáng)制導(dǎo)輪正轉(zhuǎn)和強(qiáng)制導(dǎo)輪反轉(zhuǎn)的內(nèi)分流液力機(jī)械變矩器。 強(qiáng)制導(dǎo)輪反轉(zhuǎn)的內(nèi)分流液力機(jī)械變矩器能提高低轉(zhuǎn)速比范圍內(nèi)的變矩系數(shù)變矩系數(shù)；強(qiáng)制導(dǎo)輪正轉(zhuǎn)的內(nèi)分流液力機(jī)械變矩器則可提高高轉(zhuǎn)速比范圍的效率效率。 現(xiàn)以瑞典瑞典SRMSRM公司公司的DSDS型強(qiáng)制導(dǎo)輪反轉(zhuǎn)的液力機(jī)械變矩型強(qiáng)制導(dǎo)輪反轉(zhuǎn)的液力機(jī)械變矩器器為例，說明其結(jié)構(gòu)與工作特點，圖圖5-95-9為該裝置的運動學(xué)簡運動學(xué)簡圖圖和原始特性曲線原始特性曲線。它是這一類液力機(jī)械傳動中較有代表性的一種裝置，并得到了成功的應(yīng)用。24圖圖5-9 DS型內(nèi)分流液力機(jī)械變矩器運動學(xué)簡圖型內(nèi)分流液力機(jī)械變

18、矩器運動學(xué)簡圖25 DS型液力機(jī)械變矩器型液力機(jī)械變矩器有下列三種工況： （1）導(dǎo)輪反轉(zhuǎn)工況導(dǎo)輪反轉(zhuǎn)工況。在工況 區(qū)，制動器制動器B B2 2制動，制動器制動器B B1 1和閉鎖離合器閉鎖離合器C C分離時 。 （2）導(dǎo)輪固定工況導(dǎo)輪固定工況。在工況 區(qū)，制動器制動器B B1 1制動，制動器制動器B B2 2和閉鎖離合器閉鎖離合器C C分離時 。 （3）直接傳動工況直接傳動工況。當(dāng) 時，制動器制動器B B1 1、B B2 2分開，導(dǎo)輪成為自由輪而浮動，閉鎖離合器閉鎖離合器C C接合 。210 0.37i210.370.71i 210.71i265.4.2 5.4.2 多渦輪的內(nèi)分流液力機(jī)械變矩

19、器多渦輪的內(nèi)分流液力機(jī)械變矩器 多渦輪內(nèi)分流液力機(jī)械變矩器多渦輪內(nèi)分流液力機(jī)械變矩器的導(dǎo)輪固定不動，功率的分流和傳遞通過兩個以上獨立旋轉(zhuǎn)的渦輪來實現(xiàn)（圖圖5-8b5-8b）。傳遞功率的渦輪有雙渦輪雙渦輪和多渦輪多渦輪兩種。應(yīng)用多渦輪液力機(jī)械變矩器的目的目的在于能夠獲得高的零速變矩系數(shù)，擴(kuò)寬高效范圍。 有時，多渦輪液力機(jī)械變矩器可能只有一個渦輪工作，其它渦輪則自由旋轉(zhuǎn)。此時，多渦輪液力機(jī)械變矩器將按一般的單渦輪液力變矩器工作。27 現(xiàn)以ZL50ZL50型裝載機(jī)型裝載機(jī)用的雙渦輪液力機(jī)械變矩器雙渦輪液力機(jī)械變矩器為例，簡要介紹這類變矩器的結(jié)構(gòu)結(jié)構(gòu)和工作特點工作特點（圖圖5-105-10）。圖圖5-

20、10 雙渦輪型液力機(jī)械變矩器雙渦輪型液力機(jī)械變矩器a）結(jié)構(gòu)簡圖）結(jié)構(gòu)簡圖 b）原始特性曲線）原始特性曲線ab28 ZL50ZL50裝載機(jī)用雙渦輪液力機(jī)械變矩器裝載機(jī)用雙渦輪液力機(jī)械變矩器有以下幾種工作狀態(tài)。 起步工況時，主要是第一渦輪起步工況時，主要是第一渦輪T TI I工作工作。第二渦輪第二渦輪T TIIII則根據(jù)結(jié)構(gòu)不同可能有幾種不同工況：液流對渦輪作用的力矩為負(fù)負(fù)力矩力矩、零力矩零力矩和正力矩正力矩。在負(fù)力矩時，結(jié)構(gòu)上應(yīng)保證第二渦輪退出工作，以提高啟動時的變矩系數(shù)變矩系數(shù)。由于第二渦輪與輸出軸剛性連接，不能退出工作。因此要求葉片應(yīng)保證高轉(zhuǎn)速比工作有較高效率，而低轉(zhuǎn)速比時，不致產(chǎn)生負(fù)力矩。

21、 起步工況后，第一渦輪起步工況后，第一渦輪T TI I轉(zhuǎn)速提高轉(zhuǎn)速提高。由第一渦輪流出的液流沖向第二渦輪第二渦輪TIITII葉片的工作面，液流對第二渦輪產(chǎn)生正正力矩力矩。在i i2121=0=00.5250.525區(qū)段，是兩個渦輪共同輸出功率的工作范圍。但第二渦輪的力矩是逐漸增大的，第一渦輪的力矩將逐漸減小，直至退出工作。 295.4.3 5.4.3 復(fù)合分流的液力機(jī)械變矩器復(fù)合分流的液力機(jī)械變矩器 這是一種兼有內(nèi)外分流工作特點的液力機(jī)械變矩器，實際上是一種雙渦輪內(nèi)分流液力變矩器雙渦輪內(nèi)分流液力變矩器，第一渦輪第一渦輪TI（即循環(huán)渦輪）的部分功率通過行星排傳動，以循環(huán)的方式返回液力變矩器的泵輪

22、；泵輪泵輪B、循環(huán)渦輪循環(huán)渦輪TI及行星排之間構(gòu)成一個外分流液力機(jī)械變矩器（圖圖5-11）。圖圖5-11 復(fù)合分流液力機(jī)械變矩器一般形式復(fù)合分流液力機(jī)械變矩器一般形式30 現(xiàn)以VKDVKD復(fù)合分流液力機(jī)械變矩器復(fù)合分流液力機(jī)械變矩器為例，介紹其結(jié)構(gòu)與工作特點。 VKD液力機(jī)械變矩器是由液力變矩器液力變矩器、單排單行星齒輪機(jī)單排單行星齒輪機(jī)構(gòu)構(gòu)、差速器差速器及兩個單向聯(lián)軸器單向聯(lián)軸器組成，如圖如圖5-125-12所示所示。液力變矩器有四個工作輪，除泵輪泵輪B B和導(dǎo)輪導(dǎo)輪D D外，還有兩個獨立工作兩個獨立工作的渦輪的渦輪T TI I和和T TIIII。第一渦輪TI的葉片是可旋轉(zhuǎn)的，它的轉(zhuǎn)動角度由

23、液力變矩器內(nèi)循環(huán)液流的作用力矩與安裝在葉片下部的重錘的離心力矩離心力矩共同來調(diào)節(jié)。ab圖圖5-12 復(fù)合分流液力機(jī)械變矩器復(fù)合分流液力機(jī)械變矩器 a）結(jié)構(gòu)簡圖）結(jié)構(gòu)簡圖 b）原始特性曲線）原始特性曲線31 VKDVKD液力變矩器液力變矩器有三種工況： 液力機(jī)械變矩器工況液力機(jī)械變矩器工況： 第一種工況是第一渦輪TI輸出功率的工況。只要第一渦輪輸出功率，液力機(jī)械變矩器就一定是復(fù)合分流。這種工況在低轉(zhuǎn)速范圍內(nèi)。 普通液力變矩器工況普通液力變矩器工況： 第二種工況是第一渦輪TI輸出功率為零的工況。此工況在中、高轉(zhuǎn)速比范圍內(nèi)。 液力偶合器工況液力偶合器工況： 當(dāng)轉(zhuǎn)速比進(jìn)一步提高時，導(dǎo)輪導(dǎo)輪D的力矩變向

24、，楔緊導(dǎo)輪D的單向聯(lián)軸器單向聯(lián)軸器M2松脫，呈液力偶合器工況 。32 5.5 5.5 自動變速器自動變速器 自動變速器自動變速器是自動判斷行駛狀況行駛狀況、自動選擇傳動比自動選擇傳動比、自動自動換檔換檔的變速器。相比純機(jī)械變速器，由于采用了液力變矩器，在車起步換檔時具有平穩(wěn)平穩(wěn)、無振動無振動、操作簡單操作簡單、省時省時、省力省力等優(yōu)點，大大減輕了勞動強(qiáng)度，可使發(fā)動機(jī)和傳動系的磨損減少，延長了使用壽命。 圖圖5-13 自動變速器結(jié)構(gòu)示意圖自動變速器結(jié)構(gòu)示意圖自動變速器自動變速器335.5.1 5.5.1 自動變速器的結(jié)構(gòu)與工作原理自動變速器的結(jié)構(gòu)與工作原理 自動變速器與普通齒輪式變速器在結(jié)構(gòu)和原

25、理上差別非常大。不同的自動變速器結(jié)構(gòu)也不盡相同，但其總體結(jié)構(gòu)是一樣的。自動變速器自動變速器包括液力變矩器液力變矩器、行星齒輪機(jī)構(gòu)行星齒輪機(jī)構(gòu)、換檔換檔執(zhí)行機(jī)構(gòu)執(zhí)行機(jī)構(gòu)、換檔控制換檔控制、操縱機(jī)構(gòu)操縱機(jī)構(gòu)和冷卻系統(tǒng)冷卻系統(tǒng)等，圖圖5-135-13是一典型的自動變速器結(jié)構(gòu)示意圖。圖圖5-13 自動變速器結(jié)構(gòu)示意圖自動變速器結(jié)構(gòu)示意圖自動變速器自動變速器的組成的組成34 1.液力變矩器液力變矩器 液力變矩器是液力自動變速器的重要部件，它的前端與發(fā)動機(jī)飛輪相連接，輸出端與行星輪變速器輸入軸相連，發(fā)動機(jī)的動力經(jīng)液力變矩器傳入行星齒輪變速器，實現(xiàn)發(fā)動機(jī)與變速器“軟”連接，從而大大減少傳動機(jī)構(gòu)的動載荷，延長

26、發(fā)動機(jī)的變速器的使用壽命，同時也可以在一定范圍內(nèi)實現(xiàn)無級變速。 2.行星齒輪機(jī)構(gòu)行星齒輪機(jī)構(gòu) 行星齒輪變速器是液力自動變速器的變速機(jī)構(gòu)，它由行星齒輪排及其必要的操縱元件組成 。 3.換檔執(zhí)行機(jī)構(gòu)換檔執(zhí)行機(jī)構(gòu) 換檔執(zhí)行機(jī)構(gòu)是通過分配行星齒輪組各個元件的承擔(dān)角色（輸入、輸出、固定）而實現(xiàn)換檔操作。 4.換檔控制機(jī)構(gòu)換檔控制機(jī)構(gòu) 自動變速器的控制系統(tǒng)主要是液壓系統(tǒng)。35 5.冷卻系統(tǒng)冷卻系統(tǒng) 冷卻系統(tǒng)是液力自動變速器必不可少的部分，由于液力變矩器在傳遞動力過程中存在滑差損失使油溫升高，為避免因油溫過高而影響變速器的壽命和引起油液老化變質(zhì)，必須使用冷卻系統(tǒng)。 6.檔位圖檔位圖 自動變速器的選檔桿，也稱

27、變速桿或選檔手柄。一般布置在司機(jī)座椅右側(cè)，或轉(zhuǎn)向盤下方的轉(zhuǎn)向柱上。 關(guān)于自動變速器的檔位，應(yīng)特別注意以下兩點關(guān)于自動變速器的檔位，應(yīng)特別注意以下兩點： （1）自動變速器的一個檔位不是一個固定的傳動比，而是一個傳動比范圍。 （2）選檔桿在較高檔位置時，變速器可以在該檔及以下低的檔位之間自動換檔，但不能自動換到比它高的檔位，以及倒檔、空檔、駐車等特殊檔位。36 7.自動變速器的工作原理自動變速器的工作原理 圖圖5-145-14為一簡單自動變速器的結(jié)構(gòu)示意圖。 圖圖5-14 自動變速器結(jié)構(gòu)示意圖自動變速器結(jié)構(gòu)示意圖 1發(fā)動機(jī)曲軸發(fā)動機(jī)曲軸 2渦輪渦輪 3泵輪泵輪 4導(dǎo)輪導(dǎo)輪 5導(dǎo)輪支承導(dǎo)輪支承 6離

28、合器離合器 7前前制動器制動器 8前行星架前行星架 9后制動器后制動器 10前齒圈前齒圈 11后齒圈后齒圈 12后行星齒輪后行星齒輪 13后太陽輪后太陽輪 14輸出軸輸出軸 15后行星架后行星架 16前行星齒輪前行星齒輪 17前太陽輪前太陽輪 18輸入軸輸入軸 19飛輪飛輪37 行星齒輪組行星齒輪組是由太陽輪太陽輪、內(nèi)齒圈內(nèi)齒圈、行星架行星架和安裝在行星架上的數(shù)個（一般34個）行星齒輪行星齒輪組成，如圖如圖5-155-15所示所示，是二自由度的機(jī)構(gòu)。 圖圖5-15 行星齒輪組行星齒輪組38 如果不對某一個元件進(jìn)行限制，不管將哪一個元件作為輸入，另兩個元件都不會有輸出。利用這一特點，可作為空檔。

29、如圖如圖5-16a5-16a所示所示，離合器離合器和前、后制動器前、后制動器都不起作用時，便是空檔。 如果三個元件中有任意兩個任意兩個固連在一起，也就等于兩個元件都同連在一起。此時，行星齒輪組只是傳力通道，不起變速作用。這一特點可作為直接檔。如圖如圖5-16b5-16b所示所示 。 圖圖5-16c5-16c是低速檔低速檔。前行星齒輪組的太陽輪剎住固定，齒圈輸入，行星架輸出，可獲得約約1.51.5左右左右的傳動比。 如果把行星架固定，太陽輪作輸入，齒圈作輸出，則齒圈的轉(zhuǎn)向與太陽輪相反，可獲得倒檔。如圖如圖5-16d5-16d所示所示。 自動變速器中的離合器自動變速器中的離合器39a）空檔：離合器

30、分離；前、后制動器松脫）空檔：離合器分離；前、后制動器松脫圖圖5-16 自動變速器各檔位控制示意圖自動變速器各檔位控制示意圖40b）直接檔：離合器結(jié)合；前、后制動器松脫）直接檔：離合器結(jié)合；前、后制動器松脫圖圖5-16 自動變速器各檔位控制示意圖自動變速器各檔位控制示意圖41c）低速檔：離合器分離；前制動器剎死，后制動器松脫）低速檔：離合器分離；前制動器剎死，后制動器松脫圖圖5-16 自動變速器各檔位控制示意圖自動變速器各檔位控制示意圖42d）倒檔：離合器分離；前制動器松脫、后制動器剎死）倒檔：離合器分離；前制動器松脫、后制動器剎死圖圖5-16 自動變速器各檔位控制示意圖自動變速器各檔位控制示

31、意圖43 圖圖5-175-17是駐車制動時的控制。當(dāng)兩制動器都剎死時，前行星齒輪組的太陽輪太陽輪、行星架行星架都固定，等于三個元件都被固定。后行星齒輪組的太陽輪、行星架也都被固定了。因此，整個變速器被鎖死，即駐車制動駐車制動。圖圖5-17 駐車制動的控制駐車制動的控制離合器分離；前離合器分離；前后制動器剎死后制動器剎死片式制動器與離片式制動器與離合器區(qū)別合器區(qū)別445.5.2 5.5.2 自動變速器使用的注意事項自動變速器使用的注意事項1.1.用油問題用油問題 必須使用規(guī)定油品、油質(zhì)的液力傳動油，不得用其它油代替。 2.2.發(fā)動機(jī)起動與節(jié)氣門踏板的控制發(fā)動機(jī)起動與節(jié)氣門踏板的控制 汽車起動必須把選檔手柄放在空檔啟動位置 。3.3.怠速爬行問題怠速爬行問題 換檔手柄置于前進(jìn)檔時，不管在“D D”位，還是在“Z Z”位或“L L”位