自动变速器传动简图绘画方法的研究与应用

    张德友 高德财 王振权

    

    

    摘 要：行星齿轮式汽车自动变速器结构复杂，传动原理难于理解，为了认知结构，理解传动原理，在教学中许多任课教师和学生往往花费大量时间来熟悉结构。画出自动变速器传动简图成为自动变速器教学中的一个难点。为了解决学生学习障碍，方便教师组织教学，快速的画出任意一款自动变速器传动简图显得非常重要。结合多年教学经验，总结出一套巧绘自动变速器传动简图的绘画方法，使用方便、适用、快捷、有效。

    关键词：自动变速器；传动简图；绘画方法

    中图分类号：TP391 文献标识码：A

    doi：10.14031/j.cnki.njwx.2019.04.001

    1 基础准备

    1.1 自动变速器行星齿轮机构组成部件（按由表及里、从简单到复杂）

    （1）壳体；（2）输入轴（输入元件）；（3）输出轴（输出元件）；（4）行星齿轮；（5）行星齿轮支架（数量）；（6）太阳轮（数量）；（7）齿圈（数量）；（8）单向离合器（滚柱式数量、楔块式数量）；（9）带式制动器（数量）；（10）片式制动器（数量）；（11）片式离合器（数量）。

    1.2 绘制单排行星齿轮机构传动简图

    （1）单排单级传动行星组简图，见图1所示。在全图中按输入轴、输出轴方向对折、化简后，取上半部分成图2所示。

    （2）画单排双级传动行星组简图，在图中按输入轴、输出轴方向对折、化简后取上半部分成图3所示。

    1.3 执行器与元件关系

    用执行器（离合器、制动器、单向离合器）找两端连接的元件（壳体、输入轴、输出轴、太阳轮、齿圈、行星齿轮支架）。如图4所示。

    1.4 绘图符号（见图5所示）

    2 绘画传动简图方法

    2.1 确定行星组数量

    依据太阳轮数量确定行星排数量，再观察行星齿轮在支架上的状态，区分单级、双级或者多级行星组的数量。

    如：该变速器总成共有两个太阳轮，就可以确定该变速器总成是由两排行星组组成的，但此时不能区分单级传动和双级传动的行星组数量。可以通过观察行星齿轮在行星轮支架上的运动状态来确定。

    方法是分别取出行星轮支架，用手转动行星齿轮，如果只有1个行星齿轮单独转动，可以确定是单级传动；如果有2个或者2个以上行星齿轮相互啮合转动，可以确定是双级传动或者是多级传动。

    通过上述方法确定，该变速器总成是由两排单级传动的行星组组成。构图时可画出两排单级传动的行星组简图，见图6所示。

    2.2 连接齿圈与支架

    观察行星齿轮组，查看有没有将两组行星级中的三元件太阳轮、齿圈、行星轮支架）直接制成整体的，如有在图中将其直接相接。

    如：该变速器总成有前排行星组齿圈与后排行星组支架是制成整体的。

    构图时可以将前齿圈与后支架直接相接，见图7所示。

    2.3 连接输入输出轴

    用输入轴、中间轴、输出轴的花鍵联接各行星组中的三元件（太阳轮、齿圈、行星轮支架）。

    如：该变速器总成是输入轴与后排太阳轮相接，前排行星组齿圈和后排行星组支架与输出轴相接。构图时可以将其相接，形成自动变速器传动简图的基本构架。见图8所示。

    2.4 完成變速器传动简图

    将换挡执行器（离合器、制动器、单向离合器）放入相应的元件（输入轴、太阳轮、齿圈、行星轮支架、壳体）之间。

    如在输入轴与三元件之间放入离合器；在壳体与三元件之间放入制动器等。在构图时也可以按由外到内、由前到后的顺序放入执行器。可按B1→ C1 →C2 →C3 →F1 →C4→B2 →F2顺序画图，构图时见图9（所示各代号名称及功能见下表）。

    3 结论

    （1）依据太阳轮数量确定行星组数量，再观察行星齿轮支架，区分单级、双级或者多级行星组的数量。

    （2）观察行星齿轮组的三元件（太阳轮、齿圈、行星轮支架），将直接制成整体的直接相接。

    （3）用输入轴、中间轴、输出轴的花鍵联接各行星组中的三元件（太阳轮、齿圈、行星轮支架）。

    （4）将换挡执行器（离合器、制动器、单向离合器）放入相应的元件（输入轴、太阳轮、齿圈、行星轮支架、壳体）之间。

    应用上述方法绘制行星齿轮式自动变速器传动简图，方便快捷，而且传动简图与自动变速器实体总成各部件的位置相对应，对熟悉结构，理解传动原理非常有利。