换挡执行机构

第三节换挡执行机构第二章电控液力自动变速器行星齿轮变速器中的所有齿轮都处于常啮合状态，挡位变换必须通过以不同方式对行星齿轮机构的基本元件进行约束(即固定或连接某些基本元件)来实现。能对这些基本元件实施约束的机构，就是行星齿轮变速器的换挡执行机构。执行机构主要由离合器、制动器和单向离合器三种执行元件组成，离合器和制动器是以液压方式控制行星齿轮机构元件的旋转，而单向离合器则是以机械方式对行星齿轮机构的元件进行锁止。第一节换挡执行机构离合器制动器单向离合器1.多片离合器(1)作用自动变速器中的湿式多片离合器是用来连接输入轴或输出轴和某个基本元件，或将行星齿轮机构中某两个基本元件连接在一起实现转矩的传递。离合器离合器片(2)构造：一般为多片摩擦式，是液压控制的执行元件。–基本组成:离合器鼓、离合器活塞、回位弹簧、离合器片（钢片、摩擦片）、花键毂–摩擦片与旋转的花键毂的齿键连接，可轴向移动，为输入端，片上有钢基粉末冶金层或合成纤维层。–从动钢片与转动鼓的内花键连接也可轴向移动，可输出扭矩。–活塞为环状，另外活塞上有密封圈、回位弹簧。花键毂主动元件弹簧活塞离合器鼓钢片压盘摩擦片卡环–离合器活塞安装在离合器鼓内，它是一种环状活塞，由活塞内外圆的密封圈保证其密封，从而和离合器鼓一起形成一个封闭的环状液压缸，并通过离合器内圆轴颈上的进油孔和控制油道相通。–钢片和摩擦片交错排列，两者统称为离合器片。钢片的外花键齿安装在离合器鼓的内花键齿圈上，可沿齿圈键槽作轴向移动；摩擦片由其内花键齿与离合器毂的外花键齿连接，也可沿键槽作轴向移动。摩擦片的两面均为摩擦系数较大的铜基粉末冶金层或合成纤维层。摩擦片摩擦片表面粘合有摩擦材料。齿牙的切口在内径侧。钢片钢片具有平整表面，而且非常光滑，所以它可以和摩擦片进行充分的接合。钢盘片的齿牙的切口是在外缘上。离合器组片总成交替叠加的钢片和摩擦片多片式离合器材料组成：摩擦片的内部材料是薄钢板。两面为摩擦系数较大的粉末冶金层或合成纤维层，内圆周上经冲压成齿形式凸耳。(3)工作原理：离合器接合：当压力油经油道进入活塞左面的液压缸时，液压力克服弹簧力使活塞右移，将所有离合器片压紧。离合器分离：当控制阀将作用在离合器液压缸的油压力撤除后，离合器活塞在回位弹簧的作用下回复原位，并将缸内的变速器油从进油孔排出。离合器自由间隙：离合器处于分离状态时，离合器片之间有一定的轴向间隙，以保证钢片和摩擦片之间无轴向压力。离合器工作原理离合器工作原理（4）离合器摩擦片自由间隙处于分离状态时，离合器的摩擦片与钢片之间间隙的积累一般为0.5-2.0mm。大众097自动变速器1-3档K1离合器的分解图（5）活塞回位弹簧螺旋弹簧（中央、周布），膜片弹簧等。膜片弹簧安装方向（6）安全阀的功用压力油进入液压缸时，钢球在油压作用下压紧在阀座上，安全阀处于关闭状态，保证液压缸的密封。压力油排出时，缸体内的压力下降，安全阀在离心力作用下离开阀座处于开启状态，残留在缸内的液压油因离心力作用排出，使离合器分离彻底。应用安全阀的原因离合器处于分离状态时，其液压缸内仍残留有少量液压油。由于离合器鼓是随变速器输入轴或行星排某一基本元件一同旋转的，残留的液压油在离心力的作用下会被甩向液压缸外缘，并在该处产生一定的油压。若离合器鼓的转速较高，这一压力有可能会推动离合大活塞压向离合器片，离合器处于半接合状态，导致钢片和摩擦片因互相接触摩擦而产生不应有的磨损，影响离合器的使用寿命。为了防止这种情况出现，在离合器活塞或离合器鼓的液压缸壁面上设有一个由自由钢球组成的单向阀。当液压油进入液压缸时，钢球在油压的作用下压紧在阀座上，单向阀关闭，保证了液压缸的密封；当油压解除后，单向阀的钢球在离心力的作用下离开阀座。使单向阀处于开启状态，残留在液压缸内的液压油在离心力的作用下从单向阀流出，保证离合彻底分离，如图所示。离合器结合，滚珠在油压作用下顶住出口，建立作用油压离合器释放，滚珠在离心力作用下离开阀座，释放油压To26（7）.活塞防松球（7）组合离合器离合器压紧力控制离合器压紧力的控制有两种方法，一种是双油路控制，另一种是双活塞控制。双油路控制是采用两条油路给一个活塞供油的办法(图1)。当只有一条油路有液压时，离合器压紧力比较低；当两条油路同时加压时，离合器压紧力就会增大，这样就可以传递较大的扭矩。双活塞控制是前后两个大小不一的活塞可以串联在一起压紧离合器，而两个活塞各有一条油路供油，其工作原理如图。当只有一路油压加在左侧小活塞上时，离合器压紧力最小。当只有一路油压加在右侧大活塞上时，离合器压紧力居中。当两路油压分别加在大小两个活塞上时，离合器压紧力达到最大值。2、制动器制动器的功用是固定行星齿轮机构中的基本元件，阻止其旋转。在自动变速器中常用的制动器有湿式多片式制动器和带式制动器两种。（1）片式制动器片式制动器：其结构与片式离合器相同。不同之处是制动器从动片的外圆花犍齿与固定的变速器外壳连接，可轴向移动，以便接合时将主动件制动，使行星齿轮机构改组换档。该种制动器接合的平顺性好，间隙无须调整，其缺点是轴向尺寸大。能通过增减摩擦片数来满足不同排量发动机的要求，故小轿车使用很多。片式制动器工作过程湿式多片式离合器与制动器有哪些异同？结构相近：有带内齿的片（涂摩擦材料）和带外齿的盘。原理相同：充油压紧，泄油放松。功能取决于被连接构件的运动特点：连接两个可运动件——离合器连接可动件与固定件——制动器（2）带式制动器它由制动带、油缸、活塞和调整件组成。外弹簧为活塞的回位弹簧。内弹簧为旋转鼓反作用力的缓冲弹簧，防止活塞振动。调整点多在带的支撑端，可在体外调整或拆下油底调整。拧动调整螺栓来调整（旋紧再松2～3圈），调好后再用锁紧螺母锁紧。优点：结构简单易于安装，带式制动器轴向尺寸小可缩短变速器的长度。缺点：使变速器壳体上产生局部的高应力区；制动带磨损后需要调整间隙；工作的平顺性差，控制油路中多配有缓冲阀。(a)单边制动带(b)双边制动带3.单向离合器作用：单方向固定行星齿轮机构中某个基本元件的转动。常见形式：滚柱斜槽式（液力变矩器常用）和楔块式（行星齿轮变速器常用）。单向离合器2、单向离合器工作原理—楔块式楔块式单向离合器的运作图当外座圈顺时针旋转时，若内座圈固定、逆时针或以小于外座圈的转速旋转，则外座圈推动楔块顺时针转动，由于L1L，楔块不能锁止外座圈，外座圈可以自由转动当外座圈按图示方向转动时，若内座圈固定、顺时针或以小于外座圈的转速同向旋转，则外座圈推动楔块逆时针转动，由于L2L，楔块起到了楔子的作用，锁住了外圈，使其无法转动。3、单向离合器工作原理--滚柱斜槽式