自动变速器拉维娜行星齿轮机构检查与分析

8课时任务单元101：拉维娜行星齿轮机构检查与分析职业行动能力目标专业能力应知单排行星齿轮机构的结构与工作原理拉维娜行星齿轮机构的结构与工作原理拉维娜行星齿轮机构各档动力传递路线换档执行元件的结构与工作原理应会会检查、测试换档执行元件技术状况及性能熟练拆装、调整拉维娜行星齿轮机构变速器会分析拉维娜行星齿轮机构变速器各档传动路线社会能力通过分组活动，培养团队协作能力通过规范文明操作，培养良好的职业道德和安全环保意识通过小组讨论、上台演讲评述，培养沟通能力方法能力通过查阅资料、文献，培养个人自学能力和获取信息能力通过情境化的任务单元活动，掌握解决实际问题的能力填写任务工作单，制订工作计划，培养工作方法能力教学目标:案例导入:★某上海别克4T65E自动变速器轿车在发动机运转状态下，变速杆置入“P”或“N”位时，变速器侧异响明显。★在发动机运转状态下，踩住制动踏板，变速杆从“P”挂入“R”位或前进档时，变速器异响消失。★当车辆前进运行至一定车速时，变速器异响又出现。思考:分析可能的原因，拆检变速器组成：太阳轮、齿圈、行星轮与行星架。1、行星齿轮机构的结构与传动原理1.1.1单排行星齿轮机构齿轮传动机构类型分：固定轴式（平行轴式），行星齿轮式传动机构结构运转1.1行星齿轮机构传动原理令太阳轮齿数为Z1、半径为r1，齿圈齿数为Z2、半径为r2。设α=Z2/Z1=r2/r1；则有公式:n1+αn2-(1+α)n3=0。分别把三元件中任一元件当主动件，被动件及固定件就可以得到以下不同的传动方案：1.1.2单排行星齿轮机构传动过程分析行星轮齿圈n2太阳轮n1行星架n3r1r2一、不传递动力一）、不传递动力：传动比=0条件：三个元件自由转动n1+αn2-(1+α)n3=0齿圈n2太阳轮n1行星架n3二)★减速：传动比=1+α★条件：主动件-太阳轮，被动件-行星架，固定件-齿圈。n1+αn2-(1+α)n3=0n2=0传动比=n1/n3=1+α制动n2输入n1输出n3二、减速传动制动n1输入n2输出n3二）、减速：传动比=（1+α）/α★条件：主动件-齿圈，被动件-行星架，固定件-太阳轮。n1+αn2-(1+α)n3=0n1=0传动比=n2/n3=（1+α）/α减速反向：传动比=-α条件：主动件-太阳轮，被动件-齿圈，固定件-行星架。n1+αn2-(1+α)n3=0n3=0传动比=n1/n2=-α制动n3输入n1输出n2三、减速反向传动★直接传动：传动比=1条件：任何两元件被刚性联接。n1+αn2-(1+α)n3=0n3=n1或n3=n2或n1=n2传动比=1四、直接传动★刚性联接3n1n2制动n1输入n3输出n2一）、★增速传动：传动比=α/（1+α）条件：主动件-行星架，被动件-齿圈，固定件-太阳轮。n1+αn2-(1+α)n3=0n1=0传动比=n3/n2=α/（1+α）五、增速传动制动n2输入n3输出n1二）、增速传动：传动比=1/（1+α）条件：主动件-行星架，被动件-太阳轮，固定件-齿圈。n1+αn2-(1+α)n3=0n2=0传动比=n3/n1=1/（1+α）增速反向传动：传动比=-1/α条件：主动件-齿圈，被动件-太阳轮，固定件-行星架。n1+αn2-(1+α)n3=0n3=0传动比=n2/n1=-1/α六、增速反向传动制动n3输出n1输入n2主动件被动件单排行星齿轮机构的传动方案超速或4档倒档3档2档1档1、单排行星齿轮机构能否满足车辆的档位要求？2、三元件主动、被动与固定的变换如何实施？采用什么机构？传动比=1C1C2B1讨论3、当直接传动时，图中利用离合器使行星架与齿圈连成一体；还有其他的方法实现直接传动吗？C1结合，B1作用或结合，传动比=1+α；C1，C2同时结合，传动比=1C1，C2离合器，B1制动带，（B1）制动器；设计出能实现传动比1+α，1，1/（1+α）的单排行星齿轮机构离合器，制动带的配置方法。输出n2输入n3CB输出n2输入n3CB单排行星齿轮传动输出n2输入n3CB档位CB传动比1档○×12档×○α/(1+α)输出n2输入n3CB如果输入n2,输出n3?CBCB输出n3输入n2输出n3输入n2如果输入n2,输出n3?档位CB传动比1档×○(1+α)/α2档○×1常见的有多片离合器，制动器(制动带)及单向离合器三种；其中，单向离合器的工作情况是由运动条件所决定，而离合器的接合和分离及制动器的制动和释放是由液压控制系统自动控制的。有什么作用?--连接、连锁和固定1.2换档执行机构一、离合器结构1.2.1、多片式离合器离合器鼓；离合器活塞弹簧座钢片、摩擦片卡环；回位弹簧接合分离二、离合器工作过程三、带有球阀的多片离合器单向阀作用：防止高速运转时，不作用的离合器被压紧。进油时，球阀封死泄油孔泄油后、球阀离开泄油孔。？1-球阀2-进油腔3-油封4-泄油通道5-活塞C0连锁作用(1)连接作用—将行星齿轮机构中某一元件与主动部分相连。(2)连锁作用—将行星齿轮机构中任二元件连锁为一体，实现直接传动。C1C2连接作用四、离合器作用C2C1C1C2C1C2连接作用与连锁作用一、作用与种类作用：固定作用—将行星齿轮机构中某一元件与壳体相连，使该元件固定。种类：带式和多片式制动器。1.2.2、制动器固定作用B0B2B1二、片式制动器结构基本同离合器，所不同的是制动器的壳体，活塞上没有单向阀。三、带式制动器带式制动器结构：1-变速器壳体2-制动带3-制动鼓4-活塞5-液压缸施压腔6-液压缸端盖7-液压缸释放腔8-推杆9-调整螺钉10-回位弹簧间隙如何测量、调整？带式制动器工作过程：1.2.3、单向离合器常见类型有：棘轮式、滚柱斜槽式和楔块式单向（超越）离合器作用：连锁作用，固定作用，改善换档的平稳性。1-外环2-内环3-滚柱4-弹簧。1、滚柱斜槽式单向（超越）离合器二、楔块式单向（超越）离合器1-外环2-内环3-楔块。三、棘轮式单向（超越）离合器1-外轮2-棘爪3-棘轮4-叶片弹簧。四、单向离合器作用(1)连锁作用---将二元件直接连接使之一起运动。(2)固定作用—将行星齿轮机构中某一元件与壳体相连，使该元件被固定。(3）改善换档的平稳性。连锁作用锁止作用单向离合器会装反吗？单向离合器装反会如何？1.2.4、换档执行元件检修1、离合器、制动器检修2、单向离合器检修1、通过教师集中多媒体讲解行星齿轮机构及动力传动路线，分组演示讲解（实物教学法），学生观察、识别行星齿轮机构及对照实物绘制动力传动路线，了解行星齿轮机构工作过程；2、在自动变速器实训室或自动变速器专项维修中心现场学生动手、使用工量具，检查换档执行机构是否合格，测试换档执行元件性能。理实一体化现场教学/实物教学小结一、行星齿轮机构n1+αn2-(1+α)n3=0超速或4档倒档3档2档1档小结二、换档执行机构常见有多片离合器，制动器(制动带)及单向离合器三种离合器单向阀作用：防止高速运转时，不作用的离合器被压紧。离合器作用：(1)连接作用—将行星齿轮机构中某一元件与主动部分相连。(2)连锁作用—将行星齿轮机构中任二元件连锁为一体，实现直接传动。制动器作用：固定作用—将行星齿轮机构中某一元件与壳体相连，使该元件固定。制动器种类：带式和多片式制动器。单向离合器常见类型有：棘轮式、滚柱斜槽式和楔块式单向（超越）离合器单向离合器作用：连锁作用，固定作用，改善换档的平稳性。由单排行星齿轮按一定规则组合，通过执行机构的作用实现不同的档位。主要类型有辛普森(Simpson)行星齿轮，拉维娜(Ravigneaux)行星齿轮，CR-CR双行星排式齿轮机构，其他组合式行星齿轮机构。行星齿轮机构1.3拉维娜（Ravigneaux）行星齿轮机构拉维娜行星齿轮机构有2速、3速和4速自动变速器；以4速最广。一、特点:该系统的两排行星齿轮机构共用一个齿圈和一个行星架，行星架上的两套行星齿轮相互啮合，其中短行星齿轮与小太阳轮啮合，长行星齿轮与大太阳轮、齿圈内齿啮合。拉维娜传动C1C2B1B2FC1C2C3B1B2F3速4速C1-倒档(前)离合器；C2-1-3档(后)离合器；C3-3-4档(终端)离合器；B1-2-4档制动器；B2-低/倒(跳合)制动带；F-单向离合器；C1C2C3B1B2FC0B0F0C1C2B1B2B3F1F2拉维娜与辛普森比较：辛普森-有明显的双行星排，共用太阳轮、齿圈行星架合用并输出；拉维娜-双行星排不明显，行星架合用、共用齿圈并输出；长短行星齿轮相互啮合。二、4速拉维娜行星齿轮机构长行星轮短行星轮小太阳轮大太阳轮输出输入C3C2C1齿圈FB2B1行星架动力输出C1C2C3B1B2FB1C1C2C3B2F动力输入Z1Z2Z4Z3Z54速拉维娜行星齿轮机构传动路线简图D1档传动路线C1-倒档(前)离合器；C2-1-3档(后)离合器；C3-3-4档(终端)离合器；B1-2-4档(跳合)制动带；B2-低/倒制动器；F-单向离合器；长行星轮短行星轮小太阳轮大太阳轮输出输入C3C2C1齿圈FB2B1行星架D1执行元件工作状况D1传动状况D1平面传动状况D1传动路线简图i1=Z5/Z1C1C2C3B1B2FC1-倒档(前)离合器；C2-1-3档(后)离合器；C3-3-4档(终端)离合器；B1-2-4档(跳合)制动带；B2-低/倒制动器；F-单向离合器；D2档传动路线C1-倒档(前)离合器；C2-1-3档(后)离合器；C3-3-4档(终端)离合器；B1-2-4档(跳合)制动带；B2-低/倒制动器；F-单向离合器；长行星轮短行星轮小太阳轮大太阳轮输出输入C3C2C1齿圈FB2B1行星架D2执行元件工作状况D2传动状况D2平面传动状况D2C1C2C3B1B2FB1C1C2C3B2F动力输入Z1Z2Z4Z3Z5动力输出i2={(Z1+Z2)*Z5)/{Z1*(Z2+Z5)}D3档传动路线C1-倒档(前)离合器；C2-1-3档(后)离合器；C3-3-4档(终端)离合器；B1-2-4档(跳合)制动带；B2-低/倒制动器；F-单向离合器；长行星轮短行星轮小太阳轮大太阳轮输出输入C3C2C1齿圈FB2B1行星架D3执行元件工作状况D3传动状况D3平面传动状况D3C1C2C3B1B2FB1C1C2C3B2F动力输入Z1Z2Z4Z3Z5动力输出i3=1D4档传动路线C1-倒档(前)离合器；C2-1-3档(后)离合器；C3-3-4档(终端)离合器；B1-2-4档(跳合)制动带；B2-低/倒制动器；F-单向离合器；长行星轮短行星轮小太阳轮大太阳轮输出输入C3C2C1齿圈FB2B1行星架D4执行元件工作状况D4传动状况D4平面传动状况D4C1C2C3B1B2FB1C1C2C3B2F动力输入Z1Z2Z4Z3Z5动力输出i4=Z5/(Z2+Z5)R档传动路线C1-倒档(前)离合器；C2-1-3档(后)离合器；C3-3-4档(终端)离合器；B1-2-4档(跳合)制动带；B2-低/倒制动器；F-单向离合器；长行星轮短行星轮小太阳轮大太阳轮输出输入C3C2C1齿圈FB2B1行星架R档执行元件工作状况R档传动状况R档平面传动状况RC1C2C3B1B2FB1C1C2C3B2F动力输入Z1Z2Z4Z3Z5动力输出ir=-Z5/Z21、通过教师集中多媒体讲解拉威娜式行星齿轮机构及动力传动路线，分组练习。2、在自动变速器实训室或自动变速器专项维修中心现场学生拆检拉威娜式行星齿轮机构及对照实物绘制动力传动路线，了解拉威娜式行星齿轮机构工作过程。理实一体化现场教学/实物教学动力输出特点:1、共用一个齿圈和一个行星架；2、行星架上的两套行星齿轮相互啮合；1）、短行星齿轮与小太阳轮啮合；2）、长行星齿轮与大太阳轮啮合的同时与齿圈啮合。C1C2C3B1B2FB1C1C2C3B2F动力输入Z1Z2Z4Z3Z5总结C1C2C3B1B2F离合器档位C1C2C3B1B2FD1OO2OO3OO4OO11O◎ORROO总结2C1-倒档(前)离合器；C2-1-3档(后)离合器；C3-3-4档(终端)离合器；B1-2-4档(跳合)制动带；B2-低/倒