8速自動(dòng)變速器傳動(dòng)系統(tǒng)研究

鄭勁，高馨

(蘭州石化職業(yè)技術(shù)學(xué)院，甘肅蘭州 730060)

8速自動(dòng)變速器傳動(dòng)系統(tǒng)研究

鄭勁，高馨

(蘭州石化職業(yè)技術(shù)學(xué)院，甘肅蘭州 730060)

對(duì)8速自動(dòng)變速器傳動(dòng)系統(tǒng)的組成、結(jié)構(gòu)及各擋傳動(dòng)路線進(jìn)行研究，繪制其傳動(dòng)系統(tǒng)原理圖，為這款變速器的傳動(dòng)原理分析與故障診斷提供了必要的技術(shù)支持。

8速自動(dòng)變速箱；傳動(dòng)原理；傳動(dòng)路線

0 引言

電子控制液壓操縱式8擋自動(dòng)變速器是對(duì)6擋自動(dòng)變速器的進(jìn)一步發(fā)展，通過(guò)細(xì)致的變速器8個(gè)前進(jìn)擋位分級(jí)，進(jìn)一步降低汽車運(yùn)行油耗和有害廢氣排放量，是一款動(dòng)力性與環(huán)保性能俱佳的變速器。文中對(duì)其傳動(dòng)系統(tǒng)進(jìn)行分析。

1 8速自動(dòng)變速器的傳動(dòng)系統(tǒng)結(jié)構(gòu)

如圖1 所示，8速自動(dòng)變速器傳動(dòng)系統(tǒng)是由一個(gè)前單排行星輪系與后拉威娜(Ravigneaux)行星輪系(采用萊派特行星齒輪結(jié)構(gòu)方案)組合而成，單排行星輪系與拉威娜輪系承擔(dān)動(dòng)力傳動(dòng)和變速作用。單排行星輪系中的齒圈P1 與輸入軸聯(lián)為一體，太陽(yáng)輪S1被鎖止固定，無(wú)法轉(zhuǎn)動(dòng)，行星架H1利用離合器K1與K3將動(dòng)力輸出。拉威娜式行星輪系中小太陽(yáng)輪和大太陽(yáng)輪可分別利用離合器K1、K3 與前行星架H1相連接，大太陽(yáng)輪S2及后行星架H2可分別利用離合器K4、K2 與輸入軸相連接，變速后的轉(zhuǎn)速與扭矩由后齒圈P2輸出到驅(qū)動(dòng)橋。

8速自動(dòng)變速器的換擋執(zhí)行元件的功能見表1。

圖1 8速自動(dòng)變速器傳動(dòng)系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)

換擋執(zhí)行元件代號(hào)功能離合器K1將單排行星輪系的行星架H1與拉威娜輪系小太陽(yáng)輪S3相連接K2將輸入軸與拉威娜輪系的行星架H2相連接K3將單排行星輪系的行星架H1與拉威娜輪系的大太陽(yáng)輪S2相連接K4將單排行星輪系的齒圈P1與拉威娜輪系的大太陽(yáng)輪S2相連接制動(dòng)器B1制動(dòng)拉威娜輪系的大太陽(yáng)輪S2B2制動(dòng)拉威娜輪系的行星架H2單向自由輪F單向鎖止拉威娜輪系的行星架H2

8速自動(dòng)變速器的換擋執(zhí)行元件的工作狀態(tài)見表2。

表2 換擋執(zhí)行元件的工作狀態(tài)表

備注：√表示執(zhí)行元件處于工作狀態(tài)。

2 各前進(jìn)擋動(dòng)力傳動(dòng)路線研究

2.1 前進(jìn)1擋(含手自一體1擋)

執(zhí)行元件為K1、F(B2)，前進(jìn)1擋時(shí)單向自由輪F鎖止行星架H2，手自一體時(shí)B2工作鎖止行星架H2。前單排行星輪系中，太陽(yáng)輪S1被鎖止，輸入軸驅(qū)動(dòng)齒圈P1，通過(guò)行星齒輪將動(dòng)力減速傳遞到行星架H1，由H1同向動(dòng)力輸出。后拉威娜輪系中，離合器K1將扭矩傳遞到小太陽(yáng)輪S3，行星架H2被鎖止，此時(shí)，拉威娜輪系成為“定軸輪系”，動(dòng)力由“定軸輪系”經(jīng)齒圈P2減速輸出，傳動(dòng)路線如圖2所示。

圖2 1擋傳動(dòng)路線

2.2 前進(jìn)2擋

執(zhí)行元件為K1、B1，前進(jìn)2擋時(shí)制動(dòng)器B1鎖止大太陽(yáng)輪S2。

前進(jìn)2擋時(shí)，前單排行星輪系動(dòng)力傳遞情況與前進(jìn)1擋完全相同，動(dòng)力由H1同向減速輸出。后拉威娜輪系中，大太陽(yáng)輪S2被B1鎖止，離合器K1將扭矩傳遞到小太陽(yáng)輪S3，動(dòng)力由經(jīng)齒圈P2減速輸出，傳動(dòng)路線如圖3所示。

圖3 2擋傳動(dòng)路線

2.3 前進(jìn)3擋

執(zhí)行元件為K1、K3。前進(jìn)3擋時(shí)，前單排行星輪系動(dòng)力傳遞情況與前進(jìn)1擋完全相同，動(dòng)力由H1同向減速輸出。后拉威娜輪系中，離合器K1與K3將扭矩分別傳遞到小太陽(yáng)輪S3和大太陽(yáng)輪S2，此時(shí)，由于拉威娜輪系中的大小太陽(yáng)輪以相同的轉(zhuǎn)速動(dòng)力輸入，使該輪系中所有構(gòu)件以相同的轉(zhuǎn)速整體運(yùn)轉(zhuǎn)，轉(zhuǎn)速經(jīng)齒圈P2動(dòng)力輸出，傳動(dòng)路線如圖4所示。

圖4 3擋傳動(dòng)路線

2.4 前進(jìn)4擋

4擋傳動(dòng)路線見圖5。

圖5 4擋傳動(dòng)路線

執(zhí)行元件為K1、K4。前進(jìn)4擋時(shí)，前單排行星輪系動(dòng)力傳遞情況與前進(jìn)1擋完全相同，動(dòng)力由H1同向減速輸出。后拉威娜輪系中，離合器K1將H1輸出的動(dòng)力傳遞到小太陽(yáng)輪S3，離合器K4將輸入軸的動(dòng)力傳遞到大太陽(yáng)輪S2，此時(shí)，由于拉威娜輪系有高低兩路轉(zhuǎn)速輸入，動(dòng)力經(jīng)由齒圈P2減速輸出。

2.5 前進(jìn)5擋

執(zhí)行元件為K1、K2。前進(jìn)5擋時(shí)，前單排行星輪系動(dòng)力傳遞情況與前進(jìn)1擋完全相同，動(dòng)力由H1同向減速輸出。后拉威娜輪系中，離合器K1將H1輸出的動(dòng)力傳遞到小太陽(yáng)輪S3，離合器K2將動(dòng)力傳遞到行星架H2，此時(shí)，由于輸入軸的轉(zhuǎn)速經(jīng)行星架H2動(dòng)力輸入，齒圈P2以比輸入軸更高的轉(zhuǎn)速動(dòng)力輸出，此擋位是減速高擋，傳動(dòng)路線如圖6所示。

圖6 5擋傳動(dòng)路線

2.6 前進(jìn)6擋

執(zhí)行元件為K4、K2。前進(jìn)6擋時(shí)，前單排行星輪系空轉(zhuǎn)不參與傳動(dòng)。后拉威娜輪系中，離合器K4與K2將輸入軸的動(dòng)力分別傳遞到大太陽(yáng)輪S2和行星架H2，此時(shí)，由于拉威娜輪系有兩路等轉(zhuǎn)速輸入，輪系中所有構(gòu)件整體同速轉(zhuǎn)動(dòng)，齒圈P2以同速的方式動(dòng)力輸出，6擋為一個(gè)直接擋，傳動(dòng)路線如圖7所示。

圖7 6擋傳動(dòng)路線

2.7 前進(jìn)7擋

執(zhí)行元件為K3、K2。前進(jìn)7擋時(shí)，前單排行星輪系動(dòng)力傳遞情況與前進(jìn)1擋完全相同，動(dòng)力由H1同向減速輸出。后拉威娜輪系中，離合器K3將扭矩傳遞到大太陽(yáng)輪S2，離合器K2將輸入軸的動(dòng)力傳遞到行星架H2，此時(shí)，由于輸入軸的轉(zhuǎn)速經(jīng)行星架H2動(dòng)力輸入，大太陽(yáng)輪由行星架H1驅(qū)動(dòng)運(yùn)轉(zhuǎn)，齒圈P2以增速的方式動(dòng)力輸出，7擋為一個(gè)增速擋，傳動(dòng)路線如圖8所示。

圖8 7擋傳動(dòng)路線

2.8 前進(jìn)8擋

執(zhí)行元件為K2、B1。前進(jìn)8擋時(shí)，前單排行星輪系空轉(zhuǎn)不參與傳動(dòng)。后拉威娜輪系中，離合器K2將輸入軸的動(dòng)力傳遞到行星架H2，大太陽(yáng)輪S2被制動(dòng)器B1鎖止，此時(shí)，輸入軸驅(qū)動(dòng)行星架H2，大太陽(yáng)輪鎖止不轉(zhuǎn)，齒圈P2以最大增速的方式動(dòng)力輸出，傳動(dòng)路線如圖9所示。

圖9 8擋傳動(dòng)路線

2.9 倒擋

執(zhí)行元件為K3、B2。倒擋傳動(dòng)時(shí)，前單排行星輪系動(dòng)力傳遞情況與前進(jìn)1擋完全相同，動(dòng)力由H1同向減速輸出。后拉威娜輪系中，行星架H2被制動(dòng)器B2鎖止，拉威娜輪系成為“定軸輪系”，離合器K3將H1輸出的扭矩傳遞到大太陽(yáng)輪S2，動(dòng)力由“定軸輪系”減速變向經(jīng)齒圈P2低速倒擋輸出，傳動(dòng)路線如圖10所示。

圖10 倒擋傳動(dòng)路線

3 結(jié)論

8速自動(dòng)變速箱的傳動(dòng)機(jī)構(gòu)采用萊派特行星齒輪結(jié)構(gòu)方案，結(jié)構(gòu)巧妙緊湊，在多達(dá)8個(gè)前進(jìn)擋的情況下，只需要7個(gè)換擋執(zhí)行元件，數(shù)量相對(duì)少、易布置，使得變速箱傳動(dòng)效率高、故障率低。文中對(duì)8速自動(dòng)變速箱傳動(dòng)系統(tǒng)的組成、結(jié)構(gòu)及各擋位的傳動(dòng)路線進(jìn)行了分析，繪制出了其傳動(dòng)系統(tǒng)原理圖，這為其結(jié)構(gòu)與傳動(dòng)原理研究提供了非常必要的技術(shù)支持，也為變速器的故障診斷與維修提供了有力的技術(shù)幫助。

【1】張明.大眾/奧迪8速自動(dòng)變速器結(jié)構(gòu)與工作原理(一)[J].汽車維修技師,2015(1):32-35.

【2】張明.大眾/奧迪8速自動(dòng)變速器結(jié)構(gòu)與工作原理(二)[J].汽車維修技師,2015(2):27-31.

【3】鄭勁.汽車底盤電控系統(tǒng)與檢修[M].北京：化學(xué)工業(yè)出版社，2012.

Research on Transmission System of 8 Speed Automatic Transmission

ZHENG Jin, GAO Xin

(Lanzhou Petrochemical College of Vocational Technology, Lanzhou Gansu 730060,China)

The composition and structure of the 8 speed automatic transmission and the gear transmission line were studied, the transmission system principle diagrams of the transmission were drawn out.It provides necessary technical support for transmission principle analysis and fault diagnosis of the transmission.

8 speed automatic transmission; Transmission principle; Transmission line

2017-03-02

鄭勁(1959—)，男，學(xué)士，教授，從事汽車維修技術(shù)專業(yè)教學(xué)與科研工作。E-mail：1379155077@qq.com。

10.19466/j.cnki.1674-1986.2017.06.014

U463.2

B

1674-1986(2017)06-049-04