自动变速箱构造及动力传递毕业设计.doc
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1、自动变速箱构造及动力传递【摘要】变速器由传动机构和变速机构组成,可制成单独变速机构或与传动机构合装在同一壳体内。传动机构大多用普通齿轮传动,也有的用行星齿轮传动。普通齿轮传动变速机构一般用滑移齿轮和离合器等。滑移齿轮有多联滑移齿轮和变位滑移齿轮之分。用三联滑移齿轮变速,轴向尺寸大;用变位滑移齿轮变速 ,结构紧凑 ,但传动比变化小。离合器有啮合式和摩擦式之分.汉德车桥用啮合式离合器时,变速应在停车或转速差很小时进行,用摩擦式离合器可在运转中任意转速差时进行变速,但承载能力小,且不能保证两轴严格同步。为克服这一缺点,在啮合式离合器上装以摩擦片,变速时先靠摩擦片把从动轮带到同步转速后再进行接合。行星
2、齿轮传动变速器可用制动器控制变速。变速器广泛用于机床、车辆和其他需要变速的机装在变速器器上。机床主轴常内,所以又也叫主轴箱,其结构紧凑,便于集中操作。在机床上用以改变进给量的变速器称为进给箱。 汽车变速器是通过改变传动比,改变发动机曲轴的转拒,适应在起步、加速、行驶以及克服各种道路阻碍等不同行驶条件下对驱动车轮牵引力及车速不同要求的需要。通俗上分为手动变速器(MT),自动变速器(AT), 手动/自动变速器,无级式变速器。 汽车变速器一般由前箱体和后箱体组成。关键词:自动变速箱 变矩器 构造与动力传递Abstract:By the transmission mechanism and varia
3、ble speed transmission mechanism composition, can be made into separate agencies or and variable speed drive mechanism and put in the same casing. Most ordinary gear transmission mechanism with transmission, also some with planetary gear transmission. The ordinary gear transmission speed changing in
4、stitutions in general in sliding gears and clutch, etc. Sliding gears have split sliding gears and modification of the sliding gears points. Press with sliding gear train, the axial dimensions; Use positioner gear sliding variable speed, structure compact, but transmission ratio change small. The cl
5、utch engagement type and friction type has the points. Han DE with mesh type clutch bridge, variable speed should be in parking or rotation speed difference very hours, with the friction type clutch can be arbitrary rotation speed difference in operation in variable speed, but carrying capacity is s
6、mall, and cant guarantee two axis strictly synchronization. In order to overcome the disadvantages, in mesh type clutch jacket to friction piece, shifting first by friction slice driven pulley to synchronous speed again joint. Planetary gear transmission gearbox can be used brake controls variable s
7、peed. The transmission is widely used in machine tools, vehicles and other needs of variable speed on the machine. Spindle often packed in transmission inside, so they are also called spindle box, the structure is compact, easy to focus on operation. In the machine tool to change the transmission ca
8、lled to feed into the box. Auto transmission is by changing the transmission ratio, change the engine crank turn out, adapt in beginning, accelerate, driving and overcome all sorts of road block and so on the different driving conditions of driving wheel traction and speed of the needs of the differ
9、ent requirements. Popular divided into manual transmission on (MT), automatic transmission (AT), manual/automatic transmission, no levels of transmission. Auto transmission generally by the cabinet composition before and after. Key words: Automatic transmission; Torque converter; Structure and power
10、 transmission 目录【摘要】11研究背景22自动变速箱的初步介绍33汽车自动变速箱的分类23.2机械无级自动变速箱23.3电控机械自动变速箱34液力变矩器的工作原理45行星齿轮变速器的工作原理56液力机械传动式自动变速器的控制136.1控制的介绍136.2 换挡执行元件137自动变速箱出现问题的处理方式177.1置换。177.2维修。177.3再生企业维修制造的变速箱。17结束语18谢辞19文献201研究背景现代社会的汽车行业的发展已经越来越成熟,生产出来的汽车也越来越现代化,人性化。而自动挡汽车的出现,也代替了老式的手动挡汽车,成为许多人生活的一部分。自动挡汽车以其领先的技术和越
11、来越人性化的操作简便性,将手动挡汽车以强悍的姿态挤出了市场,占据了汽车销售市场的绝大部分市场份额。作为汽车关键总成之一,变速器技术在汽车诞生的百年历史中在不断地与时俱进。手动变速器由于其传递动力的直接与高效性,加上制作技术的成熟与低成本,现代汽车中装备手动变速器的汽车仍然占有很大比例。但随着人们对汽车舒适性要求越来越高,现代汽车自动变速器装备率越来越高却是一个不争的事实,尤其是当自动变速器也逐渐能够兼顾操控性的时候。随着城市车辆密度的不断加大,自动变速箱已成为汽车的必备装备。而不仅仅是豪华的标志。因为有了自动变速器,改变车速变的轻松自如。且不必频繁的踩踏板。如今,几乎所有的汽车生产厂家都生产装
12、备自动变速器的汽车,原因之一是自动变速器可以帮助发动机降低对环境的污染。自动变速器可以实现最佳的转速比,即使发动机低速运转,也能保障车辆随驾驶者的意愿正常行驶,油耗低了,对环境的污染也就降低了。2自动变速箱的初步介绍自动变速箱的汽车,能根据路面状况自动变速变矩,驾驶者可以全神贯地注视路面交通,而不会被换档搞得手忙脚乱。自动波对于行外人士颇显神秘,要详细剖析自动变速箱涉及不少专业知识,希望本文能够给大家一个初步的印象,如图2-1。图2-1自动变速箱世界上第一台用于大规模生产的的全自动变速器是通用公司在1940年代生产的Hydra-Matic,这台变速器使用液力耦合器(而不是液力变矩器)和三排行星
13、齿轮提供四个前进档和一个倒档。Hydra-Matic最初被装于奥兹莫比尔,而后凯迪拉克和庞蒂克也采用了这种变速器。 自动变速器最重要的改进是在二战期间,别克公司为坦克开发了液力变矩器,到1948年,这种液力变矩器与其它部件结合成为液力变速器而定型成为现在通用的自动变速器。 1968年法国雷诺公司率先在自动变速器上使用了电子元件。 20世纪70年代,美国每年生产的600万800万辆轿车中,自动变速器的装备率已超过90%。3汽车自动变速箱的分类 3.1液力自动变速箱AT:结构与手动波相比,液力自动变速箱(AT)在结构和使用上有很大的不同。手动变速箱主要由齿轮和轴组成,通过不同的齿轮组合产生变速变矩
14、;而AT是由液力变扭器、行星齿轮和液压操纵系统组成,通过液力传递和齿轮组合的方式来达到变速变矩。其中液力变扭器是AT最具特点的部件,它由泵轮、涡轮和导轮等构件组成,直接输入发动机动力传递扭矩和离合作用。 原理泵轮和涡轮是一对工作组合,它们就好似相对放置的两台风扇,一台风扇吹出的风力会带动另一台风扇的叶片旋转,风力成了动能传递的媒介,如果用液体代替空气成为传递动能的媒介,泵轮就会通过液体带动涡轮旋转,再在泵轮和涡轮之间加上导轮,通过反作用力使泵轮和涡轮之间实现转速差就可以实现变速变矩了。由于液力变矩器自动变速变矩范围不够大,因此在涡轮后面再串联几排行星齿轮提高效率,液压操纵系统会随发动机工作变化
15、自行操纵行星齿轮,从而实现自动变速变矩。 辅助机构自动换档不能满足行驶上的多种需要,例如停泊、后退等,所以还设有干预装置即手动拨杆,标志P(停泊)、R(后档)、N(空档)、D(前进),另在前进档中还设有2和1的附加档位,用以起步或上斜坡之用。由于将其变速区域分成若干个变速比区段,只有在规定的变速区段内才是无级的,因此AT实际上是一种介于有级和无级之间的自动变速器。 优缺点AT不用离合器换档,档位少变化大,连接平稳,因此操作容易,既给开车人带来方便,也给坐车人带来舒适。但缺点也多,一是对速度变化反应较慢,没有手动波灵敏,因此许多玩车人士喜欢开手动波车;二是费油不经济,传动效率低变矩范围有限,近年
16、引入电子控制技术改善了这方面的问题;三是机构复杂,修理困难。在液力变扭器内高速循环流动的液压油会产生高温,所以要用指定的耐高温液压油。另外,如果汽车因蓄电池缺电不能启动,不能用推车或拖车的方法启动。如果拖运故障车,要注意使驱动轮脱离地面,以保护自动波齿轮不受损害。 3.2机械无级自动变速箱CVT:采用传动带和可变槽宽的棘轮进行动力传递,即当棘轮变化槽宽肘,相应改变驱动轮与从动轮上传动带的接触半径进行变速,传动带一般用橡胶带、金属带和金属链等。CVT是真正无级化了,它的优点是重量轻,体积小,零件少,与AT比较具有较高的运行效率,油耗较低。但CVT的缺点也是明显的,就是传动带很容易损坏,不能承受较
17、大的载荷,只能限用于在1升排量左右的低功率和低扭矩汽车,因此在自动变速器占有率约4%以下。 3.3电控机械自动变速箱AMT:在机械变速器原有基础上进行改造,主要改变手动换档操纵部分。即在总体传动结构不变的情况下通过加装微机控制的自动操纵系统来实现换挡的自动化。因此AMT实际上是由一个机器人系统来完成操作离合器和选档的两个动作。由于AMT能在现生产的手动变速箱基础上进行改造,生产继承性好,投入的费用也较低,容易被生产厂接受。AMT的核心技术是微机控制,电子技术及质量将直接决定AMT的性能与运行质量。据悉我国今后的汽车自动波国产化将重点发展AMT。 P挡位置时,变速器被用机械方式锁定,在此挡着车时
18、,最好踩下制动踏板,以免增加起动机负荷,从P挡出来时,必须踩制动踏板,按下换挡操作杆上的解除按钮。 R挡操作时,一定确保车不能向前移动,如果是向前行驶中,一定要制动使车停稳再进入R挡,以免损伤变速齿轮。 N挡为空挡,在停车短暂等候时,不管是否灭车,都可以使用N挡,但离开车时最好使用P挡。N挡换至其他挡位时,必须踩下制动踏板,以免伤害变速齿轮。 D4挡为行车挡,正常驾驶时使用此挡,变速器依据车辆行驶速度与加速,自动地选择适当的齿轮,在14(或5)前进挡齿轮间变换,我们行车是以D4挡为主。 D3挡同样为行车挡,除了只在前三个前进挡齿轮只见变换外,与D4挡基本相同,但行车时一定要注意三挡齿轮所允许的
19、最大速度,以免损坏发动机。在山陵地带拖车时应使用D3挡,在下陡坡时也应使用此挡,以提供发动机制动,减轻制动片磨损和磨擦产生的热量。 4液力变矩器的工作原理目前轿车上广泛采用由泵轮、涡轮和导轮组成的单级双相三元件闭锁式综合液力变矩器。如图4-1图4-1液力变矩器泵轮和涡轮均为盆状的。泵轮与变矩器外壳连为一体,是主动元件;涡轮悬浮在变矩器内,通过花键与输出轴相连,是从动元件;导轮悬浮在泵轮和涡轮之间,通过单向离合器及导轮轴套固定在变速器外壳上。 发动机启动后,曲轴带动泵轮旋转,因旋转产生的离心力使泵轮叶片间的工作液沿叶片从内缘向外缘甩出;这部分工作液既具有随泵轮一起转动的园周向的分速度,又有冲向涡
20、轮的轴向分速度。这些工作液冲击涡轮叶片,推动涡轮与泵轮同方向转动。 从涡轮流出工作液的速度v可以看为工作液相对于涡轮叶片表面流出的分速度与随涡轮一起转动分速度u的合成。当涡轮转速比较小时,从涡轮流出的工作液是向后的,工作液冲击导轮叶片的前面。因为导轮被单向离合器限定不能向后转动,所以导轮叶片将向后流动的工作液导向向前推动泵轮叶片,促进泵轮旋转,从而使作用于涡轮的转矩增大。 随着涡轮转速的增加,分速度u也变大,当与u的合速度v开始指向导轮叶片的背面时,变矩器到达临界点。当涡轮转速进一步增加时,工作液将冲击导轮叶片的背面。因为单向离合器允许导轮与泵轮一同向前旋转,所以在工作液的带动下,导轮沿泵轮转
21、动方向自由旋转,工作液顺利地回流到泵轮。当从涡轮流出的工作液正好与导轮叶片出口方向一致时,变矩器不产生增扭作用(这时液力变矩器的工况称为液力偶合工况)。 5行星齿轮变速器的工作原理液力变矩器虽能传递和增大发动机转矩,但变矩比不大,变速范围不宽,远不能满足汽车使用工况的需要。为进一步增大扭矩,扩大其变速范围,提高汽车的适应能力,在液力变矩器后面又装一个辅助变速器有级式齿轮变速器。该齿轮变速器多数是用行星齿轮变速的。 行星齿轮变速器是由行星齿轮机构及离合器、制动器和单向离合器等执行元件组成。行星齿轮机构通常由多个行星排组成行星排的多少与档数的多少有关。 星齿轮变速器的换档执行元件包括换挡离合器、换
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