拉維奈爾赫式行星齒輪機構也采用雙行星排組合,其結構的特點是:兩行星排具有公共行星架和齒圈,前太陽輪、短行星輪、長行星輪、行星架及齒圈組成一個雙行星輪式行星排,後太陽輪、長行星輪、行星架及齒圈組成一個單行星輪式行星排。因此,它具有四個獨立元件:前太陽輪、後太陽輪、行星架和齒圈。
拉維奈爾赫式行星齒輪變速機構概述
拉維奈爾赫式行星齒輪機構也采用雙行星排組合,其結構的特點是:兩行星排具有公共行星架和齒圈,前太陽輪、短行星輪、長行星輪、行星架及齒圈組成一個雙行星輪式行星排,後太陽輪、長行星輪、行星架及齒圈組成一個單行星輪式行星排。因此,它具有四個獨立元件:前太陽輪、後太陽輪、行星架和齒圈。
1-前太陽輪2-後太陽輪 3-行星架 4-短行星輪
5-長行星輪6-齒圈
拉維奈爾赫式三擋行星齒輪變速機構的結構和原理
1).結構
圖9.12顯示拉維奈行星齒輪機構的結構圖,它由雙排的行居齒輪機構組成.具有大、小兩個太陽輪、三個長行星輪和三個短行星輪並共用同一行星架,僅有一個齒圈並和輸出軸連接。拉維奈行星齒輪機構可以組成三個前進檔及一個倒檔。它的前排是一個簡單行星齒輪機構,而後排則是一個雙行星輪的齒輪機構。
2).各執行元件的功能
圖9.13顯示拉維東行星齒輪機構和變速執行元件之間的關系。該機構的變速執行元件有五件,前多片離合器C1,後多片離合器C2,前制動帶B1,後制動
帶B2,單向離合器F1。當多片離合器、制動帶和單向離合器起作用時具有以下效果。
①前多片離合器C1作用肥來自輸入軸(渦輪軸)的輸入動力接到後排主太陽輪。
②後多片離合器C2作用,把來自渦輪軸的輸入動力接到前排第2太陽輪。
③前制動帶B1作用,固定第2太陽輪不動,結果第2行星輪圍繞第2太陽輪外緣轉動,行星齒輪機構作用。
④後制動帶B2作用,固定行星架不動,結果行星輪僅作為過渡輪,它繞自己軸線轉動。
⑤單向離合器F1作用,固定行星架不動,使單向離合器在逆時針轉動時有自行鎖止的功能。它具有後制動帶作用時的同樣功能。
3).動力流分析
為了進一步理解拉維奈行星齒輪機構各檔傳動比是如何實現的,驅動力和動力流是如何通過各種齒輪部件的,下面進行各檔位的動力流分析。表9.2列出變速執行元件狀態和檔位間的關系,拉維奈行星齒輪機構變速器執行元件工作規律。
1)l檔
操作預選桿手柄位於D位置,C1多片離合器作用,主太陽輪3是驅動件。F1單向離合器作用並將行星架固定。機構動力流:主太陽輪傳到主行星輪,再傳到第2行星輪,然後到齒圈,最後傳給輸出軸。
為了在1檔傳動比狀態下能夠實現發動機制動,可將預選桿置於低檔(L或1)位置,此時若處在1檔,則C1多片離合器和B2後制動帶同時作用,並將行星架固定。這種情況下的動力流和預選桿置於D位是完全相同的,但汽車在下坡時,驅動輪可以通過行星齒輪機構反向帶動發動機,利用發動機怠速運轉阻力實現發動機制動。
2)2檔
C1多片離合器和F1前制動帶同時作用,主太陽輪仍然是驅動件,第2太陽輪被後制動帶固定。動力流從主太陽輪傳到主行星輪,然後傳到第2行星輪,由於第2太陽輪被固定,第2行星輪只能在行星架的順時針轉動的基礎上實現順時針自轉,最後帶動齒圈旋轉,齒圈帶動輸出軸轉動,其轉動方向和發動機方向一致。輸出軸是減速運動。
這種拉維奈行星齒輪機構,處在2檔傳動比狀態時,驅動輪逆向傳入的動力,始終和發動機相連,因此只能實現發動機制動,而不存在汽車滑行,不管預選桿置於D或2位置。
3)3檔
C1多片離合器和C2多片離合器同時作用,主太陽輪和第2太陽輪同時作為驅動件帶動第2行星輪轉動。此時第2行星輪不可能產生兩種不同方向的旋轉,整個機構鎖止,相互間合成一整體,因此就出現了直接檔,傳動比1:1。前面曾提到,行星齒輪機構任意兩元件同速同方向,則就產生直接檔。在這裡就是主太陽輪和第2太陽輪同速同方向,產生直接檔的效果。
4)倒檔
C2多片離合器和B2後制動帶同時作用,第2太陽輪作為驅動件,行星架被後制動帶固定。動力流從渦輪輸出軸經CZ多片離合器傳給第2太陽輪作順時針轉動,並帶動第2行星輪逆時針轉動,由於行星架固定不動,第2行星輪只能自轉並帶動齒圈逆時針轉動。輸出軸的轉動方向與發動機相反,提供倒檔。倒檔傳動比是齒圈和第2太陽輪齒數之比,傳動比大於l。輸出軸是一種減速運動。
目前采用拉維奈行星齒輪機構的有韓國Hyundai(現代)A4AF、A4BF(同克萊斯勒KM175、KM176)、日本馬自達 FA4A-EL和
GF4A-EL、德國大眾096和097型等自動變速器。
拉維奈爾赫式四擋行星齒輪變速機構的結構和原理
在拉維奈爾赫式三檔行星齒輪變速器的輸入軸和太陽輪之間增加一個前進強制離合器C3,在前進檔離合器C1從動部分與後太陽輪之間增加一個前進單向離合器F2,在輸入軸和行星架之間增加高檔離合器C4,即成為具有超速檔的四檔行星齒輪變速器。
拉維奈爾赫式行星齒輪機構示意圖
1-輸入軸 2-大太陽輪 3-小太陽輪 4-齒圈 5-輸出軸 6-短行星齒輪
7-長行星齒輪
C1-前進離合器 C2-倒檔離合器 C3-前進強制離合器 C4-高速檔離合器
B1-2檔四檔制動器 B2-抵檔換檔制動器 F1-低檔單向離合器 F2-前進單向離合器
拉維奈爾赫式四檔行星齒輪變速器檔位與執行元件工作關系表
○為元件工作 ●為元件接合或制動,但不傳遞動力。
換檔手柄位置
檔位
換檔執行元件
D
1檔
○
○
○
2檔
○
○
○
3檔
○
○
○
超速檔
●
○
○
R
倒檔
○
○
S、L或2、1
1檔
○
○
2檔
○
3檔
○
○
拉維奈爾赫式四檔行星齒輪變速器各檔動力傳遞路線:液力變矩器是汽車動力傳動的重要組成部分,由於它具有無級連續變速、延長傳動系使用壽命等優點而得到廣泛的
齒輪變速機構有普通齒輪變速齒輪機構和行星齒輪變速機構兩種,現在應用最廣泛的是行星齒輪變速機構。行星齒
CVT的全稱是Continuously Variable Transmission,即無級變速器。