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1、第二章電控液力自動變速器2.1電控液力自動變速器的優(yōu)缺點2.2電控液力自動變速器的分類2.3電控液力自動變速器的基本組成2.4典型的電控液力自動變速器2.1電控液力自動變速器的優(yōu)缺點變速器應(yīng)用的必要性作用:變速、變轉(zhuǎn)矩、變方向。變速器的類型2.1電控液力自動變速器的優(yōu)缺點自動變速器的優(yōu)點:(1)大大提高發(fā)動機和傳動系的使用壽命;(2)提高了汽車的通過性;(3)具有良好的自適應(yīng)性;(4)操縱輕便;(5)降低排放污染。自動變速器的缺點:結(jié)構(gòu)復(fù)雜,制造成本高,傳動效率低。2.2自動變速器的分類按變速方式分類:有級變速、無級變速;按汽車驅(qū)動方式分類:
2、后驅(qū)動自動變速器、前驅(qū)動自動變速器;按自動變速器前進(jìn)檔的檔位數(shù)不同分類:按齒輪變速器的類型分類:普通齒輪式和行星齒輪式;按變矩器的類型分類:有鎖止離合器和無鎖止離合器;按控制方式分類:全液力控制自動變速器和電子控制自動變速器;2.3電控液力自動變速器的基本組成基本組成:液力傳動裝置齒輪變速機構(gòu)換擋執(zhí)行機構(gòu)液壓操控系統(tǒng)電子控制系統(tǒng)2.3.1液力傳動裝置液力傳動是通過液體的循環(huán)流動,利用液體動能的變化來傳遞動力。一、液力耦合器結(jié)構(gòu):殼體、泵輪、渦輪工作原理:液力耦合器的泵輪和渦輪組成一個可使液體循環(huán)流動的密閉工作腔,泵輪裝在輸入軸上,渦輪裝在輸出
3、軸上。液力耦合器內(nèi)部結(jié)構(gòu)圖液力耦合器工作原理圖發(fā)動機帶動輸入軸旋轉(zhuǎn)時,液體被離心式泵輪甩出。這種高速液體進(jìn)入渦輪后即推動渦輪旋轉(zhuǎn),將從泵輪獲得的能量傳遞給輸出軸。最后液體返回泵輪,形成周而復(fù)始的流動。液力耦合器靠液體與泵輪、渦輪的葉片相互作用產(chǎn)生動量矩的變化來傳遞扭矩。它的輸出扭矩等于輸入扭矩減去摩擦力矩,所以它的輸出扭矩恒小于輸入扭矩。特點:能消除沖擊和振動;輸出轉(zhuǎn)速低于輸入轉(zhuǎn)速,兩軸的轉(zhuǎn)速差隨載荷的增大而增加;過載保護(hù)性能和起動性能好,載荷過大而停轉(zhuǎn)時輸入軸仍可轉(zhuǎn)動,不致造成動力機的損壞;當(dāng)載荷減小時,輸出軸轉(zhuǎn)速增加直到接近于輸入軸的轉(zhuǎn)速
4、。傳動效率:液力耦合器的傳動效率等于輸出軸轉(zhuǎn)速乘以輸出扭矩(輸出功率)與輸入軸轉(zhuǎn)速乘以輸入扭矩(輸入功率)之比。一般液力耦合器正常工況的轉(zhuǎn)速比在0.95以上時可獲得較高的效率。二、液力變矩器液力變矩器的結(jié)構(gòu)由泵輪、渦輪和導(dǎo)輪組成原理特性參數(shù):轉(zhuǎn)速比轉(zhuǎn)矩比傳動效率1—渦輪2—導(dǎo)輪3—泵輪液力變矩器內(nèi)油液的循環(huán)流動液力變矩器中泵輪快速運動時,渦輪受到載荷和行駛阻力限制轉(zhuǎn)速較慢,泵輪和渦輪間產(chǎn)生了轉(zhuǎn)速差。這個轉(zhuǎn)速差就形成了殘余能量。泵輪和渦輪的轉(zhuǎn)速差越大,殘余能量就越大,油液流動的速度就越快,流動的角度就越大。在轉(zhuǎn)數(shù)差較大時,渦輪的油液就沖向?qū)л喌?/p>
5、正面。導(dǎo)輪固定不動,這樣流經(jīng)導(dǎo)輪的油液就改變了流動的方向,直接作用于泵輪葉片的后部,于是油液的殘余能量就增大了泵輪的轉(zhuǎn)矩。殘余能量越大,增矩效果就越好。油液由泵輪流向渦輪,而后經(jīng)導(dǎo)輪改變了方向后再返回泵輪,泵輪和渦輪間形成油液循環(huán)流動。帶單向離合器的液力變矩器在導(dǎo)輪和其固定軸之間安裝單向離合器,可以在渦輪轉(zhuǎn)速高時轉(zhuǎn)入耦合工況。隨著渦輪轉(zhuǎn)速的升高,變矩化呈線性下降。過了臨界點后,渦輪和泵輪轉(zhuǎn)速相等,泵輪的油液除了驅(qū)動渦輪旋轉(zhuǎn)外,已沒有殘余能量,油液流動角度也變到了最小點,渦輪返回的油液沖向了導(dǎo)輪的背面。由于單向離合器只負(fù)責(zé)鎖止左轉(zhuǎn),而不鎖止右轉(zhuǎn)
6、,所以當(dāng)油液沖擊固定在單向離合器上導(dǎo)輪的背面時,導(dǎo)輪便開始旋轉(zhuǎn),導(dǎo)輪開始旋轉(zhuǎn)的時刻叫臨界點。臨界點之前為變矩工況,臨界點之后為耦合工況。帶鎖止離合器的液力變矩器帶鎖止離合器的液力變矩器,可以使變速器輸入軸和輸出軸剛性連接,增大傳動效率。2.3.2齒輪變速機構(gòu)一、單排行星齒輪機構(gòu)單排行星齒輪機構(gòu)由太陽輪、行星齒輪、行星架和齒圈組成。設(shè)齒圈的齒數(shù)為,太陽輪的齒數(shù)為,令。并設(shè)太陽輪的轉(zhuǎn)速為,齒圈的轉(zhuǎn)速為,行星架的轉(zhuǎn)速為,則單排行星齒輪變速機構(gòu)的運動方程為:三構(gòu)件中必須加一個約束條件(用制動件使其一固定)或用離合器連接二者以同一轉(zhuǎn)速旋轉(zhuǎn),才能獲得確定
7、的傳動比。(1)固定齒圈,則,若太陽輪輸入,行星架輸出,則傳動比i=n1/n3=(1+α)>1;若行星架輸入,太陽輪輸出,則傳動比i=n3/n1=1/(1+α)<1。(2)固定太陽輪,則n1=0,若齒圈輸入,行星架輸出,則傳動比i=n2/n3=(1+α)/α>1;若行星架輸入,齒圈輸出,則傳動比i=n3/n2=α/(1+α)<1。(3)固定行星架,則n3=0,若太陽輪輸入,齒圈輸出,則傳動比i=n1/n2=—α(反向減速);齒圈輸入,太陽輪輸出,則傳動比i=—1/α<1(反向增速)(4)不固定任何元件,空檔。(5)連接三元件中的任意兩個,直接
8、檔。二、辛普森式行星齒輪變速器特點:前后兩排行星齒輪共用一個太陽論,形成前后太陽輪組件;前行星架和后齒圈連成一體,并且和輸出軸相連;輸入軸一般選擇前齒圈或太陽輪組件