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汽车变速器结构

|_.丶阿水哦 | 浏览510次 | 2016-03-29 | 下一个: 汽车发电机频率

热心网友ks6502

早在汽车发展的最初阶段,人们就认识到当传动系与发动机实现无级变速调节时能够使汽车达到理想的行驶工况,甚至在1886年卡尔·本茨发明的世界上第一辆汽车上,使用的就是V型橡胶带式无级自动变速传动。但是由于橡胶带式无级变速器存在一系列的缺陷:能传递的功率有限转矩局限于135Nm以下,离合器工作不稳定,液压泵、传动带和夹紧机构的能量损失较大,因而没有被广泛应用于汽车上,取而代之的是齿轮变速器。齿轮变速器以不同的齿轮搭配组成几个固定的变传动比,这无法满足内燃机转速与汽车行驶速度连续变化之间的匹配,只有不断地换档或改变内燃机的转速,结果是使内燃机脱离了最佳工作区域,动力下降,油耗增加,污染增加。尽管齿轮变速器并不是最理想的选择,但因为结构简单、效率高、功率大三大显著优点,齿轮变速器依然占领着汽车变速器的主流地位。至于传统意义上自动变速器,也有着悠久的历史,早在1937年Oldsmobile的汽车上就出现了与现在正在使用的结构相差无几的自动变速器了。自动变速器的出现,大大降低了驾驶者的劳动强度,使驾驶成为一种很轻松的过程。但是,自动变速器也有着明显的缺点。目前被广泛使用的自动变速技术是将液力变矩器和行星齿轮系组合的自动变速器技术,在工作过程中也存在着以下问题:传动比不连续,只能实现分段范围内的无级变速;液力传动的效率较低,影响了整车的动力性能与燃料经济性;增加变速器的档位数来扩大无级变速覆盖范围,就必须采用较多的执行元件来控制行星齿轮系的动力传递路线,导致自动变速器零部件数量过多,结构复杂,保养和维护不便。齿轮变速器和自动变速器存在的种种局限使得人们将研究的重心重新回到了无级变速器。 

其实,即使在很长的时间里,无级变速器一直都处于比较边缘的状态,但是人们对它的研究并没有停止过。荷兰DAF公司于1958年成功研制了双V型橡胶带式无级变速器并装备于他们所生产的小型汽车上,取得了不俗的销量。虽然DAF公司的双V型橡胶带式无级变速器的性能在一定程度上有所提高,但仍然没有质的飞跃;无级变速器技术真正取得里程碑式的突破是出现在上世纪六十年代中期,荷兰的VDT(Von Doorne’s Transmission)公司用金属带取代之前的橡胶带,研制出了能传递功率容量大,效率高,结构紧凑的无级变速器。VDT公司的金属带无级变速器在1987年正式进入商品化阶段,从此也拉开了各国争相开发CVT技术的帷幕。上世纪九十年代,CVT技术得到了长足的进步,可用于大转矩发动机的CVT开始投放市场,最新的电子技术和自动控制技术也开始应用于CVT中。从此,CVT告别了只能用于中型以下汽车的历史,开始了大规模应用之路,并成为了汽车发展的大趋势之一。 

CVT的基本结构和工作原理 

无级变速器按结构和传动方式可分为电力式、液力式和机械式三种。其中,电力式和液力式无级变速器因为成本高、效率低、结构复杂等原因没有得到广泛的应用;而机械式与前两种相比,具有结构简单紧凑、成本低、操纵方便等优点而成为目前主流的选择。因此,我们下面所提到的CVT都是指金属带传动的机械式无级变速器。 

首先,我们先来看看金属带式CVT的基本结构。它一般由起步离合器、行星齿轮机构、无级变速机构、控制系统和中间减速机构组成。 

(1) 起步离合器:起步离合器的主要作用是使汽车以足够大的牵引力平顺地起步,提高驾驶舒适性,必要时切断动力传输。目前用于汽车起步的装置主要有三种:湿式离合器、电磁离合器和液力变矩器。 

(2) 行星齿轮机构:CVT的行星齿轮机构用以实现前进档和倒档之间的切换操作,采用双行星齿轮机构,行星架上固定有内、外行星齿轮,其中,外行星齿轮和齿圈啮合,内行星齿轮和太阳轮啮合。前进档时,太阳轮主动旋转,行星架随太阳轮同速旋转,即整体同步旋转;倒档时,太阳轮主动旋转而齿圈不动,此时行星架与太阳轮反向旋转。 

(3) 无级变速机构:无级变速机构由金属传动带、主动轮组、从动轮组组成。其中,主动轮组和从动轮组都由可动锥盘和固定锥盘组成。 

(4) 控制系统:控制系统是用来实现CVT传动比无级自动变化的,多采用机—液控制系统或电—液控制系统。机—液控制系统主要由油泵、液压调节阀(用以调节传动比和传动带与轮之间压紧力)、传感器(油门和发动机转速)、主从动轮的液压缸及管道组成;而电—液控制系统则是在机—液控制系统的基础上加装了一些电子控制单元、电磁阀和传感器组成的,提高了对CVT控制的效率和精确度。 

(5) 中间减速机构:由于CVT可以提供的传动比变化范围为2.6-0.445左右,不能完全满足整车传动比变化范围的要求,因而设有中间减速机构。经过中间减速机构可以将CVT的传动比变化范围调整到0.8-5.0左右。 

接下来,我们就可以对金属带式CVT的工作原理进行了解了。金属带式CVT主要是通过改变主、从动轮和金属带的接触半径(即工作半径)来实现传动比的连续变化的。前面已经讲过,主、从动轮组都由可动锥盘和固定锥盘组成,可动锥盘可以在主、从动轴上沿轴向移动。可动锥盘与固定锥盘之间形成的V型槽与V型金属带相啮合。主动轮组的油缸控制主动轮组的可动锥盘沿轴向移动时,主动轮组一侧的金属带随之沿V型槽移动,由于金属带的长度固定,因此从动轮组一侧的金属带则沿V型槽向相反的方向移动,从动轮组的油缸此时则控制从动轮组的可动锥盘沿轴向移动,以保持金属带的张紧力,保证来自发动机的动力得到高效可靠的传递。金属带沿V型槽方向移动时,其在主动轮组和从动轮组上的回转半径发生变化,从而实现传动比的连续变化。

全部回答(8)

业内新闻

DylanYY | 2016-03-29

主动轴不是一级的,档位不同,有可能一级,有可能两级,也有可能三级。 你没事研究这个干嘛。不是专业的,跟你怎么说都说不明白的。

niudehua168 | 2016-03-29

可变量固定.有级变速器有换档冲击,有级变速器是靠齿轮传递动力,可变量大,连续.

无级变速器变速平顺,有级变速器靠改变齿轮结合来改变齿比.

无几变速器靠改变皮带行程来改变速比无级变速器事靠皮带(钢质带)传递动力

海盗船长_f88sp | 2016-03-29

汽车自动变速器的结构有哪些?电子控制自动变速器的结构电子控制自动变速器一、序言汽车自动变速是指自动变换传动比,调节或变换发动机动力输出性能,经济而方便地传送动力,较好地适应外界负载与道路条件的需要。自动

??????d | 2016-03-29

一般结构 简单式基本结构 <p>由壳体、传动部分和操纵部分组成。</p> <p>(1)壳体:壳体是基础件,用以安装支承变速器全部零件及存放润滑油。其上有安装轴承的精确镗孔。变速器承受变载荷,所以壳体应有足够的刚度,内壁有加强,形状复杂,多为铸件(材料为灰铸铁,常用HT200)。</p> <p>为便于安装,传动部分和操纵部分常做成剖分式,箱盖与壳体用螺栓联接并可靠定位。壳体上有加油、放油口,油面检查尺口,还应考虑散热。</p> <p>(2)传动部分:...

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来自*百科词条:

uvwx055 | 2016-03-29

通过不同的齿轮组合产生变速变矩。泵轮和涡轮是一对工作组合,一台主动风扇吹出的风力会带动另一台被动风扇的叶片旋转,它由泵轮。如果用液体代替空气成为传递动能的媒介,直接输入发动机动力传递扭矩和离合作用;而自动变速箱AT是由液力变扭器,液压操纵系统会随发动机工作变化自行操纵行星齿轮。由于液力变矩器自动变速变矩范围不够大且效率偏低,通过液力传递和齿轮组合的方式来达到变速变矩、行星齿轮和液压操纵系统组成手动变速箱主要由齿轮和轴组成。 其中液力变扭器是AT最具特点的部件,流动的空气——风力成了动能传递的媒介、涡轮和导轮等构件组成,泵轮就会通过液体带动涡轮旋转,从而实现自动换档,它们就好似相对放置的两台风扇,因此在涡轮后面再串联几排行星齿轮提高效率,再在泵轮和涡轮之间加上导轮以提高液体的传递效率

syzntsj2 | 2016-03-29

汽车传动系统的组成离合器

功用:1,离合器可使汽车发动机与传动系逐渐结合,保证汽车平稳起步。2,离合器可暂时切断发动机与传动系的联系,便于发动机的起动和变速器的换挡,以保证传动系换挡时工作平顺。3,离合器还能限制所传递的转矩,防止传动系过载。

组成:主动部分、从动部分、压紧装置、分离机构和操纵机构。

变速器

功用:1,实现变速变矩。2,实现汽车倒驶。3,必要时中断动力传输。4,实现动力输出。

由于变速器分为MT、AT、AMT、DCT、CVT等多种形式,并且此处并没有完全展开介绍的必要。只按照手动和自动两种情况分类。手动变速器最为常见,自动变速器已较为普遍并且有取代手动变速器的趋势。虽然类型不同、组成部分不同。但功能几乎一样。显然自动变速器结构更为复杂、技术含量更高、操作更为简便、价格较为昂贵、维修较为不便。此处就再略为介绍下对变速器的要求:1,能防止变速器自动换挡和自动脱档。2,能保证变速器不会同时挂入两个档位。3,能防止误挂倒档。(关于汽车自动变速器百科有专门词条,欲知详情请直接在百科里搜“汽车自动变速器”就可以了)

万向传动装置

功用:在汽车上任何一对轴间夹角和相对位置经常发生变化 的转轴之间传递动力。

序号 安装位置 应用特点 

1 变速器(或分动器)与驱动桥之间 一般FR的输出轴线与驱动桥的输入轴线难以布置重合,并且汽车在负荷变化及在不平路面行驶时引起的跳动,将使驱动桥输入轴与变速器输出轴之间的夹角和距离发生变化,故须万向传动装置连接。 

2 变速器与离合器或与分动器之间 虽然变速器、离合器、分动器等都支撑在车架上,且他们的轴线也可以设计重合,但为消除车架变形及制造、装配误差等引起的轴线同轴度误差对动力传递的影响,其间也常装有万向传动装置。 

3 转向驱动桥和断开式驱动桥中 汽车的转向驱动桥需要满足转向和驱动的功能,其半轴是分段的,转向时两段半轴轴线相交且夹角变化,因此要用万向传动装置。在断开式驱动桥中,主减速器壳固定是在车架上的,桥壳上下摆动,半轴是分段的,也须用万向传动装置。 

4 转向操纵机构中 某些汽车的转向操纵机构受整体布置的限制,转向盘轴线与转向器输入轴线不重合,因此在转向操纵机构中装有万向传动装置 

驱动桥

驱动桥将万向传动装置(或变速器)传来的动力经降速增扭、改变动力传递方向(发动机纵置时)后,分配到左右驱动轮,使汽车行驶,并允许左右驱动轮以不同的转速旋转。

驱动桥是传动系的最后一个总成,它由主减速器、差速器、半轴和桥壳组成。

九疯_EPPPA | 2016-03-29

工作原理

  1:AT传动系统的工作原理

  AT传动系统的结构与手动档相比,在结构和使用上有很大的不同。手动档主要由齿轮和轴组成,通过不同的齿轮组合产生变速变矩;而AT传动系统是由液力变矩器、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,它直接输入发动机动力,并传递扭矩,同时具有离合作用。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来提高效率,液压操纵系统会随发动机工作的变化而自行操纵行星齿轮,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(后位)、N(空位)、D(前进位),另在前进位中还设有“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。

  液力自动变速器通常有两种类型:一种为横置液力自动变速器;另一种为纵置液力自动变速器。液力自动变速器电子控制通过动力传动控制模块(Power-transmissionControlModule,PCM)接收来自汽车上各种传感器的电信号输入,根据汽车的使用工况对这些信息处理来决定液力自动变速器运行工况。按照这些工况,动力传动控制模块给执行机构发出指令,并实现下列功能:变速器的升档和降档;一般通过操纵一对电子换档电磁阀在通/断两种状态中转换;通过电子控制压力控制电磁阀(PressureControlSolenoid,PCS)来调整管路油压;变矩器离合器(TorqueConverterClutch,TCC)用以控制电磁阀的结合和分离时间。

  自动变速器主要是根据车速传感器(VehicleSpeeDSensor,VSS)、节气门位置传感器(17hrottlePositionSensor,TPS)以及驾驶员踩下加速踏板的程度进行升位和降位控制。

  2:AMT传动系统的工作原理

  AMT、传动系统是在传统的固定轴式变速器和干式离合器的基础上,应用微电子驾驶和控制理论,以电子控制单(ECU)为核心,通过电动、液压或气动执行机构对选换档机构、离合器、节气门进行操纵,来实现起步和换档的自动操作。AMT传动系统的基本控制原理是:ECU根据驾驶员的操纵(节气门踏板、制动踏板、转向盘、选档器的操纵)和车辆的运行状态(车速、发动机转速、变速器输入轴转速)综合判断,确定驾驶员的意图以及路面情况,采用相应的控制规律,发出控制指令,借助于相应的执行机构,对车辆的动力传动系统进行联合操纵。

  AMT、传动系统是对传统干式离合器和手动齿轮变速器进行电子控制实现自动换档,其控制过程基本是模拟驾驶员的操作。ECU的输入有:加速踏板信号、发动机转速、节气门开度、车速等。ECU根据换档规律、离合器控制规律、发动机节气门自适应调节规律产生的输出,对节气门开度、离合器、换档操纵三者进行综合控制。

  离合器的控制是通过三个电磁阀实现的,通过油缸的活塞完成离合器的分离或接合。ECU根据离合器行程的信号判断离合器接合的程度,调节接合速度,保证接合平顺。

  换档控制一般是在变速器上交叉地安装两个控制油缸。选档与换档由四个电磁阀根据ECU发出指令进行控制。

  在正常行驶时,节气门开度的控制由驾驶员直接控制加速踏板,其行程通过传感器输入到:ECU,ECU再根据行程大小,通过对步进电动机控制来控制发动机节气门开度。在换档过程,踏板行程与节气门开度并非完全一致,按换档规律要求先减小节气门开度,进入空档,在挂上新的档位后,接合离合器,随着传递发动机扭矩增大的同时,节气门开度按一定的调节规律加到与加速踏板对应的开度。

  3:CVT传动系统的工作原理

  CVT采用传动带和可变槽宽的带轮进行动力传递,即当带轮变化槽宽时,相应地改变驱动轮与从动轮上传动带的接触半径而进行变速,传动带一般有橡胶带、金属带和金属链等。CVT是真正的无级变速,它的优点是重量轻、体积 ⒘慵佟S階T比较,它具有较高的运行效率,油耗也较低。但CVT的缺点也很明显,就是传动带很容易损坏,不能承受过大的载荷,因此在自动变速器中占有率较低。

  CVT与AMT和AT相比,最主要的优点是它的速比变化是无级的,在各种行驶工况下都能选择最佳的速比,其动力性、经济性和排放与AT相比都得到了很大的改善。但是CVT不能实现换空位,在倒位和起步时还得有一个自动离合器,有的采用液力变矩器,有的采用模拟液力变矩器起步特性的电控湿式离合器或电磁离合器。CVT采用的金属带无级变速器与AT一般所用的行星齿轮有级变速器比较,结构相对简单,在批量生产时成本可能低些。

ks6502 | 2016-03-29

早在汽车发展的最初阶段,人们就认识到当传动系与发动机实现无级变速调节时能够使汽车达到理想的行驶工况,甚至在1886年卡尔·本茨发明的世界上第一辆汽车上,使用的就是V型橡胶带式无级自动变速传动。但是由于橡胶带式无级变速器存在一系列的缺陷:能传递的功率有限转矩局限于135Nm以下,离合器工作不稳定,液压泵、传动带和夹紧机构的能量损失较大,因而没有被广泛应用于汽车上,取而代之的是齿轮变速器。齿轮变速器以不同的齿轮搭配组成几个固定的变传动比,这无法满足内燃机转速与汽车行驶速度连续变化之间的匹配,只有不断地换档或改变内燃机的转速,结果是使内燃机脱离了最佳工作区域,动力下降,油耗增加,污染增加。尽管齿轮变速器并不是最理想的选择,但因为结构简单、效率高、功率大三大显著优点,齿轮变速器依然占领着汽车变速器的主流地位。至于传统意义上自动变速器,也有着悠久的历史,早在1937年Oldsmobile的汽车上就出现了与现在正在使用的结构相差无几的自动变速器了。自动变速器的出现,大大降低了驾驶者的劳动强度,使驾驶成为一种很轻松的过程。但是,自动变速器也有着明显的缺点。目前被广泛使用的自动变速技术是将液力变矩器和行星齿轮系组合的自动变速器技术,在工作过程中也存在着以下问题:传动比不连续,只能实现分段范围内的无级变速;液力传动的效率较低,影响了整车的动力性能与燃料经济性;增加变速器的档位数来扩大无级变速覆盖范围,就必须采用较多的执行元件来控制行星齿轮系的动力传递路线,导致自动变速器零部件数量过多,结构复杂,保养和维护不便。齿轮变速器和自动变速器存在的种种局限使得人们将研究的重心重新回到藜侗渌倨鳌 

其实,即使在很长的时间里,无级变速器一直都处于比较边缘的状态,但是人们对它的研究并没有停止过。荷兰DAF公司于1958年成功研制了双V型橡胶带式无级变速器并装备于他们所生产的小型汽车上,取得了不俗的销量。虽然DAF公司的双V型橡胶带式无级变速器的性能在一定程度上有所提高,但仍然没有质的飞跃;无级变速器技术真正取得里程碑式的突破是出现在上世纪六十年代中期,荷兰的VDT(Von Doorne’s Transmission)公司用金属带取代之前的橡胶带,研制出了能传递功率容量大,效率高,结构紧凑的无级变速器。VDT公司的金属带无级变速器在1987年正式进入坊锥危哟艘怖烁鞴嗫VT技术的帷幕。上世纪九十年代,CVT技术得到了长足的进步,可用于大转矩发动机的CVT开始投放市场,最新的电子技术和自动控制技术也开始应用于CVT中。从此,CVT告别了只能用于中型以下汽车的历史,开始了大规模应用之路,并成为了汽车发展的大趋势之一。 

CVT的基本结构和工作原理 

无级变速器按结构和传动方式可分为电力式、液力式和机械式三种。其中,电力式和液力式无级变速器因为成本高、效率低、结构复杂等原因没有得到广泛的应用;而机械式与前两种相比,具有结构简单紧凑、成本低、操纵方便等优点而成为目前主流的选择。因此,我们下面所提到的CVT都是指金属带传动的机械式无级变速器。 

首先,我们先来看看金属带式CVT的基本结构。它一般由起步离合器、行星齿轮机构、无级变速机构、控制系统和中间减速机构组成。 

(1) 起步离合器:起步离合器的主要作用是使汽车以足够大的牵引力平顺地起步,提高驾驶舒适性,必要时切断动力传输。目前用于汽车起步的装置主要有三种:湿式离合器、电磁离合器和液力变矩器。 

(2) 行星齿轮机构:CVT的行星齿轮机构用以实现前进档和倒档之间的切换操作,采用双行星齿轮机构,行星架上固定有内、外行星齿轮,其中,外行星齿轮和齿圈啮合,内行星齿轮和太阳轮啮合。前进档时,太阳轮主动旋转,行星架随太阳轮同速旋转,即整体同步旋转;倒档时,太阳轮主动旋转而齿圈不动,此时行星架与太阳轮反向旋转。 

(3) 无级变速机构:无级变速机构由金属传动带、主动轮组、从动轮组组成。其中,主动轮组和从动轮组都由可动锥盘和固定锥盘组成。 

(4) 控制系统:控制系统是用来实现CVT传动比无级自动变化的,多采用机—液控制系统或电—液控制系统。机—液控制系统主要由油泵、液压调节阀(用以调节传动比和传动带与轮之间压紧力)、传感器(油门和发动机转速)、主从动轮的液压缸及管道组成;而电—液控制系统则是在机—液控制系统的基础上加装了一些电子控制单元、电磁阀和传感器组成的,提高了对CVT控制的效率和精确度。 

(5) 中间减速机构:由于CVT可以提供的传动比变化范围为2.6-0.445左右,不能完全满足整车传动比变化范围的要求,因而设有中间减速机构。经过中间减速机构可以将CVT的传动比变化范围调整到0.8-5.0左右。 

接下来,我们就可以对金属带式CVT的工作原理进行了解了。金属带式CVT主要是通过改变主、从动轮和金属带的接触半径(即工作半径)来实现传动比的连续变化的。前面已经讲过,主、从动轮组都由可动锥盘和固定锥盘组成,可动锥盘可以在主、从动轴上沿轴向移动。可动锥盘与固定锥盘之间形成的V型槽与V型金属带相啮合。主动轮组的油缸控制主动轮组的可动锥盘沿轴向移动时,主动轮组一侧的金属带随之沿V型槽移动,由于金属带的长度固定,因此从动轮组一侧的金属带则沿V型槽向相反的方向移动,从动轮组的油缸此时则控制从动轮组的可动锥盘沿轴向移动,以保持金属带的张紧力,保证来自发动机的动力得到高效可靠的传递。金属带沿V型槽方向移动时,其在主动轮组和从动轮组上的回转半径发生变化,从而实现传动比的连续变化。

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