(付鹏飞)四档辛普森行星齿轮变速器的结构.doc

四档辛普森行星齿轮变速器的结构、组成
如图4－21、4－22所示为四档辛普森行星齿轮变速器的结构简图和元件位置图。
注意：不同厂家的四档辛普森行星齿轮变速器的元件位置稍有不同。
图4－21四档辛普森行星齿轮变速器的结构简图
1－超速（OD）行星排行星架2－超速（OD）行星排行星轮3－超速（OD）行星排齿圈4－前行星排行星架5－前行星排行星轮6－后行星排行星架7－后行星排行星轮8－输出轴9－后行星排齿圈10－前后行星排太阳轮11－前行星排齿圈12－中间轴13－超速（OD）行星排太阳轮14－输入轴
C0－超速档（OD）离合器C1－前进档离合器C2－直接档、倒档离合器B0－超速档（OD）制动器B1－二档滑行制动器B2－二档制动器B3－低、倒档离合器F0－超速档（OD）单向离合器F1－二档（一号）单向离合器F2－低档（二号）单向离合器
图4－22四档辛普森行星齿轮变速器的元件位置图
四档辛普森行星齿轮变速器由四档辛普森行星齿轮机构和换档执行元件两大部分组成。其中四档辛普森行星齿轮机构由三排行星齿轮机构组成，前面一排为超速行星排，中间一排为前行星排，后面一排为后行星排，之所以这样命名是由于四档辛普森行星齿轮机构是在三档辛普森行星齿轮机构的基础上发展起来的，沿用了三档辛普森行星齿轮机构的命名。输入轴与超速行星排的行星架相连，超速行星排的齿圈与中间轴相连，中间轴通过前进档离合器或直接档、倒档离合器与前、后行星排相连。前、后行星排的结构特点是，共用一个太阳轮，前行星排的行星架与后行星排的齿圈相连并与输出轴相连。
换档执行元件的功能
换档执行元件功能C0超速档（OD）离合器连接超速行星排太阳轮与超速行星排行星架C1前进档离合器连接中间轴与前行星排齿圈C2直接档、倒档离合器连接中间轴与前后行星排太阳轮B0超速档（OD）制动器制动超速行星排太阳轮B1二档滑行制动器制动前后行星排太阳轮B2二档制动器制动F1外座圈，当F1也起作用时，可以防止前后行星排太阳轮逆时针转动B3低、倒档离合器制动后行星排行星架F0超速档（OD）单向离合器连接超速行星排太阳轮与超速行星排行星架F1二档（一号）单向离合器当B2工作时，防止前后行星排太阳轮逆时针转动F2低档（二号）单向离合器防止后行星排行星架逆时针转动四档辛普森行星齿轮变速器各档传动路线
在变速器各档位时，换档执行元件的动作情况见表4－2。
表4－2各档位时换档执行元件的动作情况
选档杆位置档位换档执行元件发动机制动C0C1C2B0B1B2B3F0F1F2P驻车档○R倒档○○○○N空档○D一档○○○○二档○○○○○三档○○○○○四档(OD档)○○○○2一档○○○○二档○○○○○○○三档*○○○○○○L一档○○○○○○二档*○○○○○○○注：*：只能降档不能升档。
○：换档元件工作或有发动机制动。
各档位动力传动路线
1)D1档
如图4－23所示，D位一档时，C0、C1、F0、F2工作。C0和F0工作将超速行星排的太阳轮和行星架相连，此时超速行星排成为一个刚性整体，输入轴的动力顺时针传到中间轴。C1工作将中间轴与前行星排齿圈相连，前行星排齿圈顺时针转动驱动前行星排行星轮，前行星排行星轮即顺时针自转又顺时针公转，前行星排行星轮顺时针公转则输出轴也顺时针转动，这是一条动力传动路线。由于前行星排行星轮顺时针自转，则前后行星排太阳轮逆时针转动，再驱动后行星排行星轮顺时针自转，此时后行星排行星轮在前后行星排太阳轮的作用下有逆时针公转的趋势，但由于F2的作用，使得后行星排行星架不动。这样顺时针转动的后行星排行星轮驱动齿圈顺时针转动，从输出轴也输出动力，这是第二条动力传动路线。
图4－23D位一档动力传动路线
2)D2档
如图4－24所示，D位二档时，C0、C1、B2、F0、F1工作。C0和F0工作如前所述直接将动力传给中间轴。C1工作，动力顺时针传到前行星排齿圈，驱动前行星排行星轮顺时针转动，并使前后太阳轮有逆时针转动的趋势，由于B2的作用，F1将防止前后太阳轮逆时针转动，即前后太阳轮不动。此时前行星排行星轮将带动行星架也顺时针转动，从输出轴输出动力。后行星排不参与动力的传动。
图4－24D位二档动力传动路线
3)D3档
如图4－25所示，D位三档时，C0、C1、C2、B2、F0工作。C0和F0工作如前所述直接将动力传给中间轴。C1、C2工作将中间轴与前行星排的齿圈和太阳轮同时连接起来，前行星排成为刚性整体，动力直接传给前行星排行星架，从输出轴输出动力。此档为直接档。
图4－25D位三档动力传动路线
想一想：在此档时B2实际上不参与工作，那为什么还要让B2工作呢？
提示：这样可以使得D2档升D3档时只需让C2工作即可，同样D3档降为D2档时也只需让C2停止工作即可，这样相邻两档升降参与工作的元件少，换档方便，提高了可靠性和平顺性