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范文一：通用自动变速器行星齿轮机构的速比计算
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自动变速器行星齿轮机构的速比计算
７．通用６档变速器１）结构简介
通用６档变速器（见图１０）是由三排行星齿轮机构产生６个前进档、１个倒档，且执行元件较少的一种变速器。它的２档、３档是三排行星齿轮机构共同参与的工况，其动力传递和速比计算也较为复杂。这种变速器很少在轿车上安装，但在载货汽车上应用较多。
在第一排行星齿轮机构中，太阳轮可用Ｃ：带动，也可用Ｂ。制动。齿圈与第三排行星齿轮机构中的行星架共体，直接作为输出轴。第一排行星架与第二排行星齿轮机构中的齿圈共体，可用Ｃ，带动，也可用Ｂ：制动，为了滑行，还采用自由轮Ｆ，与Ｂ：并联。
在第二排行星齿轮机构中，太阳轮为常驱动。齿圈与第一排行星架共体，同样可用Ｃ。带动，也可用Ｂ：制动。第二排行星架与第三排行星齿轮机构中的齿圈共体。
在第三排行星齿轮机构中，太阳轮可被自由轮Ｆ：（图中未画出）浮动，或被Ｂ，制动。齿圈与第二排行星架共体。第三排行星架与第一排行星齿轮机构中的齿圈共体，为输出轴。
２）各档位速比计算
①１档工作时：第二排的太阳轮直接作为输入轴。在第二排行星齿轮机构中，齿圈被Ｂ：制动（转速为０），行星架输出，传递动力给第三排齿圈。第二排的速比为（１＋仪：）。
在第三排行星齿轮机构中，齿圈是输入元件，太阳轮被Ｂ，制动（转速为０），行星架为输出元件。第三排的速比为（１＋ｄ３）÷仅３。
两排行星齿轮机构按串联顺序
口上海／ｘＦａｘ思
工况进行传递，它们的速比为两者相作，是浮转的，因而不影响该档位的乘，即：１档速ｂＥ＝（１＋ｄ２）Ｘ（１＋ａ３）÷仅３
滑行。
为了计算方便，令仅，、ｄ：、仅，相②２档工作时：首先列出三排联等，且等于整数２（克莱斯勒６档变立方程：
速器齿数比为８４／４２），则：
Ｎ１ｌ＋仅ｌＮｌ２一（１＋ａ１）Ｎ１３＝Ｏ
ｌ档速ｂＥ＝（１＋２）×（１＋２）÷２＝４．５
Ｎ２ｌ＋仪２Ｎ扩（１＋仅２）Ｎ２乒０
即：１＝４．５００
Ｎ３１＋ｄ３Ｎ３２一（１＋仅３）Ｎ３３＝Ｏ
此时，在第一排行星齿轮机构２档工作是通过制动器Ｂ。制动中，由于太阳轮不工作，使该排行星第一排太阳轮、制动器Ｂ，制动第三齿轮机构被解除。
排太阳轮，第二排行星齿轮机构中的１档工作时三排行星齿轮机构太阳轮为主动输入元件。由于第二排中各元件的转速计算如下：
太阳轮是主驱动，因此以该排为主方（一２０００）＋２ｘ（１０００）一３ｘ（０）＝０
程。找出与第二排行星齿轮机构中的４５００＋２ｘ（０）一３ｘ（１５００）＝０共体元件与其它排行星齿轮的关系，（０）＋２ｘ（１５００）一３ｘ（１０００）＝０
它们分别是Ｎ小Ｎ∞，再列出对应共体１档滑行时三排行星齿轮机构元件的主函数方程。
中各元件的转速计算如下：
第一组共体元件：
（一１５２５）＋２ｘ（１１００）一３ｘ（２２５）＝０Ｎｚ２＝Ｎ１３＝（Ｎ１１＋ａ１Ｎ１２）÷（１＋ａｔ）
４５００＋２ｘ（２２５）一３ｘ（１６５０）＝０
又因为Ｎ１１＝０，所以：
（０）＋２ｘ（１６５０）一３ｘ（１１００）＝Ｏ
Ｎ１３＝（０＋ｄｌＮｌ２）÷（１＋ａ１）＝仪ｌ／（１＋１档滑行输出轴转速增加１０％，
仅１）Ｎｔ２
为１１００ｒ／ｍｉｎ时，第二排行星架和第
第二组共体元件：
三排齿圈也增加１０％，达到１６５０ｒ／Ｎ２３＝Ｎ３２＝［（１＋仪３）Ｎ３３一Ｎ３１］÷仅３
ｍｉｎ。为此，第一排行星架和第二排齿又因为Ｎ，ｌ＝０，所以：
圈也从０增大到２２５ｒ／ｍｉｎ。由于这部Ｎ３２＝［（１＋仅３）Ｎ３３—０］÷仪３＝（１＋仅３），
分是通过自由轮Ｆ制动的，可以浮ｄ３Ｎ３３
转，因此能产生滑行。而强制１档时，同样，为了计算方便，令仅。、仪：、
是通过制
动器Ｂ：制
动，第一排行星架和第二排齿圈不能从０
增
大到
２２５ｒ／ｍｉｎ，
因此无法滑行。第一排太阳轮未参与工
图１０通用６档变速器结构示意图
ＡＵＴＯＭＯＢＩＬＥＭＡＩＮＴＥＮＡＮＣＥ
蔡瓤湃痊
Ｏｔ，相等，且等于整数２，即以ａ＝２、１６５０ｒ／ｍｉｎ。为此，第一排行星架和第Ｎ３２＝［（１＋仪３）Ｎ３３—０］÷仪３＝（１＋ｄ３）／
（１＋仅）＝３代入方程：
二排齿圈也从６６６ｆｆｍｉｎ增加到８９２ｒ／仅３Ｎ３３
Ｎ２２＝Ｎ１３＝（Ｎ１１＋２Ｎ１２）÷３
ｒａｉｎ。第一排太阳轮必须随之提速到同样，为了计算方便，令仅。、仅：、又因为Ｎ。；＝０，所以：
４７６ｒ／ｍｉｎ才能保证滑行，应该配置自Ｏｔ，相等，且等于整数２。即以仪＝２、Ｎ１３＝（０＋２Ｎ１２）＋３＝２／３Ｎ１２由轮，否则２档无滑行。对于载货车（１＋仅）＝３代入方程：
Ｎ２３＝Ｎ３２＝（３Ｎ３３一Ｎ３１）÷２
和工程机械来说，对滑行的要求不第一组共体元件：
又因为Ｎ３１＝０，所以：
高，仅靠变矩器涡轮与导轮之间的滑Ｎ２＝Ｎ１３＝（Ｎ１１＋２Ｎ１２）÷３
Ｎ３２＝（３Ｎ３３—０）＋２＝３／２Ｎ３３
动来保证。
解得：Ｎ１３＝（Ｎ１１＋２Ｎ１２）÷３
然后，将Ｎ。，、Ｎ，：代入到第二排２档滑行的另一种方法是，在第第二组共体元件：
行星齿轮机构方程的对应共体元件三排太阳轮制动路线上配置自由轮Ｎ２３＝Ｎ３２＝（３Ｎ３３－Ｎ３１）÷２
中，得到一个只有输入轴和输出轴关（右面三列方程）。在第一排行星齿轮又因为Ｎ３。＝０，所以：
系的新方程：
机构中，由于齿圈提速，太阳轮相对Ｎ３２＝（３Ｎ３３－０）＋２＝３／２Ｎ３３
Ｎ２１＋ａ２×［ｄ１／（１＋ｏｒｌ）Ｎ１２］一（１＋仅２）Ｘ固定，使行星架也提速到７３３ｆｆｍｉｎ。然后，将Ｎ。，、Ｎ。代入到第二排
（１＋仅３）／ｄ３Ｎ３３＝０
因而在第二排行星齿轮机构中，由于行星齿轮机构方程的对应共体元件
Ｎ２ｌ＝（１＋仪２）Ｘ（１＋仅３）／仅３Ｎ３３一ｄ２Ｘ齿圈提速，太阳轮相对固定，使行星中，得到一个只有输入轴和输出轴关【仪１／（１＋ａｔｌ）Ｎ１２］
架也提速到１５４４ｒ／ｒａｉｎ。最终，在第二系的新方程：
或者简化一下，以ｅｔ＝２、（１＋ｄ）＝３排行星齿轮机构中，由于齿圈提速，Ｎ２１＋２
Ｘ（１／３Ｎ１ｌ＋２／３Ｎ１２）一３Ｘ（３／
代入：
太阳轮提速到２１２ｒ／ｍｉｎ。因此，在第
２Ｎ３３）＝０
Ｎ２１＋２ｘ（２／３Ｎ１２）一３ｘ（３／２Ｎ３３）＝０
三排太阳轮制动路线上配置自由轮，
Ｎ２１＋２／３Ｎｌｌ＝９／２Ｎ３３—４／３Ｎ１２
Ｎ２１＝９／２Ｎ３３—４／３Ｎ１２
才能够使２档滑行。
又因为Ｎ１ｌ＿Ｎ２。，二者都是主动元又因为Ｎ鹪＝Ｎ。：，都是输出元件，两种方法必取其一，比较而言，件，可以将它们合并为Ｎ：。；Ｎ。＝Ｎ。２，可将它们合并为Ｎ∞，得：
在第三排太阳轮制动路线上配置自二者都是输出元件，可以将它们合并Ｎ２ｌ＝（９／２—４／３）Ｎ３３＝１９／６Ｎ３３＝３．１６６
由轮比较合理且简单。
为Ｎ，，，解得：
Ｎ３３
③３档工作时：同样先列出三排
（５／３）Ｎ２ｌ＝（９，２—“３）Ｎ３３
即：１Ｉ＝３．１６６
联立方程：
Ｎ２１＝（１９／６）Ｘ（３／５）Ｎ３３＝５７／３０Ｎ３３＝
２档是三排行星齿轮机构都参Ｎ１１＋仪１Ｎ１２＿－（１＋ｄ１）Ｎ１３２０１．９００Ｎ３３
与工作，没有需要解除的元件。
Ｎ２１＋仪２Ｎ笠一（１＋仅２）Ｎ２３＝０即：１１＝１．９００
２档工作时三排行星齿轮机构Ｎ３１＋仅３Ｎ３２＿（１＋仅３）Ｎ３３＝０
３档工作时三排行星齿轮机构中各元件的转速计算如下：
３档除了第二排行星齿轮机构中各元件的转速计算如下：
（０）＋２ｘ（１０００）一３ｘ（６６６）＝０中的太阳轮是主驱动，制动器Ｂ，制１９００＋２ｘ（１０００）一３ｘ（１３００）＝Ｏ３１６６＋２ｘ（６６６）一３ｘ（１５００）＝０动第三排太阳轮外，离合器ｃ：工作，１９００＋２ｘ（１３００）一３ｘ（１５００）＝０（０）＋２ｘ（１５００）一３ｘ（１０００）＝０
使第一排太阳轮也成为主动。由于第（０）＋２ｘ（１５００）一３ｘ（１０００）＝０
２档滑行时三排行星齿轮机构二排行星齿轮机构中的太阳轮是主３档滑行时三排行星齿轮机构
中各元件的转速计算如下（ａ为输入驱动，因此还以该排为主方程。找出中各元件的转速计算如下（ａ为输入
轴的离合器增配自由轮；ｂ为制动器与第二排行星齿轮机构中的共体元轴的离合器增配自由轮，ｂ为制动器Ｂ，增配自由轮）：
件与其它排行星齿轮的关系，它们分Ｂ３增配自由轮）：
ａ：（４７６）＋２ｘ（１１００）一３ｘ（８９２）＝０别是Ｎ。Ｎ。，再列出对应共体元件的ａ：２３７５＋２ｘ（１１００）一３ｘ（１５２５）＝０
ｂ：（０）＋２ｘ（１１００）一３ｘ（７３３）＝０
主函数方程。
ｂ：（１９００）＋２ｘ（１１００）一３Ｘ（１３８７）
ａ：３
１６６＋２ｘ（８９２）一３ｘ（１６５０）＝０
第一组共体元件：
＝０
ｂ：３１６６＋２ｘ（７３３）一３ｘ（１５４４）＝０Ｎｚ！＝Ｎ１３＝（Ｎ１１＋ｄ１Ｎ１２）÷（１＋仅１）
ａ：１９００＋２ｘ（１５２５）一３ｘ（１６５０）＝０
ａ：（０）＋２ｘ（１６５０）一３ｘ（１１００）＝０又因为Ｎ１１－Ｎ２１，所以：
ｂ：１９００＋２ｘ（１３８７）一３ｘ（１５５８）＝０
ｂ：（２１２）＋２ｘ（１５４４）一３Ｘ（１１００）＝
Ｎ１３；ＩＮ２１＋仅１Ｎ１２）÷（１＋ａ１）＝ＥＮ２１／ａ：（０）＋２ｘ（１６５０）一３ｘ（１１００）＝Ｏ０
（１＋ｉａｌ）］＋［仅１／（１＋ｅｔｌ）］Ｎ１２
ｂ：（１８４）＋２ｘ（１５５８）一３Ｘ（１１００）＝
２档滑行输出轴转速增加１０％，
第二组共体元件：
０
为１１００ｒ／ｍｉｎ时，第二排行星架和第
Ｎ为＝Ｎ３２＝Ｌ（１＋仅３）Ｎ３３一Ｎ３ｌＪ÷ｄ３
３档滑行输出轴转速增加１０％，
三排齿圈转速也增加１０％，达到又因为Ｎ３１＝０，所以：
为１１００ｒ／ｍｉｎ时，第二排行星架和第
幕捌讲麈ＡＵＴｏＭｏＢ｜ＬＥＭＡ｜ＮＴＥ删ｃＥ
测］：１Ｖ＝１．５００
排联立方程：
Ｎｌｌ＋仅ｌＮｌ２一（１＋Ｏｒｌ）Ｎ１３２０Ｎ２１＋仅２Ｎ笠一（１＋Ｃ１２）Ｎ２３＝０Ｎ３ｌ＋ｅｔ３Ｎ３２一（１＋仅３）Ｎ３３＝０
４档工作时三排行星齿轮机构中各元件的转速计算如下：
２５００＋２×（１０００）一３×（１５００）＝０
１５００＋２×（１５００）
一３ｘ（１５００）＝０
（０）＋２×（１５００）一３ｘ（１０００）＝０
５档工作是直接使第一排、第二排、第三排行星齿轮机构都成为直接档。在第一排行星齿轮机构中，由于离合器Ｃ，、Ｃ：都参与工作，使第～排行星齿轮机构的太阳轮、行星架都为主动，成为直接档，第一排齿圈输出，第一排齿圈与第三排行星架同体，得到直接档转速。
在第二排行星齿轮机构中，太阳轮常啮合为主动，离合器Ｃ，同时使齿圈也成为主动，行星架直接输出。第二排行星架与第三排齿圈同体，也得到直接档转速。
在第三排行星齿轮机构中，齿圈和行星架都得到直接档转速，此时太阳轮解除，也可以直接档转速浮转。
三排行星齿轮机构均以直接档转速运转，即Ｖ＝１。
５档工作时三排行星齿轮机构中各元件的转速计算如下：
ｌＯＯＯ＋２ｘ（１０００）一３ｘ（１０００）＝０１０００＋２×（１０００）一３ｘ（１０００）＝０
４档滑行时三排
三排齿圈转速也增加１０％，达到１６５０ｒ／ｍｉｎ。为此，第一排行星架和第二排齿圈也从１３００ｒ／ｍｉｎ提速到１５２５ｒ／ｍｉｎ，第一排太阳轮必须随之从１９００ｒ／ｍｉｎ提速到２３７５ｆｆｍｉｎ才能保证滑行，应该配置自由轮，否则３档无滑行。
或者在第三排太阳轮制动路线上配置自由轮（右面三列方程）。在第一排行星齿轮机构中，由于齿圈提速，太阳轮相对固定，使行星架也提速到１３８７ｒ／ｍｉｎ。在第二排行星齿轮０机构中，由于齿圈提速，太阳轮相对固定，使行星架也提速到１５５８ｒ／ｍｉｎ。最终，在第二排行星齿轮机构中，由于齿圈提速，太阳轮转速提高到１８４ｒ／ｍｉｎ，因此第三排太阳轮制动路线上配置自由轮才能使３档滑行。同样，上述两种方法必取其一。
４档滑行时输出轴转速增加
１０％，为１ｌＯＯｄｍｉｎ时，第二排行星架
：０：０
行星齿轮机构中各元件的转速计算如下（ａ为输入轴的离合器增配自由轮，ｂ为制动器Ｂ，增配自由轮）：
ａ：（２９７５）＋２×（１１００）一３×（１７２５）
ｂ：（２３００）＋２×（１１００）一３×（１５００）
ａ：１５００＋２×（１７２５）一３×（１６５０）：０ｂ：１５００＋２×（１５００）一３×（１５００）：０ａ：（０）＋２ｘ（１６５０）一３×（１１００）：０ｂ：（３００）＋２ｘ（１５００）一３×（１１００）：
和第三排齿圈转速也增加１０％，达到１６５０ｆｆｍｉｎ。为此，第一排行星架和第二排齿圈也从１５００ｄｍｉｎ提速到１７２５ｒ／Ⅱｌｉｎ。第一排太阳轮必须随之从２５００ｒ／ｍｉｎ提速到２９７５ｄｍｉｎ才能保证滑行，应配置自由轮，否贝Ｕ４档无滑行。从左、右两边方程分析右边制动器Ｂ３增配自由轮比较合理。
１０００＋２ｘ（１０００）一３×（１０００）＝０
５档滑行时三排行星齿轮机构中各元件的转速计算如下：
（１０００）＋２ｘ（１１００）一３ｘ（１０６６）＝０
１０００＋２ｘ（１０６６）一３ｘ（１０４４）＿０
④４档工作时：同样，先排出三
排联立方程：
ＮＩＬ＋ｄＩＮｌ２一（１＋ｏｑ）Ｎ１３＝０
（９１２）＋２ｘ（１０４４）一３ｘ（１１００）＝Ｏ
５档滑行时，随着输出轴的提速
（１
Ｎ２１＋ｃ￡２Ｎ笠一（１＋ｃｘ２）Ｎ２ａ＝０Ｎ３１＋ｏ／．３Ｎ３２－（１＋ａａ）Ｎ３３＝０
或者在第三排太阳轮制动路线
上配置自由轮（右面三列方程）。在第一排行星齿轮机构中，由于齿圈提速，行星架相对固定，使太阳轮也减速到２３００ｒ／ｍｉｎ。在第二排行星齿轮机构中，由于是直接档，转速不变。最终，在第三排行星齿轮机构中，由于行星架提速１０％，太阳轮转速提高到３００ｒ／ｍｉｎ才能使方程平衡。因此，在第三排太阳轮制动路线上配置自由轮才能使４档滑行。这两种方法必取其一。
１００ｒ／ｍｉｎ），第二排齿圈与第一排行
星架相应提速（１０６６ｄｍｉｎ），也迫使第三排齿圈与第二排行星架相应提速（１０４４ｄｍｉｎ），第三排太阳轮浮转，变化到９１２ｒ／ｒａｉｎ。第二排齿圈与第～排行星架是有自由轮的（制动连接，而不是离合器连接），第三排太阳轮浮转，允许滑行，否则无滑行。
４档时由于离合器Ｃｔ工作，使第二排齿圈也为主动，在第二排行星齿轮机构中，太阳轮和齿圈同为主动，形成第二排行星齿轮机构为直接档，再传递给第三排行星齿轮机构。在第三排行星齿轮机构中，太阳轮制动，齿圈主动，行星架输出，简化为单排行星齿轮机构的工况：
４档速ｌ：：：ｌｇ＝ｌｘ（１＋ｏｔ３）＋ｏｒ３以“，＝２代入方程：４档速ｂＬ＝ｌｘ３＋２＝ｌ。５００
⑥６档工作时：同样，先排出三
排联立方程：
Ｎｌｌ＋仅１Ｎ１２一（１十ｄ１）Ｎ１３２０Ｎ２ｌ＋仅２Ｎ２２一（１＋ａ２）Ｎ２３＝０
Ｎ３ｌ＋ａ３Ｎ３２＿（１十理３）Ｎ３３＝０
⑤５档工作时：同样，先排出三
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６档是超速档，它是第一排行星齿轮机构工作工况。离合器Ｃ，工作，使第一排行星架主动，制动器Ｂ，工作，使太阳轮制动（转速为０），驱动齿圈输出超速档。
６档速比＝仅ｌ÷（１＋ｏｔｌ）以ＱＩ＝２代入方程：
２＋３＝０．６６６
６档是最高档，不需要滑行功能。
机构中，由于齿圈的制动，迫使行星架转速为６６６ｒ／ｍｉｎ。
在第三排行星齿轮机构中，齿圈转速为６６６ｆｆｍｉｎ，行星架以一１０００ｒ／ｒａｉｎ输出，太阳轮只能以一５０００ｒ／ｍｉｎ高速反转。由此看来，在倒车时不要速度过高，否则会引起第三排行星齿轮机构的太阳轮轴套与输出轴间的磨损。
通用６档自动变速器具有结构简单、执行元件少（２个离合器、３个
⑦倒档Ｉ作时：同样，先排出三
排联立方程：
Ｎｌｌ＋仅ｌＮｌ２－（１＋仅１）Ｎ１３＝０Ｎ２１＋ｄｚＮ２２－（１＋仪２）Ｎ２３＝０Ｎ３ｌ＋仅３Ｎ３２一（１＋０１３）Ｎ３３＝Ｏ
倒档是第一排行星齿轮机构工作的工况。离合器ｃ：工作，使第一排太阳轮主动，制动器Ｂ：工作，使行星架制动（转速为Ｏ），驱动齿圈输出倒档。
倒档速比＝一仪。
在本文中，以ｄ。＝２代入方程：倒档速比＝一２
倒档时三排行星齿轮机构中各元件的转速计算如下：
２０００＋２ｘ（一１０００）一３ｘ（０）＝０２０００＋２ｘ（０）一３ｘ（６６６）＝０—５０００＋２ｘ（６６６）一３ｘ（一１０００）＝Ｏ
即：ＶＩ＝Ｏ．６６６
６档工作时三排行星齿轮机构中各元件的转速计算如下：
Ｏ＋２ｘ（１０００）一３ｘ（６６６）＝０
６６６＋２ｘ（６６６）一３ｘ（６６６）＝０１６６６＋２ｘ（６６６）一３ｘ（１０００）＝０
制动器）、选择范围多等优点。从液压系统的进油路考虑，离合器的进油路
最为复杂，而通用６档自动变速器只有２个离合器，其优点就更突出了。虽然采用了三排行星齿轮机构，但由于减少了一组离合器，变速器的外形轴向尺寸并未增大多少。因此，近几年来，随着自动变速器技术的发展，三排联立式行星齿轮机构被越来越多地采用。
（未完待续）
６档工作时，第二排行星齿轮机构是以直接档形式浮转，转速均为６６６ｆｆｍｉｎ。第三排行星齿轮机构中行星架输出，转速为１０００ｒ／ｍｉｎ，齿圈与
第三排行星架同体，转速为为６６６ｆｆ
ｍｉｎ，太阳轮浮转，转速为１６６６ｆｆｍｉｎ，方程平衡。
倒档工作时，在第二排行星齿轮
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范文二：自动变速器行星齿轮机构的速比计算
系列讲座ＡＵＴｏＭ０８ｌＬ…｜ＮＴＥＮＡＮｃＥ
自动变速器行星齿轮机构的速比计算
口上海／邓正思
９．ＺＦＺＦ
５ＨＰ２４、ＺＦ
５ＨＰ３０变速器驱动：第三排齿圈与第二排行星架和太阳轮和齿圈均为主动，但两者的转速不同。假定太阳轮的转速为１，则
５ＨＰ２４和ＺＦ５ＨＰ３０变速器第一排齿圈３个元件共体，可被ｃ：驱动，也可被Ｂ，和Ｆ２制动；第三排
行星架是唯一的输出轴。
图１２为ＺＦ５ＨＰ２４变速器结构
属于威尔森（ＷＩＬＬＳＯＮ）系列，是ＺＦ
公司为ＢＭＷ开发的后轮驱动５档自动变速器。ＺＦ５ＨＰ２４的输出扭矩
齿圈的转速为１／（１＋仅：）。代入第三排行星齿轮机构中：
Ｎ３１＋ｄ３Ｎ３２一（１＋ｄ３）Ｎ３３＝０
为４２０Ｎ?ｍ，与３．０～４．ＯＬ发动机匹
配，ＺＦ５ＨＰ３０的输出扭矩为５６０Ｎ?
示意图。查阅资料可知该变速器各档的速比为：１档３．５７；２档２．２０；３档１．５１：４档１．００：５档０．８０；倒档一４．１０。下面对各档位的速比进行计算。
解得：Ｎ３ｌ＋仪３［１／（１＋ａ２）Ｎ３１］一（１＋
ｄ３）Ｎ３３＝０
ｍ，与４．ＯＬ以上发动机匹配。
ＺＦ
Ｎ３１＋ｄ３，（１＋ｄ２）Ｎ３ｌ一（１＋仅３）Ｎ３３＝Ｏ［１＋仅３，（１＋仅２）ＩＮ３１＝（１＋ｄ３）Ｎ３３Ｎ３ｌ＝（１＋仅３）／Ｅ１＋仪３，（１＋ａ２）］Ｎ３３＝［（１＋ｄ３）（１＋ｏ【２）／（１＋ｄ２＋仅３）Ｎ３３
５ＨＰ２４、ＺＦ
５ＨＰ３０变速器是
由三排行星齿轮机构并联组合而成的，它的前两排与ＺＦ４变速器基本相同，第三排的布置看似简单却非常有特点，是利用太阳轮和齿圈两－１＂不同转速输入的变化实现各前进档的，其
行星架为总输出。
第一排行星齿轮机构：第一排太
１）１档速比
１档工作时，离合器ｃ。工作，使
第三排太阳轮为主动，第三排齿圈被自由轮Ｆ２制动（转速为０）。第一、二
如果Ⅱ２＝仅３＝２．５７，则：
Ｎ３ｌ＝［３．５７ｘ３．５７÷（３．５７＋２．５７）］
Ｎ３３＝２．１０Ｎ３３
排行星齿轮机构此时浮动，只有第三排起作用。代入方程：
Ｎ３ｌ＋仅３Ｎ３２一（１＋Ｑ３）Ｎ３３＝０Ｎ３ｌ＋ｄ３（０）一（１＋仅３）Ｎ３３＝０
或者直接将输入轴（太阳轮）的转速１０００ｒ／ｍｉｎ和经过１／（１＋仅２）减速
阳轮可被ｃ，驱动（倒档），也可被Ｂ。
制动；第一排齿圈与第二排行星架和
后齿圈的转速２８０ｒ／ｍｉｎ代入第三排
方程：
１０００＋２．５７（２８０）一３．５７Ｎ３３＝０
解得：Ｎ３１＝（１＋ａ３）Ｎ３３
第三排齿圈３个元件共体，可被Ｃ：
驱动，也可被Ｂ，和Ｆ２制动；第一排
根据资料１档速比为３．５７，也就是说（１＋ｄ３）为３．５７，则ｄ３为２．５７，
即：
解得：Ｎ３３＝（１０００＋７２０）÷３．５７＝４８１
２档速比Ｉ＝１０００＋４８１＝２．）３档速比
３档工作时，离合器Ｃ。继续工
行星架与第二排齿圈共体，可被Ｂ：
和Ｆ。制动。
１档速比Ｉ＝２．５７。
第二排行星齿轮机构：第二排太阳轮与第三排太阳轮共体，可被Ｃ。
驱动：第二排齿圈与第一排行星架共
估算齿圈ｚ：的齿数为９０齿，太
阳轮Ｚ。的齿数为３５齿。为了方便计
作，使第二、三排太阳轮为主动：制动器Ｂ。工作，使第一排太阳轮制动（转速为０）。类似ＺＦ４变速器２档的工
况，输出为（１＋仅１＋仅２）／（１＋仅２），第三排
算，再假定三排行星齿轮机构的齿轮参数相同，也就是仅，、仅：、Ｑ，均为２．５７（从计算结果来看，前两排的仪。、ｄ：
与第三排的仅，是不相同的）。
体，可被Ｂ：和Ｆ。制动；第二排行星
架与第一排齿圈和第三排齿圈３个
元件共体，可被Ｃ：驱动，也可被Ｂ，
和Ｆ：制动。
齿圈输入。
在第三排行星齿轮机构中，太阳
轮和齿圈均为主动，但两者的转速不同。假定太阳轮的转速为１，则齿圈
２）２档速比
２档工作时，离合器ｃ。继续工作，使第二、三排的太阳轮为主动；制
动器Ｂ：工作，使第
二排齿圈与第一排
第三排行星齿轮机构：第三排太阳轮与第二排太阳轮共体，。可被ｃ，
的转速为速比的倒数（１＋仅：）／（１＋ｄ。＋仪：）。代入第三排行星齿轮机构中：
Ｎ３１＋ｄ３Ｎ３２一（１＋仅３）Ｎ３３＝０
Ⅶｌ
ＩＵ
ｃ１
呲
ｃ２
¨ｎ｜ｉ｛
ＴＩ一丰ｌ＝
ｌ
行星架制动（转速为０）。在第二排行星齿
解得：Ｎ３１＋仅３［（１＋仪２）／（１＋仅２＋ｄ１）］
Ｎ３１一（１＋仅３）Ｎ３３＝０
ｌ
图１２
ＺＦ一５ＨＰ２４变速器结构示意图
－Ｉ
轮机构中，太阳轮为
主动，齿圈制动，行星架输出并传递给第三排齿圈。在第三
［１＋仅３（１＋仪２）／（１＋仅２＋ｄ１）］Ｎ３ｌ＝（１＋仅３）Ｎ３３
Ｎ３１＝（１＋仅３）／［１＋ａ３（１＋仅２）／（１＋ｄ２＋ｄ１）ＪＮ３３
排行星齿轮机构中，
万方数据
Ｎ３ｌ＝（１＋ａ３）（１＋Ｏｒ２＋ｄ１）／（１＋Ｏｒ２＋仅１）
＋Ｏｒ３（１＋仪２）Ｎ３３
Ｎ３ｌ＝（１＋ｄ３）（１＋Ｏｒ２＋仅Ｉ）／１＋ｄ２＋仪１＋
仪３＋ｏｔ２０ｔ３）Ｎ３３
或者直接将输入轴（太阳轮）的
转速１０００ｒ／ｍｉｎ和经过（１＋Ｏｒ２＋仪３）／（１＋ｏｒ２）减速后齿圈的转速４３９ｒ／ｍｉｎ代入第三排方程：
１０００＋２．５７（４３９）一３．５７Ｎ３３＝Ｏ
解得：Ｎ３３＝（１０００＋１１４０）÷３．５７＝
５９９
３档速比Ｉ＝１０００＋５９９＝１．６６４）４档速比
４档工作时，离合器Ｃ。继续工作，使第二、三排太阳轮为主动，此时
离合器Ｃ：接合，使第三排齿圈也为
主动。在第三排行星齿轮机构中，太阳轮和齿圈同步，都为主动，迫使行
星架的输出也同步，因此４档的速比Ｉ＝１，为直接档。
５）５档速比
５档是超速档，这种结构的超速档最为复杂，需用三排联立才能求出。５档工作时，改为离合器Ｃ：继续
工作，使第一、三排的齿圈和第二排
的行星架为主动，此时制动器Ｂ．工
作，使第一排太阳轮制动（转速为０）。三排联立，首先５－Ｙ析第一排，然后
是第二排，最后是第三排。
在第一排中，齿圈主动，太阳轮制动，行星架输出，速比是（１＋ｄ）／仪，
传递给第二排齿圈。为简化计算，设输入转速为１０００ｒ／ｍｉｎ，根据ｅｔ＝２．５７，
（１＋ＯＬ）／ｏｔ＝１．３８９，则输出转速为７１８ｒ／
ｍｉｎｏ
在第二排中，齿圈主动，转速为７１８ｒ／ｍｉｎ，行星架也主动，转速为
１０００Ｈｍｉｎ，太阳轮输出。代入方程：
Ｎ２ｌ＋２．５７×７１８—３．５７×１０００＝０
解得：Ｎ２ｌ＝３７５０—１８４５＝１９０５由于第二、三排太阳轮共体，再代入到第三排。在第三排中，太阳轮
主动，转速为１９０５ｄｍｉｎ，齿圈也为主动，转速为１０００ｒ／ｍｉｎ，行星架输出。
代入方程：
１９０５＋２．５７×１０００－３．５７Ｎ∞＝０
万
方数据ＡＵＴＯＭＯＢＩＬＥＭＡＩＮＴＥＮＡＮＣＥ
系习讲鏖
解得：Ｎ３３＝（１９０５＋２５７０）÷３．５７＝且不用断开输入和输出的动力传递，
１２５３
有利于快速换档和在ＣＶＴ（无级变速
即５档速比１＝１０００＋１２５３＝０．７９９
器）上运用，这些是它的优点。它的缺６）倒档速比
点是超速档和倒档比较复杂，必须三
这种结构的倒档也很复杂，也需
排联立才能获得。
用三排联立才能求出。倒档Ｉ作时，在上述计算中，由于ｄ。、ｄ：是按改为离合器ｃ，工作，使第一排太阳ｄ，（２．５７）假定的，因此２档、３档、５档轮主动，同时制动器Ｂ，工作，使第
和倒档的计算产生了较大的误差，这
一、三排齿圈和第二排行星架制动
说明仅。、仪：不是２．５７，但由于资料不
（转速为０）。同样，也是三排联立，首全，暂时无法更正。
先分析第一排，然后是第二排，最后
为了便于理解，下面将仅１、仪２、１２ｔ３
是第三排。
均简化为２（则１＋仅＝３），代入各档位在第一排中，太阳轮主动，齿圈的第三排行星齿轮机构方程中，说明制动，行星架输出，速比是１＋ｄ＝它们的变化情况（仍设输入轴转速为
３．５７，传递给第二排齿圈。如果太阳１０００ｒ／ｍｉｎ）。
轮转速为１０００ｒ／ｍｉｎ，则输出转速为
１档：
２８０ｒ／ｍｉｎｏ
１０００＋２ｘ（０）一３ｘ（３３３）＝Ｏ
在第二排中，齿圈主动，转速为
太阳轮输入，转速为１０００ｒ／ｍｉｎ；２８０ｒ／ｍｉｎ，行星架制动，太阳轮输出。
齿圈由于直接制动，转速为０；行星代入方程：
架输出，转速为３３３ｒ／ｍｉｎ。
Ｎ２１＋２．５７ｘ２８０－３．５７ｘ０＝０
２档：
解得：Ｎ２ｌ＝一７２０
１０００＋２ｘ（３３３）－３ｘ（５５５）＝Ｏ
即太阳轮转速为一７２０ｒ／ｍｉｎ。又
太阳轮输入，转速为１０００ｒ／ｍｉｎ；由于第二、三排太阳轮共体，再代入
齿圈转速提高至３３３ｆｆｍｉｎ（第二排行到第三排。
星齿轮机构中太阳轮转速为１０００ｒ／
在第三排中，太阳轮主动，齿圈
ｍｉｎ，齿圈由于直接制动，行星架输出制动，行星架输出。代入方程：
转速为３３３ｒ／ｍｉｎ）；行星架输出，转速
（一７２０）＋（０）一３．５７ｘＮ３３＝０
为５５５ｆｆｍｉｎ。
解得：Ｎ３３＝一２０２
３档：
即倒档速比Ｉ＝１０００＋（一２０２）＝
１０００＋２ｘ（６００）一３ｘ（７３３）＝０
一４．９８
太阳轮输入，转速为１０００ｒ／ｍｉｎ；由此可见，这种５档变速器的特
齿圈转速再提高至６００ｒ／ｍｉｎ（第二排
点是以最后一排行星齿轮机构为主，
行星齿轮机构中太阳轮转速为利用该排太阳轮和齿圈两个元件为
１０００ｒ／ｍｉｎ，第一排太阳轮制动，行星主动，行星架输出，通过１次制动、３架输出速比为（１＋ｄ１＋仅２）／（１＋仪２）＝５／次提速改变齿圈的转速来获得１～４
３，转速为６００ｒ／ｍｉｎ）：行星架输出，转档４个档位。同样，从４档换到５档
速为７３３ｒ／ｍｉｎ。
时，只需增大太阳轮的转速就能获得４档：
超速档。
１０００＋２ｘ（１０００）一３ｘ（１０００）＝０
其它两排行星齿轮机构只为齿太阳轮输入，转速为１０００ｒ／ｍｉｎ：圈或太阳轮改变转速服务，不传递主
齿圈由于离合器Ｃ：直接带动，转速要动力，因此这两排的齿轮模数可减为１０００ｒ／ｍｉｎ；行星架输出，转速为小规格，离合器或制动器的片数也可１０００ｒ／ｍｉｎ，为直接档。
少布置一点。由于只有第三排传递主５档：
要动力，其传递效率较高。这种结构（０）＋２ｘ（１０００）一３ｘ（６６６）＝０输入和输出的转动惯量变化较小，而
１６６６＋２×（６６６）一３ｘ（１０００）＝０
汽车维修２００８．２
行业资讯ＡＵＴＯＭＯＢｌＬ…ＭＥＮＡＮｃＥ
系、美系、日系车辆一统政府用车天下的局面．对于自主品牌的小排量汽
吝
注的交强险费率调整听证车来说无疑是一个福音。
３．节能环保型汽车认证制度２００８年，汽车行业将全面建立。
原油税率先按５％开征汽车燃油税将与此挂钩
燃油税开征箭在弦上，成熟的征收方案仍为“费
｜ｊ军篆妻懑兹意
即；Ｉ等实』｜彦耸的
ｊ
一
付相关条款的质疑，成为人们关注的焦点，修改《道路交通安全法》第七十六条相关条款势在必行，２００８年降低交强险费率已毫无悬念。
节能环保型汽车认证制度。由此按照季改税”，即取消现在的养路费，征收燃油税。这是财统一实施．统一认证规则、技术标准一政部副部长朱志刚在一篇名为《认真贯彻落实十七及合格评定程序，对进口车、国产车ｉ大精神，努力推进财政体制改革》的文章中透露的。统一认证标志。认证标志式样采用ｊｊ朱志刚表示，中国应当择机出台燃油税，燃油税和消统一的国家自愿性认证标志．同时在一耗的原油挂钩，ｇＮ上ｇ以起到推进资源节约的作标志旁附加面对用户的明示信息，消ｊ用。费者可通过认证标志查阅到认证机｜薹
所谓燃油税，即将现今普遍征收的养路费和其
五
｜｜ｊ；；囊黧巍嚣
：斡鬻篷蓄
构名称、汽车噪声、排放量等关键信≥它费用合并成燃油税，通过法律约定整合各部门ｒ．－Ｉ
ｏ、ｏ
自
≯的利益关系，从而最大限度地节省能源和基础设施
０
４．商用车燃料消耗量限值标准
ｊ开支。早在１９９４年，有关部门就正式提出开征燃油
１２月３日．国家发改委在其网ｊ税。１９９７年全国人大通过《公路法》，首次提出以“燃站上公布了《轻型商用车燃料消耗量≯油附加费”替代养路费等，拟于１９９８年１月１日起限值标准》，并称该标准将于２００８年薯实施，但有关燃油税实施的时间表一直是“只闻雷声２月１日起开始实施。该标准实施ｉ。响，不见雨点滴”。
后，将使我国汽车节能标准法规体系；
朱志刚同时透露，目前财政部已提出资源税改
日趋完善，其针对的主要对象是总质ｉ。革方案，其中把原油改革的税率定为１０％，先按５％量在３．５ｔ以下、９－１２座的轻型商用ｉ开征，同时将实行“从价计征”而提高计征额度，并将
－ｇ，在我国主要包括轻卡、轻客等。
５．缺陷产品召回管理条例
；原来不征收资源税的地热和矿泉水等资源列入征收
薹范围。
资源税是以各种自然资源为课税对象，为调节
２００４年．我国开始实施汽车召≯
回制度．并于当年召回汽车３２万余喾资源级差收入并体现国有资源有偿使用而征收的一辆。２００５年共召回汽车６万余辆。－：种税。目前，中国资源税征税品目有原油、天然气、２００６年共召回汽车３４万余辆．２００７誊煤炭、其它非金属矿原矿、黑色矿原矿、有色金属矿年共召回汽车５８万余辆．涉及１８个薯原矿和盐等。
我国现行资源税采取的是“从量计征”的方法，誊企业的２５种车型。
日前．中国国家质检总局已经完誊对课征对象分别以吨或立方米为单位，征收固定税
成了《缺陷产品召回管理条例（草篱额。拟改革的“从价计征”则是以产品金额为单位乘
案）》初稿的起草工作，预计今年内有萋以一定的税率来计算税额，此举可以将税收与资源望出台。
≯市场价格直接挂钩。
＿一
１０００＋２ｘ（０）－３ｘ（３３３）＝０（一６６６）＋２ｘ（３３３）一３ｘ（０）＝Ｏ（一６６６）＋２ｘ（０）一３ｘ（一２２２）＝０
星架减速输出，转速为一２２２ｒ／ｍｉｎ。
这种自动变速器的优点是，在换档过程中，不会出现其它变速器
在第一排中：太阳轮主动，转速为１０００ｒ／ｍｉｎ：齿圈制动，转速为０：行星架减速输出，转速为３３３ｒ／ｍｉｎ。
在第二排中：行星架制动，转速为０；齿圈主动，转速为３３３ｒ／ｍｉｎｉ太阳轮反向输出，转速为一６６６ｒ／ｍｉｎ。
在第三排中：太阳轮主动，转速为一６６６ｒ／ｍｉｎ；齿圈制动，转速为０：行
容易发生的一个档位已经脱开，另
一个档位还未完全接合，使发动机
瞬间失速的现象，因此其它变速器
在换档时需要通知发动机减少供油
量和点火提前角，威尔森变速器则
不需要这方面的协调，从而简化了换档操作程序。
（未完待续）
万方数据
自动变速器行星齿轮机构的速比计算
作者：作者单位：刊名：英文刊名：年，卷(期)：引用次数：
邓正思
汽车维修
AUTOMOBILE MAINTENANCE2008，(2)0次
本文链接：http://d.g.wanfangdata.com.cn/Periodical_qcwx200802029.aspx
下载时间：2010年3月31日
范文三：自动变速器行星齿轮机构的速比计算
自动变速器行星齿轮机构的速比计算
系列讲童AuMoBlLEMAlNTENANcE
自动变速器行星齿轮机构的速比计算 ?倒档
倒档公式:
※2385+2.385x(一1000)一3.385x (0)=O
[2385—2385—0]
一
2760+1.760×(0)一2.760×(一
1000)=O
[-2760+0+2760] 倒档时2档离合器及传动毂
制动,使前架后齿转速为0,前太阳 轮为主动件,转速为2385r/min,则 前齿后架为输出,转速为一lO00r/ min.实质上,也是前排行星机构工 作,后排行星机构解除.后太阳轮
转速为一2760r/min,由于1—2档制 动油缸已不工作,后太阳轮及制动 鼓可无约束地倒转(2760r/min),而 保证前齿后架输出为一lO00r/min. 虽然输入离合器设置了单向
离合器,但由于倒档时车速较低, 运行时间较短,故一般不考虑倒档 滑行.
另一个较特殊的需要说明的
是,4T65E型自动变速器在空档时 输入离合器是工作的,假设此时发 动机的转速为lO00r/min,也就是说 输入离合器的转速为1000r/min,由 于此时输出轴前齿后架有阻力还没 有转动,即转速为0,代入方程: 1000+2.385×(0)一3.385×(295)= O
1000] [1000+0—
519+1.760x(295)一2.760x(0)=O
[-519+519—0]
通过计算,此时前架后齿是以 295r/min运转,后太阳轮则是以一 519r/min倒转着,而1-2档制动鼓的 单向离合器是起作用的.这种现象是 串联式行星齿轮机构能实现无级起 口上海/邓正思
步的主要条件,利用后太阳轮及制动 鼓的倒转,起步时在后太阳轮的制动 过程中,逐渐由倒转到制动至0,使 前齿后架(输出轴)从更低速比逐渐 下降到1档速比,也就是在起步时使 车轮以比1档更低的速比逐渐降至 1档速比(2.921),使车辆起步更柔 和,更平稳.
1档进油油路采用输入离合器 油缸的进油口,无节流孔,使其油液 来得快;而1-2档制动油缸的进油口 有节流孔,使该油缸工作相对于前者
要慢一些,以达到无级起步的目的, 这种方法在重型汽车和工程机械上 应用广泛.
4.AG4型自动变速器(拉维
奈式)
上海大众帕萨特B5轿车即采用 这种变速器.拉维奈式行星齿轮机构 看似简单,但它的速比计算在双排组 合时却最为复杂.除了按标准公式代 入外,还应注意以下三点:
第一,它通过长行星齿轮将两排 行星齿轮机构连接起来,因此两组行 星齿轮机构既可以单排使用,也可以 交叉换位使用.如后太阳轮既可以与 后排齿圈共同使用,也可以交叉换 位,与前排齿圈(用前太阳轮替代)共 同使用:前太阳轮也可以与后排齿圈 共同使用.
第二,它有惰轮,一般为短行星 齿轮.当惰轮参与工作时,会使运动 方向发生变化,即由TF(+)变为负 (一),由负变为正.如方程中的太阳轮 传递给齿圈为负,但经过惰轮(短行 星齿轮)则变化为正;方程中的太阳 轮传递给行星架为正,但经过惰轮则 变化为负.
第三,在特定情况下,它的太阳 轮和齿圈可以相互替代工作.如有 的拉维奈式行星齿轮机构是由太阳
轮代替齿圈制动(AG4型),有的则 是由内齿圈代替太阳轮驱动(奔驰 7档09V型).注意:在替代时,除了 齿轮齿数对调外,与它们有运动关 系的元件(主要是行星架)的旋转方 向也相反,也是由正变为负,由负变 为正.
如图5所示,长行星齿轮顺时针 旋转,当太阳轮制动时,行星架也顺 时针旋转;当齿圈制动时,行星架则 逆时针旋转.在分析拉维奈式行星齿 轮机构的运动和计算其速比时,应特 别注意它们的齿轮替换和运动方向, 齿轮替换时其行星架的相当齿数也 应同时修正.
1)结构和齿轮参数
AG4型自动变速器是通过变矩 器的涡轮轴带动输入轴顺时针旋转, 齿圈输出先通过大齿轮向下与减速 器齿轮啮合,再通过齿轮轴向前传递 到差速器.
如图6所示,AG4型自动变速器 有两个太阳轮,大太阳轮的齿数为 18(前排),小太阳轮的齿数为14(后 排),长行星齿轮的齿数为1O,短行 星齿轮的齿数为9,后齿圈的齿数为 38.它取消了前齿圈,合并了两行星 架,简化了行星齿轮机构.
前太阳轮通过长行星齿轮与后
齿圈连接,后太阳轮则需通过短行星 齿轮和长行星齿轮的过渡才能与后 齿圈接触.它的离合器K,K:,K.(德 国车系用K代表离合器)和制动器 B,B:均为多片摩擦片式,其中离合 器K】与小太阳轮连接,K:与大太阳 轮连接,K.与共用的行星架连接.制 动器B:可对大太阳轮制动,B.可对
行星架制动.
图中未画出的离合器K.和自 由轮(单向离合器)F:作用在小太阳 轮连接件上,与K.并联,使前进1 档,2档,3档能滑行.F.作用在行星 架连接件上,在起步时取代制动器 B.,B.在强制1档时使用.
2)各档位的速比计算
?1档工作时:K.工作,使小太 阳轮为主动件,B.工作,使行星架制 动(转速为0,实际上是F.在起作 用).由于行星架固定,行星架上的各 齿轮均产生定轴旋转.
1档的传动路线为小太阳轮一 短行星齿轮一长行星齿轮一内齿圈, 旋转方向为正一反一正一正,即输 入,输出为同方向,成为普通齿轮传 动.
传动比公式为"速比=被动齿轮 齿数/主动齿轮齿数".如果是多级传
动,则为多级速比相乘.该变速器为 三级齿轮传动,则为三级相乘,即: 速比=短行星齿轮齿数/小太阳 轮齿数×长行星齿轮齿数/短行星齿 轮齿数×内齿圈齿数/长行星齿轮齿 数=内齿圈齿数/小太阳轮齿数 将各齿轮齿数代入,得
(9/14)X(10/9)X(38/10)=38114=
2.714
即:I=2.714
在拉维奈式变速器的资料中,I 为内齿圈齿数,S.为小太阳轮齿数 (后排),S:为大太阳轮齿数(前排). 也可用方程(1)直接解得,将S., I代入后排方程中:
S1Nl+IN2一(I+S1)N3=0 因为行星架制动,即N=0,所以 S1N1+IN2—0=0
N1=一I/SlxN2
又因为s.是通过惰轮短行星齿 .轮传递的,需改变旋转方向,即由"一" 改为"+",因此1档的速比为I/S.. ?2档工作时:K.继续工作,使 小太阳轮仍为主动件,动力经小太阳 轮一短行星齿轮一长行星齿轮,作同 方向旋转.此时B:工作,使大太阳轮 AUTOMOBILEMAINTENANCE
制动(转速为0),迫使长行星齿轮绕 着大太阳轮旋转(见图6),带动行星
架,内齿圈也同方向旋转.
拉维奈式变速器2档的传动可 分为两部分:第一部分是小太阳轮S. 驱动行星架I+S(减速);第二部分是 行星架I+S:驱动内齿圈I(增速),两 部分组合才组成小太阳轮驱动内齿 圈的2档传动.
注意:同一个行星架在两组中的 相当齿数是不一样的,前者是后排范 畴(I+S.),后者是前排范畴(I+S:).在 计算2档速比时也应分两部3-)-~t行, 各自计算后再组合相乘.
第一部分,先求出主动小太阳轮 S.与行星架I+S.的关系.用后太阳轮 s.与前齿圈I:组合的方法:在双排行 星机构方程中,采用交叉换位方式, 后太阳轮与前齿圈I:(无)交叉组合, 歹0出方程
SlN1+I2N2一(I2+S1)N3=0 再用前太阳轮s:制动代替前齿 圈I:制动,方程中的I:改为s:,即: S1Nl+S2N2一(S—-S1)N3=0 在该换位的行星齿轮机构中,太 阳轮(后)
主动,齿圈
(由前太阳
轮替代)制
动,行星架
输出.代入
方程得:
SlNl+
0一(S2+SI)
N3=0
解方
程得:
N1=
[(Sl+S2),
SlIN3
速比=
行星架相
当齿数?太
阳轮齿数
行星
架相当齿
j一
系讲座
数=太阳轮齿数+齿圈齿数(用前太阳 轮替代)
旋转方向:在公式中,太阳轮与 行星架是同向的,但s.是通过惰轮 (短行星齿轮)传递的,其旋转方向应 由"+"变为"一".又因为在用前太阳轮 代替前齿圈制动时,旋转方向又发生 了变化,又由"一"变为"+".通过二次 转换,旋转方向又重回为"+". 第二部分是前太阳轮s:与后齿 圈I的交叉组合关系.在方程中,前 太阳轮制动(转速为0),行星架主
动,后齿圈输出,是典型的行星齿轮 机构.解方程得:
S2Nl+IN2一(I+S2)N3=0 0+IN2一(I+S2)N3:0 N3=I/(I+S2)N2 旋转方向:第二部分是以前排大 太阳轮和后齿圈为主体而建立的方 程,没有惰轮,也不需要齿轮转换,因 此它的旋转方向没有变化,是一种超 速传递.
将第一部分与第二部分相乘,即 为2档的总速比:
N1={(s1+s2)ISl}×{I/(I+S2)}N2
薯眚簧寿鍪原方程中行星架的旋转方向齿圈及行星架的旋转方向原力程甲行星
架的旋转力向
图5拉维奈式行星齿轮机构旋转方向示意图
K3KlF
_-1
-
L-~B2亡=IB1
广\\【_JII【jilL芒一]L,, ,
:F1一._L..丁
上上
上T}口T
图6AG4型自动变速器结构示意图 汽车维修2007.8
系习讲童AUT0M0BlLlNTENANCE
=
I(Sl+S2)/Sl(I+S2)Nl 用I=38,Sl=14,s2=18代入:
Nl=38(14+18)/14(38+18)N2
=38x32/14x56N2=1.551N2
即:I=1.551
拉维奈变速器的2档公式非常 重要,因为采用拉维奈变速器的车辆 较多,拉维奈变形变速器也较多. AG4型自动变速器是用前太阳轮替 代前齿圈制动,也有用齿圈替代太阳 轮为主动的(奔驰七档变速器);AG4 型是齿圈输出,也有行星架输出的, 相对比较复杂,变化多端,应具体结 构具体分析,但都是以该替换公式的 思路为主导.
?3档工作时:K.继续工作,使
小太阳轮仍为主动,另一个主动件的 产生有两种形式,一种是无OD档, K2工作,使大太阳轮也成为主动件, 两个主动件由于齿数不同无法相对 转动,使整个行星齿轮机构咬住,齿 圈以同步输出(I=1);另一种是有OD 档(AG4型),除了K工作,使小太阳 轮为主动件外,K3工作,使行星架也 成为主动件,两个主动件同样使行星 齿轮机构咬住,齿圈以同步输出(I= 1).
?4档工作时:是采用前太阳轮 与后齿圈组成的交叉行星齿轮机构.
离合器K3继续工作,使行星架仍为 主动件,同时制动器B.工作,使大太 阳轮转速为0.代入方程(1): 0+IxN2一(I+S2)N3=O N3=38/(18+38)N2=O.679N2
即:I=0.679
也可以用I=/(1+)代入计算. 4档是超速档,速比小于1. ?倒档工作时:也是采用前太阳 轮与后齿圈组成的交叉行星齿轮机 构.K工作,使大太阳轮(前)为主动 件,此时制动器B也工作,使行星架 转速为0.代入方程(1): S2Nl+IxN2-0=0 Nl=-38+18N2=一2.111N2 即:I=-2.111
也可以用I=一I/S代入计算. 在4档和倒档中,只与前太阳轮 发生关系,与惰轮无关,也无相互替 代关系,因此旋转方向不受影响. 3)各档位滑行分析
由于1档是采用自由轮F.制 动,2,3档是以离合器K.串接的自 由轮F2完成滑行的.在以下分析中, 以AG4型自动变速器各档速比代入 方程,即:1档为2.714,2档为1.551, 3档为1.00,4档为0.679,倒档为一 2.111o
?1档:后太阳轮主动,行星架
制动,后齿圈输出.因为有两个太阳 轮,方程也对应有两组,一组是前太 阳轮与后齿圈交叉组合,另一组是后 排机构.输出轴的转速为1000r/min 时,各元件相应的转速为:
前太阳轮与后齿圈交叉组合: 18x(一2111)+38x(1000)一0=0 后排行星齿轮机构:14x(一2714) +[38x(1000)]一0=0
在后排行星齿轮机构中,因为有 短行星齿轮过桥,方向由"一"变为 "
+"
,输入轴及后太阳轮为正转
(2714dmin);前太阳轮无过桥,为反 转(2111r/min)o 虽然行星架制动,但长,短行星
齿轮是绕轴转动的,短行星齿轮反 转,长行星齿轮正转.若齿数为1O, 贝0:
转速=(10+14)x2714=1940dmin
1档滑行:假定滑行条件是输出 轴从1000r/min增加到1100r/min,则 其它元件的转速为:
前太阳轮与后齿圈交叉组合: 18X(-2111+11)+38X(1100)一(18+ 38)X(73)=O
后排行星齿轮机构:14x(一2714) +[38x(1100)]一(14+38)X(73)=0
1档滑行时,后太阳轮为主动
轮,不能受到影响,因此行星架从0 增加到73r/min,由于有自由轮F1, 允许行星架正转.再代入前排方程, 由于前太阳轮还未啮合,可以从一 2111r/min变为一2100r/min,滑行条件 满足.
强制1档只需将制动器B.参与 1档工作,使行星架无法增速,不能 滑行,即发动机制动.
目前也有许多拉维奈机构采用 后太阳轮驱动,用K.加F2和K.两 组离合器控制,正常1档用K.加F 组,保证1档有滑行;强制1档用K. 组,1档无滑行.这种结构也保证了2 档,3档的滑行.
?2档:后太阳轮主动,前太阳
轮制动,后齿圈输出.可分为两部分, 第一部分后太阳轮主动,前太阳轮替 代前齿圈制动,行星架输出;第二部 分前太阳轮与后齿圈交叉组合. 先分析第二部分,代入方程:
0+38x(1000)一(18+38)X(679)=
O
再分析第一部分,代入原始方
程:
14x(N1)+I2X(N2)一(14+I2)X(N3)
=O
由于用前太阳轮(18)替代I,将
方程中的I改为18,解得:
14X(1551)+18X(0)一(14+18)X (679)=O
2档滑行时也同样分为两部分, 前半部分当输出齿圈转速增加10% 时,前太阳轮与后齿圈交叉组合为: 0+38X(1100)一(18+38)X(679+ 68)=O
行星架输出转速也增加10%.再
代入后半部分,后太阳轮主动,前太 阳轮替代前齿圈制动,行星架输出. 将方程中的齿圈项用前太阳轮(18) 替代:
14X(1551+155)+18X(0)一(14+ 18)X(679+68)=0 由于行星架输出转速增加至
(679+68)r/min,迫使后太阳轮主动元 件也增加10%,为(1551+155)r/min,
因此不能保证2档滑行.如需2档滑. 行,必须在离合器K与主动元件后 太阳轮之间增配自由轮F.如需强制 2档,还需再增配K,直接带动后太 阳轮,实行强制2档.
(未完待续)
范文四：自动变速器行星齿轮机构的速比计算
系列讲座
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自动变速器行星齿轮机构的速比计算
□上海／邓正思
３）奔驰７档变速器分析
从以上速比计算可知，奔驰７档自动变速器是将变速行星齿轮机构分为前、后两个部分。蜗轮轴输出的动力可以直接带动前半部拉维奈中的后（小）齿圈，也可以通过离合器
合器各档位的工作，使其具有三种速比输出。
前半部的这种拉维奈行星齿轮机构，后齿圈输入，前齿圈制动，行星架输出，看起来复杂，分析后却很简单，只需将其后齿圈看作为前太阳轮即可。也就是说，对于前行星齿轮机构的太阳轮有两种可能：一种是４２齿的后太阳轮作为主动输入，通过长行星齿轮、短行星齿轮，当齿圈制动时，由行星架输出；另一种是８６齿的前齿圈作为主动输入，也是通过长行星齿轮、短行星齿轮，当齿圈制动时，由行星架输出。两者的区别在于，其速比的大小和方向不同。
可用制动器Ｂ１
大于后太阳轮输入的速比，即：
（１１４＋８６）／８６＝２．２７９α２＝
（４２＋８６）／８６＝１．４８８α１＝
简单地说，这种结构的１档速比大于２，２档速比小于２。
②奔驰７档变速器与拉维奈ＡＧ４变速器相比，两者都是通过长行
星齿轮输入，但一个在上、方向相反，一个在下。
在奔驰７档变速器中，太阳轮不输入动力，为后齿圈输入动力，它与后太阳轮加惰轮输入的旋转方向相同。同样，在该变速器中，前齿圈加惰轮制动时，行星架的旋转方向也等同于拉维奈ＡＧ４变速器中的前太阳轮制动。当然，由于齿轮齿数不同，替换它们的转速是不一样的。
该变速器的后半部为双齿圈输入机构，它的后齿圈与前拉维奈部的行星架常啮合，并有三种速比输入，
Ｋ２带动后半部双齿圈输入中的前
（大）齿圈。
前部为改进的倒置拉维奈装置，它只有一个太阳轮，
对其制动，也可用离合器Ｋ１使其与前（大）齿圈连为一体。前（大）齿圈可被制动器Ｂ３制动（转速为０），前（大）齿圈需通过短行星齿轮过桥才能与长行星齿轮连接。
一个行星架上安装有３个长行星齿轮和３个短行星齿轮，行星架作为常啮合的输出部件，用传动毂传送至后半部的后齿圈。由于制动器、离
表５
①速比方面：由于前齿圈的齿数
远大于后太阳轮，行星齿轮传动系统的α则大于后太阳轮的α，因此总的传动比１＋α也是前齿圈输入的速比
行星齿轮机构的参数
双齿圈输入部分
前排后排
是两个动力输入之一。它的前齿圈由
拉维奈部分前排
齿圈齿数
太阳轮齿数传动比系数α行星齿数
行星架当量齿数
后排
Ｋ２控制，或者与蜗轮输出轴连接，或
者不连接，也是动力输入之一。
前、后两排行星齿轮机构的齿数不一样，
所以α１＝７６／２８＝２．７１４，α２＝
表６
（长）（短）
１２８
各部分输出速比表
１１４／４６＝２．４７８。
前、后两齿圈同时输入动力，其中之一的转速是可以控制变化的，以改变输出转速，这类结构在自动化控
工作拉维奈部分档位
双齿圈输入部分
后排Ｈ部
前排Ｍ部
总速比
制系统中应用较多，但在轿车中采用较少，必须再用其它机构去控制后齿
２．０９１＋Ｉ②／Ｉ①
（１＋α）／α
２．４７８
（１＋α）／α（１＋α）／α（１＋α）／α
２．７１４
（１＋α）／α（１＋α）／α（１＋α）／α（１＋α）／α
１档２档３档４档５档６档７档
倒１档倒２档
２．２７９×１．４１８×１．３６８＝４．３７７１．４８８×１．４１８×１．３６８＝２．８５９１×１．４１８×１．３６８＝１．９２１－×－×１．３６８＝１．３６８１×１×１＝１０．８２００．７２８
（－３．７１４／２．４７８）＝３．４１６２．２７９×
（－３．７１４／２．４７８）＝２．２３１１．４８８×
圈的转速，如奔驰７档变速器采用了拉维奈机构，使变速器的结构更为复杂，只有高级轿车才使用。
它的前齿圈与后行星架连为一体，并由倒档制动器ＢＲ对其实施制动。前、后两个太阳轮可用离合器Ｋ３控制连接，也可用制动器Ｂ２使前太阳轮制动或前、后太阳轮一起制动。前行星架为常啮合的唯一输出轴。
１－１
（１＋α）／α
－１
两输入元件公式两输入元件公式
１
两输入元件公式两输入元件公式
１＋Ｉ②／Ｉ①１＋Ｉ②／Ｉ①
（１＋α）／α
－１／α－１／α
１＋α１＋α
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表７
档位
拉维奈部分
各档位执行元件工作表
双齿圈输入部分
速比
总速比
超速档为后齿圈转速低于前齿圈（６档、７档），先在后排中两元件输入，由于齿圈降速，由后排方程可知，后太阳轮必须提高转速。进而，前排中由于太阳轮的提速，使行星架也提高转速。
倒档是将前齿圈及后行星架制动（倒１档、倒２档），在后排中形成超速的倒档，再在前排将超速倒档降为减速倒档。这种结构可以有３个倒档，但倒３档的速比［－（１＋α）／α］在
Ｋ１Ｂ１○
１档２档３档４档５档６档７档
倒１档倒２档
Ｂ３
○
Ｋ２
２．２７９１．４８８１．００
（１．００）
Ｋ３○○○
Ｂ２○○○○
ＢＲ
速比
１．９２１１．９２１１．９２１１．３６８１．００００．８２００．７２８○○
１．３６１．３６
４．３７７２．８５９１．９２１１．３６８１．００００．８２００．７２８３．４１６２．２３１
○●○
○
○○
○
１．０００１．４８８２．２７９２．２７９１．４８８
○○○
○○○○○
１．５左右，相对于倒档来说速比过大，
因此没有采用。
还可以增加一种前行星齿轮机构单独工作的档位（４档），此时后排及拉维奈部不参与工作。
低速档和倒档是只有后齿圈输入，前齿圈不参与输入工作。前、后齿圈一起输入时为直接档和超速档，只
该变速器每个档位工作时都有
在ＢＲ与Ｂ２之间设置一手动操纵杆，向前使ＢＲ制动，向后使Ｂ２制动，向下使Ｋ３接合。唯一不能直接操纵的是Ｋ２，
只能用手动操纵阀杆改变油
路，使Ｋ２进油或回油。这种结构在其它手／自动一体的操纵机构中应用较多。
双齿圈输入行星齿轮机构可根据执行元件的工作输出低速档、直接档、超速档和倒档四种变化的转速。
低速档为两太阳轮制动（１档、２档、前排按先后用齿圈传３档），后、递给行星架的方式传动，速比为两组行星架与齿圈关系（１＋α）／α的乘积。
直接档为两齿圈输入，转速相同
（５档）。后排由于两元件转速相同，使后太阳轮、前太阳轮转速也相同，进而使前排中的两元件转速相同，迫使输出轴转速也相同。
３个执行元件工作，拉维奈１个，辛
普森２个。拉维奈每档位只有１个元件工作，可采用３位６通的滑阀，用大电流、小电流和不通电３个位置来操纵，或采用一个双作用油缸来操纵
２个制动器。
双齿圈输入机构是以Ｋ３为主，其它元件为辅，也可用２个滑阀或双作用油缸来操纵执行元件变换。
该变速器前半部拉维奈采用２个制动器（Ｂ１、（Ｋ１），Ｂ３）、１个离合器后半部辛普森也是２个制动器（ＢＲ、（Ｋ３），是一种对称布Ｂ２）、１个离合器置，中间是一个离合器Ｋ２。这种布置有利于安排手／自动一体化的操纵布局。前半部在Ｂ１与Ｂ３之间设置一手动操纵杆，向前使Ｂ１制动，向后使Ｂ３制动，向下使Ｋ１接合。同样，后半部
有这种工况是双齿圈输入状态。单前排齿圈输入是较高的低速档，是一种额外可利用的工作档位。
奔驰７档变速器是目前轿车变速器中最高级、最复杂的变速器，也有人称其为三排半７档变速器。
行星齿轮机构的参数见表５，由于笔者用于计算的变速器已拆卸多时，零件残缺不全，因此有些参数是估算的，仅供参考。各部分的输出速比见表６，各档位执行元件工作表见表７。
（未完待续）
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、ｑｃｗｘ＠ｓｉｎａ．）投稿。稿件应统一采用Ｗｏｒｄ文档，并以附
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大后，线条连续、清晰，没有毛刺和断条）。图片质量达不到要求的稿件，恕不能采用，见谅。
３．电子邮件的主题请用文章的标题，以避免稿件丢失，并方
便编辑选稿。希望作者不要重复投稿，在收到稿件后，编辑部会及时回复电子邮件，告诉作者稿件已收到。若没有得到回复，可用电子邮件或电话（０４３１－８５９０１０９７、０４３１－８５９０１３１０）查询。另外，有些作者将同一篇稿件分别投在两个信箱里，这样做没有必要，还易造成混乱，所以请投在一个信箱即可。
４．请作者认真对待所投的稿件，发送前应仔细检查核对，保证文章内容真实可靠，数据、图表准确。另外作者应保留底稿，以便于编辑与您核对文中的一些问题或数据等。
５．编辑要求作者修改稿件或作者认为先前的稿件有问题需要修改时，修改的部分请用蓝色字体标明，以便于编辑查找。本刊的用稿周期一般为２～３个月，需要时可致电编辑部查询。
６．作者应对所投稿件负责，避免抄袭和一稿多投，稿件发生版权纠纷等问题，责任由作者自负。
汽车维修编辑部
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２００８．４
４７
范文五：自动变速器行星齿轮机构的速比计算
系列讲座
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自动变速器行星齿轮机构的速比计算
□上海／邓正思
１０．奔驰Ｒａｖｉｇｎｅａｕｘ７档变速器
奔驰Ｒａｖｉｇｎｅａｕｘ７档自动变速器采用前半部为拉维奈的变形，后半部为辛普生的变形（双齿圈输入），这两种类型在其它车型中采用较少，其结构型式和速比计算方法与其它变速器均有所不同。它的主要档位属于在行星齿轮机构中有两个输入元件、一个输出元件的复合传递运动。
该变速器的结构如图１３所示。变矩器的输出动力由蜗轮轴传至变速器输入轴，动力输入到变速器后分为两部分：输入轴连接拉维奈的后内齿圈，
使后齿圈成为常啮合的主动
体制动，也可用离合器Ｋ１与太阳轮连成一体。前齿圈必须通过３个短行星齿轮才能与３个长行星齿轮啮合，所以前齿圈大于后齿圈。
拉维奈的后排是一组由太阳轮、小齿圈和长行星齿轮组成的标准行星齿轮机构，前排则为缺少太阳轮，但多出短行星齿轮的变形行星齿轮机构，也同样称拉维奈机构。
用长、短行星齿轮共用的行星架作为输出轴，连接变速器后半部双齿圈输入的后齿圈，使其成为由拉维奈机构驱动的主动件，也是双齿圈驱动之一。
如图１４所示，后齿圈为动力输入，行星架为动力输出，随着Ｂ１、Ｂ３、
公式：
Ｓ１Ｎ１＋ＩＮ２－（Ｓ１＋Ｉ）Ｎ３＝００＋２．０９Ｎ２２－３．０９Ｎ２３＝０
（３．０９／２．０９）Ｎ２３＝１．４８８Ｎ２３Ｎ２２＝
或直接用公式：
０＋８６×Ｎ２２－（４２＋８６）×Ｎ２３＝０
（１２８／８６）Ｎ２３Ｎ２２＝
即：速比Ｉ＝１．４８８
②当Ｂ３制动时，前齿圈被制动，
转速为０。其传递关系不同于帕萨特
Ｂ５轿车的２档，它是一种相反的周
转轮系，
用前齿圈替代后太阳轮制
动，同样可以完成行星齿轮机构的动力传递。在后排行星齿轮机构中，代入方程：
件；输入轴同时也可通过离合器Ｋ２带动后半部双齿圈输入的前齿圈成为主动件。
ＳＮ１＋Ｉ１Ｎ２－（Ｓ＋Ｉ１）Ｎ３＝０
由于用前齿圈Ｉ２替代后太阳轮
Ｋ１各自工作，可以有三种不同速比
的工况。为了便于计算，下面以拉维奈各齿轮的齿数为依据进行分析。前（大）齿圈齿数为１１０、后（小）齿圈为太阳轮为４２、长行星齿轮为２２、８６、
短行星齿轮为２３。这种结构由于模数较小，齿数相对较多。
前、后两排行星齿轮机构的传动比系数为：α（未采用），１＝１１０／４２＝２．６２
１）变速器的前半部
如图１４所示，变速器的前半部是倒过来的拉维奈结构，后（小）齿圈为输入，总的行星架为输出。它只有一个太阳轮，两个齿圈，一个行星架输出，而拉维奈ＡＧ４变速器是一个行星架，两个太阳轮，一个齿圈输出，两种结构类似但相反。
太阳轮可用制动器Ｂ１与壳体制动，也可用离合器Ｋ１与前齿圈连成一体。它的齿圈有两个，前齿圈大，后齿圈小。前齿圈可用制动器Ｂ３与壳
Ｂ１
Ｂ３
Ｓ，所以方程中的Ｓ用Ｉ２替代：
Ｉ２Ｎ１＋Ｉ１Ｎ２－（Ｉ２＋Ｉ１）Ｎ３＝０
因为Ｉ２Ｎ１＝０，所以方程改为：
０＋Ｉ１Ｎ２－（Ｉ２＋Ｉ１）Ｎ３＝０
又因为后齿圈为主动，行星架输出，解得：
（Ｉ２＋Ｉ１）／Ｉ１Ｎ３Ｎ２＝
将各齿轮齿数代入，则：速比Ｉ＝（８６＋１１０）÷８６＝２．２７９也可以写成：１＋１１０／８６＝２．２７９资料上的数据该档位速比即为
α２＝８６／４２＝２．０９。
①当Ｂ１制动时，太阳轮Ｎ２１转速
为０。在后排行星齿轮机构中，太阳轮制动，齿圈输入，行星架输出。代入
ＢＲ
Ｂ２
前（大）齿圈
制动
２．２７９，计算值与资料相符。
后（小）齿圈
主动
短行星轮
Ｋ１
Ｋ２
Ｋ３
长行星轮行星架
输出
图１３奔驰７档自动变速器结构示意图图１４奔驰７档变速器拉维奈部
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同理，也可以用后太阳轮与前齿圈构成的行星齿轮机构组，为：
其方程
出，即：
当Ｂ３工作时，将前（大）齿圈制动，速比为２．２７９；
当Ｂ１工作时，将太阳轮制动，速比为１．４８８；
当Ｋ１工作时，将太阳轮与前齿圈接合在一起，速比为１。
即：
系列讲座
一体，制动器Ｂ２可单独对前太阳轮制动，如果Ｋ３工作，则两个太阳轮同时制动。
用公式表示两组行星齿轮机构，（１＋α）Ｎ１３＝０Ｎ１１＋α１Ｎ１２－１（１＋α）Ｎ２３＝０Ｎ２１＋α２Ｎ２２－２或者：
Ｓ１Ｎ１＋Ｉ２Ｎ２－（Ｓ１＋Ｉ２）Ｎ３＝０
由于用主动轮后齿圈Ｉ１替代后太阳轮Ｓ１，所以方程中的Ｓ１用Ｉ１替代：
Ｉ１Ｎ１＋Ｉ２Ｎ２－（Ｉ１＋Ｉ２）Ｎ３＝０
因为Ｉ２Ｎ１＝０，所以方程改为：
２）变速器的后半部
变速器的后半部属于由辛普森改进的双齿圈输入类型的行星齿轮机构，在其它变速器中不常见，但在自动化控制中经常采用。
这种双齿圈输入的行星齿轮机构，当两齿圈的输入转速相等时，输出轴以直接档输出；当后齿圈的输入转速发生无级变化，同步时，
与前齿圈不
Ｚ１１Ｎ１１＋Ｚ１２Ｎ１２－Ｚ１３Ｎ１３＝０Ｚ２１Ｎ２１＋Ｚ２２Ｎ２２－Ｚ２３Ｎ２３＝０
式中Ｎ１２、Ｎ２２可以分别作为主动件输入动力，Ｎ１３作为输出轴。因前齿后架同体，所以Ｎ１２＝Ｎ２３。下面讨论Ｎ２２作为主动件时，离合器Ｋ３、制动器Ｂ２和ＢＲ的工作情况。
Ｉ１Ｎ１＋０－（Ｉ１＋Ｉ２）Ｎ３＝０
同样，解得：（Ｉ２＋Ｉ１）／Ｉ１Ｎ３Ｎ１＝
它是由行星架除以齿圈而得的，在这个行星架中的相当齿数原来应该是齿圈齿数加上太阳轮齿数，但在本式中是用另外的大齿圈替代了太阳轮。
本行星齿轮机构的旋转方向为，后齿圈主动，太阳轮（由前齿圈替代）制动，行星架输出，旋转方向如公式所示为正。当用前齿圈替代改变为后太阳轮时，旋转方向相反。又由于前齿圈的行星架有惰轮，又负负得正，因此行星架输出的旋转方向与后齿圈相同。
与帕萨特ＡＧ４变速器２档相比，ＡＧ４的２档是齿圈输出，而在本例中却是行星架输出。采用这种方法，使输出速比增大，二者虽然同为拉维奈，但结构差别较大，前部的太阳轮与齿圈位置正好对调。
①当Ｋ３、Ｂ２同时工作时，Ｋ３使
前、后两个太阳轮连为一体，Ｂ２使二者制动，Ｎ１１、Ｎ２１的转速都为０，速档传动的动作。
式中Ｎ２２为主动件，动力从后齿圈→后行星架，
后行星架与前齿圈
连体，再从前齿圈→前行星架输出。两级均是太阳轮转速为０，
齿圈主是低
输出轴随之发生反向无级
变速；当后齿圈输入定量减速变化奔时，输出轴则产生定量增速档位。驰７档变速器是利用后者，级变速。
双齿圈输入行星齿轮机构可根据执行元件的工作输出低速档、直接档、超速档和倒档四种变化转速，低速档为两太阳轮制动（１档、２档、
而非无
动，行星架输出。由于两级齿轮传递方式相同，系，
是前、后两级相乘的关
３档），直接档为两齿圈以相同转速
输入（５档），超速档为后齿圈转速（６档、低于前齿圈７档），倒档为前齿圈及后行星架制动（倒１档、倒２档）。此外，还可以增加一种前行星（４档）。齿轮机构单独使用的档位
两排行星齿轮机构的参数并不相同，查表得到两排行星齿轮机构中齿圈和太阳轮的齿数，可知其传动比系数为：α１＝７６／２８＝２．７１４，α２＝１１４／４６＝
也就是若干级相乘的第一种工速比Ｉ＝（１＋α）÷（１＋α）÷αα１１×２２如果用αα１＝２．７１４、２＝２．４８代入：速比Ｉ＝（３．７１４／２．７１４）×（３．４８／
况关系。
２．４８）＝１．３６８×１．４１８＝１．９２１
当前半部的拉维奈输出三种不同转速时，本工况也相应可变换三种速比，分别为１档、２档、３档。
当Ｂ３工作时（前齿圈制动）：
③当Ｋ１接合时，使前齿圈与唯
一的太阳轮连成一体，由于在前排行星齿轮机构中，
太阳轮与前齿圈同
体，也就是转速相同，迫使行星架也与二者同速（直接档）。在后排行星齿轮机构中，后齿圈为主动件输入，但行星架与太阳轮同速，也迫使后齿圈以整个机构同速的直接档转速传递给行星架。
即：Ｎ２２＝Ｎ２３＝１
从以上计算可知，这种倒置的拉维奈机构，当小的后齿圈作为主动件输入动力，行星架输出动力时，行星架根据该机构中的制动器、离合器的不同工作状态有三种不同的速比输
２．４７８。
前排齿圈和后排行星架制成一体（前齿后架），可用离合器Ｋ２接合后由变速器输入轴带动成为主动件，也可以用倒档制动器ＢＲ实施制动，使其转速为０；后排齿圈单独为一个元件，由前部的拉维奈行星架直接、常啮驱动成为主动件；前排行星架单独为一个元件，作为常啮且唯一的输出轴输出动力；前、后两个太阳轮分别设置，可用离合器Ｋ３使两者连成
２．２７９×１．９２１＝４．３７７，即１档速比Ｉ＝４．３７７；
当Ｂ１工作时（太阳轮制动）：
１．４８８×１．９２１＝２．８５９，即２档速比Ｉ＝２．８５９；
当Ｋ１工作时（前齿圈与太阳轮接合）：１×１．９２＝１．９２，
即３档速比Ｉ＝
１．９２。
②前半部拉维奈的Ｋ１在３档工
作后将维持该工况至４档、５档。由双齿圈输入后半部的离合器、制动器
２００８．３
４５
系列讲座
变换。
ＡＵＴＯＭＯＢＩＬＥＭＡＩＮＴＥＮＡＮＣＥ
入转速大于后齿圈时，输出轴将超速输出，前两者的转速差越大，后者的超速越多，如果前两者的转速差是无级上升的，
则后者也为无级变速上
轴、行星架的假定转速代入单列方程中：
（２２７９）－３．７１４×（Ｎ１３）＝２．７１４×
（１０００）－３．４７８×（２２７９）２．４７８×
４档时Ｋ２工作，除了拉维奈行
星架带动后齿圈外，也使输入轴直接带动前齿圈同时参加工作。另外，Ｂ２也工作，
使前太阳轮制动（转速为
升。同理，当后齿圈的转速大于前齿圈时，则输出轴的转速降低。
奔驰７档变速器的后齿圈是两种转速的定级减量，因此其前行星架输出轴为两次定级增速。
下面④、⑤两项讨论的是两种超速档位的动力传递，⑥、⑦两项讨论的是两种倒车档位的动力传递。
后④超速档有两种形式，即前、齿圈转速不一样的传递方式，其一是前半部拉维奈的Ｂ１工作，使太阳轮制动，
在后半部双齿圈输入的公式
中，由于有两种转速输入，所以：
（１＋α）Ｎ１３＝０Ｎ１１＋α１Ｎ１２－１（１＋α）Ｎ２３＝０Ｎ２１＋α２Ｎ２２－２
此时Ｋ３工作，使两个太阳轮连为一体，即Ｎ１１＝Ｎ２１。由于两个太阳轮转速相等，可将联立方程改变为单列方程：
（１＋α）Ｎ１３＝α（１＋α）α１Ｎ１２－１２Ｎ２２－２
－３．７１４Ｎ１３＝２．４７８×１０００－２．７１４×
（２２７９）－３．４７８×（２２７９）
（６１８５－２４７８＋７９３１）÷Ｎ１３＝３．７１４＝（１１６３８÷３．７１４）＝３１３３
０），但Ｋ３解除，使后太阳轮不参与工
作，后排行星齿轮机构解除。这样一来，在前排行星齿轮机构中，前齿圈主动，前太阳轮制动，前行星架输出。代入前排方程：
）Ｎ１３＝００＋αＮ１２－（１＋α解得：Ｎ１２＝（１＋α）／αＮ１３
７档速比Ｉ＝Ｎ１２／Ｎ１３＝２２７９÷３１３３＝０．７２８
也可用公式：
输出轴转速变化
数＝两输入轴转速差×（）求出二α／１＋α者的关系。
＝３．７１４／２．７１４＝１．３６８
即：４档速比Ｉ＝１．３６８。
此时，后排行星齿轮机构中的太阳轮由于无约束而解除，力，态。
不传递动
⑥倒２档由于速比要求一般，所
以前半部拉维奈应降低传动速比，改变为Ｂ１工作，使太阳轮制动，行星架输出（速比为１．４８８）至后齿圈。在后半部双齿圈输入中Ｋ２脱开，只有后齿圈为主动元件，另外，倒档制动器
前部拉维奈也同样处于解除状
③５档为直接档，Ｋ１、Ｋ２继续工
作，以输入轴的转速同时传送到前、后齿圈。同时，Ｋ３也工作，但Ｂ２解除，使前、后太阳轮连成一体。由于前齿后架是连体，后排行星齿轮机构中的后齿圈与后行星架同步，迫使第三元件即后太阳轮也同步，后太阳轮由于
ＢＲ工作，使后行星架制动。在后排行
星齿轮机构中，齿圈主动，行星架制动，太阳轮输出。代入后排方程：
Ｎ２１＋α２Ｎ２２－０＝０Ｎ２２＝－１／α２Ｎ２１
此时Ｋ３工作，使两个太阳轮连为一体。在前排行星齿轮机构中，前齿圈制动，前太阳轮主动，前行星架输出。代入前排方程：
）Ｎ１３＝０Ｎ１１＋０－（１＋α１解得：Ｎ１１＝（１＋α）Ｎ１３１
将三项相乘，得出倒２档的速比为：
（－１／α）×（１＋α）Ｉ＝１．４８８×２１
（－３．７１４／２．４７８）＝－２．２３＝１．４８８×
Ｎ２３
为了计算方便，设拉维奈部行星架（即后齿圈）的输出转速为１０００ｒ／（即前齿圈）的转速为ｍｉｎ，则输入轴
Ｋ３接合，使前太阳轮也同步。
在前排行星齿轮机构中，由于前太阳轮与前齿圈同步，迫使前行星架的输出也同步，使整个双排行星齿轮机构都同步，以Ｉ＝１输出。５档是该变速器的直接档，即：５档速比Ｉ＝１。
从５档开始，双齿圈有变化输入开始发挥其优越性，当前齿圈的输入转速大于后齿圈的输入转速时，前行星架的输出转速会增加；当前齿圈的输入转速小于后齿圈的输入转速时，前行星架的输出转速会减少。这种布置对于多档、多级超速或减速、滑行提供了良好条件，滑行功能只不过是前、后两个齿圈有转速差而已，只需在两太阳轮轴套之间为滑行设置一个单向离合器，就可以保证前排行星架（输出轴）有滑行。
这种结构用在自动化控制系统中，当前、后齿圈的输入转速相等时，输出轴以直接档输出；当前齿圈的输
１４８８ｒ／ｍｉｎ，代入方程：
（１４８８）－３．７１４×（Ｎ１３）＝２．７１４×
（１０００）－３．４７８×（１４８８）２．４７８×
前齿后架为一体，Ｎ１２、Ｎ２２、Ｎ２３均为已知数，代入方程：
－３．７１４Ｎ１３＝２．４７８×１０００－２．７１４×１４８８－３．４７８×１４８８
解得行星架的输出转速为：（４０３８－２４７８＋３．７１４×Ｎ１３＝１４８８）÷
⑦倒１档由于速比要求较大，前
半部拉维奈再降低传动比，为Ｂ３工作，使前（大）齿圈制动，行星架输出（速比为２．２７９）至后齿圈。后半部双齿圈输入仍以⑥的工况，即Ｋ２脱开，
３．７１４＝６７５３÷３．７１４＝１８１８
解得输出轴的转速后，与输入轴转速之比即为６档的传动比：
ＢＲ制动，前齿后架转速为０，动力从
后齿圈倒转传给后太阳轮；Ｋ３接合，使前、后太阳轮连为一体，再传至前排行星齿轮机构，由前行星架输出。速比仍为三项相乘，即：
（－３．７１４／２．４７８）＝－３．４１６Ｉ＝２．２８×
（未完待续）
Ｉ＝Ｎ１２／Ｎ１３＝１４８８／１８１８＝０．８１８４⑤超速２档是前半部拉维奈的
（大）齿圈制动，当行星Ｂ３工作，使前
架输出转速为１０００ｒ／ｍｉｎ时，输入轴的转速为２２７９ｒ／ｍｉｎ。由于其它执行元件的工作与④的工况相同，将输入
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