自动变速箱的工作原理是怎样的可以详细说一说吗

小编为你带来自动变速箱的工作原理的详细解说。

变速箱基本简述

大多数现代自动变速箱都有一组齿轮，称为行星齿轮系或行星齿轮系。行星齿轮组由一个称为太阳轮的中心齿轮 、一个带有内齿轮齿的外圈 （也称为环面或 齿圈 ）和两个或三个称为行星齿轮的齿轮组成，它们在太阳轮和齿圈之间旋转。该传动系耦接至成为一个机构变矩器，其充当之间的流体驱动发动机和变速器 。如果太阳轮被锁定并且行星架由行星架驱动 ，则输出来自齿圈，从而实现速度增加。如果齿圈被锁住而太阳轮被驱动，则行星齿轮通过行星架传递驱动力并降低速度。当动力输入到太阳轮并且行星架被锁定时，齿圈被驱动，但反向传递驱动。为了在不改变速度或旋转方向的情况下实现 直接驱动，太阳被锁定在齿圈上，整个装置作为一个转动。

变速箱工作原理

扭矩转换器是作用就像一个流体连接离合器 ，不同之处在于驱动器是由液压压力 。随着发动机转速的增加，通过叶轮叶片作用在液压流体上的离心力将扭矩或转向力传递到涡轮机。中央反应器通过将流体重新引导回叶轮以在低速时提供更高的扭矩来转换这种转向力。一旦发动机加速并产生更多功率，对这种扭矩放大的需求就会减少，反应堆会飞速运转。然后变矩器充当流体飞轮，将发动机连接到变速箱。同样的效果也可以通过将行星齿轮锁定到行星架上来实现。大多数自动变速箱具有三个前进速度，并使用两组行星齿轮。行星齿轮系的锁定顺序是通过液压操作 制动 带或多片离合器实现的。带子围绕齿圈收紧以防止其转动，离合器用于锁定太阳齿轮和行星。压力建立和释放的正确顺序由液压阀的复杂布置以及响应发动机负载、道路速度和节气门开度的传感器控制。一种与油门相关联的机制 - 称为强制降档 - 用于实现快速加速的换挡。当您 突然完全踩下油门时，几乎立即选择了较低的挡位。大多数自动变速箱都有一个超驰系统，因此驾驶员可以根据需要保持低速档。

自动变速器根据汽车速度、发动机转速、动力负荷等因素自动进行升降档位，不需由驾驶者操作离合器换档，使用很方便。特别在交通比较拥挤的城区马路行驶，自动变速器体现出很好的便利性。自动变速器比手动变速器复杂得多，有很多方面不相同，但最大的区别在于控制方面。手动变速器由驾驶员操纵档位，加档或减档由人工操作，而自动变速器是由机器自动控制档位，变换档位是由液压控制装置进行的。

以一个典型的自动变速器为例，液压控制装置根据节气门（油门）开度和变速器输出轴上输送来的信号控制升降档。根据节气门开度变化，液压控制装置中的调节阀产生与加速踏板踏下量成正比的液压，该液压作为节气门开度“信号”加到液压控制装置；另外有装配在输出轴上的速控液压阀可产生与转速（车速）成正比的液压，作为车速“信号”加到液压控制装置。因此，就有节气门开度“信号”和车速“信号”，液压控制装置根据这两个“信号”自动调节变速器油量，从而控制换档时机。

也就是说在汽车驾驶中，驾驶员踏下加速踏板（油门踏板），控制节气门开度和汽车的行驶速度（变速器输出轴转速），就能自动控制变速器内的液压控制装置，液压控制装置会利用液力去控制行星齿轮系统的离合器和制动器，以改变行星齿轮的传动状态。

自动变速器的核心控制装置是液压控制装置，液压控制装置由油泵、阀体、离合器、制动器以及连接所有这些部件的液体通路所组成。关键部件是阀体，因此它是自动变速器的控制中心。阀体的作用是根据发动机和底盘传动系的负载状况（节气门开度和输出轴转速），对油泵输出到各执行机构的油压加以控制，以控制液力变矩器，控制各离合器和制动器的结合与分离实现自动换档。

以上是自动变速器的基本控制形式，如果是电子控制自动变速器，就要在上述基础上增加电磁阀，ECU（电控单元）借助电磁阀控制自动变速器工作过程。ECU 输入电路接受传感器和其它装置输入的信号，对信号进行过滤处理和放大，然后转换成电信号驱动被控的电磁阀工作。因此，电子控制自动变速器就要增加节气门位置传感器、车速传感器、水温传感器、液压温度传感器、发动机转速传感器、档位开关、刹车灯开关等数字信号汇入ECU，从而使得ECU精确控制电磁阀，使换档和锁止时间准确，令汽车运行更加平稳和节省燃油。

（1）功用

①变换排挡，改变传动系的传动比，达到变扭变速的目的，使农用车获得所需的行驶速度和驱动力。

②实现倒挡，使农用车能倒退行驶。

③实现空挡，使农用车能在发动机不熄火的情况下长时间停车，同时也便于发动机的启动。

（2）结构与工作原理

目前，农用车上采用的变速箱大多为两轴式和三轴式有级式变速箱。

①两轴式变速箱。图3-85是一两轴式变速箱结构示意图，具有两根主要轴（不包括倒挡轴）。发动机通过离合器与第一轴1相连，第二轴6将动力传给后桥。第一轴的花健上装有滑动齿轮2和3，第二轴上装有固定齿轮8。当变速杆拨动第一轴上的滑动齿轮移动时，使其与第二轴6上的相应的固定齿轮啮合，就得到不同的挡位。具体来说，滑动齿轮2左移，得第1挡，右移得第2挡，滑动齿轮3左移得第3挡，右移得到倒挡。由此共可得到3个前进挡1个倒退挡。3个前进挡中，第1挡传动比最大，输出扭矩最大，输出转速最小，即车辆行驶速度最低，第Ⅲ挡为最高前进挡，其传动比最小，输出扭矩最小，输出转速最大，车辆行驶最快。倒挡时，动力从滑动齿轮3经过倒挡齿轮5再传到倒挡从动齿轮7，由于增加了一对啮合齿轮，使第二轴的旋转方向与前进挡相反，因而可以改变车辆的行驶方向，实现倒退行驶。

图3-85 两轴式变速箱结构示意图

1第一轴 2、3滑动齿轮 4变速箱壳体 5倒挡轴和倒挡齿轮 6第二轴 7倒挡从动齿轮 8固定齿轮

这类变速箱的前进挡工作时只有1对齿轮啮合，因此传动效率高，结构简单。但传动比不能过大，挡数不能过多。

②三轴式变速箱。三轴式变速箱具有三根主要轴：第一轴1、第二轴5和中间轴6（图3-86）。第二轴前端浮动支承在主动齿轮2内。第一轴上的主动齿轮2与中间轴上的齿轮8常啮合。当移动第二轴上的滑动齿轮3和4分别与中间轴上的3个中间齿轮7啮合时，可得到3个挡位。由于这3个挡位的传动比是经过两对齿轮啮合得到的，因此其传动比可比两轴式变速箱的大一些。另外，滑动齿轮3向左移动与常啮合主动齿轮2啮合时，第一轴的扭矩直接传给第二轴，故称为直接挡。直接挡的传动比等于1，其传动效率最高，所以，三轴式变速箱可具有较多的挡位，在农用车上应用较广泛。

图3-86 三轴式变速箱结构示意图

1第一轴 2常啮合主动齿轮 3、4滑动齿轮 5第二轴 6中间轴 7中间齿轮 8常啮合从动齿轮

图3-87所示是某四轮农用车变速箱的结构图。

图3-87 变速箱总成

1离合箱壳 2前盖衬垫 3中间轴轴承 4分离拨叉 5第一轴 63、4挡滑动齿轮 7第二轴 8倒挡保险总成 9换挡摆杆 10变速箱盖 11换位摆杆 121、2挡滑动双联齿轮 13后盖 14里程表主动齿轮 15中间轴 162挡主动齿轮 17常啮合被动齿轮和3挡主动齿轮 18倒挡齿轮 19变速箱壳体

这是一个三轴式变速箱，操纵变速杆拨动不同的滑动齿轮进行换挡，可以得到4个前进挡和1个倒退挡，各挡的齿轮位置和啮合状况如图3-88所示，图中的箭头表示了动力的传递路线和方向。

图3-88 变速器各挡位的简图

（a）空挡位置（b）1挡位置（c）2挡位置（d）3挡位置（e）直接挡位置（f）倒档位置 1第一轴2第一轴齿轮32、4挡齿轮42挡齿轮 51挡齿轮6第二轴7中间轴1挡齿轮8倒挡小齿轮 9倒挡大齿轮10中间轴2挡齿轮11中间轴2挡齿轮 12中间轴齿轮体13中间轴常啮合齿轮

当变速箱变速杆在空挡位里，如发动机在运转，而离合器接合时，变速箱第一轴和中间轴上的齿轮体亦随之转动，但是不与第二轴上的齿轮相啮合，因而第二轴和第二轴上的齿轮是不转动的（图3-88a）。

变速杆在第1挡位置时，拨叉将第二轴上的1、2挡齿轮体向后拨动，则1、2挡齿轮体上的大齿轮（齿轮5）与中间轴上的最小齿轮（齿轮7）相啮合。由于第一轴的齿轮与中间轴上的齿轮体经常啮合，因而驱动第二轴上的1、2挡齿轮体转动，于是第二轴亦随之转动，但由于齿轮的传动比大，此时转动的速度很慢（图3-88b）。

变速杆在第2挡位置时，拨叉将第二轴上的1、2挡齿轮体向前拨动，则1、2挡齿轮体上的小齿轮（齿轮4）与中间轴上的齿轮（齿轮10）相啮合。第一轴通过中间轴驱动第二轴上的1、2挡齿轮体转动，第二轴随之转动，但由于齿轮的传动比较大，此时转动的速度较慢（图3-88c）。

变速杆在第3挡位置时，拨叉将第二轴上的3、4挡齿轮体3向后拨动，则3、4挡齿轮体上的外齿轮与中间轴上的齿轮（齿轮11）相啮合。第一轴通过中间轴驱动第二轴上的3、4挡齿轮体转动，第二轴亦随之转动，但由于齿轮的传动比减小，此时转动的速度较快（图3-88d）。

变速杆在第4挡位置时，拨叉将第二轴上的3、4挡齿轮体3向前拨动，3、4挡齿轮体上的内齿轮与第一轴上的小齿轮2相啮合，即第一轴与第二轴直接连接而转动，其齿轮的传动比最小（等于1），此时转动的速度最快（图3-88e）。

变速杆在倒挡位置时，拨叉将倒挡轴上的齿轮体向前拨动，倒挡轴上的一个较大齿轮（齿轮9），与中间轴上的最小齿轮（齿轮7）相啮合，另一个较小的齿轮（齿轮8），与第二轴上最大的齿轮（齿轮5）相啮合。第一轴通过中间轴驱动倒挡齿轮转动，又带动第二轴上的齿轮体以相反方向转动，于是第二轴就以与前进挡相反的方向随之转动（图3-88f）。

汽车的变速箱工作原理是利用不同的齿轮组合从而产生变速变距以致达到调整速度的作用。

汽车的变速箱分为自动变速箱以及手动变速箱两种，手动变速箱的工作原理如上所述，是通过不一样的齿轮组合产生变速变距，发动接的动力输入轴是由一根中间轴来完成的，与动力输出轴是间接连接的。而自动变速箱则是通过液力变扭器、行星齿轮以及液压操控系统三者组合，经过液力传递和齿轮组合来做到变速变距，可以根据油门踏板的多少以及车速的变速，自动的做到变速，我们只用操控加速踏板来改变车子的速度就可以了。

变速器由变速传动机构和操纵机构组成；变速器的工作原理是变速箱内有多组传动比不同的齿轮副，而汽车行驶时的换档行为，也就是通过操纵机构使变速箱内不同的齿轮副工作。如在低速时，让传动比大的齿轮副工作，而在高速时，让传动比小的齿轮副工作。

变速器的正确操作方法如下：

1、稍加油门。在换挡（加挡）前先转动油门把油门开大些，通过加一定量的油，使发动机备足适量的动力，以保障加挡过程中车速不致降低；

2、关闭油门。在稍许加油之后迅速把油门关掉，即用右手将油门转把向前下方一转到底；

3、迅速握紧离合器握把。几乎在关闭油门的同时，用左手4个手指（拇指仍握在转向把上不动）握紧离合器握把一握到底，尽快地把离合器脱开，为换挡做好准备；

4、踩下脚变速踏杆。左手握住离合器握把后，立即用左脚脚掌或脚后跟踩一下脚变速踏杆后踏杆，换到高速挡位。蹬的力量要恰到好处，动作要干净利落，切忌拖泥带水，更不可连续蹬踏；

5、均匀地放松离合器握把。左脚后跟踏下变速后踏杆后，左手立即松开离合器握把，及时平稳地接合已脱开的离合器，使发动机动力迅速传到后传动器上，为提高车辆行驶速度做好准备；

6、加大油门。当左手放开离合器握把之后，右手将油门转把及时地向下后方转动，使关闭着的油门打开，开度要适中，不可过大或过猛。

法士特8档变速箱的原理:手动变速箱主要由齿轮和轴组成，通过不同的齿轮组合产生变速变矩;而自动变速箱AT是由液力变扭器、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，直接输入发动机动力传递扭矩和离合作用。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，一台主动风扇吹出的风力会带动另一台被动风扇的叶片旋转，流动的空气--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以提高液体的传递效率。由于液力变矩器自动变速变矩范围不够大且效率偏低法士特8档变速箱的操作方法是。

机械式变速箱主要应用了齿轮传动的降速原理。

简单的说，变速箱内有多组传动比不同的齿轮副，而汽车行驶时的换档行为，也就是通过操纵机构使变速箱内不同的齿轮副工作。如在低速时，让传动比大的齿轮副工作，而在高速时，让传动比小的齿轮副工作。

变速器由变速传动机构和操纵机构组成，有些汽车还有动力输出机构。传动机构大多用普通齿轮传动，也有的用行星齿轮传动。普通齿轮传动变速机构一般用滑移齿轮和同步器等。

变速器结构特点

简单式变速器有效率高、构造简单使用方便的优点，但档数少，i变化范围小(牵引力、速度范围小)，只宜在档数不多的某些车工采用。若增加i的范围，则使变速器尺寸加大，轴跨度增加，为了既增加档数又不使轴跨度过大，可采用组成式变速器。

所谓组成式变速器，通常由两个简单式变速器组合而成，其中档数较多的称为主变速器，较少的称为副变速器。

百度百科-变速器

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