自动变速器执行机构的结构与原理.pdf

自动变速器执行机构的结构与原理--第1页

自动变速器执行机构的结构与原理

1、单向离合器

在汽车自动变速器执行机构中，

除湿式多片离合器外，还有一种起单向

止动作用的单向离合器。它可以是滚子

式的，也可以是楔块式的。一般来说，

前者使用得更为普遍一些。当然，在自

动变速器中，单向离合器的使用还不仅

仅局限于执行机构，例如，在液力变矩

器的导轮支承处，也采用了单向离合器。

1)滚子式单向离合器

滚子式单向离合器由外围、滚子、

弹簧和内圈组成，滚子数目通常为6—8

个。工作过程中，若单向离合器的外圈

相对于内圈沿逆时针方向转动，那么，

滚子便在具有凸轮型线的开口槽中向大

端移动并压缩弹簧。这时，单向离合器

不会出现锁止现象，而允许外圈转动，

也就是说，图示的单向离合器在任何时

候都允许其外圈相对于内圈作逆时针转

动。换一种说法，即允许其内圈相对于

自动变速器执行机构的结构与原理--第1页

自动变速器执行机构的结构与原理--第2页

外圈作顺时针转动。

但在工作过程中，若单向离合器

的外圈试图相对于内圈沿顺时针方向转

动，那么，滚子便在开口槽中向小端移

动，楔入内、外圈之间，将两者锁住，

与此同时，还可以在两者之间传递扭矩。

此刻，弹簧的作用是改善滚子最初的楔

入动作，一旦滚子楔入开口槽的小端，

则单向离合器出现锁止，从而不允许其

外圈相对于内圈作顺时针转动，或内圈

相对于外圈作逆时针转动。

外圈与滚子的接触面制成凸轮型

线表面，并具有一定的楔入角。在现有

结构中，此角一般为6度—8度。考虑

到机加工误差及使用中磨损的影响，为

在接触区段保持不变的楔入角，常将开

口槽的凸轮表面型线加工成对数螺旋

线。

滚子式单向离合器工作时，最大

接触应力发生在滚子与内、外圈的接触

处。严格地讲，由于滚子两侧的作用力

相等，而且其与内圈凸面的接触面积要

自动变速器执行机构的结构与原理--第2页

自动变速器执行机构的结构与原理--第3页

小于与外圈凹面的接触面积，所以，最

大接触应力发生在滚子与内圈的接触表

面上。这里，最易发生的是表面疲劳磨

损，典型的失效形式是点蚀剥落。制造

单向离合器滚子及内、外圈的金属材料，

一般与滚动轴承材料相同。

由于单向离合器工作时，滚子始

终受到旋转离心力的作用，因而总是试

图从与外围的接触点向外偏移。所以，

必须借助弹簧将滚子向开口槽小端压

紧，以制止这种偏移，这也就是为什么

要求弹簧应有一定预紧力的原因。

2)楔块式单向离合器

楔块式单向离合器由外圈、8字

形楔块、保持弹簧和内圈组成，这些楔

块以与滚子式单向离合器中的滚子类似

的方式工作。当图示中的外圈相对于内

圈沿逆时针方向转动时，楔块被推动发

生倾斜，在内、外围之间让出一定空间，

因而不会锁止离合器。换言之，图示楔

块式单向离合器在任何时候都允许其外

圈相对于内圈沿逆时针方向旋转，或允

自动变速器执行机构的结构与原理--第3页

自动变速器执行机构的结构与原理--第4页

许其内圈相对于外围沿顺时针方向旋