盛瑞八速自動變速器動力傳遞推斷分析

冮地 王靜

摘 要：對于行星齒輪式自動變速器而言，檔位變速過程較為復雜。本文對盛瑞八速自動變速器（SR8AT-300）的各檔位動力傳遞過程進行分析，希望籍此能夠對自動變速器的動力傳遞過程認知以及推斷分析方式的推廣做出作出一些貢獻。

關鍵詞：盛瑞8AT SR8AT-300 行星齒輪 動力傳遞 推斷分析

Abstract：For planetary gear automatic transmission， the transmission process of each gear is more complex. This paper analyzes the power transmission process of each gear of Shengrui eight speed automatic transmission （SR8AT-300）， hoping to make some contributions to the cognition of the power transmission process and the promotion of inference analysis method.

Key words：Shengrui 8AT， SR8AT-300， planetary gear， power transmission， inference analysis

1 引言

盛瑞傳動是國內最早自主研發AT變速箱的企業，通過國際合作，很早就推出了擁有自主知識產權的8AT變速箱，具體型號為SR8AT-300。經過第二代與第三代的改良，由于其尺寸小、成本低的特點，正在愈發受到青睞。

2 動力傳遞結構的基本分析

該變速結構沿輸入至輸出方向共分為四個行星排，所有行星排均為單級行星排，如圖1所示。

較為特別的結構屬于第三與第四行星排共用齒圈的結構形式，根據第三排太陽輪與第四排太陽輪的大小關系差別，第三排太陽輪更小導致了第三排行星架當量齒數更多，所以當第三與第四行星排同為“架帶圈”的超速情況下第四行星排的↑0速度更快，記作4↑0（↑即為超速，右下角標0指非復合速度，左上角標4特指第四行星排），第三排的3↑0（左上角標3特指第四行星排）的速度略低。同理在“圈帶架”的減速情況下第三排的3↓0（↓即為減速）的速度略快，第四排的4↓0的速度略低。

3 動力傳遞分析過程

各檔位對應的執行元件數目為2，將所有組合形式列出，并依次進行速度分析：

①C1C2

C1和C2的工作可將速度1（輸入軸速度為不變速狀態，直接記為1）傳遞至第三排行星架和太陽輪。這樣第三排兩點約束為1，則第三點齒圈速度也為1，可直接輸出。

②C1B1

C1將輸入軸的速度1傳遞至第二排，并使第二排的三元件以及第一排齒圈鎖定為一體，速度均為1。另有B1固定了第一排太陽輪，所以在第一排中產生了齒圈主動、太陽輪固定的約束情況，即第一排行星架速度為↓0，可直接輸出，如圖2所示。

③C1B2

C1和B2的工作會將兩個不同的約束傳遞至第三排行星架，這會導致約束沖突，所以當前組合無效。

④C1B3

C1的工作將輸入軸速度1傳遞至第四排行星架，B3可固定第四排太陽輪。這樣在第四排中可以實現行星架主動、太陽輪固定的約束情況，所以第四排的齒圈可生成↑0的速度并能直接輸出。但該速度是由第四排實現的，為區別于第三排所生成的相同速度，可簡記為4↑0，如圖3所示。

⑤C1B4

當前約束方式下也可生成↑0的速度，但速度是在第三排中生成的，為區別于第四排所生成的相同速度，可簡記為3↑0

⑥C2B1（難度較大）

當前約束下可生成由第一、第二和第三排聯合構成的三排鉸鏈連接。速度分析時，由第三排先入手才能依次將三個行星排分析完整，所以視與輸出軸一體的第三排齒圈為臨時限速A，假定A為輕微順時針旋轉。根據C2的工作會給予第三排太陽輪1的速度，可知第三排中產生了太陽輪主動，齒圈順時針受限的約束情況。這種情況與單純的太陽輪主動，齒圈固定情況相比，由于前者齒圈速度在順時針方向上有所提高，故從動元件速度會得到提升。所以第三排行星架速度標記為↓m+（右下角標+是指當前復合速度比角標為0時有所提高，右上角標m是指單級行星排內“太陽輪帶行星架”的減速程度比“齒圈帶行星架”的減速程度更強）。

再根據第二排的太陽輪具備常輸入速度1、齒圈具備↓m+速度，則有第二排中太陽輪為主動，齒圈為順時針受限元件。可知第二排行星架速度標記為↓m+（↓m+）。

根據B1會將第一排太陽輪固定，以及第一排齒圈具備了↓m+（↓m+）的速度，可知第一排行星架速度標記為↓0↓m+（↓m+），可直接輸出。

⑦C2B2

C2和B2的工作分別給予第三排太陽輪輸入軸的速度1和行星架×的約束，這使得第三排齒圈具備反向速度r↓0（左下角標r是指該速度與輸入軸轉向相反），可直接輸出。

⑧C2B3

當前約束方式沖突，C2B3為無效組合。

⑨C2B4

當前約束方式沖突，C2B4為無效組合。

⑩B1B2

B2的工作可以將×約束直接傳遞至第二排齒圈，再根據第二排太陽輪的常輸入速度1，可知第二排行星架速度為↓m0。由于第二排行星架和第一排齒圈一體，所以第一排齒圈速度也是↓m0，再根據B1給予第一排太陽輪的×約束，可知第一排行星架的速度即最終輸出速度為↓m0↓0。如圖5所示。

?B1B3（難度較大）

當前約束下可生成由第一、第二和第四排聯合構成的三排鉸鏈連接。視與輸出軸一體的第三第四排公共齒圈為臨時限速A，假定A為輕微順時針旋轉。根據公共齒圈A的速度和B3對第四排太陽輪造成的×約束，可知第四排行星架速度標記為A·↓0。為區別于相同變速方式下由第三排產生的A·↓0，當前第四排產生的A·↓0速度可表示為A·4↓0。

再根據第二排的太陽輪具備常輸入速度1和齒圈具備的A·4↓0速度，可知第二排行星架速度標記為↓m+（A·4↓0）。

另有B1會將第一排太陽輪固定，以及第一排齒圈具備了↓m+（A·4↓0）的速度，可知第一排行星架速度標記為↓0↓m+（A·4↓0），可直接輸出。如圖6所示。

?B1B4

當前約束下生成速度的方式與?B1B3情況基本一致，第三排行星架速度標記為A·↓0。為區別于相同變速方式下由第四排產生的A·↓0，當前第三排產生的A·↓0速度可表示為A·3↓0。最終輸出標記為↓0↓m+（A·3↓0），如圖7所示。

?B2B3、B2B4、B3B4均為無效組合。

4 各組合速度排列分析

根據前文分析，3↓0>4↓0且3↑0<4↑0，可知↓0↓m+（A·3↓0）>↓0↓m+（A·4↓0）。

在B1B4的↓0↓m+（A·3↓0）和C2B1的↓0↓m+（↓m+）兩個速度中，完全展開前者可以表達為↓0↓m+（↓0↓m+↓0），與后者↓0↓m+（↓m+）相比，前者核心速度↓m+的次級速度包含三次減速，而后者為一次。所以前者速度較低。

再次排列各組合速度為

一檔：B1B2? ?↓m0↓0

二擋：B1B3? ?↓0↓m+（A·4↓0）

三擋：B1B4? ?↓0↓m+（A·3↓0）

四擋：C2B1? ?↓0↓m+（↓m+）

五檔：C1B1? ?↓0

六檔：C1C2? ?1

七檔：C1B4? ?3↑0

八檔：C1B3? ?4↑0

倒擋：C2B2? ?r↓0

參考文獻：

[1]盛瑞傳動股份有限公司. 自動變速器[P]. 中國專利，20366835. 2015-09-23.

[2]冮地.行星齒輪式自動變速器動力傳遞綜合分析[D]. 遼寧工業大學碩士學位論文，2019.

作者簡介

冮地：（1989.11—），男，蒙古族，遼寧錦州人，碩士，講師。主要研究方向：自動變速器。

王靜：（1987.01—），女，漢族，遼寧阜新人，碩士，講師。研究方向：數字信息化教學。