四、ZF 8HP各挡位动力传动原理、传动比计算与矢最图分析
      1.P/N=A+B
    当变速器位于P/N挡时，仅有制动器A、B接合，此时输入轴动力经过常花键输送给第二排行星齿轮机构的常啮合输入部件行星架2，由于第二排太阳轮2固定，行星架2输入，所以在第二齿圈2就产生了一个同向超速的输出并传递给了第三排太阳轮3，可是由于离合器C、D、E在P/N挡时没有任何一个部件接合，所以第三排行星齿轮机构仅有一个部件输入，另外两个部件没有任何固定或者约束作用，因此动力就无法继续传递到第三排齿圈3和行星架3，因而作为输出的第四排行星架4也就没有任何动力输出。

    此时变速器是为了快速进入前进挡或倒挡而提前接合的两组执行元件，当驾驶员挂入倒挡时仅需一个离合器D接合；而挂入前进挡时需要一个执行器离合器C或离合器E接合就能快速入挡了，也就是说驾驶员使用手动模式起步时，仅能以M1（A+B+C）或M2（A+B+E）挡起步，而不能以其他前进挡位起步，例如M3 （B+C+E）则不是以离合器A+B为前提的。

      2.D1=A+B+C
    当变速器挂入前进1挡（包括手动模式1挡在内），离合器C开始进入接合状态；同样由于制动器A， B固定不转，就使得第一排齿圈1与太阳轮1被固定不转，由单排单级行星齿轮机构的特性，任意两个部件固定，第三个元件也被固定，这也就使得第一排行星架1固定不转；山于行星架1与第四排齿圈4直接相连，所以第四排齿圈4也被固定不动，因离合器C接合使得输入轴动力直接传递到第四排的太阳轮，那么在第四排的单排单级行星齿轮中，齿圈4固定、太阳轮4输入，行星架4同向减速输出。

    那么在前进1挡中第二、第三行星排会不会对输出有所影响呢？我们知道由于第二行星架2常输入，第二太阳轮2被制动器A固定，那么第二齿圈2会获得一个同向超速输出，又因连接关系把动力送给了第三排太阳轮3，此时由于离合器C的接合，第三排齿圈3上又有了输入轴动力输入，所以在第三行星齿轮机构中的齿圈3的确有了一个超速同向的输出，但是由于离合器D此时是处于分离的状态，所以动力并不能输送传递给第四排的行星架4，所以说尽管前进1挡时第一、第二、第三行星机构在旋转，但是并没有对输出的行星架4产生影响。因而我们说，前进1挡的动力流实际上是在第四排行星齿轮机构上进行的同向减速输出的，而第一排行星齿轮结构没有旋转但是却起到了约束作用，实际上是参与了动力的传递过程的。

    根据单排单级传动公式以及各个部件的固定与连接关系，我们可以得出下面的方程式组与条件：
    n太1+aln圈1＝（1+a1）n架1；
    n太4+a4n圈4=（1 +a4）n架4;
    n太1=n圈1＝固定＝0，n架1=n圈4；
    n太4＝输入，n架4＝输出；
    所以得出：
    N架1=n圈4=0;
    n太4＝（1 +a4）n架4;
    又因为（我们假设先得知前进1挡的传动比为i1=4.70）：
    即i=输入／输出＝n太4/n架4=4.70，
    所以，我们可以反向推导出：a4=3.70。
    这个结果也就是说：第四排的行星齿轮机构的传动系数a4为3.70。
    根据上面的动力流分析，笔者绘制了前进1挡的动力流矢量图，如图5所示。

      3.D2=A+B+E
    当变速器进入2挡后，制动器A、B仍然保持接合状态，这部分就产生了如同1挡时一样的结果，第四排齿圈4被固定不动；但是由于直接传递动力输入给太阳轮4的离合器C松开，所以动力再由输入轴经离合器C直接传递到第四行星组中；而是由常啮合的齿轮输入给第二排的行星架2，那么在第二排行星齿轮机构中：太阳轮2被离合器A固定、行星架2输入，那么第二齿圈2就会同向超速输出，这样通过离合器E的接合，将此放大后的输入转速再次传递给第四排太阳轮4，因此在第四行星机构中作为输入的太阳轮4就获得比前进1挡更快的转速，固定的齿圈4还继续保持固定不动，所以输出轴就获得了比前进1挡更快的输出转速。

    同样，在前进2挡中第三行星排会不会对输出有所影响呢？同前面的分析道理一致，虽然第三行星排在旋转但是离合器D是不参与工作的，所以第三行星排也是不参与动力传递的。其实我们简单点来看：前进2挡的传动比，是在第二排行星机构中由行星架2同向超速驱动齿圈2后，再经过第四行星排的同向减速后输出给行星架4。因而我们说，前进2挡实际上是山第一、第二、第四行星共同作用的结果。

    根据单排单级传动公式以及各个部件的固定与连接关系，我们可以得出下面的方程式组与条件：
n太1+aln圈1＝（1+a1） n架1；
    n太2+a2 n圈2＝（1+a2）n架2；
    n太4+a4 n圈4＝（1+a4）n架4；
    n太1=0， n圈1=0， n架1=n圈4=0，n太2=0，n圈2=n太4;
    又因为（我们假设已知2挡传动比i2=3.13以及上面推算出的第四排a4=3.70）：
    i2＝输入／输出＝3.13=n架2/n架4；
    所以，我们再次可以反向推导出：a2≈2.0。
    同样，这个计算结果也就是说：我们反算出的第二排的行星齿轮机构的传动系数a2为2.0。

    根据上面的前进2挡的动力流分析，笔者绘制了前进2挡的动力流矢量图，如图6所示。

      4.D3=B+C+E
    当变速器进入前进3挡后，离合器A暂时完成接合任务而释放，而离合器C再次进入接合状态；此时第二排太阳轮2不再固定，由于离合器C、E接合，输入轴动力则再次由第三排的齿圈3以及太阳轮3输入到第三行星齿轮机构中；我们知道，在一个行星齿轮机构中任意两个转速相同，则第三个部件必定同其他两个部件转速相同，也就是传动比等于1的直接传动，所以此时第三排行星机构是直接传动的，所以第三排太阳轮3就等于输入轴的速转，转动方向也保持一致，而第二排的齿圈2与第三排的太阳轮3是直接相连的，所以就可以推导出第二排的齿圈3同向等于输入轴转速，那么也就等于常啮合输入的第二行星架2；那么根据刚才我们所说的传动比等于1的情况，则再次出现在第二排行星齿轮机构中，因而第二排的第二太阳轮2也同向等速于输入轴；山于连接关系第一排的太阳轮1等于第二排的太阳轮2等于输入轴，而此时第一排齿圈1仍然被离合器B固定，所以第一排的行星架1则产生一个同向减速的输出；由于连接关系，第一排行星架1直接连接了第四排的齿圈4，也就说经过减速后的输入动力被输送到了第四排的齿圈4，而山于离合器C的接合状态，输入动力还被送给了第四排的太阳轮4，所以就会在第四排的行星架4上获得输出。

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