8.D7=A+C+D
当变速器进入前进7挡,离合器E再次释放,而制动器A进入接合状态;由于制动器A的接合,就使得第二排的太阳轮2被固定不动,第二排的行星架2由于是常啮合输入,所以在第二行星齿轮机构中行星架2驱动齿圈2同向超速输出,同时由于连接关系将此输出的动力送给第三排的太阳轮3作为动力输入,由于离合器C继续保持接合的状态,那么输入轴的动力流经离合器C再次输入给第三排的齿圈3,所以在第三排行星齿轮机构中齿圈3等速输入、太阳轮3超速输入,那么行星架3就获得了一个向向超速输出的结果,而由于离合器D的接合,使得该输出直接送给了输出轴作为输出。
实际上,在前进7挡时,由于第四行星排虽然有一个部件太阳轮4固输入,行星架4超速输出,但是齿圈4又是第一排的行星架1,第一排的齿圈1悬空没有任何约束,所以说第四排行星齿轮机构虽然旋转却是不参与动力传递的,而第一排行星齿轮机构由于齿圈1没有约束,也是同样的旋转却不参与动力传输的情况。因此实际参与动力流传递的仅是第二、第三行星排。
由单排单级行星齿轮传动公式以及连接关系,我们得出计算该挡位的传动比方程式如下:
n太2+a2n圈2 (1+a1)n架2;
n太3+a3n圈3=(1+a3)n架3;
n太2=0,n圈2=太3;
又因为(我们假设已知7挡传动比i7=0.84以及上面算出的第二排a2=2):
架2=圈3=输入,架3=输出;
17=输入/输出=0.84,a2=2;
所以我们再次可以反向推导出:a3=1.625;
同样,这个计算结果也就是说:第三排的行星齿轮机构的传动系数a3为1.625。
根据上面的动力流分析,笔者绘制了前进7挡的动力流矢量图,如图13所示。
9.D8=A+D+E
当变速器进入前进挡最高挡8挡后,离合器C不在接合,离合器E进入接合状态;此时动力不再经过离合器C输送给第三、第四排的齿圈3与太阳轮4;输入轴动力还是通过常啮合的连接关系送给第二排的行星架2作为输入,由于制动器A继续保持接合,那么第二排行星齿轮机构的动作与前进7挡时的传动效果完全类似,第二排太阳轮2固定、行星架2输入,那么齿圈2就获得一个同向超速的输出;因为前进8挡的离合器E再次接合的关系,第三排的行星架3与齿圈3直接相连,再次符合传动比等于1时的直接传动效果,又因为由第二排齿圈2连接到第三排太阳轮3,所以第三排的行星架3与齿圈3都是同向超速输出;而此时离合器D的接合,就使得第三排行星架3直接连接到第四排的行星架4,也就是作为输出轴动力进行输出。
那么实际上,前进8挡的第四行星排,由于离合器E的接合,在太阳轮4上也有一个超速输入,但是由于齿圈4连接的第一排行星架1在第一排的齿圈1悬空没有任何约束,所以这一点同前进7挡时完全类似,第一、第四两排行星齿轮机构旋转着,但是没有参与动力的传输,因此实际参与动力流传递的也是第二、第三行星排。
由单排单级行星传动比公式以及连接关系,我们得出计算该挡位的传动比如下方程式组:
n太2+a2n圈2=(1+a1)n架2;
n太2=0,n圈2=太3,n太3=n圈3=n架3=输出;
又因为(我们假设已知上面算出的第二排a2来计算18):
架2=输入,架3=输出,a2=2;
所以我们可以推导出:
18=输入/输出=n架2/n圈2=2/
(1+2)=2/3=0.666666。
这个传动比的计算结果是与资料中(i8=0.67)完全对应的,同时也再次说明以前我们所推算出的第二排行星机构的传动系数a2是完全正确。
根据上面的动力流分析,笔者绘制了前进8挡的动力流矢量图,如图14所示。
10.R=A+B+D
在P/N挡时,制动器A、B已经进入工作,当变速器进入倒挡后,离合器D进入接合状态;首先由于制动器A、B的接合就使得第一排的太阳轮1与齿圈1被固定,所以行星架1也是固定不转的,因为该行星架1与第四排的齿圈4是直接相连的,也是使得第四排的齿圈4是固定不动的;那么倒挡时输入轴动力还是通过常啮合的连接关系送给第二排的行星架2作为输入,由于制动器A继续保持接合,那么第二排行星齿轮机构的动作还是与前进7、8挡类似,太阳轮2固定、行星架2输入,那么齿圈2就获得一个同向超速的输出,并输送给第三排的太阳轮3作为输入动力的;那么既然是倒挡,又是怎么出现的反向加速输出呢?
这是由于倒挡位时离合器C、E都已经释放,仅有离合器D接合,在第三排行星齿轮机构中一个太阳轮输入、另两个部件齿圈3与行星架3都为输出,按理说,在单排单级行星齿轮的传动关系上,这种情况本是没有有效输出的,但是我们要联系之前所说的第四排齿圈4是固定的,这就使得第四排的行星架4与太阳轮4是按比例旋转的,而第四排的太阳轮4和行星架4又分别直接连接着第三排的齿圈3和行星架3,也就是说,在第三排行星齿轮机构中有一个输入太阳轮3,两个输出齿圈3与行星架3,但是第四排约束了这两个输出的旋转比例关系,所以我们是可以计算出在第三排中两个输出齿圈3和行星架3的具体输出是多少的;这个情况与前进5挡的动力传输是非常类似的一种情况,只不过前进5挡的约束关系更为复杂;所以说倒挡也是由第一、第二、第三、第四排四组行星齿轮组相互制约而形成的。
实际上倒挡时,虽然第一排行星齿轮组虽然是固定不转的,但是由于行星架1的连接关系,第一排行星齿轮组也是参与动力传输的,所以我们说不能以元件的旋转状态来判断是否参与动力流的传输;这样来看在倒车挡时,其实所有的行星排都参与了动力流的传输。
由单排单级行星齿轮传动公式以及各部件的相互连接关系,我们得出倒车挡位传动比的方程式组有如下:
n太1+aln圈1=(1+a1)n架1;
n太2+a2n圈2=(1+a2)n架2;
n太3+a3n圈3= (1+a3)n架3;
n太4+a4n圈4=(1+a4)n架4;
n太1=n太2=0,n圈1 =0, n架1=0=n圈4;
n圈2=n太3,n圈3=n太4;
n架3=n架4=输出,n架2=输入。
根据我们以前推算出的各个行星排的传动系数分别为,a1=1 .98844,a2=2,a3=1.625,a4=3.70,我们来正向推算倒挡传动iR 。
所以由上而出下面方程组:
2圈2=3n架2=3输入;
n太3+1.625n圈3=2.625n架3;
n太4=4.70n架4;
又因为:
n圈2=n太3,n圈3=n太4;
n架3=n架4=输出;
所以,得出:
3/2输入+1.625n太4=2.625输出;
n太4 =4.70输出。
所以:
3/2输入+1.625x4.70输出=2.625输出。
所以:
3/2输入=-5.0125输出。
所以:
iR=-3.314166。
根据上面的动力流分析,笔者绘制了倒挡的动力流矢量图,如图15所示。