学习任务06 自动变速器换挡执行元件的检修.docx

学习任务六 自动变速器执行元件的检修任务要求完成本学习任务后，你应能：1. 掌握离合器的作用、组成及工作原理2. 掌握制动器的分类、组成和作用3. 掌握单向离合器的分类、作用、结构和工作原理4. 查阅维修手册，规范检修离合器、制动器和单向离合器5. 选择合适的工具与仪器，实施教学计划建议课时：7 课时任务描述一辆丰田花冠轿车，将自动变速器换挡杆换入D挡和R挡，自动变速器的冲击严重，内部有撞 击声；行驶过程中有明显的换挡冲击分析故障可能在换挡执行元件部位，需要对自动变速器的换 挡执行元件进行检修一、理论知识准备㈠概述自动变速器的不同挡位是通过变速器中行星齿轮的状态发生变化得到的，而行星齿轮的状态会 发生变化，又是因为有不同的执行元件去控制行星齿轮机构因此，在了解变速器的行星齿轮机构 的工作原理之前，先了解变速器的换挡执行机构自动变速器中的换挡执行元件有3种：多片离合器、制动器、单向离合器其中，多片离合器、 制动器的工作需要液压驱动和控制，而单向离合器是机械结构，固定旋转件的工作仅仅取决于旋转 方向丰田A341E自动变速器的元件传动如图6-1所示，执行元件包括3个离合器（C0， q , C?）、4个制动器（B0, B1，b2，B3）和3个单向离合器迟,甘2）。

O/D齿圈辑入3D行星栗0/D存星齿轮后行醴架 后行星齿轮前齿溜前岳丸阳齿雜后齿龍前行星齿轮［SI IB；输出轴输出图6-1丰田A341E自动变速器的执行元件小提示：我们在维修手册中经常看到的离合器用C来表示，也有的维修手册中用K来表示离合 器一个自动变速器中有多个执行元件的，辅以数字来区分同学们在査阅资料的时候要注意二）离合器离合器的作用是连接轴和行星排的某个基本元件，或将行星排的某两个基本元件连接成一体， 使之成为一个整体转动自动变速器中所用的离合器均为湿式多片离合器1•湿式多片式离合器的结构湿式多片式离合器通常由离合器鼓、离合器活塞、复位弹簧、弹簧座、1组钢片、1组摩擦片、 调整垫片、弹性卡簧、离合器毂及几个密封圈组成，如图6-2所示图6-2湿式多片式离合器的结构离合器活塞安装在离合器鼓内，是一种环状活塞，由活塞内外圆的密封圈保证密封，从而和离 合器鼓一起形成一个封闭的环状液压缸，并通过离合器内圆轴颈上的进油孔和控制油道相通钢片 和摩擦片交错排列，两者统称为离合器片钢片的外花键安装在离合器鼓的内花键齿圈上，可沿齿 圈键槽作轴向移动；摩擦片由内花键齿与离合器毂的外花键连接，也可沿键槽作轴向移动。

摩擦片 的两面均为摩擦系数较大的摩擦材料（铜基粉末冶金层或合成纤维层）2. 湿式多片式离合器的工作过程离合器鼓或离合器毂分别以一定的方式与变速器输入轴或行星排的某个基本元件相连接，一般 离合器鼓为主动件，离合器毂为从动件当来自控制阀的液压油进入离合器液压缸时，作用在离合器活塞上的液压油压力推动活塞，使 之克服复位弹簧的弹力移动，将所有的钢片和摩擦片相互压紧在一起；钢片和摩擦片之间的摩擦力 使离合器鼓和离合器毂连接为一个整体，分别与离合器鼓和离合器毂连接的输入轴或行星排的基本 元件也因此被连接在一起，此时离合器处于接合状态，如图6-3a所示a)图6-3湿式多片式离合器的工作过程b)a）接合；b）分离当液压控制系统将作用在离合器液压缸内的液压油压力解除后，离合器活塞在复位弹簧的作用 下回到液压缸的底部，并将液压缸内的液压油从进油孔排出此时钢片和摩擦片相互分离，两者之 间无压力，离合器鼓和离合器毂可以朝不同的方向或以不同的转速旋转，离合器处于分离状态，如图 6-3b所示当离合器处于自由状态时，离合器活塞和离合器片、离合器片和卡环之间有一定的轴向间隙， 以保证钢片和摩擦片之间无任何轴向压力，这一间隙称为离合器的自由间隙，也叫离合器活塞的自 由行程，大小可以用弹性卡簧的厚度来调整。

一般离合器自由间隙的标准为0.5〜2.0mm离合器自 由间隙标准的大小取决于离合器的片数和工作条件，通常离合器片数越多或离合器的交替工作越频 繁，自由间隙就越大有些离合器在活塞和钢片之间有一个碟形环，它具有一定的弹性，称为膜片弹簧，可以减缓离 合器接合时的冲击力，有些膜片弹簧在安装时需注意方向3•止回阀离合器处于分离状态时，液压缸内仍残留有少量液压油由于离合器鼓是旋转的，残留在液压 缸内的液压油在离心力的作用下会被甩向液压缸外缘处，并在该处产生一定的油压若离合器鼓的 转速较高，这一压力有可能推动离合器活塞压向离合器片，使离合器处于半接合状态，导致钢片和 摩擦片因互相接触摩擦而产生不应有的磨损，影响离合器的使用寿命为了防止这种情况出现，在离合器活塞或离合器鼓的液压缸壁上设有一个由钢球组成的单向阀当液压油进入液压缸时，钢球在油压的推动下压紧在阀座上，单向阀处于关闭状态，保证了液压缸 密封；当液压缸内的油压被解除后，单向阀钢球在离心力的作用下离开阀座，使单向阀处于开启状 态，残留在液压缸内的液压油在离心力的作用下从单向阀的阀孔中流出，保证了离合器的彻底分离, 如图6-4所示图6-4单向球阀的工作过程（三）制动器制动器的作用是将行星排中的某一元件加以固定，使之不能转动。

目前在自动变速器中，常见 的制动器有湿式多片式制动器和带式制动器两种1.湿式多片式制动器湿式多片式制动器由制动鼓、制动器活塞、密封圈、复位弹簧、钢片、摩擦片等部件组成它 的工作原理和湿式多片式离合器基本相同，但湿式多片式制动器的制动鼓（相当于离合器鼓）固定在 变速器壳体上，钢片通过外花键齿安装在固定于变速器壳体上的制动鼓内花键齿圈中，或直接安装 在变速器壳体上的内花键齿圈中，摩擦片则通过内花键齿和制动鼓上的外花键齿连接，如图6-5所 /示O图6-5湿式多片式制动器的结构当制动器工作时，来自控制阀的液压油进入制动器鼓内的液压缸中，油压作用在制动器活塞上,推动活塞将制动器摩擦片和钢片夹紧在一起，与行星齿轮排某一基本元件连接的制动器就被固定住,液压变速器壳体摩擦片齿圈C,卄行星架J /阳轮不能旋转，如图6-6a所示当制动器不工作时，液压油从制动器鼓内排出，钢片和摩擦片之间没有 压力，制动器鼓可以自由旋转，如图6-6b所示活塞a) b)图6-6制动器的工作过程a)制动器工作；b)制动器不工作注意：制动器和离合器不一样，制动器的活塞中可能没有单向球阀，这是因为当液压卸压时， 由于缺少离心力的作用，没有液体残留在活塞缸中，所以，即使没有止逆球，液压油也被迅速排出。

2.制动带制动带材质为钢带，上有一层黄铜或纸质摩擦片，一般都采用纸质摩擦片制动带缠绕在鼓的 圆周上，一端用销钉固定在变速器壳体上，另一端与制动缸活塞接触，由液压控制工作有的固定 端另装一调整器，可调整制动带与制动鼓之间的间隙间隙太大，将造成打滑；间隙太小，将造成 磨损制动带的结构如图6-7所示变速器壳体制动鼓调整螺钉制动带当液压缸的施压腔和释放腔内均无液压油时，带式制动器不工作，制动带与制动鼓之间有一定的 间隙，制动鼓可随与它相连的行星排基本元件一同旋转当液压油进入施压腔时，作用在活塞上的液压油压力推动活塞，使之克服回位弹簧的作用力移 动，活塞上的推杆随之向外伸出因为制动带的另一端固定在变速器壳体上，制动带的直径减小， 制动带将制动鼓压紧夹持，制动鼓被固定住而不能旋转，此时，制动器处于制动状态当压缩工作液从缸体排出时，活塞和连杆被弹簧力推回，制动带释放制动鼓，制动器处于放松 状态四）单向离合器自动变速器中的单向离合器是一种单向固定装置，能在一个方向锁止行星齿轮的某一元件，而 在另一方向则允许自由转动单向离合器无需控制机构，依靠单向锁止原理来发挥固定或连接作用, 连接和固定完全由与之相连接元件的受力方向所决定，当与之相连接元件的受力方向与锁止方向相 同时，该元件即被固定或连接；当受力方向与锁止方向相反时，该元件即被释放或脱离连接；即在 驱动轴与从动轴之间，只能使从动轴作一个方向回转，反方向具有空转机能。

常用的单向离合器有 滚柱斜槽式和楔块式1 •滚柱斜槽式单向离合器滚柱斜槽式单向离合器由外环、内环、滚柱、滚柱复位弹簧等组成，如图6-8所示内环通常 与内花键和行星齿轮排的某个基本元件或变速器壳体连接，外环则通过外花键和行星排的另一侧基 本元件连接或变速器外壳连接在外环的内表面制有与滚柱相同数目的楔形槽内外环之间的楔形 槽内装有滚柱和弹簧，弹簧的弹力将各滚柱推向楔形槽较窄的一端当外环相对于内环向顺时针方向转动时，在刚刚开始转动的瞬间，滚柱在摩擦力和弹簧弹力的 作用下被卡死在楔形槽较窄的一端，于是内外环互相连接成一个整体，不能相对转动，此时单向离 合器处于锁止状态，与外环连接的基本元件被固定或者和与内环相连接的元件连成一整体，如图6-8 a）所示当外环相对于内环向逆时针方向转动时，滚柱在摩擦力的作用下，克服弹簧的弹力，滚向楔形 槽较宽的一端，出现打滑现象，外环相对于内环可以作自由滑转，此时单向离合器脱离锁止而处于 自由状态，如图6-8 b）所示单向离合器的锁止方向取决于外环上楔形槽的方向，在装配时不得装反，否则，会改变锁止方 向，使行星齿轮变速器不能正常工作有些单向离合器的楔形槽开在内环上，工作原理和楔形槽开 在外环上的相同。

2.楔块式单向离合器楔块式单向离合器的结构和滚柱斜槽式单向离合器的结构基本相似，也有外环、内环、滚子楔 块）等，如图6-9所示不同之处在于，它的外环或内环上都没有楔形槽，滚子不是圆柱形的，而是 特殊形状的楔块楔块在A方向上的尺寸略大于内外环之间的距离B，而在C方向上的尺寸略小于 B当外环相对于内环逆时针方向转动时，楔块在摩擦力的作用下立起，因自锁作用而被卡死在内 外环之间，使内环与外环无法相对滑转，此时单向离合器处于锁止状态如图6-9所示图6-9楔块式单向离合器的工作原理当外环相对于内环顺时针方向旋转时，楔块在摩擦力的作用下倾斜，脱离自锁状态，内环与外环可以相对滑动，此时单向离合器处于自由状态楔块式单向离合器的锁止方向取决于楔块的安装方向维修时不可装反，以免影响自动变速器 的正常工作二、实践操作检修自动变速器时，应用煤油仔细清洗所有零件（摩擦片、橡胶密封垫除外），并用压缩空气吹 干，然后按照拆卸的顺序排放整齐检修时应注意正确合理地使用专用工具和检测仪器，严格遵守 安全操作规程，防止零件的损坏及入员的伤害一） 实践准备（1） 装配自动变速器的车辆一台2） A340E自动变速器一台3） 磁力百分表一套。

4） 常用工具、常用量具、干净的抹布5） 维修手册、工单二） 技术要求及注意事项（1） 离合器活塞行程是1.45〜1.70mm2） 新的摩擦片装配之前，应在ATF中浸泡15分钟以上3） 带弹簧座的弹簧自由长度标准值为15.8mm三） 摩擦片和制动带的检修分别目视检查摩擦片如出现表面烧焦、耐磨层脱落、内花键拉毛、沟槽磨平、翘曲变形、与 钢片烧结在一起等现象，应更换摩擦片的表面通常印有符号，如图6-10a）所示，若这些符号被 磨平，说明摩擦片已经磨损到极限，应更换也可以通过测量摩擦片的厚度来判断是否应该更换， 如图6-10b）所示如果是制动带，也可检查内表面，如有烧焦、表面粉末冶金层脱落、表面符号 已被磨去等现象，应更换b)a）摩擦片印有符号；b）测量摩擦片厚度小提示：摩擦片应成组更换，新更换的摩擦片在使用之前要在ATF油液中浸泡1小时以上。