CN109994035A - 一种自动变速器行星齿轮动力流传递仿真教学装置 - Google Patents
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Abstract
一种自动变速器行星齿轮动力流传递仿真教学装置，由工字型基座、立柱、滑套装置、支撑装置、部分刨体的自动变速器动力传动装置和行星齿轮组、制动装置及销键连接装置和带展板的可移动台案组成，在工字型的基座中心线上分别装有三根立柱，并在立柱上螺母连接滑套装置，在立柱二和立柱三的滑套装置之间螺栓固定连接行星齿轮组制动装置；在立柱的顶端螺母连接高度可调的支撑装置，在支撑装置上装有部分刨体的行星齿轮组及自动变速器动力传动装置，自动变速器动力传动装置毂/座与毂轴之间装有销键连接装置。本发明的有益效果：教学中，既方便学生全面、系统、直观地观察到自动变速器结构及传动规律，又方便学生拆装及实践操作。
Description
技术领域
本发明涉及一种汽车检测与维修的教具，尤其是一种自动变速器行星齿轮动力流传递仿真教学装置。
背景技术
目前，对于汽车自动变速器及其行星齿轮传动系统的学习都是以认识其组成、结构及行星此齿轮传动规律计算为基础。自动变速器的各档位动力流没有手动变速器中齿轮传动那么直观，仅通过理论计算行星齿轮传动规律的方式来教学较为抽象，学生难以理解，得不到理想的教学效果。因此自动变速器的各档位动力流相关知识的学习也成为是自动变速器课程中的难点之一，因此研究设计一种仿真实训教学装置，能够把自动变速器的各档位动力流直观展现出来，通过学生的感官认识加深对行星齿轮传动规律的理解，且方便进行动力流部件的拆装实践操作，了解行星齿轮传动组的结构及传动规律，进一步掌握自动变速器的工作原理及自动变速器的各档位动力流传递过程势在必行。
发明内容
针对缺乏自动变速器行星齿轮传动及动力流教学及实训装置的问题，本发明提供了一种自动变速器行星齿轮动力流传递仿真教学装置，方便教学操作和演示。
为实现上述目的，本发明由工字型基座、立柱、滑套装置、支撑装置、部分刨体的自动变速器动力传动装置和行星齿轮组、制动装置及销键连接装置和带展板的可移动台案组成，在工字型的基座中心线上分别装有三根带有螺纹的立柱，并在三根立柱上螺母连接滑套装置，在三根立柱的顶端螺母连接高度可调的支撑装置，在支撑装置上装有部分刨体的行星齿轮组及自动变速器动力传动装置，在立柱二和立柱三的滑套装置之间螺栓固定连接行星齿轮组制动装置；自动变速器动力传动装置毂/座与毂轴之间装有销键连接装置；所述的三根立柱，其中立柱一与工字型基座的一端固接，立柱二和立柱三在基座中心线上的位置可调；所述的基座中心线上立柱二与立柱三所在的位置处设有移动槽；所述三根立柱上的滑套装置位置可沿着立柱纵向调整，并在立柱一和立柱二滑套装置的对应位置处连接有定位调整丝杆，定位调整丝杆的调节螺母位于立柱二侧面的滑套装置表面；所述三根立柱顶端的支撑装置，在立柱一和立柱三支撑装置的顶面设有凹槽一和凹槽二；立柱二顶端支撑装置带有滚动轴承，并在其顶面设置带有U字型凹槽；所述行星齿轮组制动装置由一横板和制动销组成，在横板的纵向中心线上设有多个滑槽，制动销位于滑槽内；所述行星齿轮制动装置的制动销和自动变速器动力传动装置的销键连接装置均由套管、锁紧螺母、弹簧、调整螺母及带手柄的丝杆组成，制动销套管与滑槽通过螺母固定连接；销键连接装置的套管与自动变速器动力传动装置毂/座过盈配合固接；制动销与销键连接装置的丝杆可在套管内滑动，在丝杆的表面连接锁紧螺母，在丝杆的底部连接调整螺母，在调整螺母与套管之间设有回位弹簧；所述台案由长方形台面、支撑腿和展板组成，台面的表面面积大于工字型基座的表面面积，台面的底端固接带有锁止轮的支撑腿；台面的一侧设有与展板边框相匹配的滑套，在滑套与展板边框对应位置处设有锁销固定孔；所述的展板边框锁销固定孔靠近其顶边与底边，当展板边框的底边与滑套底面接触时，展板边框的顶边与台面水平。
采用上述结构后，在教学工程中，工字型底座可放置在台案上，可以直观地展现自动变速器的内部构造以及各档位时行星齿轮组动力传递过程中，行星齿轮组各元件的运动状态；自动变速器动力传动原理图展现于展板上，需要时，可手动升起展板加以锁定展示。
本发明的有益效果：
1、在教学过程中，教师可根据展板展示的原理图，能够浅显易懂得完成对自动变速器结构、工作原理及行星齿轮传动规律等方面的教学，学生也可以全面、系统、直观地观察到自动变速器结构，既可直观了解自动变速器传动部件的构造及传动规律，又方便拆装实践操作。
2、能够实现自动变速器各档位动力流传递过程的直观展示，不仅能够展示每个部件的位置、结构，也便于学生认知自动变速器行星齿轮系统的传动原理，方便学生分析各档位动力流的传动原理，能够很好解决学生以前通过抽象思维难以理解的自动变速器中行星齿轮组传动规律的问题。
3、该实训台架采用实训平台车的设计方式，能够轻松移动到不同实训区、教室进行展示、讲解。
附图说明
图1为本发明的主视图。
图2为本发明基座俯视图。
图3为本发明基座、滑套装置、支撑装置和制动装置主视图。
图4为本发明支撑装置俯视图。
图5为本发明横板、滑槽俯视图。
图6为本发明自动变速器动力传动装置销键连接装置剖面图。
图7为本发明行星齿轮制动装置剖面图。
图8为本发明展板立体图。
图9为本发明使用状态示意图。
附图标记说明：1、工字型基座，2-1、立柱一，2-2、立柱二，2-3、立柱三，3、滑套装置，4、支撑装置，5、部分刨体的自动变速器动力传动装置，6、部分刨体的三组行星齿轮组、6-1、行星齿轮一，6-2、行星齿轮二，6-3、行星齿轮三，7、制动装置，7-1、横板，7-2、制动销，7-2-1、制动销套管，7-2-2、制动销锁紧螺母，7-2-3、制动销弹簧，7-2-4、制动销调整螺母，7-2-5、制动销带手柄丝杆，8、销键连接装置，8-1、销键连接装置套管，8-2、销键连接装置锁紧螺母，8-3、销键连接装置弹簧，8-4、销键连接装置调整螺母，8-5、销键连接装置带手柄丝杆，9、带可升降展板的可移动台案，9-1、滑套，9-2、锁销固定孔，10、移动槽，11、定位调整丝杆，12、调整丝杆的调节螺母，13-1、凹槽一，13-2、凹槽二，13-3、U字型凹槽，14、滚动轴承，15、滑槽，16、自动变速器动力传动装置毂/座，17、输入轴，18、油泵壳体，19、驻车档齿轮，20、输出轴，21、输入离合器(UD)毂轴，22、超速离合器(OD)毂轴，23、倒挡离合器(REV)毂轴。
具体实施方式
以下结合技术方案和附图详细叙述本发明的具体实施例。
如图1所示，由工字型基座1、立柱、滑套装置3、支撑装置4、部分刨体的自动变速器动力传动装置5和行星齿轮组6、制动装置7、销键连接装置8和带可升降展板的可移动台案9组成，在工字型的基座中心线上分别装有三根带有螺纹的立柱，并在三根立柱上螺母连接滑套装置，在三根立柱的顶端螺母连接高度可调的支撑装置，在支撑装置上装有部分刨体的行星齿轮组及自动变速器动力传动装置，在立柱二2-2和立柱三2-3的滑套装置之间螺栓固定连接行星齿轮组制动装置；自动变速器动力传动装置毂/座与毂轴之间装有销键连接装置。
在教学工程中，工字型底座可放置在台案上，可以直观地展现自动变速器的内部构造以及行星齿轮组动力传递过程中以及行星齿轮组各元件的运动状态；自动变速器动力传动原理图可展现于展板上，需要时，可手动升起展板，加以锁定展示。
如图2所示，所述的三根立柱，其中立柱一2-1与工字型基座的一端固接，立柱二和立柱三在基座中心线上的位置可调；所述的基座中心线上立柱二与立柱三所在的位置处设有移动槽10。立柱二和立柱三可在移动槽内滑动。
如图3所示，所述三根立柱上的滑套装置位置可沿着立柱纵向调整，并在立柱一和立柱二滑套装置的对应位置处连接有定位调整丝杆11，定位调整丝杆的调节螺母12位于立柱二侧面的滑套装置表面。
工字型底座可以自由放置于台案面板上，其中立柱二与立柱三的位置可进行横向调整，三根立柱上螺母连接的滑套装置可进行纵向调整。
如图4所示，所述三根立柱顶端的支撑装置，在立柱一和立柱三支撑装置的顶面设有凹槽一13-1和凹槽二13-2；立柱二顶端支撑装置带有滚动轴承14，并在立柱二顶面设置带有U字型凹槽13-3。
立柱一支撑装置顶端设置的凹槽一可对自动变速器动力传动装置输入轴实现支撑及轴向定位，立柱二支撑装置顶端带有滚轮的U字型凹槽，对自动变速器输入轴及行星齿轮组的输入轴实现滑动支撑，立柱三支撑装置顶端的凹槽二对自动变速器输出轴实现支撑及轴向定位。
如图3、图5所示，所述行星齿轮组制动装置由一横板7-1和制动销7-2组成，在横板的纵向中心线上设有多个滑槽15，制动销位于滑槽内；制动销可以在滑槽内横向移动，做位置调整，满足多种不同型号变速器的安装要求。
如图6、图7所示，所述行星齿轮制动装置的制动销和自动变速器动力传动装置的销键连接装置均由套管、锁紧螺母、弹簧、调整螺母及带手柄的丝杆组成，制动销套管7-2-1与滑槽通过螺母固定连接；销键连接装置套管8-1与自动变速器动力传动装置毂/座16过盈配合固接；制动销及销键连接装置的丝杆可在套管内滑动，在丝杆的表面连接锁紧螺母，在丝杆的底部连接调整螺母，在调整螺母与套管之间设有回位弹簧。
如图8所示，所述台案由长方形台面、支撑腿和展板组成，台面的表面面积大于工字型基座的表面面积，台面的底端固接带有锁止轮的支撑腿；台面的一侧设有与展板边框相匹配的滑套9-1，在滑套与展板边框对应位置处设有锁销固定孔9-2；所述的展板边框锁销固定孔靠近其顶边与底边，当展板边框的底边与滑套底面接触时，展板边框的顶边与台面水平。
展板展示自动变速器构造、原理等内容，方便老师授课；学生能够通过展板展示的动力流原理图、销键连接装置和制动装置的动作流程，自行操作演示各档位动力流传动过程。需要升起或落下展板时，可将锁销插入到锁销固定孔，以此起到固定的作用。
下面以545RFE变速器为例进行说明。
如图9所示，自动变速器动力传动装置由输入轴17，油泵壳体18、部分刨体的自动变速器动力传动装置毂/座、内齿圈部分刨体的三组行星齿轮组，驻车挡齿轮19以及输出轴20组成。毂/座处销键连接装置的弹簧可将丝杆压向与之对应的毂轴凹槽处，也可在毂轴的表面设有插槽，弹簧将丝杆压向毂轴表面的插槽处，以此实现连接锁定，锁紧螺母可锁定丝杆的行程位置，也可解除锁定连接。行星齿轮传动组制动装置的原理与自动变速器动力传动装置毂/座处的销键连接装置相同。毂轴分别为输入离合器(UD)毂轴21，超速离合器(OD)毂轴22，倒挡离合器(REV)毂轴23，制动装置分别为4档制动器(4C)，2档制动器(2C)，1/倒档制动器(LR)及驻车(P)档锁止机构。
在日常教学活动中，可将本发明移至指定位置后，将展板底端的锁止轮锁紧，按照展板所示进行相应的离合器销键连接和制动装置锁止操作，可以直观展现各档位动力传递过程、传动比演示，直观展现行星齿轮组各元件的运动状态。
例如：
将对应驻车档齿轮19的制动销锁止，输出轴20被固定，此状态为驻车档(P档)状态。
将对应行星齿轮三6-3的制动销锁止，相应于1/倒档制动器(LR)工作，销键连接装置对应倒挡离合器(REV)的连接销连接，转动输入轴，观察输出轴的转速及转动方向，输出为减速状态，转动方向与输入轴相反，计算出输入轴与输出轴的传动比为3∶1，演示为倒档(R档)动力流传递过程，演示过程中学生可以观察行星齿轮组中各元件的转动状态。
将对应行星齿轮三6-3的制动销锁止，相应于1/倒档制动器(LR)工作，对应倒挡离合器(REV)的连接销解除连接，转动输入轴，观察输出轴的转速及转动方向，演示为空档(N档)动力流传递过程。
将对应行星齿轮三6-3的制动销锁止，相应于1/倒档制动器(LR)工作，对应输入离合器(UD)的连接销连接，转动输入轴，观察输出轴的转速及转动方向，输出为减速状态，转动方向与输入轴相同，计算出输入轴与输出轴的传动比为3∶1，演示为前进档1档(D1档)动力流传递过程。演示过程中学生可以直接观察行星齿轮组中各元件的转动状态。
对应行星齿轮二6-2的制动销锁止，相应于2档制动器(2C)工作，对应输入离合器(UD)的连接销连接，转动输入轴，观察输出轴的转速及转动方向，输出为减速状态，转动方向与输入轴相同，计算出输入轴与输出轴的传动比为1.67∶1，演示为前进档2档(D2档)动力流传递过程。演示过程中可观察行星齿轮组各元件的转动状态。
将对应行星齿轮一6-1的制动销锁止，相应于4档制动器(4C)工作，对应输入离合器(UD)的连接销连接，转动输入轴，观察输出轴的转速及转动方向，输出为减速状态，转动方向与输入轴相同，计算出输入轴与输出轴的传动比为1.5∶1，演示为前进档3档(D3档)动力流传递过程。演示过程中可观察行星齿轮组各元件的转动状态。
将对应输入离合器(UD)的连接销和对应超速离合器(OD)的连接销同时连接，转动输入轴，观察输出轴的转速及转动方向，输出与输入等速状态，转动方向与输入轴相同，计算出输入轴与输出轴的传动比为1∶1，演示为前进档4档(D4档)动力流传递过程。演示过程中可以观察行星齿轮组各元件的转动状态。
将对应行星齿轮一6-1的制动销锁止，相应于4档制动器(4C)工作，对应超速离合器(OD)的连接销连接，转动输入轴，观察输出轴的转速及转动方向，输出为超速状态，转动方向与输入轴相同，计算出输入轴与输出轴的传动比为0.75∶1，演示为前进档5档(D5档)动力流传递过程。演示过程中可以观察行星齿轮组各元件的转动状态。
将对应行星齿轮二的制动销锁止，相应于2档制动器(2C)工作，对应超速离合器(OD)的连接销连接，转动输入轴，观察输出轴的转速及转动方向，输出为超速状态，转动方向与输入轴相同，计算出输入轴与输出轴的传动比为0.67∶1，演示为前进档6档(D6档)动力流传递过程。演示过程中可以观察行星齿轮组各元件的转动状态。
在整个教学过程中，自动变速器动力传递装置也可从立柱顶端支撑装置上直接取下，解体观察各传动组元件，练习组装操作，方便讲解演示行星齿轮传动组结构及元件组成，讲解传动原理。立柱、滑套装置、支撑装置的设置，能够适应展现、安装多种型号的自动变速器的动力流传递装置，既方便教师们授课，又方便学生们掌握相应的知识。
Claims (10)
1.一种自动变速器行星齿轮动力流传递仿真教学装置，由工字型基座、立柱、滑套装置、支撑装置、部分刨体的自动变速器动力传动装置和行星齿轮组、制动装置及销键连接装置和带展板的可移动台案组成，其特征在于：在工字型的基座中心线上分别装有三根带有螺纹的立柱，并在三根立柱上螺母连接滑套装置，在三根立柱的顶端螺母连接高度可调的支撑装置，在支撑装置上装有部分刨体的行星齿轮组及自动变速器动力传动装置，在立柱二和立柱三的滑套装置之间螺栓固定连接行星齿轮组制动装置；自动变速器动力传动装置毂/座与毂轴之间装有销键连接装置。
2.根据权利要求1所述的一种自动变速器行星齿轮动力流传递仿真教学装置，其特征在于：所述的三根立柱，其中立柱一与工字型基座的一端固接，立柱二和立柱三在基座中心线上的位置可调。
3.根据权利要求2所述的一种自动变速器行星齿轮动力流传递仿真教学装置，其特征在于：所述的基座中心线上立柱二与立柱三所在的位置处设有移动槽。
4.根据权利要求1所述的一种自动变速器行星齿轮动力流传递仿真教学装置，其特征在于：所述三根立柱上的滑套装置位置可沿着立柱纵向调整，并在立柱一和立柱二滑套装置的对应位置处连接有定位调整丝杆，定位调整丝杆的调节螺母位于立柱二侧面的滑套装置表面。
5.根据权利要求1所述的一种自动变速器行星齿轮动力流传递仿真教学装置，其特征在于：所述三根立柱顶端的支撑装置，在立柱一和立柱三支撑装置的顶面设有凹槽一和凹槽二；立柱二顶端支撑装置带有滚动轴承，并在其顶面设置带有U字型凹槽。
6.根据权利要求1所述的一种自动变速器行星齿轮动力流传递仿真教学装置，其特征在于：所述行星齿轮组制动装置由一横板和制动销组成，在横板的纵向中心线上设有多个滑槽，制动销位于滑槽内。
7.根据权利要求1所述的一种自动变速器行星齿轮动力流传递仿真教学装置，其特征在于：所述行星齿轮制动装置的制动销和自动变速器动力传动装置的销键连接装置均由套管、锁紧螺母、弹簧、调整螺母及带手柄的丝杆组成，制动销套管与滑槽通过螺母固定连接；销键连接装置的套管与自动变速器动力传动装置毂/座过盈配合固接。
8.根据权利要求7所述的一种自动变速器行星齿轮动力流传递仿真教学装置，其特征在于：制动销与销键连接装置的丝杆可在套管内滑动，在丝杆的表面连接锁紧螺母，在丝杆的底部连接调整螺母，在调整螺母与套管之间设有回位弹簧。
9.根据权利要求1所述的一种自动变速器行星齿轮动力流传递仿真教学装置，其特征在于：所述台案由长方形台面、支撑腿和展板组成，台面的表面面积大于工字型基座的表面面积，台面的底端固接带有锁止轮的支撑腿；台面的一侧设有与展板边框相匹配的滑套，在滑套与展板边框对应位置处设有锁销固定孔。
10.根据权利要求9所述的一种自动变速器行星齿轮动力流传递仿真教学装置，其特征在于：所述的展板边框锁销固定孔靠近其顶边与底边，当展板边框的底边与滑套底面接触时，展板边框的顶边与台面水平。
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Non-Patent Citations (1)
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