辛普森式3档行星齿轮变速器结构与工作原理

在辛普森式行星齿轮机构中设置5个换档执行元件（2个离合器、2个制动器和1个单向超越离合器），即可使之成为一个具有3个前进档和1个倒档的行星齿轮变速器。这5个换档执行元件的布置如图4-7所示。离合器C₁用于连接输入轴和前后太阳轮组件，离合器C₂用于连接输入轴和前齿圈，制动器B₁用于固定前后太阳轮组件，制动器B₂和单向超越离合器F₁都是用于固定后行星架。制动器B ₁和B ₂可以采用带式制动器，也可以采用片式制动器。

图4-7 辛普森式3档行星齿轮变速器

这5个换档执行元件在各档位的工作情况见表4-1。由表中可知，当行星齿轮变速器处于停车档和空档之外的任何一个档位时，5个换档执行元件中都有两个处于工作状态（接合、制动或锁止状态），其余3个不工作（分离、释放或自由状态）。处于工作状态的两个换档执行元件中至少有一个是离合器C₁或C₂，以便使输入轴与行星排连接。当变速器处于任一前进档时，离合器C₂都处于接合状态，此时输入轴与行星齿轮机构的前齿轮圈接合，使前齿圈成为主动件，因此，离合器C₂也称为前进离合器。倒档时，离合器C₁接合，C₂分离，此时输入轴与行星齿轮机构的前后太阳轮组件接合，使前后太阳轮组件成为主动件；另外，离合器C₁在3档（直接档）时也接合。因此，离合器C₁也称为倒档及高档离合器，制动器B₁仅在2档才工作，称为2档制动器。制动器B₂在1档和倒档时都有工作，因此称为低档及倒档制动器。由此可知，换档执行元件的不同工作组合决定了行星齿轮变速器的传动方向和传动比，从而决定了行星齿轮变速器所处的档位。

表4-1 辛普森式3档行星齿轮变速器换档执行元件工作规律

注：○——接合、制动或锁止。