【检修知识】美国通用公司4T65E/4T60E型主动变速器(图)

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一、行星齿轮机构和主加速器

1。行星齿轮机构

4t65e主动变速器采用改进的辛普森行星齿轮机构，其结构如图1所示，前后行星齿轮的太阳轮可以独立运动。前行星排的行星架与前行星排的齿圈为一体；前行星排的齿圈与前行星排的行星架是一体的，是能量输出端。因此，行星齿轮机构具有四个部件，它们被区分为:前太阳齿轮，也称为输入太阳齿轮；前行星架/后齿圈，也称为输入行星架；后排太阳轮，也叫主动太阳轮；后行星架/前齿圈，也称为主动行星架，是能量输出终端。以上四个部件中，后行星架/前齿圈是能量输出端，既不能驱动，也不牢固。这样，只有三个组件可以驱动或固定。当档位不同时，各部件的状况如表2所示。

图1行星齿轮机构
c1-2齿轮集中器；C2-3型齿轮聚结器:C3输入聚结器；B1-4制动器；B2-反向制动；B3-低速档制动器；B4-行驶档位制动器；F1-3齿轮单向集中器；F2-输入单向聚结器；F3-低速单向集中器

2。差动齿轮的传动比

根据单排单级行星齿轮机构传动比的计算公式，对前后行星齿轮系进行区分代入，得到如下公式:

(n11-n1h)/(n13-n1h) =-z13/z11..........................................................................................................................................

式中:n11——前太阳轮转速；N1h-前行星架速度；N13-前齿圈速度；N21-后太阳齿轮速度；n2h——后行星架速度；N23-后齿圈速度；Z11-前太阳齿轮的齿数；Z13-前齿圈的齿数；Z21-后太阳齿轮的齿数；Z23-后齿圈的齿数

因为前行星排的托架与前行星排的齿圈是一体的，所以有:

n1h=n23

同时，前行星排的齿圈与第一行星排的托架是一体的，因此有:

n13=n2h

各部件齿数如下:前太阳轮z11 = 26；前齿圈z13 = 62；后排太阳轮z21 = 42；后齿圈z23=74。

根据表2中各部件的条件和齿数，通过求解上述方程(1)和(2)可以得到不同档位的传动比。

(1)1档
驱动前太阳轮，前齿圈/后行星架输出，后太阳轮牢固，即n21=0，则传动比为:
I = N11/N13 = N11/N2H =(

(2)2档

驱动前行星架(即后齿圈)，后太阳轮牢固，传动比为:I = N1H/N13 = N23/N2H =

(Z22

(3)3档

在3档，前太阳轮和前行星架同时被驱动，所有行星齿轮机构以1:1的传动比成组滚动。

(4)4档

驱动前行星架，前太阳轮牢固，传动比为:

I = n1h/n2h = n1h/n13 = z13/z1h = z13/(z11+z13)= 62/(26+62)= 0.704545 .

(5)r档

r档驱动前太阳轮，前行星架牢固，传动比为:

I = n11/n2h = n11/n13 =-z13/z11 =-62/26 =-2.384615 .

3。主加速器

4t65e主动变速器的主油门位于双排行星齿轮机构的前方，为单级行星齿轮主油门，如图2所示。

图2主加速器

从图2中可以看出，主加速器是单排单级行星齿轮机构，太阳轮是自动部件，齿圈和壳体牢固在一起，行星架和差速器壳体集成为一个能量输出部件，所以这是一个加速变速器。

太阳轮Z1 = 34档位z3 = 78如果假设行星架的齿数zh=z1+z3=112，则主加速器的传动比为:

zh/z1=112/34=3.2941176 .

二。能源交通道路分析

4t65e主动传输能量通知的道路表示图如图3所示，不同档位的换挡性能要素的情况如表3所示。

图3能量通知的道路表示
1、4-输出轴；2-主加速器；3-差分；C1-2型齿轮聚结器:C2-3型齿轮聚结器:C3输入聚结器；B1-4制动器；B2-反向制动；B3-低速档制动器；B4-行驶档位制动器；F1-3齿轮单向集中器；F2-输入单向聚结器；F3-低速单向集中器

1。零件号齿轮

当手柄处于P或N位置时，输入集中器c3被结合以驱动输入单向集中器f2的外环，该外环被锁定并且能量被传输到前排(输入)太阳轮。但此时前太阳轮、前行星架/后齿圈、后太阳轮的薄弱部位都在空转，所以没有能量通知。

2。能源报道路的街区D1

d1块能量通知道路如图4所示。d1档，输入集中器c3组合驱动输入单向集中器f2外环，输入单向集中器f2锁止，能量传递给前排(输入)太阳轮。由于前齿圈/后齿轮架与车身连接，可视为牢固或限速，前太阳轮带动前齿轮架/后齿圈同向扭转；由于后行星架/前齿圈与车身连接，可视为牢固或限速，所以后太阳轮有反扭的倾向。此时行驶制动器b4处于工作状态，低速单向集中器f3被锁定，后太阳轮被紧固，使得后行星架/前齿圈同向加速，车辆向前运动。

图4 d1能量通知路
1、4-输出轴；2-主加速器；3-差分；C1-2型齿轮聚结器:C2-3型齿轮聚结器:C3输入聚结器；B1-4制动器；B2-反向制动；B3-低速档制动器；B4-行驶档位制动器；F1-3齿轮单向集中器；F2-输入单向聚结器；F3-低速单向集中器

从上面的分析可以看出，输入单向集中器f2和低速单向集中器f3的锁定是能量通知中的一个缺失环节。当扭矩来自车轮时，前太阳轮往往同向增大，于是f2和f3打滑，反方向通知不到能量，d1档无法调动刹车。

3。D2封锁能源通知道路

D2块能量通知路如图5所示。在d2档，二档集中器c1通过工艺二档传动套结合驱动前行星架/后齿圈扭转。对于前行星齿轮来说，后齿圈被驱动，后行星架与车身连接，可视为牢固或限速，所以后太阳轮有反扭的趋势。此时行驶制动器b4处于工作状态，低速单向集中器f3被锁定，后太阳轮被紧固，使得后行星架/前齿圈同向加速，车辆向前运动。在第二档，输入分散器c3仍然处于接合状态，但是输入单向分散器f2处于滑动状态。至于前行星排，前齿圈/后行星架与车身连接，可视为固速或限速，所以前太阳轮倾向于同向增扭，使输入单向集中器f2超过滑差。

图5 d2挡能报路
1、4-输出轴；2-主加速器；3-差分；C1-2型齿轮聚结器:C2-3型齿轮聚结器:C3输入聚结器；B1-4制动器；B2-反向制动；B3-低速档制动器；B4-行驶档位制动器；F1-3齿轮单向集中器；F2-输入单向聚结器；F3-低速单向集中器

同样，在d2档，该机构没有被调动。

4。D3阻断能源通知道路

D3块能量通知路如图6所示。在d3档中，二档集中器c1被结合以通过二档传动套将能量传递到前行星架/后齿圈；同时，3档聚结器c2被合并。对于前行星齿轮机构，第二齿轮集中器c1被结合以驱动前行星架扭转。由于前齿圈/后行星架与车身相连，可视为固速或限速，因此前太阳轮倾向于同速扭转。此时三档聚结器c2结合，三档单向聚结器f1锁止，使前太阳轮不能超速扭曲，转速限制在三档聚结器转速(即输入转速)。这相当于同时驱动前行星架和前太阳轮，因此所有行星齿轮机构将以1:1的传动比一起扭转。

图6 d3挡能报路
1、4-输出轴；2-主加速器；3-差分；C1-2型齿轮聚结器:C2-3型齿轮聚结器:C3输入聚结器；B1-4制动器；B2-反向制动；B3-低速档制动器；B4-行驶档位制动器；F1-3齿轮单向集中器；F2-输入单向聚结器；F3-低速单向集中器

当扭矩来自车轮时，对于前行星齿轮机构来说，由于前行星架由c1驱动，可以认为是坚挺或限制转速，前太阳轮有加速扭转的趋势。此时三档单向扩压器f1超过，机构未调动。

5。能源报道路的街区D4

D4块能量通知路如图7所示。在d4档中，第二档集中器c1被结合以通过过程第二档驱动套筒将能量传递到前行星架/后齿圈；4档制动b1任务是紧固前太阳轮，然后前齿圈/后行星架(与车身相连)是同一个增速输出。

图7 d4能量通知路
1、4-输出轴；2-主加速器；3-差分；C1-2型齿轮聚结器:C2-3型齿轮聚结器:C3输入聚结器；B1-4制动器；B2-反向制动；B3-低速档制动器；B4-行驶档位制动器；F1-3齿轮单向集中器；F2-输入单向聚结器；F3-低速单向集中器

在d4档，能源公报不采用单向聚合器，所以有动员机制。

6。r阻断能源报告之路

R-block能量通知路径如图8所示。R档时，输入分散器c3组合，输入单向分散器f2锁止，带动前太阳轮扭转。倒档制动器b2用于固定前行星架，因此前齿圈/后行星架(连接到车身)是倒档加速输出。

图8 r挡能量报路
1、4-输出轴；2-主加速器；3-差分；C1-2型齿轮聚结器:C2-3型齿轮聚结器:C3输入聚结器；B1-4制动器；B2-反向制动；B3-低速档制动器；B4-行驶档位制动器；F1-3齿轮单向集中器；F2-输入单向聚结器；F3-低速单向集中器

7。手动三档能量通知道路

当手柄处于3档时，变速器的实际档位只能在1档、2档和3档之间切换，不能升至4档。在手动3档中，1档和2档与d1档和d2档完全相同，没有调动机构。这里分析的手动3档是指实际3档情况。

手动三档能量通知道路如图9所示。在d3档中，二档集中器c1被结合以通过二档传动套将能量传递到前行星架/后齿圈；同时，三档聚结器c2被结合以将前太阳齿轮的转速限制到三档聚结器的转速(即，输入转速)。这相当于同时驱动前行星架和前太阳轮，那么所有的行星齿轮机构将一起扭转，传动比为1。在手动3档中，除了任务c1和c2之外，还结合了输入分散器c3，其不报告能量，而仅用于动员机制。

图9手动3档能量通知路
1、4档-输出轴；2-主加速器；3-差分；C1-2型齿轮聚结器:C2-3型齿轮聚结器:C3输入聚结器；B1-4制动器；B2-反向制动；B3-低速档制动器；B4-行驶档位制动器；F1-3齿轮单向集中器；F2-输入单向聚结器；F3-低速单向集中器

当扭矩来自车轮时，对于前行星排来说，由于前行星架被驱动，可以认为是稳速或限速，前太阳轮有加速扭转的趋势。此时三档单向集中器f1超过，动员器无法起到制动作用。此时输入聚结器任务，输入单向聚结器f2锁止，f2和f1的锁止偏置相反，f2禁止前太阳轮加速趋势，活动器起制动作用。

8。手动二档能量通知道路

当手柄在2档时，变速器的实际档位只在1档和2档之间变化，不能提升到3档。在手动2档时，1档与d1相同，机构未启动。这里分析的手动2档是指实际2档的情况。

手动二档能量通知道路如图10所示。手动2档和d2档之间的区别是低速档制动器b3的任务，它在两个方向上都牢牢地固定住后太阳轮。当扭矩来自车轮时，后太阳轮对于第一行星齿轮排是牢固的，后齿圈有同向增大的趋势。该扭矩通过工艺二档齿轮传动套筒报告给二档齿轮聚结器，二档齿轮聚结器此时结合在一起，将扭矩传递给输入轴，活动器起制动作用。

图10手动2档能量通知路
1、4档-输出轴；2-主加速器；3-差分；C1-2型齿轮聚结器:C2-3型齿轮聚结器:C3输入聚结器；B1-4制动器；B2-反向制动；B3-低速档制动器；B4-行驶档位制动器；F1-3齿轮单向集中器；F2-输入单向聚结器；F3-低速单向集中器

9。手动1档能量通知道路

手动一档能量通知路如图11所示。在手动一档，输入集中器c3组合驱动输入单向集中器f2外环，输入单向集中器F2锁定，能量传递到前(输入)太阳轮。同时3档单向集中器c2合并，3档单向集中器f1不报能量，因为前太阳轮转速是输入轴转速。在手动一档时，低速档制动器b3在两个方向上牢牢锁定后太阳齿轮。当扭矩来自车轮时，对于第一行星齿轮排，后太阳齿轮是牢固的，后齿圈/前行星架具有相同的增长方向，并且前行星架对于前太阳齿轮具有相同的增长方向。由于三档集中器c2被组合，三档单向集中器f1被锁定，迫使前太阳轮转速与输入转速相同，活动器起制动作用。输入单向集中器f2的锁定偏置与第三单向集中器f1的锁定偏置相反。

图11手动1档能量通知路
1、4-输出轴；2-主加速器；3-差分；C1-2型齿轮聚结器:C2-3型齿轮聚结器:C3输入聚结器；B1-4制动器；B2-反向制动；B3-低速档制动器；B4-行驶档位制动器；F1-3齿轮单向集中器；F2-输入单向聚结器；F3-低速单向集中器