不妨从“中学数学视角 ”打开AT变速箱的行星齿轮档位设计

1、行星齿轮在齿轮界因其体积小 、重量轻及具备速比多变性
、功率合流性、多排实现串并联的性质而显得独特 。本文将通过中学数学视角 ，分析汽车AT变速箱中行星齿轮设计的精妙之处
。让我们从单级行星排工作特性入手
，探讨行星齿轮如何通过不同数量的行星排实现所需档位。单级行星排由太阳轮 、行星齿轮
、内齿圈和行星架组成 。

辛普森式自动变速器的倒档动力如何传递

该变速器的基本工作原理大致如此
。通过锁止不同的齿轮，可以实现多种传动比。而倒档的具体实现 ，是通过锁止行星齿轮
，使得齿轮套筒反转，从而达到倒档的效果 。下图中 ，锁止行星齿轮后，齿轮套筒会反转
，实现倒档的动力传递。这种设计使得辛普森式自动变速器能够灵活地改变传动比，适应不同的行驶需求
。

如图4－29所示 ，倒档时
，C0、CBF0工作。C0和F0工作如前所述直接将动力传给中间轴 。C2工作将动力传给前后行星排太阳轮
。由于B3工作，将后行星排行星架固定 ，使得行星轮仅相当于一个惰轮。

核心部件：由泵轮 、涡轮和导轮组成 。动力传递：发动机运转时
，泵轮旋转，将油甩出冲击涡轮叶片 ，使涡轮旋转
，从而将发动机的动力传递到变速器
。自动适应性：导轮通过改变油的流动方向来增大涡轮的输出扭矩，使变速器能够自动适应不同的负载和转速。行星齿轮组的变速机制：组成：由太阳轮、行星轮和齿圈组成 。

动力从行星架输入 ，分两路从两个太阳轮输出
。

这种设计使得它能够提供丰富的档位选择
，包括三个前进档和一个倒档，为车辆的行驶提供了灵活性。 这种先进的三速行星齿轮系统是由霍华德·辛普森大师级设计师所创新 ，因此得名辛普森式 。在全球汽车工业中，辛普森行星齿轮系统享有盛誉
，尤其在自动变速器领域，它扮演着至关重要的角色
。

格瑞维亚变速箱是行星齿轮吗

格瑞维亚的变速箱不是行星齿轮变速箱。变速箱类型 格瑞维亚所搭载的变速箱是电子无级变速箱（E-CVT） 。这种变速箱与行星齿轮变速箱在结构和工作原理上存在显著差异。E-CVT变速箱通过电子控制实现无级变速 ，换挡过程更为平滑
，能够显著提升驾驶的舒适性和燃油经济性
。

拉维娜式行星齿轮机构

莱佩莱捷轮系：莱佩莱捷轮系是一种复合行星齿轮机构，由法国工程师Pierre Leplletier提出。其核心结构由两个行星排（一个单行星排和一个拉维娜式行星排）通过特定方式耦合而成 。这种结构使得莱佩莱捷轮系能够配合多片离合器
、制动器实现6-10个档位的变速
。

在拉维娜式行星齿轮机构中 ，通过前进离合器、倒挡/直接挡离合器 、前进强制离合器以及两个制动器和单向离合器的协同作用
，实现了不同挡位间的平稳切换。

拉维纳式星轮机构的特点是有单排一级和单排双级齿轮机构组成 。其中，单级的位于前排 ，后者位于后排
。同时后排共用内齿圈和行星架。一般情况下
，后排太阳轮是输入轴，内齿圈是输出轴 。 两个完全相同的单级行星排组成了所谓的辛普森式行星齿轮机构
。二者共用一个太阳轮 ，并且连成一个整体。

辛普森共用太阳轮
，拉维纳共用齿架和齿圈辛普森式行星齿轮机构的每一个行星排都是单行星轮式行星齿轮机构，而拉维娜式行星齿轮机构是由一个单行星轮式行星排和一个双行星轮式行星排组合而成 。拉维纳式行星齿轮机构的特点：它由一个单排单级行星齿轮机构和一个单排双级行星齿轮机构组合而成
。

单行星轮式行星排和双行星轮式行星排的结合 ，使得拉维娜式行星齿轮变速器在传递动力时，具备了更大的传动比。其工作原理基于行星齿轮机构的基本原理
，通过不同齿轮的组合和相互作用，实现动力的高效传递 。

Lavigneaux型四速行星齿轮变速器的动力传递路线；A.1档和2档的前进档离合器 C1 （D档的1档和2档）接合 ，动力通过C1和前进单向离合器F2传递到后太阳齿轮。在1档
，由于行星架被单向离合器F1锁定，发动机动力通过短行星齿轮和长行星齿轮传递到齿圈和输出轴
。

ecvt变速箱工作原理

技术原理与结构差异ECVT：采用行星齿轮组和双电机系统 ，通过电子控制动态分配发动机与电机的动力。其核心特点是无物理挡位
，依靠电机线性调节转速和扭矩，实现无级变速 。优势在于动力输出极为平顺 ，且能承受较大扭矩（如丰田THS系统）
。适用场景：城市通勤
、频繁启停路况
，追求舒适性和可靠性。

技术原理 行星齿轮与电动机的融合：ecvt并非传统意义上的机械传动，而是融合了行星齿轮和电动机的创新理念 。它利用行星齿轮结构的精密布局 ，通过控制两个电机的转速
，实现发动机动力与电动机动力的无缝衔接
。组成结构 电机与行星齿轮系统：ecvt由两个精密的电机和一套精密的行星齿轮系统组成。

ECVT变速箱通过巧妙的行星齿轮机构，实现了发动机动力与电机动力的无缝融合 ，从而实现无级变速 。这一设计不仅确保了驾驶的平顺性，还显著提高了燃油效率
。尽管ECVT变速箱内部采用了精密的行星齿轮机构
，但其运行同样依赖于变速箱油的润滑与冷却。因此，定期更换变速箱油对于维持ECVT的正常运作至关重要 。

行星齿轮机构是做什么的?

行星齿轮技术在混动系统中的应用行星齿轮机构在丰田混动系统中扮演着关键角色
。它能够实现动力的分配与合成 ，让发动机、电动机以及电池之间高效协同工作。在能量回收阶段
，行星齿轮机构可以将车辆制动时的动能转化为电能存储在电池中；在动力输出阶段，它又能合理分配发动机和电动机的动力 ，以满足不同工况下的驾驶需求 。

行星齿轮技术在丰田混动中的地位行星齿轮机构是丰田混动系统中的关键部件。在其经典的混动架构里
，行星齿轮组能实现动力的分流与合成
。

行星齿轮技术是丰田混合动力系统（THS）的核心设计，自初代THS系统问世以来 ，其动力分流装置便以行星齿轮组为基础。该技术通过行星齿轮机构实现发动机 、电动机和发电机之间的动力分配与耦合
，具有结构紧凑
、效率高、平顺性好的特点 。

行星齿轮系统是自动变速器中关键的组成部分，负责实现传动比的变化
。这种系统主要由太阳轮 、行星齿轮和齿轮圈组成。其中 ，行星齿轮安装在行星架的固定轴上
，可以在轴上自由旋转 。行星齿轮与太阳轮和齿轮圈始终保持啮合状态，为了增强工作的平稳性 ，通常会采用斜齿轮
。

行星齿轮机构在自动变速器中的作用是改变传动比和传动方向，行星齿轮机构由中心轮
、齿圈、行星架 、行星轮组成
，用离合器和制动器来改变行星齿轮机构中各元件的相对运动关系，实现不同挡位传动 ，改变传动比。