(1)基本组成： 拉维娜式行星齿轮组的特点是两排行星齿轮组共用一个齿圈和一个行星齿轮架。行星齿轮架上的长行星齿轮与前排行星齿轮机构的大太阳轮啮合,同时还与后排行星齿轮机构的短行星齿轮啮合,短行星齿轮还与小太阳轮啮合。拉维娜式行星齿轮组构造如图4-3-1所示。
大众车型早期装配的01M自动变速器就是由单个拉维娜式行星齿轮组组成的,如图4-3-2所示。
单个拉维娜式行星齿轮组组成的自动变速器有五个换挡执行元件,只能实现4个前进挡和1个倒挡的切换。随着发动机技术的不断提高,以及人们对车辆舒适性、燃油经济性的要求不断提高,4挡自动变速器已经不能符合现代汽车的需求,于是出现了6挡、8挡甚至10挡自动变速器。这些自动变速器均是通过串联多组行星齿轮组来实现多个挡位变换的。
(2)动力传递路线：
这里以大众09G六速自动变速器为例。09G自动变速器广泛应用在大众上一代迈腾、速腾、CC等车型上。09G自动变速器由一个单级行星齿轮组和一个串联的拉维娜式行星齿轮组组合而成。可用5个换挡元件切换6个挡位。09G自动变速器的结构如图4-3-3所示,变速器行星齿轮组、离合器、制动器等连接部件见表4-3-1。
①D-1挡动力传递：如图4-3-4所示。
液压机构通过操纵离合器K1将行星齿轮架PT2固定在单向离合器F上,以实现D-1挡动力传递,动力传递原理如下。
涡轮轴将动力传递到单级行星齿轮组的齿圈H1上。因为太阳轮S1被固定,于是齿圈H1将动力传递到太阳轮S1(被固定)上支撑滚动的行星齿轮P1。这样就传动了行星齿轮架PT1。
此时离合器K1被关闭,因此动力被传递到拉维娜式行星齿轮组的小太阳轮S3上。
长行星齿轮P2将转矩传递到齿圈H2上。齿圈直接与从动齿轮相连。行星齿轮架PT2固定在单向离合器F上。从动齿轮实现动力输出。
②D-2挡动力传递：如图4-3-5所示。
液压机构通过操纵离合器K1和制动器B1实现D-2挡动力传递,传递原理如下。
涡轮轴将动力传递到单级行星齿轮组的齿圈H1上。因为太阳轮S1被固定,于是齿圈H将动力传递到太阳轮S1(被固定)上支撑滚动的行星齿轮P1。这样就传动了行星齿轮架PT1。
此时离合器K1连接行星齿轮架PT1(单级行星齿轮组)和小太阳轮S3(拉维娜式行星齿轮组),并将动力传递到拉维娜式行星齿轮组。
制动器B1锁止大太阳轮S2。动力从小太阳轮S3传递到短行星齿轮P3上,并从那里继续传递到长行星齿轮P2上。
长行星齿轮P2在固定的大太阳轮S2上滚动,并将动力传递给齿圈H2。齿圈H2驱动变速器从动齿轮,从而实现动力输出。
③D-3挡动力传递：如图4-3-6所示。
液压机构通过操纵离合器K1和离合器K3实现D-3挡动力传递,传递原理如下。
涡轮轴将动力传递到单级行星齿轮组的齿圈H1上。因为太阳轮S1被固定,于是齿圈H将动力传递到太阳轮S1(被固定)上支撑滚动的行星齿轮P1。这样就传动了行星齿轮架PT1。
此时离合器K1连接行星齿轮架PT1(单级行星齿轮组)和小太阳轮S3(拉维娜式行星齿轮组),并将动力传递到拉维娜式行星齿轮组。
离合器K3同样将转矩传递到拉维娜式行星齿轮组中的大太阳轮S2上。通过关闭离合器K1和K3可锁止拉维娜式行星齿轮组。现在动力就直接从行星齿轮组被传递到从动齿轮上,从而实现动力输出。
④D-4挡动力传递：如图4-3-7所示。
液压机构通过操纵离合器K1和离合器K2实现D-4挡动力传递,传递原理如下。
涡轮轴将动力传递到单级行星齿轮组的齿圈H1和离合器K2的外部膜片支架上。
单级行星齿轮组的太阳轮S1固定,那么齿圈H1的动力便被传递到了行星齿轮P1上,从而传动了行星齿轮架PT1。
离合器K1连接行星齿轮架PT1和拉维娜式行星齿轮组的小太阳轮S3,并将动力传递到拉维娜式行星齿轮组。
离合器K2连接涡轮轴和拉维娜式行星齿轮组的行星齿轮架PT2,同样将动力传递到拉维娜式行星齿轮组。
长行星齿轮P2与短行星齿轮P3相啮合,并与行星齿轮架PT2共同传动齿圈H2,齿圈H2再传动从动齿轮,从而实现动力输出。
⑤D-5挡动力传递：如图4-3-8所示。
液压机构通过操纵离合器K2和离合器K3实现D5挡动力传递,传递原理如下。
涡轮轴将动力传递到单级行星齿轮组的齿圈H1和离合器K2的外部膜片支架上。
单级行星齿轮组的太阳轮S1固定,那么齿圈H1的动力便被传递到了行星齿轮P1上,从而传动了行星齿轮架PT1。
离合器K3连接行星齿轮架PT1和拉维娜式行星齿轮组的大太阳轮S2,并将动力传递到双行星齿轮组。
离合器K2连接涡轮轴和拉维娜式行星齿轮组的行星齿轮架PT2,并同样将动力传递到双行星齿轮组。
长行星齿轮P2与行星齿轮架PT2以及大太阳轮S2共同驱动齿圈H2。齿圈
H2驱动变速器从动齿轮,从而实现动力输出。
⑥D-6挡动力传递：如图4-3-9所示。
液压机构通过操纵离合器K2和制动器B实现D-6挡动力传递,传递原理如下。
制动器B1锁止拉维娜式行星齿轮组的大太阳轮S2。
离合器K2连接涡轮轴和拉维娜式行星齿轮组的行星齿轮架PT2,将转矩传递到双行星齿轮组。
长行星齿轮P2在固定的大太阳轮S2上滚动,并传动齿圈H2。齿圈H2驱动变速器从动齿轮,从而实现动力输出。
在D-6挡状态下离合器K1和K3已被打开。单级行星齿轮组无动力传递。
⑦R(倒)挡动力传递：如图4-3-10所示。
液压机构通过操纵离合器K3和制动器B2实现R(倒)挡动力传递,传递原理如下。
涡轮轴将动力传递到单级行星齿轮组的齿圈H1上。因单级行星齿轮组的太阳轮S1固定,故齿圈H1的动力便被传递到了行星齿轮P1上,从而传动了行星齿轮架PT1。
离合器K3连接行星齿轮架P和拉维娜式行星齿轮组的大太阳轮S2,并将转矩传递到拉维娜式行星齿轮组。
在拉维娜式行星齿轮组中,制动器B2锁止行星齿轮架PT2。动力从大太阳轮S2传递到长行星齿轮P2上。动力通过行星齿轮架PT2传递到与输出轴相连的齿圈H2上。
同时齿圈H2逆着发动机转动方向运转,并驱动变速器从动齿轮,实现R(倒)挡动力传递。
