行星齿轮自动变速器的换挡执行装置通常包括多片离合器和单向离合器。这两种换挡执行装置起连接、固定和锁止作用。连接是指将行星齿轮自动变速器的输入轴与行星排中的某个基本元件连接,以传递动力,或将前一个行星排的某一个基本元件与后一个行星排的某一个基本元件连接,以约束这两个基本元件的运动;固定是指将行星排的某一基本元件与自动变速器的壳体连接,使之被固定住而不能旋转;锁止是指把某个行星排的三个基本元件中的两个连接在一起,从而将该行星排锁止。换挡执行元件按一定的规律对行星齿轮机构的某些基本元件进行连接、固定或锁止,使行星齿轮机构获得不同的传动比,从而实现挡位的变换。 (1)多片离合器： 多片离合器由摩擦片、钢片、活塞、离合器毂、离合器鼓(或变速器壳体)、卡环(图中未给出)等组成,如图7-1-1所示。多片离合器能承受较大的转矩。 活塞通过回位弹簧回位,回位弹簧由卡环定位。多片离合器中的钢片和摩擦片交替安装,摩擦片的两面有摩擦材料,而钢片两面光滑,没有摩擦材料。也有部分变速器的多片离合器采用单面带摩擦材料的摩擦片,即它一面带有摩擦材料,一面则是光滑的钢片。 钢片和摩擦片的外边缘或内边缘有花键,由花键来连接离合器毂、离合器鼓或变速器壳体。当需要离合器接合时,油压推动活塞,使钢片和摩擦片压紧,由此通过花键的啮合使相关组件形成机械连接。 回位弹簧的弹力要适当,在离合器接合时不阻碍离合器的接合,在离合器分
离时可以快速地推动活塞使离合器分离。离合器活塞有两种常用的回位弹簧,即螺旋弹簧(图7-1-1中的回位弹簧即为螺旋弹簧)和碟形弹簧。
多片离合器工作原理如下。
变速器控制模块指令电磁阀工作,将输出的压力油压入活塞缸,推动止回球,使止回球密封单向阀。活塞在油压的作用下在缸内运动,迫使离合器的摩擦片和钢片接触。由于摩擦片和钢片之间大的摩擦力,传动侧钢板和从动侧摩擦片以统速度转动,即离合器接合,完成换挡。多片离合器接合原理如图7-1-2所示。
变速器控制模块指令停止电磁阀工作,压力油停止供应。缸内的液压降低。
这使止回球运动离开单向阀,缸内的油液通过单向阀排出。活塞在回位弹簧的作用下回到原来的位置,使多片离合器分离。多片离合器分离原理如图7-1-3所示。
(2)单向离合器：
单向离合器除用于液力变矩器的导轮外,还用于齿轮机构中。齿轮机构中的单向离合器又称作超越离合器,用来实现转矩的单向传递。单向离合器如图7-1-4所示。
只要变速器工作,单向离合器就开始工作。单向离合器在变速器处于低挡位时,转矩由输入部件传向输出部件的过程中,将相关部件锁定。而在转矩由输出部件反传至输入部件的过程中,单向离合器锁定的部件因受力方向的改变而导致转动,不能形成反作用力,因此不能将转矩反传至输入轴。在变速器处于高挡位时，单向离合器处于超越状态,解除对部件的锁定。单向离合器是纯机械装置,不需要油压来控制其工作,从接合到分离的切换非常快。单向离合器通常有滚柱式和楔块式两种类型,滚柱式单向离合器较常用。
