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    上海通用別克賽歐裝備的AF13型自動(dòng)變速器是日本Aisin AW公司生產(chǎn)的產(chǎn)品，該型自動(dòng)變速器在A(yíng)isin AW公司內部的識別號為60-40LE。AF13自動(dòng)變速器的主要規格參數見(jiàn)表1。

    AF13自動(dòng)變速器采用拉維那式行星齒輪機構，它將一個(gè)單排單級行星齒輪機構和一個(gè)單排雙級行星齒輪機構按特定的方式組合起來(lái)，如圖1所示。AF13自動(dòng)變速器換擋執行元件包括4個(gè)離合器、2個(gè)制動(dòng)器和2個(gè)單向離合器，換擋執行元件名稱(chēng)及作用見(jiàn)表2。因資料來(lái)源不同，AF13自動(dòng)變速器同一換擋執行元件可能有不同的名稱(chēng)，本文都有采用，只要其英文縮寫(xiě)一致就是同一元件。

    由圖1可知，AF13自動(dòng)變速器前端（右側）是一個(gè)單排雙級行星齒輪機構，后端（左側）是一個(gè)單排單級行星齒輪機構，它們共用一個(gè)行星架。其前、后排太陽(yáng)輪相連為一體，齒數不同，但是轉速相同。行星齒輪機構共有4個(gè)可運動(dòng)部件，分別為：后排（?。﹥三X圈、大/小太陽(yáng)輪（前/后一體）、前排（大）內齒圈、輸出行星架（前/后共用，為動(dòng)力輸出部件），因輸出行星架是動(dòng)力輸出端，它既不能固定也不能驅動(dòng)。在不同擋位，各部件的狀態(tài)見(jiàn)表3。

    AF13自動(dòng)變速器動(dòng)力傳遞示意圖如圖2所示；不同擋位時(shí)，各換擋執行元件的狀態(tài)見(jiàn)表4。

    利用單排單級和單排雙級行星齒輪機構傳動(dòng)比計算方程式，分別代入前、后排行星齒輪系，得出如下方程組：

   (n11-n1H)/（n1n1H）=-Z13/Z11.. 式（1）

   (n21-n2H)/（n2n2H）=Z23/Z21 式（2）

    式中：

   n11-前排太陽(yáng)輪轉速；n1H-前排行星架轉速；n13-前排內齒圈轉速；Z11=26-前排太陽(yáng)輪齒數26；Z13=98-前排齒圈的齒數98；n21-后排太陽(yáng)輪轉速；n2H-后排行星架轉速；n23-后排內齒圈轉速；Z21=35-后排太陽(yáng)輪齒數；Z23=73-后排齒圈的齒數

    因前、后排行星齒輪機構共用一個(gè)行星架（動(dòng)力輸出端），故有：

    n1H=n2H

    因前/后行星排的太陽(yáng)輪為一體，雖然齒數不同，但是轉速相同，故有：

    n11=n21

    根據表3各部件狀態(tài)及齒數，聯(lián)解方程（1）和（2）即可求出不同擋位的傳動(dòng)比。

一、1擋動(dòng)力傳遞路線(xiàn)分析

1.D、3、2位之1擋

    1擋動(dòng)力傳遞路線(xiàn)如圖3所示。輸入軸順時(shí)針旋轉，前進(jìn)擋離合器C1結合→慣性離合器C3結合，同時(shí)單向離合器F0鎖止→3驅動(dòng)后排齒圈順時(shí)針旋轉→太陽(yáng)輪逆時(shí)針旋轉→單向離合器F1鎖止，防止前排齒圈逆時(shí)針旋轉→行星架順時(shí)針減速旋轉。在D之1擋，“單向離合器F1鎖止，防止前排齒圈逆時(shí)針旋轉”是動(dòng)力傳遞不可缺少的條件，所以它沒(méi)有發(fā)動(dòng)機制動(dòng)。

    由以上分析可知，1擋驅動(dòng)小內齒圈，行星架輸出，固定大內齒圈，即n13=0，則傳動(dòng)比為：

    i=n23/n2H=（Z21Z13+Z23Z11）/Z23Z11

=（3430+1898）/1898=2.807165

2．手動(dòng)1擋

    手動(dòng)1擋動(dòng)力傳遞路線(xiàn)如圖4所示。在手動(dòng)1擋，第1、倒擋制動(dòng)器B2工作，雙向固定前排齒圈，有發(fā)動(dòng)機制動(dòng)作用。

二、2擋動(dòng)力傳遞路線(xiàn)分析

    2擋動(dòng)力傳遞路線(xiàn)如圖5所示。2擋時(shí)，輸入軸順時(shí)針旋轉，前進(jìn)擋離合器C1結合→慣性離合器C3結合，同時(shí)單向離合器F0鎖止→后排齒圈順時(shí)針旋轉→第2/4擋制動(dòng)器B1工作，防止太陽(yáng)輪旋轉→行星架順時(shí)針減速旋轉。

    由以上分析可知，2擋驅動(dòng)部件為小內齒圈，固定部件為大/小太陽(yáng)輪，即n11=n21=0，則傳動(dòng)比為：

    i=n23/n2H=（Z21+Z23）/Z23

    =（35+73）/73=1.479452

三、3擋動(dòng)力傳遞路線(xiàn)分析

    3擋動(dòng)力傳遞路線(xiàn)如圖6所示。3擋時(shí)，前、后排齒圈同時(shí)驅動(dòng)，整個(gè)行星齒輪機構以一個(gè)整體旋轉，為直接擋，傳動(dòng)比是1:1。后排齒圈動(dòng)力傳遞路線(xiàn)是：輸入軸順時(shí)針旋轉，前進(jìn)擋離合器C1結合→慣性離合器C3結合，同時(shí)單向離合器F0鎖止→后排齒圈順時(shí)針旋轉。前排齒圈動(dòng)力傳遞路線(xiàn)是：輸入軸順時(shí)針旋轉，前進(jìn)擋離合器C1結合→超速離合器C0結合→前排齒圈順時(shí)針旋轉。

四、4擋動(dòng)力傳遞路線(xiàn)分析

    4擋動(dòng)力傳遞路線(xiàn)如圖7所示。4擋時(shí)，輸入軸順時(shí)針旋轉，前進(jìn)擋離合器C1結合→超速離合器C0結合→前排齒圈順時(shí)針旋轉→第2/4擋制動(dòng)器B1工作，防止太陽(yáng)輪旋轉→行星架順時(shí)針超速旋轉。

    由以上分析可知，4擋驅動(dòng)部件為大內齒圈，固定部件為大/小太陽(yáng)輪，即n11=n21=0，則傳動(dòng)比為：

    i=n13/n1H=（Z14-Z11）/Z13

    =（98-26）/98=0.734694

五、R擋動(dòng)力傳遞路線(xiàn)分析

    R擋動(dòng)力傳遞路線(xiàn)如圖8所示。R擋時(shí)，輸入軸順時(shí)針旋轉，倒擋離合器C2結合→太陽(yáng)輪順時(shí)針旋轉→第1/倒擋制動(dòng)器B1工作，固定前排齒圈→行星架反向減速旋轉。

    由以上分析可知，倒擋驅動(dòng)部件為大/小太陽(yáng)輪，固定部件為大內齒圈，即n13=0，則傳動(dòng)比為：

    i=n11/n1H=-（Z14-Z11）/Z11

    =（98-26）/26=-2.769231

    由以上分析可知，在D之1擋，“單向離合器F1鎖止，防止前排齒圈逆時(shí)針旋轉”是動(dòng)力傳遞不可缺少的條件，所以它沒(méi)有發(fā)動(dòng)機制動(dòng)。在手動(dòng)1擋，第1/倒擋制動(dòng)器B1工作，固定前排齒圈，有發(fā)動(dòng)機制動(dòng)作用。另外，在D之2、3、4擋，都有發(fā)動(dòng)機制動(dòng)。