爱吱声

标题: 行星齿轮变速 [打印本页]
作者: 沉宝    时间: 2017-9-20 23:22
标题: 行星齿轮变速
本帖最后由 沉宝 于 2017-9-21 00:17 编辑
" a3 Y4 v! p3 ]. j5 D) p* Y; `2 O. x' l
之所以写这篇，是发现有些事跟晨老大也需要多解释几句（链接）。以此外推，索性就写长了跟大家共享吧。
+ A+ w# a- Y/ n# B# `7 \, j9 u4 P3 a; t1 z; `& c. M
其实行星齿轮变速并不像许多人想象的那样遥远陌生。可以毫不夸张地说，爱坛上一半以上的人同它的物理距离都比我近。为什么敢这么说呢？因为汽车的自动变速箱（AT），用的就是行星齿轮机构。坐到车里就是近在咫尺了，哈哈哈。
  e6 `: o6 \8 H8 H' H7 y4 J! j1 l) s; K
所谓行星齿轮机构（Planetary Gearing或Epicyclic Gearing），指的是一种齿轮结构，它有一个轴心位置固定不动的中心齿轮（太阳轮，sun gear），还有一个或者多个（通常多个）小齿轮与之啮合。当转动发生时，这些小齿轮不仅会绕自己轴线的转动（“自转”），而且这些小齿轮轴线的位置也会动，运动轨迹是围绕中心齿轮的圆周运动（"公转"），这就像太阳系中的行星那样，故因此得名行星齿轮（planetary gear）。除此之外，行星齿轮的外面一般还套有一个齿面朝内的齿圈（annulus）。各个行星齿轮的轴，经轴承固定在一个支架上，这个支架称为行星架（planet-carrier）。( X( `6 A( b$ e  Y# e8 V
8 ^/ t! a& [4 ~- {7 f+ y% s
3 k' M( P" q4 p# _0 Q- J

- a. d6 d/ \  _# j          实物图，不含行星架
0 T) M' ^1 n4 O" T% o4 t5 q
! Q( E* N2 c, E0 `! |' ~2 P4 V& Y' d6 x0 D- }
          实物图，另外一个角度5 s9 b* D; y; x- \0 R: A4 W, o' ^* G

( n8 l7 a: U( _/ t$ m3 h, ^: f/ b- J) _6 @
传统的齿轮传动原理很简单，一对齿轮相互啮合，动力从一个齿轮输入，从另一个齿轮输出。行星齿轮机构的情形就不同了，它具有三个彼此可以相对旋转的运动件：太阳轮、行星架和齿圈。这三条转动轴都允许动力输入/输出，传动方式就可以有多种组合，下面结合动画看两种方式。4 I. Q* F1 ~- Y! n
( O. K1 y2 x9 Z: R
第一种，动力从太阳轮输入，从行星架输出，齿圈锁死。这是最经典的方式，一般教科书都用它举例。
6 U# C8 a' x. o' G; E5 M, I! F. U. T7 g" A+ s/ t& @* z) c3 d7 D) {
. U. Y1 L  }8 x6 e  @% A) L7 {) X" z$ J  B

  o/ E; N4 C7 \0 c第二种，动力从太阳轮输入，从齿圈输出，行星架锁死。8 l3 D% T) J! X) y

( Q2 u- M8 J6 `& w3 `现在可以回答晨大的问题了。晨大的原始问题star gear是什么？首先，英语作为自然语音不会像编程语言那么规范，同一个东西可能因不同行业、不同习惯而称呼不同。star gear这词不太常用，根据上下文，它可能是(1)行星齿轮机构中的一个零件，即sun gear；(2)行星齿轮的一种使用方式，即第二个动画的那种：行星架锁死，动力从太阳轮输入，从齿圈输出。  @" P7 d9 ~/ m4 a: }: R3 W& c
我放在不爱贴中的那张图好像来自于蒸汽轮机的船舶推进，高压涡轮输出的转速与低压涡轮不同，故先经过star gear调整再与低压涡轮的动力汇总，然后推动螺旋桨。图中，只有左下角的行星齿轮机构工作在star gear模式，左上和右上角都是planetary gear模式，即前面动图中的第一种。, r9 X1 ~- l& D% x

2 M8 N1 `) s$ N
1 Z# `0 ?# U  |. l6 F再多说几句汽车的自动变速箱。理论上，一套行星齿轮机构配合离合器、制动器就可以实现基本自动变速：! t8 V: T# g+ p0 e% |( q6 W; T8 ?( w: i6 C
①低挡：太阳轮主动，行星架被动，齿圈不动。
' w# q" E: L; ]0 l& s2 A3 Q②中挡：太阳轮不动，行星架被动，齿圈主动。
$ Z& l) Y1 }4 `+ Z7 b8 K③高挡（超速挡）：太阳轮不动，行星架主动，齿圈被动。
5 X; S4 {+ H; _% J④倒挡：太阳轮主动，行星架不动，齿圈被动。& ]$ Q# c) r8 }3 z
⑤空挡：离合器全部脱开，所有运动件都不受约束。( C. r0 T( f7 D! ]# B7 ?& Q
5 ]  B( i: t7 }$ s9 V2 ]* h4 e8 O
实际变速箱比这要复杂的多，即使是三进一倒（开过的一定是老司机）也至少用两套行星齿轮机构。+ [3 m3 t: a0 Z3 Q

; k# e: k$ m% r* U' h. Z0 ^% V4 D1 V% T" N" {
现代汽车的自动变速箱当然就更复杂了
# W% n" v! W3 p/ R' T5 e; z7 h/ B  }* E6 j9 @& g1 O
有一种说法：即使是修车店的熟练技工（例如ASE Certified Repair Technician），一个好的advice就是打开自动变速箱的时候要拍照，以免像业余人士那样修完装回去发现零件富裕了
) `" R; Z. _  r8 _4 L/ `/ F& `- b- Z1 U# L7 N
对于欧美这些劳动力昂贵的地方，除非变速箱在warranty之内，否则不要答应修车店开箱修理（整体换装可以）。即使店家说得再容易，开箱后可能就变成了一个钓鱼工程。与其修，不如贱价卖了拉倒。* u5 g7 t& \& l0 Y: [
最后，如果您面对文字和图片理解起来有困难，可以点击打开这段视频，这样也许省点脑汁
% l/ U2 _0 N$ b# a如果您精力旺盛，这个是正规的教材https://wk.baidu.com/view/f45cb5ca680203d8ce2f24fb#1
0 {1 P( `# D( n' p6 C一句话：丰俭由人
7 a% [5 ]4 z- E  M( ^8 Yhttp://vd1.bdstatic.com/mda-he0w1bgtf6qbkxfh/mda-he0w1bgtf6qbkxfh.mp4( T% r- p3 g3 C( c7 d/ |' l

4 }- \' e$ C( `9 P3 T$ q( X5 `$ K2 U- X5 i  S& x
作者: jellobean    时间: 2017-9-20 23:49
本帖最后由 jellobean 于 2017-9-20 23:52 编辑 + u" _3 ], O1 l6 W) [

- l7 \1 {0 ?" g' \0 ~' J1 ?5 r跟晨老大也需要多解释几句，跟我们得扯几篇
作者: jellobean    时间: 2017-9-20 23:53
  1. 一个好的advice就是打开自动变速箱的时候要拍照，以免像业余人士那样修完装回去发现零件富裕了
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+ R" Z( x6 c1 p+ @& J3 O# A5 B$ Q
哈哈，经常发生
作者: 东湖珞珈    时间: 2017-9-21 00:22
变速箱啊， 业余人士不敢碰啊。换正时皮带水泵的时候对齐几套齿轮就够头疼的了。" ^# E1 S( a" v* C* `' V
我干活的时候就是一边拆一边拍照，方便以后装回去
作者: 沉宝    时间: 2017-9-21 00:25
jellobean 发表于 2017-9-20 23:49
" q; W6 Y, Y4 P# u" b" E; Q- a/ r6 ?2 u跟晨老大也需要多解释几句，跟我们得扯几篇

3 @7 [: ~& `6 Y! R# o- a4 [糖豆可以打开帖子最后mp4的视频，讲得不错。
作者: 沉宝    时间: 2017-9-21 00:32
东湖珞珈 发表于 2017-9-21 00:22
" I9 r" ~" @$ K* W/ ?+ Y5 o变速箱啊， 业余人士不敢碰啊。换正时皮带水泵的时候对齐几套齿轮就够头疼的了。
! o4 E+ ?# E  }: v  O% B0 u我干活的时候就是一边拆一 ...

# l, B5 T6 Z+ W$ f8 P  [, Y% I7 f自动变速箱比发动机修理难度还高，我见过朋友被钓鱼了。
作者: 东湖珞珈    时间: 2017-9-21 01:31
沉宝 发表于 2017-9-21 00:32
+ p/ Z, p0 G- z' T, b& ?  B自动变速箱比发动机修理难度还高，我见过朋友被钓鱼了。
: J( S- S8 ^: U2 b! F2 b
当然啊，在现代汽车上，自动变速箱是最最复杂的设备。现在那些动辄6速，8速的变速箱太变态了。+ ]7 W( F0 Z8 \
现在都封闭起来了，连变速箱油都不让自己换了
作者: 清凉山    时间: 2017-9-21 02:10
jellobean 发表于 2017-9-20 23:53, F2 |: T) v5 J* n
哈哈，经常发生
* w9 `/ H' k8 A+ u
天，没想到你会修车，还会修变速箱，还。。。还经常
作者: 面朝大海    时间: 2017-9-21 04:13
那些动图太赞了，生动易懂！4 W- g1 M- W% |% [
我现在在修的车就是打开了发动机，变成钓鱼工程了！; g: d% ~3 }9 {& H8 k& B0 G
不过也不能怪修车师傅钓鱼，本来的code是timing chain, 本想换了就再撑几年，没想到打开了，发现里面好多东西磨损了要换。再多花钱就不合算了，不过拆装发动机的$1500工钱是打了水漂了。
作者: 东湖珞珈    时间: 2017-9-21 05:49
面朝大海 发表于 2017-9-21 04:13) w* f# F4 K  S* f; f7 V
那些动图太赞了，生动易懂！
( h7 H) p5 B2 G, t) b0 m% w' _我现在在修的车就是打开了发动机，变成钓鱼工程了！& O& y2 I/ I& e/ u& a/ G: x
不过也不能怪修车 ...
5 ]" V" I2 f% G# W- e8 T
打开发动机看到timing chain就收1500刀？ 太黑了吧( _8 y0 t8 j: h/ ~
不就是个盖子吗？
作者: 面朝大海    时间: 2017-9-21 06:30
东湖珞珈 发表于 2017-9-21 05:499 o! x" n. i6 Y# s) J
打开发动机看到timing chain就收1500刀？ 太黑了吧
1 u9 N' Q! q: C( H* J不就是个盖子吗？
7 F+ c* }0 x$ {9 b6 Q$ c# O
这个好像不是，需要把发动机先拆下来，再打开。可能和发动机的糟糕设计有关。( o2 W- d1 N2 s
大概需要三天的工时。我们自己的一个工场也是这么估算的。只是自己的工场现在开始不接这种大维修了。1 }2 ~$ [: |+ ?
我去看了，cylinder head , cam shaft都拆下来了，上面都有磨损。可能是长期机油漏了我没察觉。
作者: jellobean    时间: 2017-9-21 07:20
清凉山 发表于 2017-9-21 02:10. P8 _0 x) Y' d  k+ W
天，没想到你会修车，还会修变速箱，还。。。还经常
% h( P) K/ ]+ t  o4 l5 s
是说DIY一些简单的事
作者: 七月群山    时间: 2017-9-21 15:45
东湖珞珈 发表于 2017-9-21 01:319 ~7 i9 q- q& I8 d$ w
当然啊，在现代汽车上，自动变速箱是最最复杂的设备。现在那些动辄6速，8速的变速箱太变态了。3 w8 |/ N, b& G" ?
现在都封 ...

5 b4 Y% e1 F- }, L- e4 d+ F) O现代的汽车，绝对不能大修。到日子trade in换新车是正经。。。
作者: 常挨揍    时间: 2017-9-21 19:41
jellobean 发表于 2017-9-21 07:20
6 z1 f# V8 e- j5 |9 ?是说DIY一些简单的事

  ^& ^. m' j6 X; g9 I下次俺车车出问题了顺丰给U
作者: 面朝大海    时间: 2017-9-22 08:01
东湖珞珈 发表于 2017-9-21 05:497 T2 `( w: R8 ]* ^
打开发动机看到timing chain就收1500刀？ 太黑了吧
& u4 o& @9 Z) x* D, Y不就是个盖子吗？

+ f' \& X9 O* a) _& @6 B: p东湖师傅，请教一下你的经验：发动机装回去后，我发现brake pedal low, 修车店检查后说是我的brake master cylinder 坏了，我就买了一个原厂新零件，结果还是老样子。他们说刹车和ABS也都breed过了，实在搞不懂为啥。说是可能我的零件是坏的。我有点不相信，新旧两个master cylinder都同样坏了的概率太低了。
; s$ I" ?5 R4 o7 c% u1 q6 S你觉得还有可能什么原因吗？
作者: 沉宝    时间: 2017-9-22 08:40
面朝大海 发表于 2017-9-22 08:01
3 k# t5 O' `& c8 O东湖师傅，请教一下你的经验：发动机装回去后，我发现brake pedal low, 修车店检查后说是我的brake maste ...
9 }/ ^8 I" J1 r9 V# m4 ]
如果是刹车踏板要踩得比过去深了才能开始刹车动作，那么是安装的问题。许多车有一个调节踏板高低的螺丝，这些车调整起来非常容易。如果是刹车踏板踩到底后还慢慢地向下走，那么刹车管路上有漏的地方。
3 B- \6 _4 \4 ?& x, U1 w8 }4 q
8 k: v% ^# v3 U& [3 y: l看你的描述像第一种情况，不太看好那家修车店。
作者: 面朝大海    时间: 2017-9-22 08:55
沉宝 发表于 2017-9-22 08:40
5 o2 _. u4 N0 d3 K如果是刹车踏板要踩得比过去深了才能开始刹车动作，那么是安装的问题。许多车有一个调节踏板高低的螺丝， ...
! \' J+ F5 \9 F5 {
是第二种情况。关于这家店，是的，不过后悔已经太晚了。
作者: 沉宝    时间: 2017-9-22 09:15
面朝大海 发表于 2017-9-22 08:55) U2 D; I" s( U/ V: d5 ]
是第二种情况。关于这家店，是的，不过后悔已经太晚了。

$ a. t4 m# b  t# S& N3 @- _如果是第二种情况，bleed和换master cylinder是容易想到的。排除这两点之后的就不好修了，除非你走运，能够确定漏刹车液的位置。
作者: qqu123    时间: 2017-9-22 11:32
太赞了！
作者: bamboo0530    时间: 2017-9-22 11:50
七月群山 发表于 2017-9-21 15:45  U6 ?* W. r$ n
现代的汽车，绝对不能大修。到日子trade in换新车是正经。。。

& n! J5 e1 S* z' _- ~+ P" M; S现代的汽车？
2 L$ M2 e, ]& C1 l这话有点歧义是指所有现在的车，还是特指韩国现代汽车？
作者: 燕庐敕    时间: 2017-9-22 13:02
清凉山 发表于 2017-9-21 02:10
; P7 \* S6 ?. Q% n天，没想到你会修车，还会修变速箱，还。。。还经常
: a: s7 u/ Y& \/ b- q
豆豆王！
作者: 燕庐敕    时间: 2017-9-22 13:04
常挨揍 发表于 2017-9-21 19:41* p; A% l  U+ j
下次俺车车出问题了顺丰给U
( \% T, f& n5 [
别做梦了，快醒醒
作者: xzhangz    时间: 2017-9-22 13:42
歪下楼：电车的一大好处就是没有这么麻烦的发动机变速箱
作者: 清凉山    时间: 2017-9-23 03:45
燕庐敕 发表于 2017-9-22 13:02/ J0 w+ ~2 a8 O: m+ F3 x
豆豆王！
+ J' O+ {; B9 k6 L6 s  q& X
起码是经常²DIY，经常¹发现多了零件
作者: tanis    时间: 2017-9-23 04:05
面朝大海 发表于 2017-9-21 06:308 `$ d+ M9 z5 l0 N
这个好像不是，需要把发动机先拆下来，再打开。可能和发动机的糟糕设计有关。9 s3 K# J5 q9 Z( L! o1 c& J
大概需要三天的工时。我们 ...
7 ~: }4 z1 [, B6 O. f% z* J
德车？
作者: 面朝大海    时间: 2017-9-23 04:21
tanis 发表于 2017-9-23 04:05
9 M7 Y3 N' O; K$ U德车？

# Y  J0 l/ }6 n5 l2 U日美加混血
作者: tanis    时间: 2017-9-23 04:39
面朝大海 发表于 2017-9-23 04:21
6 x  I- V) q7 M0 Z日美加混血

3 R5 H( B2 @4 N: D 斯巴鲁？
作者: jellobean    时间: 2017-9-23 10:40
沉宝 发表于 2017-9-21 00:25
1 K# {" f1 C5 |* x; K; C7 a糖豆可以打开帖子最后mp4的视频，讲得不错。
* u$ e: \: E/ f0 N
改过了吗？文尾的链接没有了
作者: 沉宝    时间: 2017-9-23 12:10
jellobean 发表于 2017-9-23 10:40
$ J" ^4 l% o9 T: G4 q2 i: ]改过了吗？文尾的链接没有了
6 t5 ^3 s  |! V& j+ C% a! `

7 L( J, ~0 r' ~* Q+ H3 T好好的，没有改。
% g( g/ M4 l; w* T! P4 n- e8 W( ?8 o! `* E6 B6 z/ ?6 B; S
在原文中
……点击打开这段视频，也许可以省点脑汁
“这段视频”4个字可以点入，然后你就看到了。
作者: qqu123    时间: 2017-9-28 15:12
自动变速箱的离合是液力偶合的吗？
作者: 沉宝    时间: 2017-9-28 23:18
qqu123 发表于 2017-9-28 15:12: T# _, @$ B! V- z+ T
自动变速箱的离合是液力偶合的吗？

4 s  \7 C; E8 b自动变速箱与发动机之间是有液力耦合，那个位置是手动车装离合器的位置。但是，液力耦合器会一直把转矩传递过去（传多传少取决于两边的速差），所以称之为离合并不合适。
作者: leekai    时间: 2017-9-29 05:53
昨天看了一个介绍丰田ecvt的文章，讲得挺好。



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