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 / b9 v$ [5 U! K- M+ _
& u, h, C" L- p
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。2 i. u1 p' \* }& ^. K! n: G
* u8 ]" X9 W; Y; |7 f! N
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。( {* ?1 z0 D7 T; H) o

8 Z, z, ~/ Q1 C$ R$ h2 M' K3 ?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, J/ m- t, `) \
: l; J2 A! h% z& @5 j) `

4 n# E( H- o+ i# R, F. J0 ?
& B% I" |& |0 p% s          实物图，不含行星架
, n# d# {; u) N0 G& v; s- q# e9 l1 h! g( D
1 m% D8 ?8 B8 T. q& o7 f
          实物图，另外一个角度
8 H9 h7 J" D0 c- }
! T# }) ?4 c: [( f( w/ Z: `* N- [, F7 o( Z
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。
3 F9 L' f6 r' @' ]; Z
! Y! ]" @# s: U% v7 T% n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。
9 y* v6 b, ^. H. V/ m( O3 b, z! ]( o" z% L. `
' G( e' e7 y$ N
+ l3 }7 I# U* e5 M8 \; ]. k  ?
第二种，动力从太阳轮输入，从齿圈输出，行星架锁死。
2 \: o0 s. j4 g1 p0 W3 ^4 f4 b2 y5 `; c: E! ]
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。# g( Q5 @0 V3 _& H# A
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。4 f; g$ B  O+ b, o" J- ?

' F+ ?2 d, \. z
* Y/ F4 q) s9 a- f, U5 x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：8 \" J' ^& s; @! ?
①低挡：太阳轮主动，行星架被动，齿圈不动。
- U5 w: K  h/ D8 P②中挡：太阳轮不动，行星架被动，齿圈主动。/ G$ S- H$ l7 w/ W7 C, S- y
③高挡（超速挡）：太阳轮不动，行星架主动，齿圈被动。! U: k5 f6 b+ O0 k/ O0 Z' s
④倒挡：太阳轮主动，行星架不动，齿圈被动。
$ w) J! R5 F3 b- h+ f⑤空挡：离合器全部脱开，所有运动件都不受约束。* y6 J' ^. S3 i* W

- K' q% U4 A. v) C" n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。
2 l! [1 W: N8 `  I- Q  L& e6 \. X6 I/ y3 S" m6 e6 C

. }2 ~' K: X% a. K& ~现代汽车的自动变速箱当然就更复杂了) K3 O) D" s, [
3 x0 }# e7 C0 G/ T' s, ~
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
  y9 \1 J; e9 f7 H, a+ F' x! S0 {  Q, g4 a! [% G  x
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。
1 @% G. G3 b0 t, f, c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
3 U- p( D8 ^1 i) k" x0 Z如果您精力旺盛，这个是正规的教材https://wk.baidu.com/view/f45cb5ca680203d8ce2f24fb#1
! H2 w' m& b4 O9 C一句话：丰俭由人4 o! S/ @0 u; R9 ~4 g$ j( m
http://vd1.bdstatic.com/mda-he0w1bgtf6qbkxfh/mda-he0w1bgtf6qbkxfh.mp4
' p3 {. @5 W/ z6 B. m$ K6 K! w" h- ^# N7 f+ g

% ~+ y, I2 n, N$ u% e& q- E
作者: jellobean    时间: 2017-9-20 23:49
本帖最后由 jellobean 于 2017-9-20 23:52 编辑
( P; J% l8 Q3 N1 _( \, {' F7 g: e
, e( K) D' M% k/ u1 r' O/ A1 v5 h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
复制代码

4 b3 m1 c; s3 u$ }" [# i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。+ t9 M1 q/ x5 }4 C# {) y! \
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) r6 ?0 n2 R* p! a9 W# @5 x- ]
跟晨老大也需要多解释几句，跟我们得扯几篇
6 l/ i6 Z$ W! H3 D! b# O  W# b% W
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; v. ^( l! O+ }. E: H3 w: W
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。" r6 Y8 i9 y- s. Z6 D1 _' S5 m
我干活的时候就是一边拆一 ...
2 R# p+ f( V6 t0 z
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( ^& n- M1 j+ U/ s2 T& U/ ?
自动变速箱比发动机修理难度还高，我见过朋友被钓鱼了。

! M" A- ]1 @$ _8 U2 |+ d! q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。
2 x5 P# |+ c  q1 E6 b' P0 V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
: f, C$ A+ F( P% |7 ?1 P2 D哈哈，经常发生

. ~0 N. \" Z7 l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！
$ x1 B/ L: V2 m8 a: @) _& t4 s) Y我现在在修的车就是打开了发动机，变成钓鱼工程了！+ d: I% e5 S2 V  q
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$1500工钱是打了水漂了。
作者: 东湖珞珈    时间: 2017-9-21 05:49
面朝大海 发表于 2017-9-21 04:13& H- @$ F8 B: H1 R
那些动图太赞了，生动易懂！8 N. q, c6 t5 B8 U( j3 |
我现在在修的车就是打开了发动机，变成钓鱼工程了！" f2 R, S2 n- M
不过也不能怪修车 ...

5 ]( j# g7 q0 a/ h1 n打开发动机看到timing chain就收1500刀？ 太黑了吧
4 J2 Q$ ]; ~$ J) A; s0 a" i+ J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 05:49
3 h7 l/ o% ]. _; Y" y# ]; I% R打开发动机看到timing chain就收1500刀？ 太黑了吧/ N$ T) j( }" l/ Y& F
不就是个盖子吗？

3 y( [) h/ A7 D& L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。
% {* V7 z# r! a" T+ S% O( p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。
6 m) f$ g1 G7 H5 I/ `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
0 Z, E* _: d, U, D/ q天，没想到你会修车，还会修变速箱，还。。。还经常

7 T% u. t& |7 K9 f! H. ^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 01:31
9 L+ \( z+ I( w2 j) t$ w' n' @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。
  P4 n5 [( u' U7 |+ n现在都封 ...

6 P5 c1 K$ B9 q. `& _9 R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
: F6 r6 i& w) a' L6 q/ Z是说DIY一些简单的事
& M1 ?& J4 ~: {" E0 T
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 05:49
% c  J3 K. H2 f% E8 C打开发动机看到timing chain就收1500刀？ 太黑了吧
+ J% K, B& o0 s: h不就是个盖子吗？
4 E" [, C* B$ `: n
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。9 m1 X* R6 U' z: K5 U
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
9 }; i; W% b. T- \% D1 J" L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 ...
8 |3 o9 ~) Q4 [2 _' y4 X7 [
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。# s% P2 L; R# R! V
. K% j2 r! Y' g8 n# N+ P) l! ]. I
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( x0 j% Y' f5 S6 v
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， ...

7 F" [0 \/ v+ \( e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
, a& v9 X1 [9 E是第二种情况。关于这家店，是的，不过后悔已经太晚了。

! ?  W" [+ M4 v7 k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
6 h6 x; M  S" c5 O, ], _5 b+ D3 N* ~现代的汽车，绝对不能大修。到日子trade in换新车是正经。。。

& G0 s" G, I0 ]+ L; R2 g! B! \: Y现代的汽车？
& S9 G  t' }" p+ u/ Y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% R6 U. [. S0 ^% @1 x: n
天，没想到你会修车，还会修变速箱，还。。。还经常
& c( a. x9 z0 h: Y) A8 [& a4 s
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
. x1 Y  Z: q% [! J9 n/ V& u下次俺车车出问题了顺丰给U

) r+ h+ V9 {% a$ C7 w% |  F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" t( `  s* Y1 d8 _& p  _
豆豆王！

& y3 E( W" e3 |" y+ _/ \/ u. n  l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 06:303 l: {" R. A0 t" [
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 O( O! N1 P: @" ?# W1 N2 _$ b大概需要三天的工时。我们 ...
( D; A0 o1 |/ i
德车？
作者: 面朝大海    时间: 2017-9-23 04:21
tanis 发表于 2017-9-23 04:05% W9 U& _; P6 s- b- A
德车？
" {& U: J4 n+ E3 ^! f1 L; t# `
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 04:216 }7 v. k! o& s6 `) \! p- f9 U
日美加混血

, n# ]4 a- A; t) W 斯巴鲁？
作者: jellobean    时间: 2017-9-23 10:40
沉宝 发表于 2017-9-21 00:25' E6 f: o  b2 D( E* y% U4 y# c* @% j
糖豆可以打开帖子最后mp4的视频，讲得不错。

7 t5 Y" \8 x  a( Z% d; F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
1 c% b4 |9 d9 ]: t. m改过了吗？文尾的链接没有了
1 |. B" l/ t1 ?" [3 f( R
: g5 a2 D# }, X6 i  P: R
好好的，没有改。9 \+ |9 V- P' P6 d9 t9 P

8 R3 |- S: a1 d* [' ^" C) q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
" [* L' Y' f1 h2 R. z自动变速箱的离合是液力偶合的吗？
; T! I( y5 c4 n" V- I! h* ?
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。



欢迎光临 爱吱声 (http://www.aswetalk.net/bbs/) Powered by Discuz! X3.2