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
. f' c$ |: H9 }6 k
4 j4 S' h, i+ S  w3 J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。  {4 \1 [& s6 H9 Y& r0 x. f7 S( \& K

0 {; ?8 J- A) _( @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。
, B0 h; M# W' s3 d+ O% \' ^/ j: [- |1 j" N6 J& p: |
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）。5 F9 E! V6 x; w& ?7 T8 I
5 [2 }9 x2 h+ e
. u6 g, R$ w9 \0 i# l- n$ M# w+ L
8 b7 }6 d2 @# @; A: i0 K
          实物图，不含行星架
2 U) ~" t) Z, g) m/ s, X% W8 r
: f" Q1 C% p0 K$ o* f# c* C8 @: _# }! p
          实物图，另外一个角度/ u& _0 w( c9 Z
" ]2 K9 y5 I( S5 B- e+ q

. f+ Z* Z* |9 t# @2 O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。
1 x) v3 k$ A+ |2 G1 q- l
# {4 L% I3 g2 u' P! }  b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 s( l3 h" J" E9 C+ H- |+ _& P- r+ \! C' M0 W5 K

" u( ^; D- [" `0 }6 v7 C- M, ]  B6 R* u5 v/ Z6 A; A) V( z
第二种，动力从太阳轮输入，从齿圈输出，行星架锁死。$ w2 ]4 r2 B+ `6 j1 L  S

! u8 Q4 X* x1 S, `8 V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。
5 ^, `0 G3 X6 V+ C" N, F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。
( f7 I, Z' @. h* H, g, c4 O3 a$ d% C

% f+ }* g+ U8 Y. C0 y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：
  Q6 s" j7 W! n①低挡：太阳轮主动，行星架被动，齿圈不动。
3 L2 R8 \1 Z4 Z" k) X0 P. @* o1 X②中挡：太阳轮不动，行星架被动，齿圈主动。( i, T+ H* e, [6 G, B, F: w. {3 L# E# Q
③高挡（超速挡）：太阳轮不动，行星架主动，齿圈被动。
7 K! E$ o3 d) j5 S④倒挡：太阳轮主动，行星架不动，齿圈被动。, d$ k" u/ o+ Z9 a3 s. s' U/ U
⑤空挡：离合器全部脱开，所有运动件都不受约束。
+ U% s8 G) \5 j7 [* e$ @5 N9 \) R3 B& U6 o; o, F) ]3 _
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。
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$ _1 o* L, W/ N现代汽车的自动变速箱当然就更复杂了" g" Q& N* Q0 t/ v7 H

9 O& d- e% Q, {5 ]8 V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 " J& H9 s1 a( n1 c7 Y2 {9 j
; A7 ?: A' N! Z
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。3 X( \! ]* P' ?& {' r. H8 n
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' C7 P: a* H7 E# f- p
如果您精力旺盛，这个是正规的教材https://wk.baidu.com/view/f45cb5ca680203d8ce2f24fb#1
1 V2 R5 T. W. W5 c一句话：丰俭由人7 k$ P( A" J& f% z: l& h/ _$ C: t# g
http://vd1.bdstatic.com/mda-he0w1bgtf6qbkxfh/mda-he0w1bgtf6qbkxfh.mp4
# w1 d7 I1 S8 V
: k  p) S, S. i* m: h5 n7 B
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作者: jellobean    时间: 2017-9-20 23:49
本帖最后由 jellobean 于 2017-9-20 23:52 编辑
8 |; d0 \9 T1 e
+ s9 B/ g: y2 y9 d4 ^% ?$ y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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+ u) \/ S$ @( n
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。
$ D7 i) X8 `$ ^+ c5 P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 23:492 a/ n' v: g7 j% i  ]. i0 {( J/ H
跟晨老大也需要多解释几句，跟我们得扯几篇

0 J7 [* L( `* C$ v+ S) M& v4 f# [" G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
' M1 P9 V% a& ^' O7 r) c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。7 R( c4 B3 @! q# B
我干活的时候就是一边拆一 ...

; R$ r2 y! h4 G7 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 00:326 @" l/ ~6 }7 c  r! Q3 ^
自动变速箱比发动机修理难度还高，我见过朋友被钓鱼了。
0 p0 U1 R" ?0 h& Q. o3 U2 G
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。
9 {& S2 a3 c1 i" d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- i( ?' t/ r- x$ v
哈哈，经常发生
; D; ~. B8 ~) Z' i! Q, N$ _9 x
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！" X! D+ ~) C, B9 K+ e  u9 E
我现在在修的车就是打开了发动机，变成钓鱼工程了！! X% w  G; Y* Z7 a: W" j# E
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$1500工钱是打了水漂了。
作者: 东湖珞珈    时间: 2017-9-21 05:49
面朝大海 发表于 2017-9-21 04:13
& M! a3 W& d0 F+ {那些动图太赞了，生动易懂！1 j1 E: I6 [& D/ e7 W$ k
我现在在修的车就是打开了发动机，变成钓鱼工程了！8 P( v3 v$ z/ z
不过也不能怪修车 ...

- e! Z' H* \0 N3 q3 h. {打开发动机看到timing chain就收1500刀？ 太黑了吧
0 ]) J6 {6 S3 w6 D1 W6 N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 `' G$ H( s+ ]6 R& X# K2 [打开发动机看到timing chain就收1500刀？ 太黑了吧/ }; y5 h# n' q; }: F' M
不就是个盖子吗？

+ j4 z+ N$ p/ c0 y, K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。3 |5 s& L; M0 j; T% ^# Z3 A8 Z
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。9 Z- A. k  L% t4 S& v* @
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
3 V6 T2 e5 H# ]! w+ n天，没想到你会修车，还会修变速箱，还。。。还经常
1 a5 i( x3 n7 a/ l# A
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
8 @* m1 i5 Y0 H  Y( e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。
9 e9 ]- S$ ]3 o. ?, h1 U+ U4 X- G' @现在都封 ...
+ c0 a# M; z: q: |! o4 Y$ 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
1 x, ^8 T) l  e1 S% S' U是说DIY一些简单的事

) U' O8 G+ M8 ~$ _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
; E4 Y" J( h9 C: h4 N打开发动机看到timing chain就收1500刀？ 太黑了吧
) m7 L- C6 W+ x  m不就是个盖子吗？

2 Y* P+ ~5 v6 A6 v4 C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。
, y5 I5 d( d; q$ f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 08:015 H0 I# ?7 d/ f6 m% I8 a
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 ...

& Q3 h# @6 u. e: 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，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。) n1 S. M; y1 j: b+ `( H( |
, f/ M0 h$ o: c( @9 u  Z) m) d
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( j7 z! M. e6 P, a
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， ...
% Y( r: F' X: N! N
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
! n1 T( b' l) G/ V是第二种情况。关于这家店，是的，不过后悔已经太晚了。
8 J* K9 g" @# O$ {; l# t
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 15:455 j! z3 A* n2 W& j
现代的汽车，绝对不能大修。到日子trade in换新车是正经。。。
( y+ D" S; \2 Q. `, z8 o/ I
现代的汽车？# o7 }5 ]. |" k; Z! D
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 02:107 P& ~# f7 m8 Y
天，没想到你会修车，还会修变速箱，还。。。还经常
2 g! }8 _3 Z% ]' L  n4 d
豆豆王！
作者: 燕庐敕    时间: 2017-9-22 13:04
常挨揍 发表于 2017-9-21 19:415 j! K3 D% J4 A0 A$ o
下次俺车车出问题了顺丰给U
- s# k+ D! |( k5 \. o* v5 k( T' Y3 r
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
+ F  q1 e1 L3 X1 J豆豆王！
: S7 m1 P- }5 m) u; Y
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 06:30' m3 L% I1 o) j6 X- \
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。
7 S$ d. L* w$ M! A大概需要三天的工时。我们 ...

9 N# `( J. a, z! 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, q9 t% E4 L& S! s9 s; C) r
德车？

0 {8 @9 l! W, Y& ?9 ]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
5 C! N9 Y- ^9 x' H6 A1 g日美加混血
5 X/ L7 X7 V7 o, h" p6 m. S' ]
斯巴鲁？
作者: jellobean    时间: 2017-9-23 10:40
沉宝 发表于 2017-9-21 00:253 f. \( i) B; A$ t3 H
糖豆可以打开帖子最后mp4的视频，讲得不错。

( \: ]0 Y; B$ C0 C2 a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 10:405 Q8 y5 n/ W, [" e: O6 F* c. e
改过了吗？文尾的链接没有了
$ E& W! o% w2 d2 m$ }/ f

+ ]+ E. K. I; E. E好好的，没有改。, R& y4 O: g6 y; `$ N* X6 Q, D0 E

, ?2 U# t, X, L+ Q1 y  N* y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
' ]1 k  u" z- @) ?! y自动变速箱的离合是液力偶合的吗？
4 i% B4 f, g4 `4 F% U6 L
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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