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
4 o- ^1 ?) E: _$ ]
/ }5 g# Q6 n" W6 A5 F  B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。
: D, b3 a% v- b9 T" `3 e$ w$ w5 h& H  x) m% f, `. K6 t9 a+ u" 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。
. W6 q( ~$ f' e9 a1 N
- Y5 r7 s% O9 N6 G) p/ Y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）。: Y1 O, o' R6 `3 e' d1 L  n. v

4 c) D3 \2 V" u
6 a0 M) x. [' t$ Q- p
  T1 [1 i8 ~4 u9 [0 M          实物图，不含行星架
) d' M! ~% P4 z- u2 X: Z6 h" Z: ^
: m6 r- h! d. z& d) e" q8 b) r) N
& u- G7 J& m" q, S$ j! R1 T          实物图，另外一个角度
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6 y2 @/ j: U; C# J/ k8 W- h+ H
' L) q* ~+ b' k! y2 M6 c% u+ P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。
. w& z: m: \. A9 _. G3 P) f5 Q
) j3 {( X0 t7 I7 Q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。
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) k; l5 O) o4 C' n! J: d8 k
( L1 t0 ?* a( g5 B, D1 e- B9 v2 O0 H
第二种，动力从太阳轮输入，从齿圈输出，行星架锁死。3 r& V7 k, ^7 d9 v. O* ?( l9 B
! q# l0 |  ]2 u/ G
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。+ \9 y) \( d" M9 w5 i' x
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。
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8 ~$ V3 V% y. c( G3 B9 {2 Q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：- f3 |. [! a  [$ s! G
①低挡：太阳轮主动，行星架被动，齿圈不动。1 w8 Q. F! r  C1 a2 E
②中挡：太阳轮不动，行星架被动，齿圈主动。3 {+ h  r+ T/ I3 }7 d% G4 F. f
③高挡（超速挡）：太阳轮不动，行星架主动，齿圈被动。
" _; P, k; g  e④倒挡：太阳轮主动，行星架不动，齿圈被动。
2 q; b9 F3 L: c4 ?0 n3 A⑤空挡：离合器全部脱开，所有运动件都不受约束。8 w9 `$ U: g  w2 X3 E

6 }, E3 d- j8 d3 I& B# f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。" V7 {9 L$ a' W3 S
) F' Z; I, I+ \8 i5 D

/ S; \$ o0 K2 G) ?现代汽车的自动变速箱当然就更复杂了' K' l1 l# F. N  g* A2 Q

2 k) d3 ?, E3 X+ _  R" E+ J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 % f0 I6 Q5 `* X* g- a% U* O$ D

# b/ c; A3 z, k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 j" a# [3 O! K# l; U0 `, [3 l
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
2 J$ P+ g  S; f% N如果您精力旺盛，这个是正规的教材https://wk.baidu.com/view/f45cb5ca680203d8ce2f24fb#1* ]1 j) J+ s7 R7 ?
一句话：丰俭由人4 m/ U) X: g) U! t- A2 J
http://vd1.bdstatic.com/mda-he0w1bgtf6qbkxfh/mda-he0w1bgtf6qbkxfh.mp4. Z% ?; Y! [+ T  d
5 `- E  f9 B6 A: I2 Y, Q

% y/ Y& F% w5 @$ F+ b! b+ }
作者: jellobean    时间: 2017-9-20 23:49
本帖最后由 jellobean 于 2017-9-20 23:52 编辑 / s; _' E- T9 Z! K
+ H4 V. G# U# s4 _# f
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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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。
  u( H! Q, i5 H! c# n8 _! p4 Z  ~$ X% A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
! C8 L5 [6 h" D4 M# V" V跟晨老大也需要多解释几句，跟我们得扯几篇
8 ^( ~$ y7 P/ z1 z- C3 ]
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
+ b. Y. r' k: f/ d, s2 {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。
. l/ g) x% y6 N. b我干活的时候就是一边拆一 ...
; E: x) A! Z6 T% y  S$ |
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 00:329 @2 D7 E" ]0 w2 V) e
自动变速箱比发动机修理难度还高，我见过朋友被钓鱼了。

! D& x" i& `# H# 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。: k$ x$ e& J/ \8 ^9 F
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) C* w6 z+ N7 v8 i6 F8 q' ^
哈哈，经常发生
3 D# B; B2 a& q" }
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 Q+ j  y: P9 l0 a- Z
我现在在修的车就是打开了发动机，变成钓鱼工程了！8 J* L4 Z# f) i& h5 ]
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$1500工钱是打了水漂了。
作者: 东湖珞珈    时间: 2017-9-21 05:49
面朝大海 发表于 2017-9-21 04:13
% U0 [- n3 j, c) R8 h0 \那些动图太赞了，生动易懂！
  {7 K1 ]5 |6 [9 @. Z/ o' q& i我现在在修的车就是打开了发动机，变成钓鱼工程了！- m$ n9 F% r) f& R  Y8 x7 @- m
不过也不能怪修车 ...
' N" y1 p1 i  H3 v1 I6 I* f
打开发动机看到timing chain就收1500刀？ 太黑了吧: I+ i9 w: ~2 Y% v- ?
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
  v$ B0 d7 l, R4 Q7 r% K打开发动机看到timing chain就收1500刀？ 太黑了吧4 J7 g. g2 n0 H" T1 D% m1 l4 O
不就是个盖子吗？

, V9 }5 Q' n9 w7 \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。
8 `3 o, q& l: H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。
' t8 p9 u$ T6 t- {, k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
' {2 V$ x7 C1 ?: p0 _% Z天，没想到你会修车，还会修变速箱，还。。。还经常
4 @% M# @7 C- @
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  b* Y6 o! g9 }5 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。+ T2 ?/ ?1 Z$ V, @
现在都封 ...

7 l  \) n1 `: v5 ?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
% P' e( p8 h# W: d6 \是说DIY一些简单的事

% X$ n- [" |# s) z8 L. E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; \+ H4 j( {$ y+ E8 l# l. D1 N" s
打开发动机看到timing chain就收1500刀？ 太黑了吧: M" ]/ f7 o  x- D+ s
不就是个盖子吗？
* z1 R# d9 h7 e- i% h, v
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。3 O: [* z2 ^  c, h) R, P- ?* x$ Z/ c
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 08:014 B$ [5 M. O- D* C5 v0 ~# 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 maste ...

$ E, K+ x7 P. L" q  P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。
( A6 g( R2 k& g- u, O
2 X+ Q) f$ c8 \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  F# v! D+ D$ M  m+ k4 x3 w
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， ...

9 z; T# P+ Y1 C* p" @+ b' O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. i( g* w2 Y# ~2 n* H$ i$ _: s
是第二种情况。关于这家店，是的，不过后悔已经太晚了。
/ F5 |! ?; K# t* Y
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
7 p* V: r5 b3 j3 I8 U: L现代的汽车，绝对不能大修。到日子trade in换新车是正经。。。
, c1 S$ r6 \& U: R2 v
现代的汽车？
3 i7 a: I7 h/ K  Y' V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+ d# |9 z+ N' G9 \& u5 b
天，没想到你会修车，还会修变速箱，还。。。还经常
- m' _% Q6 }" I1 q0 [* R
豆豆王！
作者: 燕庐敕    时间: 2017-9-22 13:04
常挨揍 发表于 2017-9-21 19:413 T0 G+ e/ Z* @3 \0 g' S
下次俺车车出问题了顺丰给U
2 s  `7 h2 K& p2 _
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
; m# d5 [9 j8 O  |  @) I8 g豆豆王！
! h- F9 p6 c( q- f8 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 06:305 |* [" Y" V6 ^
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 n; T& F0 C1 [! v! F
大概需要三天的工时。我们 ...

, ^' b# k6 v! S+ h1 |德车？
作者: 面朝大海    时间: 2017-9-23 04:21
tanis 发表于 2017-9-23 04:052 b+ E7 a' J& n, Z9 C/ r
德车？

6 Z& o* d  H  \9 o& [) y  W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
% }: `" x, p& p日美加混血
; J6 p( ?; d& z% c8 W9 U' e
斯巴鲁？
作者: jellobean    时间: 2017-9-23 10:40
沉宝 发表于 2017-9-21 00:25
9 I; B; V: S3 g8 M' I糖豆可以打开帖子最后mp4的视频，讲得不错。
9 [& F  S) P6 n7 C3 V
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. w! m1 J8 E1 W6 n6 U
改过了吗？文尾的链接没有了

5 @7 ]3 @' G& K) W6 [, ]8 o1 @) U7 @, ^/ Z4 s3 e; N: M
好好的，没有改。
0 j- `/ `* P7 m% F. B9 ]. {. b% Q
: L# P; F% D$ @4 X" T9 _: R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
; a( \# H! ]2 Q9 m; r* \9 w自动变速箱的离合是液力偶合的吗？
2 ^4 e1 F) m* ~' M* `+ s$ J1 L2 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。



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