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
; K! d9 ~8 g! l) x" A6 U$ q: _4 z5 N2 @- X$ M! r
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 D% B( @8 K% e
, F$ z: Q6 }3 r8 I
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。) p2 B$ L: B9 G7 Z
9 {. D3 M3 w- P+ W/ h" l; Q
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）。
8 u) t3 w% V/ V! j, m6 v
& U6 @8 F$ x9 N% A8 L/ G$ D6 T# F# g' N- P0 [( ?8 |

! K0 q  v0 V' i- S2 i, \          实物图，不含行星架1 ?- r1 A% A3 E- i$ D1 n

/ b4 Q: A! V4 u2 G# j/ g! Q- w
/ ^- ?3 J* B- t( H" j9 C, x+ _          实物图，另外一个角度
4 T4 ?+ u4 z" f
$ a& _: e# d: A! o+ L" H1 q6 D* C1 d) y! H) s7 k' N- t" E# W. h
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$ X# P3 S4 @0 a% C2 h! o+ I
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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  @% z9 @1 J4 D; s
! x7 E' H/ [! Z% `
# ~. U0 Y& |9 a7 o$ G/ W第二种，动力从太阳轮输入，从齿圈输出，行星架锁死。
2 J2 d- o3 O9 e' [( H6 }
) j1 m$ K% V5 u4 o% l2 b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。
' y3 |$ |) H. ~9 }8 u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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- O0 f& i* B; j4 m6 ?- 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：+ B4 d+ b% X8 `1 Y* O+ v
①低挡：太阳轮主动，行星架被动，齿圈不动。2 Z5 S: L9 `1 m
②中挡：太阳轮不动，行星架被动，齿圈主动。# w3 q6 q1 X  ?7 w  J
③高挡（超速挡）：太阳轮不动，行星架主动，齿圈被动。  q1 F; i( r- C3 z
④倒挡：太阳轮主动，行星架不动，齿圈被动。+ U2 f* _1 D0 Z& z! Q# u
⑤空挡：离合器全部脱开，所有运动件都不受约束。
$ z& }& A  D! B- H" ^. C/ l# q7 S) p  X3 u
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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9 a+ L$ p3 G. I7 Y9 S) q. y" A$ ^! z; l现代汽车的自动变速箱当然就更复杂了: Y: \& `6 \, t  C

) v) G" K+ Q# H8 r. G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 % i# }* h* Q" E4 h. h, U. \+ S/ f

# \7 d) Z* f9 l' j; t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。; x: w+ @" G5 h
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 C5 r$ ?: G0 {! z( R- I4 Z如果您精力旺盛，这个是正规的教材https://wk.baidu.com/view/f45cb5ca680203d8ce2f24fb#1
# ], L, a& S2 V& j2 O一句话：丰俭由人  o; j8 F9 z' Y6 x, {: q' Y
http://vd1.bdstatic.com/mda-he0w1bgtf6qbkxfh/mda-he0w1bgtf6qbkxfh.mp41 \0 ~# q# m8 N  q( R, W
- z  O- n) t5 r* N& F7 ?# {6 W6 P
$ k0 x4 N7 c1 {( K1 G
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- v: v+ M+ O7 o* e1 e* ]- J5 m1 }
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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+ o% Q0 G+ z: ^) G
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。6 b5 U- C' T* V+ \  |+ L
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; |9 y% S2 o5 V/ z
跟晨老大也需要多解释几句，跟我们得扯几篇
! m! ?; ~7 F! x1 C; M! R* S$ l  [
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& J( h- a! T# @. s3 X1 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。
9 o. p% c- t2 x0 c: _* g9 x$ n我干活的时候就是一边拆一 ...
# ^4 B# y9 Q. T/ i+ \
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
1 c/ V; A8 |5 |$ o* t+ `自动变速箱比发动机修理难度还高，我见过朋友被钓鱼了。

" v  U9 O" I  z8 P# O9 p2 {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。
( P. I7 M$ ~  L8 w( Z' t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
4 R! Y& l$ c* g: J" F  M8 K哈哈，经常发生
, f0 k( \, r6 [* D. J
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 h8 L* y6 X9 ~! \我现在在修的车就是打开了发动机，变成钓鱼工程了！- g" ~* T' P5 M: O7 ~4 f; }4 L5 P# {
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$1500工钱是打了水漂了。
作者: 东湖珞珈    时间: 2017-9-21 05:49
面朝大海 发表于 2017-9-21 04:139 v$ ~+ W0 P; p  \) K
那些动图太赞了，生动易懂！
* j# |; Q/ F1 [1 t& r我现在在修的车就是打开了发动机，变成钓鱼工程了！
* j5 S  ~% Z' I6 z( u- P: B- T不过也不能怪修车 ...
/ }. E$ M$ i5 o5 a+ b$ q
打开发动机看到timing chain就收1500刀？ 太黑了吧; j+ l6 @( j1 _
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. [0 B# [( G( |# B
打开发动机看到timing chain就收1500刀？ 太黑了吧
$ U0 R0 t) A/ M/ L5 F- I不就是个盖子吗？
# O: i9 b  E) k& ^. 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。# s& X9 B) |* |' ~+ {* U' S# b1 {
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。/ R5 {4 X- M. T
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# i* q4 I1 B8 b6 G; |; W0 H
天，没想到你会修车，还会修变速箱，还。。。还经常
7 ~! o+ E7 r  b
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
- h- O/ f6 C, g; S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。
4 ?0 H! M5 Z, b& W7 U. p现在都封 ...
/ Z# v# H8 y) l& B* q; F) E: U
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
: B$ C2 ^9 w. y是说DIY一些简单的事
3 v/ ]5 A/ f2 y$ w. E/ c0 J: x
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
1 q) B6 w- N) ]  x- _打开发动机看到timing chain就收1500刀？ 太黑了吧
6 A. \% h" E, _2 ?! n; c不就是个盖子吗？
* W' |) }7 C. \. d2 d& Z; 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。
) `# _9 l& R/ y' b# G+ ^9 r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
% h- y% O8 _; D4 \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 ...
2 N: D2 G5 V2 Z# X; R5 r
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。
! m& z$ m- |/ D( d1 f1 o" f- P1 \" w0 y! m& [) p/ E# S
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 08:405 e0 Q$ t1 d; e+ Z' y6 Z
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， ...
2 e  N0 o; t* t* \$ x  A! a8 ~
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 08:553 M9 T3 `" n- e$ u4 r1 U! L+ z, m
是第二种情况。关于这家店，是的，不过后悔已经太晚了。

& K8 g) e& C. I7 [; G1 e/ r5 ^9 f" S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
) \% m  O. g9 K5 a: `! x7 |现代的汽车，绝对不能大修。到日子trade in换新车是正经。。。

: W7 e& G7 \* Y. r现代的汽车？1 A5 Z% b) g3 W# y9 h, x
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. q% m1 g2 j3 I  y# w8 K& [; v
天，没想到你会修车，还会修变速箱，还。。。还经常

# F  |  h0 X; l: A8 h0 G& m/ F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 q2 i+ z4 z! l6 a& n$ v' B
下次俺车车出问题了顺丰给U

7 d9 B- l8 y+ G. ]8 o- ^- u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
8 D5 d1 U( z- ?5 T) }; V- w豆豆王！
& N) O9 f4 E( @" Z5 n; a
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
# ]% n/ ~- Y# L6 z: s0 f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。
- E8 z- A5 h) B' r: [大概需要三天的工时。我们 ...
. [: N& y0 K6 H: F& u' ]
德车？
作者: 面朝大海    时间: 2017-9-23 04:21
tanis 发表于 2017-9-23 04:05: d$ G, K7 _6 S# Y/ O
德车？
5 }( L8 R7 K- T& V; G3 c' y0 s( G
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  ^; K5 E: w6 L' p9 f
日美加混血

) ?7 Z  |9 c7 z$ i 斯巴鲁？
作者: jellobean    时间: 2017-9-23 10:40
沉宝 发表于 2017-9-21 00:25
7 \. _- A, n  f- y糖豆可以打开帖子最后mp4的视频，讲得不错。

# O& k( Y8 ?2 u- E  Q9 h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 s+ w6 K' _+ {% ^6 o8 f* P改过了吗？文尾的链接没有了

4 m6 L7 f1 Y% P2 a& c1 H0 o0 d: l0 y* [5 y
好好的，没有改。
9 X0 u7 z$ {+ l1 `- m- X6 i6 P8 t% S. T7 j% B
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. s. j& g& v8 t( ^6 {# s! Q5 a
自动变速箱的离合是液力偶合的吗？
+ G6 M% x0 I4 G: C% H: W) J
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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