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 * e$ J9 V+ ~0 n6 @7 Y* {  U: m$ l
+ x6 X4 _- Q' ~; y% I% ~! d0 Z
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。
; {0 W: o3 [6 }  s: S1 ^. d. H$ Y7 `4 i/ i% {' w' s9 M. V% y9 d' D/ y
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。
  ^2 v; P7 Z% @( F9 S9 e5 B$ v0 F* u+ g( k6 |
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 D- P4 S; |- I2 M# O$ Z  w
4 M; p7 e% o: C+ i5 I' a, B; @9 F5 d% @6 @, |1 W6 w

7 |' j( V6 J* @) q- M3 G          实物图，不含行星架
% A" F) ?" \) H; X6 K
6 C* [) J$ M6 c  x$ z; c. v4 e8 X  Z5 \) j
          实物图，另外一个角度
) R1 f& j/ p! l- r% E; j- |0 c2 V$ g( ^& w0 d/ I

" S8 ?& H* N& \; B  b9 n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。
! v, C5 y5 k. W" p" G* f
7 y/ L) e$ y0 M# w+ c; H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。' O3 z- g1 c7 Q9 a# M% r8 {
& X* a4 K4 ]& {: l. F' E' h
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: [' r( E- e! |; E4 ?8 o+ ^第二种，动力从太阳轮输入，从齿圈输出，行星架锁死。
8 S' |; r' f+ \9 k3 |+ f# q5 A+ |- l4 L# j5 {
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。
& m: O; a/ ^5 [  T6 P7 p/ 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。
* R% i8 [; ?" I. y1 l: M' I! j9 p$ N6 e$ t% E) G9 D( H6 N
. V& p, U2 z' Q9 V1 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：: l* K2 |! u$ }4 B$ u  I% w& j4 y
①低挡：太阳轮主动，行星架被动，齿圈不动。" W( y5 K) D+ n" o* k
②中挡：太阳轮不动，行星架被动，齿圈主动。
! q  B  X+ g  S. a% [( w* |③高挡（超速挡）：太阳轮不动，行星架主动，齿圈被动。, {/ B- L7 `/ X. ~& S7 {8 p* g
④倒挡：太阳轮主动，行星架不动，齿圈被动。
1 X& s4 R, _: X# s1 q⑤空挡：离合器全部脱开，所有运动件都不受约束。% t1 l4 w6 ^7 C* J) R1 d3 g/ @+ s4 D  b

' F$ X% V. H( x5 |* b! C7 ?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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现代汽车的自动变速箱当然就更复杂了
" B! K! _1 t* Y- Q. a9 U1 T, b: m& n) U
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
1 W& j9 }2 |) x
0 L$ X" d4 q4 ?. q) @5 [* W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。
/ N* T; a! b' J: L0 o. I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" t: s% b! i: ~# {# y# S
如果您精力旺盛，这个是正规的教材https://wk.baidu.com/view/f45cb5ca680203d8ce2f24fb#1
% n: l" H8 Q, ~2 }$ k一句话：丰俭由人. R- Z  j3 v4 Q! d/ o4 I5 B
http://vd1.bdstatic.com/mda-he0w1bgtf6qbkxfh/mda-he0w1bgtf6qbkxfh.mp4
: u4 X4 F2 K3 E/ o7 L& T6 h; X" ~4 B* c+ @0 v9 j5 T

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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
( q, i3 w) d! B  d; Q, `
; J, ^( T* X; H, O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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' f: b9 v$ ~# D
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。
2 ^$ d: x9 s$ H( 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 23:495 E  |8 ?( W3 m- k5 X& r4 w
跟晨老大也需要多解释几句，跟我们得扯几篇

$ C' M: R: D" \* F) N, r/ N& c- @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  d! X1 n+ w. q' ]; U5 Y  R' h5 N
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。
  W1 O$ V# k) P0 X( X我干活的时候就是一边拆一 ...

9 E% S( B5 [0 `9 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。
作者: 东湖珞珈    时间: 2017-9-21 01:31
沉宝 发表于 2017-9-21 00:32
0 N3 z8 n- d5 D& n% g8 H, |自动变速箱比发动机修理难度还高，我见过朋友被钓鱼了。
+ s% n# r. ~& u: S  {4 d# |% K( U
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。/ H- n0 s2 P) u( [  M$ }
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. l$ ^2 q( F& F( l' N5 j1 Z
哈哈，经常发生

1 ?5 S$ L; G  S( O) z+ 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！
8 U+ y! d" E, r( q我现在在修的车就是打开了发动机，变成钓鱼工程了！2 C/ X/ ]/ ~. f
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$1500工钱是打了水漂了。
作者: 东湖珞珈    时间: 2017-9-21 05:49
面朝大海 发表于 2017-9-21 04:13" c4 u: E  e( X% s
那些动图太赞了，生动易懂！
* B1 `2 u1 D1 Q; R' ^# T我现在在修的车就是打开了发动机，变成钓鱼工程了！4 F# h+ j& F" r) O2 M# J
不过也不能怪修车 ...
3 f3 U' y. B! ^6 Z2 v* B' G+ H% l
打开发动机看到timing chain就收1500刀？ 太黑了吧% @* @* X2 I( I# G
不就是个盖子吗？
作者: 面朝大海    时间: 2017-9-21 06:30
东湖珞珈 发表于 2017-9-21 05:49  i$ I; P: ~1 Z4 N. L
打开发动机看到timing chain就收1500刀？ 太黑了吧
$ a2 c# ~# X4 p  R不就是个盖子吗？

, U4 \) k1 e' G& y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 f/ z( S6 [, Q% M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。
8 y. h$ K1 j0 ^9 q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
" j: m; S/ X# C. z1 `  G9 K天，没想到你会修车，还会修变速箱，还。。。还经常
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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 01:318 G! @+ ^4 f% W! F6 D7 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。
7 @. f7 B4 B* _: A/ b2 z8 j现在都封 ...
( |5 J: K% s, Y4 {
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 07:209 A# Y8 }+ h7 \- A1 k
是说DIY一些简单的事

" ?. @) I8 m9 N, J+ U4 W  Y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
+ {* W+ d8 v6 D$ o' ^1 p打开发动机看到timing chain就收1500刀？ 太黑了吧6 C2 o1 q9 n# s$ A) Q, h- t- I
不就是个盖子吗？
9 h$ S! a  ^( v' s% x( M2 Q6 _
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。' z+ b& e( t* `% M' R3 s$ O  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 08:013 I/ o$ E3 l) j, U2 H
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 U: s/ k  ]- @% T8 G2 t
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。
2 x# C& ^% v+ H1 H+ S2 u  @4 ~2 B3 q( y  B! V
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: o7 l5 K. T% {% v0 U" 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， ...
# s9 \1 b4 t, h) y! {* k# t" {
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
; `4 i' j0 B+ c  J( P3 ^& e# Z$ c是第二种情况。关于这家店，是的，不过后悔已经太晚了。

% j8 G) D, n0 y3 _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
" N+ l) C- F! L6 I) y现代的汽车，绝对不能大修。到日子trade in换新车是正经。。。
  L1 s* f9 g' M0 N$ S: V
现代的汽车？8 h, y  _. S5 N
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  i4 g3 a3 N' y( {3 a( J
天，没想到你会修车，还会修变速箱，还。。。还经常

+ k1 ^. I( w' Y8 a" @4 P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
8 {5 Y( `$ s' q0 N4 ~  T* _; t下次俺车车出问题了顺丰给U

) W- }/ `7 z* g1 E+ ]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
2 W* z: P) o$ e" a  O) y豆豆王！
+ J+ w' b1 @9 _/ n0 [% X7 Y( w
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
% D! j7 E3 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。& y/ _' l" o+ N) d  t* A' U
大概需要三天的工时。我们 ...

& D: v5 [; M3 L/ s' k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 ]& R( J% ]' ^7 |$ }
德车？

0 {: y3 F9 O2 ]; ~3 J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
# O8 t! B3 j; |) ~7 n* k日美加混血
! D# z9 n% U' m
斯巴鲁？
作者: jellobean    时间: 2017-9-23 10:40
沉宝 发表于 2017-9-21 00:25! x* B0 l( N& g/ v. T  b/ V
糖豆可以打开帖子最后mp4的视频，讲得不错。
0 w& H& |7 ?' y6 E4 D5 p7 Z7 K
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
& x- j% Y0 W7 z# s* q7 F. P* k) e改过了吗？文尾的链接没有了
2 q1 w# ^! ]6 p$ [1 }
( G& m+ z* ~" @5 J. C/ Z, s7 X
好好的，没有改。9 V, S1 M3 s4 Y6 }" @$ L' g
: m3 F! o% F1 l; |" 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 15:128 @- p' y7 [. ^& U" \
自动变速箱的离合是液力偶合的吗？

$ M$ |- A, [( |, U# J4 e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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