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本帖最后由 沉宝 于 2017-9-21 00:17 编辑
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( a0 v" @. C% t- K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。
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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。$ w3 f* _: X& g- Y5 l0 l @
5 M: |' S& r; F" {2 ~' e; @6 b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)。6 Q1 [! d, q0 |$ D( J
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实物图,不含行星架
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实物图,另外一个角度
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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。+ @# M/ A2 j, t+ A2 y" k0 f% b
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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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第二种,动力从太阳轮输入,从齿圈输出,行星架锁死。
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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。$ Y; C; w, h: m
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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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:3 H6 X i8 R6 z# v' f' _1 W
①低挡:太阳轮主动,行星架被动,齿圈不动。' E# e7 _9 H4 v' b- V/ z
②中挡:太阳轮不动,行星架被动,齿圈主动。
5 ~5 S! |9 P& ?# ~③高挡(超速挡):太阳轮不动,行星架主动,齿圈被动。2 d+ k! Y$ ^9 M8 x
④倒挡:太阳轮主动,行星架不动,齿圈被动。7 k. Z6 @! E4 ^" u, Y T* |
⑤空挡:离合器全部脱开,所有运动件都不受约束。
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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: _; h' P6 p. x: x# k: B
2 I3 B7 K4 |# [" O; R- X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 2 ~9 X6 d0 S# C3 t8 V( ], F
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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。( A" ^2 B C% e
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" v3 b* _( C% f$ G/ D
如果您精力旺盛,这个是正规的教材https://wk.baidu.com/view/f45cb5ca680203d8ce2f24fb#1* Q+ {$ r5 H% Q2 M
一句话:丰俭由人
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