设为首页收藏本站

爱吱声

 找回密码
 注册
搜索
查看: 15344|回复: 36
打印 上一主题 下一主题

[科普知识] 行星齿轮变速

[复制链接]

该用户从未签到

跳转到指定楼层
楼主
 楼主| 发表于 2017-9-20 23:22:21 | 只看该作者 回帖奖励 |倒序浏览 |阅读模式
本帖最后由 沉宝 于 2017-9-21 00:17 编辑 8 u' R) j1 `: o" v0 r4 ]: z/ F( o

' F6 `! `" s* Z8 N6 M+ t' C1 _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。% ^, v; k  ^; k! ]! W

  f) y* r: r$ S4 W% 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。( m( M2 ]1 J  d
6 [/ W) m. y4 d% [
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)。
" f" X! D1 G( j5 T# m4 O. N. L2 e( \  j  v0 O: S

2 m$ N. f) y$ T6 X/ o5 |, M: c8 G* H; _8 }! b9 T* C7 W' t
          实物图,不含行星架& Y( i4 |5 K$ p5 x- ?

; n+ m5 r* z7 n0 u+ P" [* N8 L  _; y  v
          实物图,另外一个角度# @9 b9 [- @! \! T

) ~3 X+ b6 R' `! V9 p/ z8 Q& p2 X$ n
+ N0 t2 e% ~+ I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。
( \% y$ l! n% g$ u$ [& S- \+ M+ o, v* x+ s7 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。+ T, p( B- `3 X1 P& ^
' V) r. S4 f7 H6 v

  D4 {" N8 l5 m$ r# u2 D3 n0 |! g: P
/ n. Z- l1 Y) Q$ A' ]& T' C6 l第二种,动力从太阳轮输入,从齿圈输出,行星架锁死。
. O: ?! a' t3 F8 r3 O7 `# ~9 W9 `; p. \, M) q3 ?1 z7 ]
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。' X: Q& [+ U7 V  ^8 i- G
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。) z1 `+ X5 Q8 c( l0 `, Y

' E8 p! A% x: K  k5 O6 w' X4 v7 \9 K' U0 ~
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:
/ Q; v1 L! w9 b' |6 x, B①低挡:太阳轮主动,行星架被动,齿圈不动。( v/ M5 ]8 T$ Q2 k
②中挡:太阳轮不动,行星架被动,齿圈主动。- M7 t7 \( i& p4 ?) B
③高挡(超速挡):太阳轮不动,行星架主动,齿圈被动。
$ I* @: M0 v7 ~) |# [1 F④倒挡:太阳轮主动,行星架不动,齿圈被动。
  }7 M) X9 A2 S5 }⑤空挡:离合器全部脱开,所有运动件都不受约束。/ `( [) z9 s6 }2 y/ y& P

5 E+ o6 }/ L( p2 t' J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。
+ N5 _3 V! o$ b* s4 X5 G  B# n( e5 |9 `: W
, z  }- X7 a$ y! _3 p2 r; p" F2 U
现代汽车的自动变速箱当然就更复杂了
7 l+ C3 D/ F3 G# T5 l: h1 S3 A/ y( W4 C1 z% E1 E5 c1 ?
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 5 u) J# a2 t+ ^1 G
4 X+ Z$ J% C4 g* K. o$ x, X  {; D
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。6 n' ]+ l$ [' H- M; j
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. Z& s7 y6 Z: K
如果您精力旺盛,这个是正规的教材https://wk.baidu.com/view/f45cb5ca680203d8ce2f24fb#1
. B( D& U8 l* F) @) M" U* F0 w5 G一句话:丰俭由人& ]! r' u$ i* m" I5 V
( V" D) N6 _9 M( U, B
. \7 A7 S8 f9 }. a: M9 D( T
1 T3 u% B3 }  b1 J; p8 t. I- f& V( g

评分

参与人数 27爱元 +129 学识 +3 收起 理由
王不留 + 4
清凉山 + 2
xzhangz + 2
九麟居士 + 4 涨姿势
燕庐敕 + 8

查看全部评分

本帖被以下淘专辑推荐:

  • TA的每日心情
    开心
    昨天 03:28
  • 签到天数: 3366 天

    [LV.Master]无

    沙发
    发表于 2017-9-20 23:49:30 | 只看该作者
    本帖最后由 jellobean 于 2017-9-20 23:52 编辑 0 {7 i$ s, {% |& n  \/ O& O7 D

    6 b3 K7 k& w4 ~0 T! H跟晨老大也需要多解释几句,跟我们得扯几篇
  • TA的每日心情
    开心
    昨天 03:28
  • 签到天数: 3366 天

    [LV.Master]无

    板凳
    发表于 2017-9-20 23:53:30 | 只看该作者
    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
    复制代码
    % b$ ]2 N5 q) \7 h! B) g/ t! W: d
    哈哈,经常发生
  • TA的每日心情
    奋斗
    2024-3-8 05:45
  • 签到天数: 2441 天

    [LV.Master]无

    地板
    发表于 2017-9-21 00:22:55 | 只看该作者
    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。* G, j! d8 @% r* \8 x
    我干活的时候就是一边拆一边拍照,方便以后装回去

    该用户从未签到

    5#
     楼主| 发表于 2017-9-21 00:25:39 | 只看该作者
    jellobean 发表于 2017-9-20 23:49) i+ Y5 Z% n8 v
    跟晨老大也需要多解释几句,跟我们得扯几篇
    + N/ N* S* v+ f' `8 K0 H
    糖豆可以打开帖子最后mp4的视频,讲得不错。

    该用户从未签到

    6#
     楼主| 发表于 2017-9-21 00:32:42 | 只看该作者
    东湖珞珈 发表于 2017-9-21 00:22
    * V) m7 q2 _/ u& h# ~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。1 r7 V9 {. s% [/ r5 _$ X7 M1 K
    我干活的时候就是一边拆一 ...
    5 z- p- Q" y1 E/ e6 I) j$ @
    自动变速箱比发动机修理难度还高,我见过朋友被钓鱼了。
  • TA的每日心情
    奋斗
    2024-3-8 05:45
  • 签到天数: 2441 天

    [LV.Master]无

    7#
    发表于 2017-9-21 01:31:11 | 只看该作者
    沉宝 发表于 2017-9-21 00:32
    - S3 b. P1 S$ t* [+ E7 ~3 n# x( n自动变速箱比发动机修理难度还高,我见过朋友被钓鱼了。

    2 Z8 F# \5 i9 H5 A$ E5 w" z! 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。
    / L+ I8 _4 p  t0 n$ i现在都封闭起来了,连变速箱油都不让自己换了
  • TA的每日心情
    奋斗
    7 小时前
  • 签到天数: 3104 天

    [LV.Master]无

    8#
    发表于 2017-9-21 02:10:29 | 只看该作者
    jellobean 发表于 2017-9-20 23:53/ _0 Y* }# e5 ]& L& d7 Z! v
    哈哈,经常发生

    , e( m% r; t0 r$ h0 [3 S. o天,没想到你会修车,还会修变速箱,还。。。还经常

    点评

    油墨: 5.0 油菜: 5.0
    油墨: 5 油菜: 5
      发表于 2017-9-22 09:55
  • TA的每日心情
    慵懒
    2016-3-18 07:18
  • 签到天数: 1 天

    [LV.1]炼气

    9#
    发表于 2017-9-21 04:13:09 | 只看该作者
    那些动图太赞了,生动易懂!
    + i. f" T" E( ]我现在在修的车就是打开了发动机,变成钓鱼工程了!- c* }0 O1 `) p' P% e4 }
    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。

    评分

    参与人数 1爱元 +8 收起 理由
    燕庐敕 + 8 小小补偿

    查看全部评分

  • TA的每日心情
    奋斗
    2024-3-8 05:45
  • 签到天数: 2441 天

    [LV.Master]无

    10#
    发表于 2017-9-21 05:49:24 | 只看该作者
    面朝大海 发表于 2017-9-21 04:13
    ! U# U' i& @* B& [2 D. V那些动图太赞了,生动易懂!
    1 \9 k: O+ v+ D) i, C; M3 V' v我现在在修的车就是打开了发动机,变成钓鱼工程了!
    ; r7 R) y$ b5 n  }6 Q* M不过也不能怪修车 ...

    7 Y* R$ }: l3 P; ]6 ]' U0 B' s打开发动机看到timing chain就收1500刀? 太黑了吧
    1 F. U  }' Y7 U- s" X" j4 A- w不就是个盖子吗?
  • TA的每日心情
    慵懒
    2016-3-18 07:18
  • 签到天数: 1 天

    [LV.1]炼气

    11#
    发表于 2017-9-21 06:30:03 | 只看该作者
    东湖珞珈 发表于 2017-9-21 05:495 R3 f% q/ _) m3 M- u: k3 Q
    打开发动机看到timing chain就收1500刀? 太黑了吧
    9 w4 _: N- u0 T2 q; f不就是个盖子吗?
    3 v2 G" _4 e, s4 ~$ d( n4 J5 S
    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。& c/ y! |/ |% O4 i3 P5 U
    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。6 F' s, i% t+ j1 E4 x
    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。
  • TA的每日心情
    开心
    昨天 03:28
  • 签到天数: 3366 天

    [LV.Master]无

    12#
    发表于 2017-9-21 07:20:33 | 只看该作者
    清凉山 发表于 2017-9-21 02:10, b" D# x$ F& ?" D+ ]
    天,没想到你会修车,还会修变速箱,还。。。还经常
    ( e  F+ [1 k: g# |( `. a7 ^7 k
    是说DIY一些简单的事

    评分

    参与人数 1爱元 +4 收起 理由
    清凉山 + 4 第一个4分:)

    查看全部评分

  • TA的每日心情
    慵懒
    2023-12-6 00:54
  • 签到天数: 1562 天

    [LV.Master]无

    13#
    发表于 2017-9-21 15:45:34 | 只看该作者
    东湖珞珈 发表于 2017-9-21 01:31
    9 L0 {6 u9 ?, J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。. c) b! b& x! u' x0 W3 }& `5 G% u
    现在都封 ...

    & P/ p3 h& h. y现代的汽车,绝对不能大修。到日子trade in换新车是正经。。。
  • TA的每日心情
    慵懒
    昨天 20:41
  • 签到天数: 2201 天

    [LV.Master]无

    14#
    发表于 2017-9-21 19:41:38 | 只看该作者
    jellobean 发表于 2017-9-21 07:20
    ) F$ `+ q0 W" z: w5 Z9 m是说DIY一些简单的事

      }/ c! v( D: n7 y下次俺车车出问题了顺丰给U

    点评

    挨揍,你阅读得挨揍  发表于 2017-9-22 02:22
  • TA的每日心情
    慵懒
    2016-3-18 07:18
  • 签到天数: 1 天

    [LV.1]炼气

    15#
    发表于 2017-9-22 08:01:03 | 只看该作者
    东湖珞珈 发表于 2017-9-21 05:49
    ) \* `* d8 ^8 @$ J5 ~( Y) f5 ~打开发动机看到timing chain就收1500刀? 太黑了吧8 w* W! m0 I5 ?/ l! s
    不就是个盖子吗?
    $ G( S* d4 k0 I) G9 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 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。
    ; O/ H+ s" E) h0 n1 w' ~你觉得还有可能什么原因吗?

    该用户从未签到

    16#
     楼主| 发表于 2017-9-22 08:40:23 | 只看该作者
    面朝大海 发表于 2017-9-22 08:01& |6 w5 N% w& Y$ m) `5 j* _
    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 ...
    * E2 S- D/ C, V0 U' c) q! ^, 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,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。
    ' k/ b1 D& ~2 U8 H! R9 d( Z5 c$ w. o* j1 \$ V, Y
    看你的描述像第一种情况,不太看好那家修车店。

    点评

    涨姿势: 0.0 不能同意更多: 5.0
    涨姿势: 0 不能同意更多: 5
      发表于 2017-9-23 08:22
  • TA的每日心情
    慵懒
    2016-3-18 07:18
  • 签到天数: 1 天

    [LV.1]炼气

    17#
    发表于 2017-9-22 08:55:08 | 只看该作者
    沉宝 发表于 2017-9-22 08:40
    ( i9 `. g* |- w. ^* d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 h% A$ a* Y- R5 T是第二种情况。关于这家店,是的,不过后悔已经太晚了。

    该用户从未签到

    18#
     楼主| 发表于 2017-9-22 09:15:55 | 只看该作者
    面朝大海 发表于 2017-9-22 08:556 K' b2 ~3 Y, G8 w( w# q
    是第二种情况。关于这家店,是的,不过后悔已经太晚了。
    . |2 Z* D( [( f  D
    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。
  • TA的每日心情
    开心
    2019-1-22 10:01
  • 签到天数: 265 天

    [LV.8]合体

    19#
    发表于 2017-9-22 11:32:54 | 只看该作者
    太赞了!
    回复

    使用道具 举报

  • TA的每日心情
    擦汗
    2021-4-29 22:35
  • 签到天数: 598 天

    [LV.9]渡劫

    20#
    发表于 2017-9-22 11:50:39 | 只看该作者
    七月群山 发表于 2017-9-21 15:45
    ( O4 ^  v0 `, |$ e8 H; r& u7 Y现代的汽车,绝对不能大修。到日子trade in换新车是正经。。。

    5 G) X5 i5 p$ l5 y$ D! O6 C现代的汽车?
    / T# B3 c/ f7 i) Q$ J! _& T! 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?

    手机版|小黑屋|Archiver|网站错误报告|爱吱声   

    GMT+8, 2025-12-18 08:13 , Processed in 0.068042 second(s), 27 queries , Gzip On.

    Powered by Discuz! X3.2

    © 2001-2013 Comsenz Inc.

    快速回复 返回顶部 返回列表