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本帖最后由 沉宝 于 2017-9-21 00:17 编辑 9 a' Q$ k2 f( Q, ^& i
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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。
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8 a' F; t5 U6 J& N# [7 c* ^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)。
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/ u v$ x0 T, G0 _+ L 实物图,不含行星架* z. H8 l1 P+ l! O
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! g8 D! H; T' m/ M* f+ h 实物图,另外一个角度; ]) a( W& s0 }" z, B, \6 l
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. ~* d- c2 e+ {0 k1 l$ \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。2 |4 k' x9 D/ _: G# X
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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。3 \4 H/ X v5 v( f& ?+ n
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& @% w0 w/ Y4 |; ~; `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。
8 s& _* Z( _$ C% h& z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:
5 s5 z0 \/ Q* h, a; y①低挡:太阳轮主动,行星架被动,齿圈不动。& W2 \6 r, }8 ]+ M7 z. N
②中挡:太阳轮不动,行星架被动,齿圈主动。
7 V7 A5 K" k) m) t2 q$ s6 w③高挡(超速挡):太阳轮不动,行星架主动,齿圈被动。
, l: e( ` I0 Z; g, L3 g④倒挡:太阳轮主动,行星架不动,齿圈被动。
6 [" ` f" g; q' A+ x⑤空挡:离合器全部脱开,所有运动件都不受约束。1 {. w# u% N9 Y9 ^/ G! J! g
( W5 I+ A+ v! n- b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。' @+ ?: X6 j! F$ m/ N
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. T% m4 H/ R6 L/ P8 a现代汽车的自动变速箱当然就更复杂了" c+ B+ F- ^- w2 Q
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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. c1 E, B$ @$ @5 F; u
; U8 G }6 J8 U( F/ s8 C4 E# N7 e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 j4 p: L& X. C% c9 O8 G# k, j; d i
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一句话:丰俭由人 B' p. l1 E8 u' R( ~# I: B
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