行星齿轮变速

沉宝

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。
; I' ~0 e& p, e9 B' G4 T. B/ ?! d& U% @
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。
; _& l. D8 r9 S0 M- g1 d$ Z$ T
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）。
( p$ k. p2 k1 Z9 i! F, q) E  ^) n  T' b


# o% M$ z7 P) @' Q- `) q( v          实物图，不含行星架

3 S. b) D8 f. L, _- }6 w
  F. b5 W2 s; D" W2 ?: p          实物图，另外一个角度

0 z1 g, ?, o9 ~4 k
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。
: x1 N6 H0 Z# f( [* v7 @: u7 \
0 X; e0 H6 K" \2 J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。
8 {2 @6 n" K3 z0 @' a3 V
' K4 K5 T+ r# O8 g. D9 q: J* ]

% p& q, n) ~/ o" H- d第二种，动力从太阳轮输入，从齿圈输出，行星架锁死。

$ |! u; K7 P# C$ l1 I7 y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。
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。

8 j. \# {& H9 F/ M) 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：
①低挡：太阳轮主动，行星架被动，齿圈不动。
②中挡：太阳轮不动，行星架被动，齿圈主动。
9 h( x8 U! x% W1 f- e③高挡（超速挡）：太阳轮不动，行星架主动，齿圈被动。
④倒挡：太阳轮主动，行星架不动，齿圈被动。
* b- v7 d7 x9 l/ g( D" J⑤空挡：离合器全部脱开，所有运动件都不受约束。

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。

" o1 \0 `' G5 `
现代汽车的自动变速箱当然就更复杂了
+ [+ t. ~2 u0 q. h
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

/ s6 n+ w9 M, I8 ?: H  d9 I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。
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
如果您精力旺盛，这个是正规的教材https://wk.baidu.com/view/f45cb5ca680203d8ce2f24fb#1
一句话：丰俭由人
% t  M: B) y6 |$ C0 B
) n9 U8 E7 ?7 I" t, b0 e
  y; G( \- l/ _' n

jellobean

9 s% X: j; k4 A! \- m, Y, M9 N
- |1 e" v. h* N0 m7 O% a" ]6 |跟晨老大也需要多解释几句，跟我们得扯几篇

jellobean

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

) m& |: Q0 [  j# [7 M哈哈，经常发生

东湖珞珈

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。
我干活的时候就是一边拆一边拍照，方便以后装回去

沉宝

jellobean 发表于 2017-9-20 23:49
8 x# c1 Z$ J9 f6 f: g# }跟晨老大也需要多解释几句，跟我们得扯几篇

7 J  P2 a+ ], Y: U  p# l* p糖豆可以打开帖子最后mp4的视频，讲得不错。

沉宝

东湖珞珈 发表于 2017-9-21 00:22
  e# B3 Y! N' {0 S( w. x6 s% D& E  _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。
我干活的时候就是一边拆一 ...

, n4 W  Y7 l% O& ], y9 i# t# y自动变速箱比发动机修理难度还高，我见过朋友被钓鱼了。

东湖珞珈

沉宝 发表于 2017-9-21 00:32
2 |7 K$ p$ D+ C8 Z自动变速箱比发动机修理难度还高，我见过朋友被钓鱼了。

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。
" i3 F4 B% K: K' x3 u5 y  K8 `; _现在都封闭起来了，连变速箱油都不让自己换了

清凉山

jellobean 发表于 2017-9-20 23:53
哈哈，经常发生

天，没想到你会修车，还会修变速箱，还。。。还经常

面朝大海

那些动图太赞了，生动易懂！
$ q3 m* u! O6 V5 j3 d! L4 e" ~我现在在修的车就是打开了发动机，变成钓鱼工程了！
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。

东湖珞珈

面朝大海 发表于 2017-9-21 04:13
那些动图太赞了，生动易懂！
我现在在修的车就是打开了发动机，变成钓鱼工程了！
不过也不能怪修车 ...

/ n% `' V+ G+ V打开发动机看到timing chain就收1500刀？ 太黑了吧
不就是个盖子吗？

面朝大海

东湖珞珈 发表于 2017-9-21 05:49
打开发动机看到timing chain就收1500刀？ 太黑了吧
; |' {' J3 v; E* ~不就是个盖子吗？

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。
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。
5 E3 K* ?/ @- ]0 l2 o" C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。

jellobean

清凉山 发表于 2017-9-21 02:10
* Z3 y0 e! h, N4 ]$ u9 m& j天，没想到你会修车，还会修变速箱，还。。。还经常

* I/ I" f! [7 _$ E8 `* Y是说DIY一些简单的事

七月群山

东湖珞珈 发表于 2017-9-21 01:31
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。
现在都封 ...

- O) T3 I% ]3 J+ `( d0 X现代的汽车，绝对不能大修。到日子trade in换新车是正经。。。

常挨揍

jellobean 发表于 2017-9-21 07:20
是说DIY一些简单的事

5 o! N8 A+ i( I& i$ \下次俺车车出问题了顺丰给U

面朝大海

东湖珞珈 发表于 2017-9-21 05:49
打开发动机看到timing chain就收1500刀？ 太黑了吧
不就是个盖子吗？

9 C! B: @& i. G$ n' V  B* g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。
你觉得还有可能什么原因吗？

沉宝

面朝大海 发表于 2017-9-22 08:01
% q$ U9 v/ H4 i. x' K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 c9 U/ M( J( w4 }" v8 J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。
8 |% @$ M1 b# j$ N3 \$ q
看你的描述像第一种情况，不太看好那家修车店。

面朝大海

沉宝 发表于 2017-9-22 08:40
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， ...

是第二种情况。关于这家店，是的，不过后悔已经太晚了。

沉宝

面朝大海 发表于 2017-9-22 08:55
是第二种情况。关于这家店，是的，不过后悔已经太晚了。

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。

qqu123

太赞了！

bamboo0530

七月群山 发表于 2017-9-21 15:45
现代的汽车，绝对不能大修。到日子trade in换新车是正经。。。

# D) |& i2 _! y5 o现代的汽车？
! l- c& X" X3 v' e这话有点歧义是指所有现在的车，还是特指韩国现代汽车？