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 6 K. h; W: n( y9 P- }
$ v) n  @7 X! F
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: G3 X0 i9 g1 L( l, ~, {" {

" H! `+ Q4 d6 w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。
( D, S* D9 U/ D0 ?
/ c; y- T1 M. u  S- E* k$ `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）。
7 ?  o. D5 g: V% P, m0 B
: e! n% ^% V1 I) I7 ]1 V8 L# @. r, y% h2 Y- n$ s

' A. T7 {; i  g+ ]          实物图，不含行星架: |( I: d$ k0 j- g0 J
% v2 D  Q8 r  }

$ t, d+ S5 q$ v3 O& W5 o$ ~1 ^$ I- Q          实物图，另外一个角度
2 c* i" w/ j" X# ]# U9 q
% U% ^: s* n# U. X; _8 \3 p. U) T5 K7 L% Z9 Q* q; 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。; B# m6 L& W' s9 Z! S# ^; M
) `. }/ }0 W3 P' I1 S  \5 {
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。4 [3 ?) ?( J' z) ?! T

% ~  L4 w+ U9 Y. A6 s4 Y; ^0 M6 D- b$ H8 k3 U) I

% o8 ^$ V  n/ e3 a第二种，动力从太阳轮输入，从齿圈输出，行星架锁死。( V1 o: [4 e9 X; j/ s8 i
& b9 m& ^* f5 \4 _+ N2 L0 p# }
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。- a+ q  h9 ?( ~) p! j) s2 O$ b
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。- J0 o5 w3 K5 A" n$ F7 ?

7 V: `1 u, J* K8 `% F* O- W7 r4 m& i$ Q. h$ i4 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 M6 o2 Z; [% W0 G( r# M①低挡：太阳轮主动，行星架被动，齿圈不动。
/ d4 a$ X6 o3 f5 X5 y9 I# O2 _9 g②中挡：太阳轮不动，行星架被动，齿圈主动。8 v9 E# h" f( u, a: U
③高挡（超速挡）：太阳轮不动，行星架主动，齿圈被动。
/ e1 {3 d4 G% f! j$ N1 d/ L" @% I9 l6 X④倒挡：太阳轮主动，行星架不动，齿圈被动。
4 m5 b  W  K8 E2 U; ?⑤空挡：离合器全部脱开，所有运动件都不受约束。
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$ C# `& R" q/ e" {) u& ?/ Z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。
7 Y! t( R( _- T. s" D3 k* H. M6 u8 y1 H" ?8 S

( x6 Y& @5 G0 E现代汽车的自动变速箱当然就更复杂了: J& n5 {+ I2 Z- {

' q( J6 ^: C9 e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
% [* f, N/ c7 b8 k- q8 x% k2 o
$ L6 X7 W3 u/ \6 a7 o& s& F2 O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。
$ ]" ]9 s2 V- G1 g1 ?7 X" n% K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
0 j: _' O$ X. A: Q2 N, c, Q如果您精力旺盛，这个是正规的教材https://wk.baidu.com/view/f45cb5ca680203d8ce2f24fb#1
( u. p  u) p+ P8 k  x, R, `一句话：丰俭由人) D, p6 Y( ~* q1 e: i! P7 @4 \6 q
http://vd1.bdstatic.com/mda-he0w1bgtf6qbkxfh/mda-he0w1bgtf6qbkxfh.mp4
0 E% P. Q3 \1 c# e* w1 N& W0 F4 L" D+ ^7 x5 ]0 I5 x

6 v" H" W2 w0 I  }! U% k
作者: jellobean    时间: 2017-9-20 23:49
本帖最后由 jellobean 于 2017-9-20 23:52 编辑 ' Z8 Z! e9 j0 i

/ u  ?/ q5 N$ S0 G" x4 t3 F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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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。
+ g4 K+ u% Z4 V. ?% `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 23:496 F4 ]0 P7 {2 j' w) k# w) V9 h
跟晨老大也需要多解释几句，跟我们得扯几篇
3 R1 {! ]. ^( {5 i7 i
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
% E5 B! |; @+ v. Q% D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。+ W3 m2 R, j$ a7 v% a! h( e: A
我干活的时候就是一边拆一 ...

% |! E( C: Q. G; e; O+ ]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# m1 ]4 J$ w' ^' t% r
自动变速箱比发动机修理难度还高，我见过朋友被钓鱼了。
" U" Y4 l. v3 R& i4 ]/ 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。0 S/ ^) S. w5 R6 a+ R. t
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
6 ~% o; E; h! D, c: c哈哈，经常发生
  N6 o) H" `5 v8 T  ~
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！
9 V% y% y3 U- u' }% w* d我现在在修的车就是打开了发动机，变成钓鱼工程了！! G' J8 f( t" a2 G  @. 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$1500工钱是打了水漂了。
作者: 东湖珞珈    时间: 2017-9-21 05:49
面朝大海 发表于 2017-9-21 04:13
5 k  ]- Y- x7 e那些动图太赞了，生动易懂！
! S: G1 O) I" o# V3 _我现在在修的车就是打开了发动机，变成钓鱼工程了！2 u( P6 v3 v: _4 y; r. P/ k8 D
不过也不能怪修车 ...
. }" C+ n6 h$ t2 K. w4 y
打开发动机看到timing chain就收1500刀？ 太黑了吧
' n" w" Y# A" s. B4 g; ^1 ~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 05:493 f, P8 s1 N4 f% i; ^) `+ t+ p
打开发动机看到timing chain就收1500刀？ 太黑了吧
" ^4 b+ O% w+ j4 D- W0 ?+ f( ]不就是个盖子吗？
: u5 I- A& N/ b0 P
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。8 P! l$ O: ~7 Z( x
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。
# D7 H) m8 `4 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
" V6 O2 W! w" @$ H+ D& F天，没想到你会修车，还会修变速箱，还。。。还经常

; A' I# C1 q1 N2 f  R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 01:31* [8 A& O8 @3 |4 `6 K) \
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。
5 P% z$ [  H$ E8 z% Z现在都封 ...
8 U# c- w$ d  W: a! _6 W9 y
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 07:20
# d: a" v4 B) B6 D$ U  w0 L是说DIY一些简单的事
7 q2 ^( X$ ?/ X
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+ e2 E& _( _6 N3 R
打开发动机看到timing chain就收1500刀？ 太黑了吧
, \% K6 a) y; k( n4 ]不就是个盖子吗？
  {4 V0 J7 F& Z. p/ c( ]3 Z
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。5 u5 `: r0 E: t+ _: {! i5 u, e
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 08:01+ s. M; v9 f8 g$ n" ^
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 ...

+ e/ P% V: m7 m  A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。
' g% S; [& B! P" J8 {. C
' A6 I% j  O% ~  X/ D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- D, \0 ]+ P8 A, ?% t2 k; ~$ }
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， ...

0 z8 r9 Q* w& R2 M- F) i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
- e9 y) p3 U% V6 n. k) P! k4 ]是第二种情况。关于这家店，是的，不过后悔已经太晚了。
8 U+ S& t2 |8 U' i; \  F4 M
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" a4 Z' m- v, B! r# D4 ^
现代的汽车，绝对不能大修。到日子trade in换新车是正经。。。

& ~. h$ \( G2 n现代的汽车？
' c/ E( D- `9 U& c6 y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
3 i$ `, ^5 D. v/ p0 c天，没想到你会修车，还会修变速箱，还。。。还经常
5 O4 k* F, g- h5 M
豆豆王！
作者: 燕庐敕    时间: 2017-9-22 13:04
常挨揍 发表于 2017-9-21 19:416 d8 l* H) x7 c2 J( r0 g
下次俺车车出问题了顺丰给U
4 ^/ i: j: G$ ^( {6 Y* i& Q
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  W' y) ]) e6 W3 o6 c: L3 Y* p! N9 q
豆豆王！

" B. u; g; X( N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
% r& c0 N6 n% Y0 B% M$ W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。$ R0 h3 ]7 f- J8 X! u
大概需要三天的工时。我们 ...

9 J) K5 t4 c  @德车？
作者: 面朝大海    时间: 2017-9-23 04:21
tanis 发表于 2017-9-23 04:05% D: ?/ f7 j% q% |- a
德车？
4 ^9 H% u' M" o, V1 j( k$ 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
- ]6 c+ w5 `7 k, J4 W" y7 _% \( P日美加混血
! K" [7 C5 R+ Q4 |+ t
斯巴鲁？
作者: jellobean    时间: 2017-9-23 10:40
沉宝 发表于 2017-9-21 00:25
3 K8 l" g8 C' J# R4 r# w5 g糖豆可以打开帖子最后mp4的视频，讲得不错。

( H6 B1 n( ^& m3 Q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% N* L3 R* A9 l
改过了吗？文尾的链接没有了

; O& u+ ^3 a. q% n6 K$ e
/ D7 `! x3 [: D好好的，没有改。
5 ?4 d2 }& J7 S) n6 O% `. Q+ [. w* N5 E# T
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 15:124 z+ C8 X+ e4 O9 f# b- {$ _8 p
自动变速箱的离合是液力偶合的吗？

  R) p5 J% b; `$ _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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