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 % p- ], r' |3 u% ^* I
, i! k6 t# ?+ l0 W7 O8 g
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。
2 y. [' r; W+ X& h3 y2 q4 @7 [( x% b, d+ l
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。( @1 y$ h/ l  b) P
  W/ h+ R. j. a: g6 M4 i5 a
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）。) y; p" _! Z0 {; }+ }; R. i
( f9 E9 P2 P- p: H( p8 f- \

( D( E7 Q, ~9 u% S" ?
2 D5 `/ P/ F) W9 A5 B  T! @4 r* ?3 \          实物图，不含行星架- A' W' Q" N# e4 V' y

# h& V( t/ S9 G1 z2 {( o2 y
7 z: C: }3 V' ]: |" w- ~          实物图，另外一个角度1 P$ B# M" p1 H2 B
9 g; h8 W& F* k) h$ R+ Q

0 Y7 c% f$ i$ @. P7 L9 {; 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。
( E$ F) {5 O' t; i# O
& d, M1 Y1 |1 O; h! z1 s& H; F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 a: K/ s; ~( a
$ X6 g& W9 i9 F: R# j- N
' C* x: b; E5 j9 Y8 }+ k, r
2 l9 J- l# C/ N: ^
第二种，动力从太阳轮输入，从齿圈输出，行星架锁死。; z" d/ B1 |( m6 e: E. l
' l3 H, a0 W, ]9 l* L8 E1 F
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。
. {5 K- ]! u/ R, q  J- C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。
* J3 r8 k6 Z: W; D
& M: R! \0 \4 M* ]5 |# B) ?
' f( [0 Y, u: N% x: C5 ?& s2 s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：
& _7 I9 `( b! G' j- s①低挡：太阳轮主动，行星架被动，齿圈不动。8 V& ~  y, N* U  ]& X3 j
②中挡：太阳轮不动，行星架被动，齿圈主动。
/ _4 T7 A* D: ]7 |2 x- v③高挡（超速挡）：太阳轮不动，行星架主动，齿圈被动。
# [( J9 q8 w% {: f④倒挡：太阳轮主动，行星架不动，齿圈被动。
% b7 b2 w% G9 u7 L1 @4 ?% C⑤空挡：离合器全部脱开，所有运动件都不受约束。
2 R9 ?  s- x$ J$ v. H" Z) }6 j# m/ n) P7 R+ d
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。8 U$ G# c) w1 |: _' m7 n: Q

0 x. j* m5 P- K4 m2 f7 x: j/ `4 k+ Z- v0 @+ ?; d3 }
现代汽车的自动变速箱当然就更复杂了8 _) w& m6 q# L0 t% ]
: D6 N3 z# ^' S/ _( t+ L. U
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
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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。
; s. g% i6 o9 X& N# T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
4 n' t" Y3 O! ~: i4 Y如果您精力旺盛，这个是正规的教材https://wk.baidu.com/view/f45cb5ca680203d8ce2f24fb#1* P( N6 h; n) s+ Y: K$ E9 L1 |
一句话：丰俭由人
9 O5 i* W+ O  g0 Q. Ehttp://vd1.bdstatic.com/mda-he0w1bgtf6qbkxfh/mda-he0w1bgtf6qbkxfh.mp4% Q* y& A" }3 B: R3 o4 {
2 u: K/ S/ r  @, F& J  N
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作者: jellobean    时间: 2017-9-20 23:49
本帖最后由 jellobean 于 2017-9-20 23:52 编辑
! L2 A( l. k( F* d2 V; [$ z! }# ~; T' C! m
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。3 V. i3 d" V# f/ x) X7 C; X
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 23:49: T& F+ F$ t  `( p  ?0 t! ^
跟晨老大也需要多解释几句，跟我们得扯几篇
. t4 D; y, j! C2 `/ s
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. V( f7 j/ }6 V3 W7 P& B
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。
( r" T- R& x2 [' J我干活的时候就是一边拆一 ...

9 o; G5 i0 P' o8 n! u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( |# n6 N' f6 g
自动变速箱比发动机修理难度还高，我见过朋友被钓鱼了。

  ]5 a! ]$ F7 o" m/ j) V' d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。' o" b4 E0 f: Z) u( C* G
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
2 ]& u2 i. ^" d# k6 \# h哈哈，经常发生

2 D/ @5 f0 M- U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！7 b# x5 n0 Q5 M  [. |& U1 t$ G  H* H
我现在在修的车就是打开了发动机，变成钓鱼工程了！
& I" r! h! D2 [/ C5 D9 I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
, I- B3 v. n( d; |那些动图太赞了，生动易懂！
. f& g% }- s) V) r& S+ p+ n" h6 \我现在在修的车就是打开了发动机，变成钓鱼工程了！
: C) y: g* q  G5 f' ~2 o. l) ]不过也不能怪修车 ...

: ]$ h$ E$ g6 e+ v; S& ~; a; t. y打开发动机看到timing chain就收1500刀？ 太黑了吧
7 i' E+ ?+ F. [) F0 R% [! E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 05:49
" M$ @$ l) I* Z( K& }9 h8 g' \# f打开发动机看到timing chain就收1500刀？ 太黑了吧
) N' J3 ~: p# x不就是个盖子吗？
( Q$ K" e3 t/ ~5 _3 b* |. Y# m4 D
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。
* t% e% r! t" a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。
) U6 F! \' |9 |, e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+ T! ]6 v0 m1 F3 ]; o9 J
天，没想到你会修车，还会修变速箱，还。。。还经常

  S7 S) O# X) G# u& o$ }5 ?0 D) X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
+ r- B! l# z  K. u/ _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。1 b6 W/ ~$ h+ Q" S" p- M; g( Q
现在都封 ...

1 ]+ S% h$ w% {2 w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
9 n: J  k$ Q, X5 Z; D: ^是说DIY一些简单的事
5 j$ L4 T' i1 W, Y" g9 k+ Q
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  k* w* `  e3 n* U5 ^$ s. n
打开发动机看到timing chain就收1500刀？ 太黑了吧3 p( ~0 _9 y* z0 g) M  q
不就是个盖子吗？

! X" K1 [$ v+ s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。
# t9 h' J1 V" y9 w2 |# X- @2 c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 08:010 g0 |/ K6 x- z1 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 ...

3 T" Q" z3 Z1 V# n1 N3 u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。; \+ D* _% P6 U* i9 o

1 f+ _/ y! G# F* d$ i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 08:403 N- A' v+ b1 ^+ b' u; Q8 L4 I
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， ...

9 k$ p$ I0 E. F' f2 `+ f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
, I, W' n0 m$ ^. F是第二种情况。关于这家店，是的，不过后悔已经太晚了。
4 t2 W' D9 A% Y+ 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  x" z9 `, N. ]$ i6 o
现代的汽车，绝对不能大修。到日子trade in换新车是正经。。。

, E7 {3 P7 _4 h( L! u现代的汽车？
$ A9 ~* V# U; D: |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, S. l# A  u. r8 @
天，没想到你会修车，还会修变速箱，还。。。还经常

6 H6 X1 E+ E$ Q豆豆王！
作者: 燕庐敕    时间: 2017-9-22 13:04
常挨揍 发表于 2017-9-21 19:414 _" L  ~$ M" j; T
下次俺车车出问题了顺丰给U

4 H! u! c4 i4 r- y+ A  D8 c, ~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) Z- E2 P! j# v, {1 S
豆豆王！
/ S( p8 m- @; C/ H7 i! a" ?
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; F, T6 q- K5 @9 ]! `# 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。4 Y9 T# m. F9 m3 R
大概需要三天的工时。我们 ...
' Q. N3 L+ H% q% i  x
德车？
作者: 面朝大海    时间: 2017-9-23 04:21
tanis 发表于 2017-9-23 04:05
3 S( k0 @0 v; t' ?2 B) |2 m, R6 p德车？

8 R/ G) z2 E7 q0 P9 F7 w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
" c# Z: U) ]  G# b7 m- ?2 u1 ?$ {日美加混血

% F: _: |3 F. v# A8 A- z 斯巴鲁？
作者: jellobean    时间: 2017-9-23 10:40
沉宝 发表于 2017-9-21 00:258 |. ]- z" f" ]+ o
糖豆可以打开帖子最后mp4的视频，讲得不错。
6 B& C2 J# x4 ], x& |
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
  h9 n& Y. p& H; ]改过了吗？文尾的链接没有了
8 d! d% n8 `7 z* g' o; w" b7 ^
% ]9 w. c( o( x. P9 m
好好的，没有改。
2 J1 R/ X& n: h1 _, H. I0 W( y% A2 [2 u) Z+ S3 J
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 15:12# z( Z4 ]" o" L* O8 e6 e6 _) h7 o" V
自动变速箱的离合是液力偶合的吗？
) L6 h/ E& G; ?9 G
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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