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
' q6 |# `# r) |$ r3 r0 Y3 w% `* G, n/ K+ b7 _+ X8 O2 ~2 A' B8 O
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。
* I1 k, o7 h. s& f0 |0 j
/ N, T7 t1 H( _* C6 ^! [( ^% s: k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  j' c1 G9 _& e5 \7 U/ _
& a, _$ z' u" {' P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）。3 W$ [8 n: o) G. l& [5 G

) |2 {/ i- h2 f7 G( \1 t8 v* ^7 A  w0 r- H2 I# f) s

6 u/ M0 p/ {9 z' ?% D% A* C" ^          实物图，不含行星架) C$ P( e- x$ \+ L5 [  Z" ?7 o
# h$ |) S5 F1 J& q, X$ L; H& i3 ~1 O
3 s6 E% A. G" p5 k# @" S
          实物图，另外一个角度3 y; ~3 Z9 L( ]6 _" y& l

* ^6 A% N# D$ Z1 h* ~, `2 ]# @$ R" b& e: d5 o0 e( W' 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。
: ~" v2 h4 R: A, }4 X. [0 p) K& z
- f! ^3 L5 }7 L$ x# M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。  k' a! [, i" q5 Y# }" R4 f* u

  b  w; c) A; k# m$ i; T5 Y* N$ v4 G
! }( B8 @* y( y9 ]) z, P! F8 X; P; F7 v$ _1 h* d; I7 l
第二种，动力从太阳轮输入，从齿圈输出，行星架锁死。5 J" ?; z" m$ g* b

, m4 A9 h3 L% \. O/ a% g+ t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。! p3 D* ], m4 F/ n- k
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。
2 d* V, v5 i, e7 I' o- Z( K+ h5 L3 C, [) R; p

, Q6 c% R' i$ g0 C8 L: }; V, o* 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：
3 p4 g9 s) Q9 C, S①低挡：太阳轮主动，行星架被动，齿圈不动。
! O3 [; G& c8 a2 |% J& w②中挡：太阳轮不动，行星架被动，齿圈主动。- Z  i5 ^$ p' X7 d+ m# U
③高挡（超速挡）：太阳轮不动，行星架主动，齿圈被动。- Z" p7 ~/ O( y# S
④倒挡：太阳轮主动，行星架不动，齿圈被动。
- \5 G6 Q# V) @, P  q6 v⑤空挡：离合器全部脱开，所有运动件都不受约束。
, L; t" Z6 b, W/ a+ c3 L6 \) b% [5 u7 I; \  b& r8 ~( o' j- s/ ?
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。  b2 B7 F; A. h
' u4 {/ J' d, y$ Q2 V* n  W( O' _
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现代汽车的自动变速箱当然就更复杂了9 S5 c  |" M5 q% f2 X0 t5 g- `& P, M
, h. L$ Q% W' y' c1 f
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 a1 w5 X0 a1 b1 s6 i5 d1 k2 D

5 Z6 K* z. k0 l5 K2 t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。
( M$ B/ d. E! G' L+ G* Q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9 h2 X) a* I! F6 g
如果您精力旺盛，这个是正规的教材https://wk.baidu.com/view/f45cb5ca680203d8ce2f24fb#1
( o) D* [+ j# V一句话：丰俭由人
+ }& [3 q1 ^/ vhttp://vd1.bdstatic.com/mda-he0w1bgtf6qbkxfh/mda-he0w1bgtf6qbkxfh.mp4
3 s  w# E6 r) u4 y" _0 ~5 K; ]
& X4 U6 `6 U; N8 s( U( z" {+ z4 r, M/ D- B
作者: jellobean    时间: 2017-9-20 23:49
本帖最后由 jellobean 于 2017-9-20 23:52 编辑 ) `$ O- k) J" g2 D  L& @3 d8 d
: ?, X) x# {" q: v/ ^0 G$ `/ b
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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& [$ Q  O, e, ^  ]8 }( J* ~$ F8 G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。) _) i6 h; ]6 T7 k7 W, c. g( G. }" q
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
8 r  `6 v; I. y跟晨老大也需要多解释几句，跟我们得扯几篇
4 Q, `, w$ u7 h1 c8 l- v9 r
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 00:223 w  N4 t1 [0 t
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。
0 K' b& N! g& L) \我干活的时候就是一边拆一 ...
+ F' v' n* x; ^4 ~8 {( @
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
' x, L& Q. {5 b7 _) o7 e6 r8 T$ E自动变速箱比发动机修理难度还高，我见过朋友被钓鱼了。
& x, G7 t2 {+ Z4 g4 N; \& \" {
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。2 D8 @) R& J. V
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 23:536 \. F6 i* `$ `" A+ y
哈哈，经常发生

/ A; @1 Q* n$ q) E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！* _4 D- \6 i% m6 `
我现在在修的车就是打开了发动机，变成钓鱼工程了！/ A2 B1 }$ F* G% J  ?
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$1500工钱是打了水漂了。
作者: 东湖珞珈    时间: 2017-9-21 05:49
面朝大海 发表于 2017-9-21 04:132 T# y) K: T! w( N. ^. i
那些动图太赞了，生动易懂！
" c8 B+ h) B2 v8 O6 u1 g. E  S我现在在修的车就是打开了发动机，变成钓鱼工程了！6 D2 w3 k' y3 o+ w; [5 T
不过也不能怪修车 ...
: U- z, W9 }2 f# e. }* L
打开发动机看到timing chain就收1500刀？ 太黑了吧7 z, h% \4 a" [1 w& J# Z
不就是个盖子吗？
作者: 面朝大海    时间: 2017-9-21 06:30
东湖珞珈 发表于 2017-9-21 05:496 H* J! H: ^' C5 G6 v0 ^; \
打开发动机看到timing chain就收1500刀？ 太黑了吧
/ K: r, L0 |6 r3 c不就是个盖子吗？
: q. F* F- f; k4 w7 h8 j0 \: n
这个好像不是，需要把发动机先拆下来，再打开。可能和发动机的糟糕设计有关。
' k' M* z3 J$ z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。! a! E* f$ o. E( M% C/ k- ^
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 02:104 f! M  Z0 X6 }+ E7 q' q7 y. [
天，没想到你会修车，还会修变速箱，还。。。还经常

4 y% U' y- z4 ^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/ |# {& v6 E3 \# i/ I0 A) s, n
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。. Y' b7 s- Q+ E, C" \$ I
现在都封 ...
% X- P' C+ G0 |2 D- t
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! ~  P1 I# `! i6 R- A
是说DIY一些简单的事
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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
) B# X% _. B, y% C2 M/ X, o- I, [$ h打开发动机看到timing chain就收1500刀？ 太黑了吧
. J5 U2 U5 `5 Y* z2 r不就是个盖子吗？

8 O+ O; [. Y+ O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。9 n3 t! I7 H( U* Y/ P( k
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
. u: W) }* j0 `* A. m- c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 ...

' Q+ ~' y- C  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。
" J" v! n, r9 r  O  y- e
6 U3 A3 f6 i9 c$ l) R4 b: x0 L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
3 v0 S; a6 E" |+ U' b3 v3 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， ...

; j' W1 e- P- g+ L5 c3 U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' G2 V0 g5 ~2 }6 y
是第二种情况。关于这家店，是的，不过后悔已经太晚了。

9 j8 \8 Z$ t* U+ x. \4 o, Z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
5 K" c( M( W& q5 O1 H现代的汽车，绝对不能大修。到日子trade in换新车是正经。。。

- J$ k5 D+ J$ M* ]' ~0 k现代的汽车？
1 D4 r) K; v1 u% K; L+ ]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; H" P$ p- |- P) N
天，没想到你会修车，还会修变速箱，还。。。还经常
" t0 q& n5 i% @/ _' [
豆豆王！
作者: 燕庐敕    时间: 2017-9-22 13:04
常挨揍 发表于 2017-9-21 19:41
! H* ~- ^1 l' @/ a下次俺车车出问题了顺丰给U

3 x5 }- t3 _$ \1 J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
; Y2 L4 z$ A3 N$ k3 X% z( Z豆豆王！

( T0 W% u0 Z# A5 v; }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
0 @# l0 I" n3 ~, r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。% a8 _8 f9 h! k& W, @: Q0 u
大概需要三天的工时。我们 ...

9 A% A6 E  z5 {; ?8 L德车？
作者: 面朝大海    时间: 2017-9-23 04:21
tanis 发表于 2017-9-23 04:05
0 D* L7 O: c1 ^德车？
' _0 P3 N: z& h
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% }! z( j- d0 U+ |: c: [
日美加混血
' J$ B, J8 e: S4 ?. p9 Y
斯巴鲁？
作者: jellobean    时间: 2017-9-23 10:40
沉宝 发表于 2017-9-21 00:25% |' z1 ]1 q# ]3 _
糖豆可以打开帖子最后mp4的视频，讲得不错。
. J0 `$ ?& P4 u/ H4 V
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 10:409 |8 b$ t& z3 s! x! |
改过了吗？文尾的链接没有了

" U; R* K/ R( Q; q/ ^' t# W
# f- ~+ _& e+ T好好的，没有改。
: n$ b* v% K4 J* O8 B9 U8 b2 K3 v8 p% M2 v' q. Q$ g# t( O0 |
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
/ s8 v6 C+ Y0 J* G$ _) b7 ~" z自动变速箱的离合是液力偶合的吗？
3 {7 j; @- ]) @8 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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