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楼主: 沉宝
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[科普知识] 行星齿轮变速

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 楼主| 发表于 2017-9-20 23:22:21 | 显示全部楼层 回帖奖励 |倒序浏览 |阅读模式
本帖最后由 沉宝 于 2017-9-21 00:17 编辑 & t* G7 L" K8 z0 A. _& W- }

5 |# I5 y6 O2 U3 I5 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。
4 T+ B1 ]1 T" |0 P+ [1 D& Z
% y- D* C, S2 [0 X" @) _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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3 C. m$ h6 @2 K, k; q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)。6 t! A/ c  d7 b1 [! Y$ R, H7 A

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) Q6 H  [3 t9 D; G. w2 y
  Z! M, c# e) G# d6 v7 U' Y          实物图,不含行星架
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9 E0 v" x2 t  ~) m          实物图,另外一个角度& ?/ L9 U) D$ k% i8 y6 l$ a& R

) I, D' P3 r$ n  Z! Y) S% @) q
$ u9 V2 ~7 w* G6 c7 w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。
0 C! Z' i4 n" x7 L
7 _* _: _/ Q( Y: Q% B6 h; 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。
' O, t9 N0 B; ?4 d  c, @/ _. ~/ m1 T. c5 t, \( b3 W8 b

" ~1 E4 |2 l# b: o$ R
1 B* v3 f  k. M. L* d% S第二种,动力从太阳轮输入,从齿圈输出,行星架锁死。" c) Q# O9 D& a/ p) z3 i" x' l8 z# Y0 _
. S. H  a3 i+ I$ K  R
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。+ j, s! q. v9 T! K) d9 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。9 a! I7 @# q0 N" K4 a

4 U: u+ H  k/ r! N8 h* ?( Y1 P* D: t+ `& C1 J, U% 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:! l* u7 }% s4 f8 i! W/ V& ?
①低挡:太阳轮主动,行星架被动,齿圈不动。; `- R/ ^7 |/ Z7 G5 Z  _2 e# p
②中挡:太阳轮不动,行星架被动,齿圈主动。
$ o  S* Y0 b5 w/ h③高挡(超速挡):太阳轮不动,行星架主动,齿圈被动。, n- H; U; ]+ I' Q0 [5 y
④倒挡:太阳轮主动,行星架不动,齿圈被动。
  h$ F. C" Q4 o/ e2 e⑤空挡:离合器全部脱开,所有运动件都不受约束。2 S/ z: Q8 y$ R, G3 N4 t4 f

2 N2 C# J1 b' E5 y1 y( l/ @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。
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$ u3 Z: G2 a! B, f' K# `, ^$ \: J: j3 j) Q  ^0 {
现代汽车的自动变速箱当然就更复杂了7 ]0 a" G; Y6 s0 d( Y5 `$ S& V

# m+ |/ A' D& z0 _: 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 % A" {6 I( `  {6 S

" a0 s1 I( x% 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。. `: A0 I# d$ F0 m1 D" O* ]
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
8 ]" [' y$ w) X  i9 d如果您精力旺盛,这个是正规的教材https://wk.baidu.com/view/f45cb5ca680203d8ce2f24fb#1
6 W4 R) W5 ]0 P" N/ }6 e一句话:丰俭由人
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沙发
 楼主| 发表于 2017-9-21 00:25:39 | 显示全部楼层
jellobean 发表于 2017-9-20 23:49, c( V0 r: J/ ^+ f4 F
跟晨老大也需要多解释几句,跟我们得扯几篇

' a* F2 }, G& M& f1 e糖豆可以打开帖子最后mp4的视频,讲得不错。

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板凳
 楼主| 发表于 2017-9-21 00:32:42 | 显示全部楼层
东湖珞珈 发表于 2017-9-21 00:22  b7 z' @, @& \( q. l% U
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。' J7 u! y4 U( Q* k1 h0 z+ E
我干活的时候就是一边拆一 ...

( {- u7 P, m9 p4 o6 m+ e1 Q& A# X+ V自动变速箱比发动机修理难度还高,我见过朋友被钓鱼了。

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地板
 楼主| 发表于 2017-9-22 08:40:23 | 显示全部楼层
面朝大海 发表于 2017-9-22 08:01
4 P( j) t9 a- o( 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 ...

) }8 H7 v7 W7 }/ U9 C8 p2 f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。6 w- P( Q, f0 a: w3 o( b8 d
7 ^* Y$ c3 ^' b4 t# |1 y
看你的描述像第一种情况,不太看好那家修车店。

点评

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涨姿势: 0 不能同意更多: 5
  发表于 2017-9-23 08:22

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5#
 楼主| 发表于 2017-9-22 09:15:55 | 显示全部楼层
面朝大海 发表于 2017-9-22 08:55
! {& F- `3 _2 u# P是第二种情况。关于这家店,是的,不过后悔已经太晚了。

% _/ ~9 P9 r( {: U0 r/ j, \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。

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6#
 楼主| 发表于 2017-9-23 12:10:49 | 显示全部楼层
jellobean 发表于 2017-9-23 10:40
& D$ ]3 d, O1 u* e$ ~改过了吗?文尾的链接没有了

# q( ~; z4 ^" F  G( u9 G9 c
* o+ Q5 }3 ~( F6 g2 H6 n1 e0 n好好的,没有改。3 @. I% V) K& N0 P( |. Y# @
7 ~6 [/ w8 B% p' |( U8 r: I
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。

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7#
 楼主| 发表于 2017-9-28 23:18:30 | 显示全部楼层
qqu123 发表于 2017-9-28 15:12. G% o) Z( @3 I2 Y
自动变速箱的离合是液力偶合的吗?
* y; u' s7 n) n6 g( I* U" N, 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。

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