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本帖最后由 沉宝 于 2017-9-21 00:17 编辑 6 {% n7 p' x- L" P3 i9 Y6 j q
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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。& f4 d: I9 P- ^; O/ X
7 x! `- U8 b$ C+ ~/ a# ~* E$ k) s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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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)。 E9 }# B B" b+ e
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+ X X8 I- L1 z8 s 实物图,不含行星架
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- j! G, E* J/ X: f% l- B# j- j+ n 实物图,另外一个角度
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- b9 |, M- R$ y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。) P3 V* e4 R7 P/ t3 i6 E
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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。
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2 d. U5 H0 L8 o" ?, D! g第二种,动力从太阳轮输入,从齿圈输出,行星架锁死。 2 Q& ?" Q( c% r6 _2 D% I7 S
8 x3 F2 c9 m0 N" M. m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。 % d! U9 A' O3 m) k) ?6 J3 B0 D
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。1 u1 n# t& B/ L0 |
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' b4 K. X- A/ b* 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:
+ X% ^: U. {& w, W①低挡:太阳轮主动,行星架被动,齿圈不动。* v" J A! w" @: I, @! z4 z
②中挡:太阳轮不动,行星架被动,齿圈主动。0 j, {( J7 r+ V8 ]
③高挡(超速挡):太阳轮不动,行星架主动,齿圈被动。
4 e, w4 D h0 Q④倒挡:太阳轮主动,行星架不动,齿圈被动。. N1 _2 p) N5 N5 W9 v
⑤空挡:离合器全部脱开,所有运动件都不受约束。$ m/ F- O( [! n/ }. e
, e+ L# K8 t( A; p; |, t, z3 @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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现代汽车的自动变速箱当然就更复杂了
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9 p' e+ G# ]& M) y$ Z* \% Z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 4 O4 u, j$ [/ Q9 @6 O: q
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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。
/ e# G1 j' a+ G. 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
: q$ i; C2 R7 W9 C如果您精力旺盛,这个是正规的教材https://wk.baidu.com/view/f45cb5ca680203d8ce2f24fb#1% V. F8 P7 C! D3 ?
一句话:丰俭由人# g, `$ [. W9 c, U& Q. T1 X
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