行星齿轮变速

沉宝

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。

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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$ C, e" u1 L! l: |2 [+ 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）。



1 M6 P' C  s, m+ X          实物图，不含行星架


          实物图，另外一个角度
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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。
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  z: O% B9 ~4 S5 l! i7 J+ m* b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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第二种，动力从太阳轮输入，从齿圈输出，行星架锁死。
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4 n/ i% Q) {2 y1 ~$ F1 {& a3 c/ V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。
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。
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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低挡：太阳轮主动，行星架被动，齿圈不动。
& L& J  W" ^( m' k( W! a' U" L②中挡：太阳轮不动，行星架被动，齿圈主动。
; O7 f- g  l& q' F③高挡（超速挡）：太阳轮不动，行星架主动，齿圈被动。
/ e9 n: Y& f0 x8 S& K④倒挡：太阳轮主动，行星架不动，齿圈被动。
⑤空挡：离合器全部脱开，所有运动件都不受约束。
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  H- s9 n' W$ Z) |: I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。
1 @. Z# N6 X! K

6 S1 o+ H# l4 k* M$ E, v% F现代汽车的自动变速箱当然就更复杂了
+ d- X7 v2 U. r, P
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
! M- E  h) y, u3 P
( l" [# g; J& T( ^- m( g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。
7 M1 C# K6 t$ e) s( e! X) b3 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
* @* U8 Y* ^! E% `/ ]如果您精力旺盛，这个是正规的教材https://wk.baidu.com/view/f45cb5ca680203d8ce2f24fb#1
一句话：丰俭由人
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' N. g" }9 a, Q4 g
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jellobean

5 E+ q: C; A& Z( S% l+ g; ^
8 q- X) [: F; j跟晨老大也需要多解释几句，跟我们得扯几篇

jellobean

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

复制代码

: g, Q" x' O5 o+ n. B哈哈，经常发生

东湖珞珈

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。
  z4 l5 V% g+ X: J. ]  \8 D  v我干活的时候就是一边拆一边拍照，方便以后装回去

沉宝

jellobean 发表于 2017-9-20 23:49
3 u/ t5 A/ ]* h  [跟晨老大也需要多解释几句，跟我们得扯几篇

糖豆可以打开帖子最后mp4的视频，讲得不错。

沉宝

东湖珞珈 发表于 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。
我干活的时候就是一边拆一 ...

: s% y* Z, p8 e: S7 K2 \. _9 h# Z$ W自动变速箱比发动机修理难度还高，我见过朋友被钓鱼了。

东湖珞珈

沉宝 发表于 2017-9-21 00:32
  o% |2 z; {  j4 c! 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。

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。
7 U; p) ?  \! D; L3 _# W0 o现在都封闭起来了，连变速箱油都不让自己换了

清凉山

jellobean 发表于 2017-9-20 23:53
哈哈，经常发生

9 C9 j& _- L0 j3 `, D$ v& A  o$ _天，没想到你会修车，还会修变速箱，还。。。还经常

面朝大海

那些动图太赞了，生动易懂！
. ^$ y1 ^" P" m" Y' x我现在在修的车就是打开了发动机，变成钓鱼工程了！
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。

东湖珞珈

面朝大海 发表于 2017-9-21 04:13
那些动图太赞了，生动易懂！
# q0 e. V# Z2 A) v* T我现在在修的车就是打开了发动机，变成钓鱼工程了！
/ Z, V; U, l; G: Z) [6 v% D不过也不能怪修车 ...

5 S* n0 I8 e9 q' D2 Z打开发动机看到timing chain就收1500刀？ 太黑了吧
0 Z2 M' _3 ]6 @- {" x# Y不就是个盖子吗？

面朝大海

东湖珞珈 发表于 2017-9-21 05:49
- x$ r( I7 }  a, Y8 z* A' ?  }打开发动机看到timing chain就收1500刀？ 太黑了吧
不就是个盖子吗？

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。
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。
6 n6 M5 V4 [3 v% R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。

jellobean

清凉山 发表于 2017-9-21 02:10
天，没想到你会修车，还会修变速箱，还。。。还经常

是说DIY一些简单的事

七月群山

东湖珞珈 发表于 2017-9-21 01:31
: g! m: ^  e& Q1 i: O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。
" v- j! T6 p& \, h1 b5 _( G2 Y现在都封 ...

现代的汽车，绝对不能大修。到日子trade in换新车是正经。。。

常挨揍

jellobean 发表于 2017-9-21 07:20
是说DIY一些简单的事

下次俺车车出问题了顺丰给U

面朝大海

东湖珞珈 发表于 2017-9-21 05:49
3 a9 k2 U" v) a5 W4 D打开发动机看到timing chain就收1500刀？ 太黑了吧
& t& W* C# l% e, W/ x- I) D' ]不就是个盖子吗？

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。
你觉得还有可能什么原因吗？

沉宝

面朝大海 发表于 2017-9-22 08:01
$ I7 u3 s- Z. u6 g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 ...

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。

  r& w4 T9 ]9 R+ G看你的描述像第一种情况，不太看好那家修车店。

面朝大海

沉宝 发表于 2017-9-22 08:40
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， ...

是第二种情况。关于这家店，是的，不过后悔已经太晚了。

沉宝

面朝大海 发表于 2017-9-22 08:55
2 |& ^8 j- a5 `$ R/ l2 p  W5 c; ~是第二种情况。关于这家店，是的，不过后悔已经太晚了。

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。

qqu123

太赞了！

bamboo0530

七月群山 发表于 2017-9-21 15:45
8 E. v2 {3 E; j8 A. S5 D& l现代的汽车，绝对不能大修。到日子trade in换新车是正经。。。

现代的汽车？
这话有点歧义是指所有现在的车，还是特指韩国现代汽车？