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 3 |# z1 |- E5 F, ~' n
) B$ n4 @% a/ H, q
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。- r$ n8 ^# V: c) ~" a. C
7 L. Q6 e. w6 ~0 r& u
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。9 f" k6 K0 \. _; \# b2 W$ J

2 @0 K* p( g4 F7 `! a) T7 C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）。
* O1 T' W( T% u: E7 ?5 A
/ V4 d$ f. `: H, I( y5 s/ e( X( |& Z4 j2 x8 a/ C

4 }# B( c; g2 j6 {* H7 b          实物图，不含行星架
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% y- s" F8 c) L3 H
: c5 @6 @. H4 u& R$ n; x1 v& e          实物图，另外一个角度
0 b1 Y! g! u, K1 b% o
( O8 A& C9 T: C7 @$ P* J" h8 }& k" w  n  O- v9 H
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 b& G' r+ V/ `6 O
, y# @9 r- {- ~0 a( _; ^
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。# z: _9 d( e7 ~; Y8 f& E

7 p% P, r1 H# R  @9 M/ w6 U" g+ ]7 X, |* c9 f0 J/ |/ z

  I9 J' q8 C  ]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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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。0 K( t3 u7 O6 _% L) b- T/ L
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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2 Z. L* O( ~( a
9 Q  N% O2 [) P- 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：
5 H+ h7 [+ Z. s& @①低挡：太阳轮主动，行星架被动，齿圈不动。. D/ G/ q, H9 q
②中挡：太阳轮不动，行星架被动，齿圈主动。
* N9 r* V5 I) i: Q+ Q6 V" \. |③高挡（超速挡）：太阳轮不动，行星架主动，齿圈被动。
! l+ J# K( @( k1 y$ N1 t4 F. [" }# h6 p④倒挡：太阳轮主动，行星架不动，齿圈被动。* `8 X5 a7 z& K. M! |- e
⑤空挡：离合器全部脱开，所有运动件都不受约束。# c9 @- J0 O1 b9 n/ ~- j1 w
# R, B! ~% K- ?" _+ ]
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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4 R5 L7 w* t+ q7 s' h* U  O* T% V( n5 B. k1 s, {
现代汽车的自动变速箱当然就更复杂了
# ]$ v, o" ^. ^, h( Q0 Q$ D" h" B9 Z# j/ k' ]) C
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 . ]9 r) x7 A; k. Y: c# P9 t
  O* v# k% z- ?6 B9 s( c* e
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。2 v/ J' R1 g% [, {( v
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! `2 a: r) N) M
如果您精力旺盛，这个是正规的教材https://wk.baidu.com/view/f45cb5ca680203d8ce2f24fb#1: r: e( _0 O7 S3 ~& C) |6 x0 l
一句话：丰俭由人
$ \5 P! z/ `7 ?3 `# U1 |http://vd1.bdstatic.com/mda-he0w1bgtf6qbkxfh/mda-he0w1bgtf6qbkxfh.mp4
4 I$ W2 [1 I: v& z$ q5 F2 X3 O* L: Q# e7 d1 x
) B: D1 i8 j4 K3 @9 U/ U
作者: jellobean    时间: 2017-9-20 23:49
本帖最后由 jellobean 于 2017-9-20 23:52 编辑 ' N1 Q& w9 @% }7 _( S
* s& x- y, ]; S& Q* M9 [; {; ~
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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3 O& ]  g- _, A/ N/ B2 j1 z0 R
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。% g7 B' z/ \: c8 y: [4 \
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
# ]% z' [0 [8 X9 a跟晨老大也需要多解释几句，跟我们得扯几篇

3 r! p- ~+ R# _) `, G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
+ ?; k7 h2 S) r/ S: ?6 X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。+ [' ^7 N! q2 Z7 Y+ ]
我干活的时候就是一边拆一 ...

1 d+ C) h7 ~# Y( B) z' T+ r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 00:326 _6 D, W# w+ N
自动变速箱比发动机修理难度还高，我见过朋友被钓鱼了。
# R6 z. G$ B2 Z$ l; s
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。
+ ~0 `, Z  h( T9 b. y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
6 [1 n, I" ~2 q+ v  Q" `" L哈哈，经常发生
0 M; G( f5 C+ S; X- A
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！' j2 j/ B& R' U; s, p* _
我现在在修的车就是打开了发动机，变成钓鱼工程了！. F1 g$ ?4 X1 m* @0 n7 C
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
4 D; @2 J3 ?' z4 g6 v( ]( K那些动图太赞了，生动易懂！
4 |) }3 Q6 \9 D1 P! Z. p; F) H我现在在修的车就是打开了发动机，变成钓鱼工程了！3 B; M  Y/ |* u+ ~' w1 s
不过也不能怪修车 ...

: O* z9 h0 X" P打开发动机看到timing chain就收1500刀？ 太黑了吧
* \7 m  S- n; q1 g. |. x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, i/ }2 O6 P7 m5 i
打开发动机看到timing chain就收1500刀？ 太黑了吧+ y# z5 X* L" K% c# x% p- b( r
不就是个盖子吗？
. ]# F) j, n; S9 M. y# _3 Q
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。
5 P. f4 ?- x$ S8 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。
- y( e2 T" F% x: [6 _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 02:100 @/ N; g6 y, _& O, ]
天，没想到你会修车，还会修变速箱，还。。。还经常
" T  r7 S8 y" w# r
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
% }6 F: I1 z) }8 G, Z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。4 @, w, K+ p# `$ `" f: P
现在都封 ...
0 Y6 L9 A5 d0 }' S
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 07:206 B* x7 ]/ z% @4 ^. @9 R: ~
是说DIY一些简单的事
( V2 L( E; Z; {1 z: E" e
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 05:490 h6 d1 |9 K! R5 h
打开发动机看到timing chain就收1500刀？ 太黑了吧
' O/ @1 L: Q& m7 d' J- X/ Q不就是个盖子吗？

& G( T) z; c, Z* Y0 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 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。0 P( u! s" s: h
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
# T0 g- S& O6 ]2 _% 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 maste ...

: W: N1 }' {. ?0 v: M! t& S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。* U/ ?  ]. M! \3 f1 a

8 n# M2 |9 R& s, }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
: E  |7 r5 [7 T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， ...
1 N0 d9 i/ S6 _( C' s# j& i. K
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
: d2 i/ H6 u7 H8 ]; g是第二种情况。关于这家店，是的，不过后悔已经太晚了。
+ Q. d/ q: B: L8 t) P" {. 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。
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
8 }+ z- H* R! O9 b" i; ?2 A$ \( ?现代的汽车，绝对不能大修。到日子trade in换新车是正经。。。

& ]9 l' M2 A6 k1 G现代的汽车？
0 {+ q1 K( Q% S( \+ B( I, W3 Q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
4 d, S+ q4 ]" l8 N7 O9 t天，没想到你会修车，还会修变速箱，还。。。还经常
  E/ j3 D" m& R9 w) Y! M/ x* S- t, M: o
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" a: U" D  U+ a
下次俺车车出问题了顺丰给U

# I* ?! g; F7 l. C( I8 V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
6 E4 ^6 D% A" o- B豆豆王！
1 L5 Y+ i5 l5 ~$ D) A5 |! g0 F
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 06:304 {# H5 _* r) S* {! q/ V) ~
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。6 V' d( ?9 v6 e3 i6 x
大概需要三天的工时。我们 ...
/ ]9 D1 x* A' v, S7 n7 m
德车？
作者: 面朝大海    时间: 2017-9-23 04:21
tanis 发表于 2017-9-23 04:051 l& q7 X0 l: x  o6 l8 F' m! N
德车？

, i. E9 ?( R; r3 t1 F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 04:215 S$ x6 I! k) f: [8 \# G( W& w" u
日美加混血

5 O4 E0 A& l; B8 @ 斯巴鲁？
作者: jellobean    时间: 2017-9-23 10:40
沉宝 发表于 2017-9-21 00:25  r& u- b; M2 Y# Z
糖豆可以打开帖子最后mp4的视频，讲得不错。
$ _; J; \* u2 ^; `6 S
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+ j) b! }* l2 e9 [* l5 i
改过了吗？文尾的链接没有了
2 E) v/ p2 Y0 B2 k
, f+ s3 W. ~5 T+ D* Q/ K
好好的，没有改。
: B, e# ^4 ], ^9 R" v
4 }! \) c* {: 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  ~# s: ?- p4 ?* _6 \  s* [
自动变速箱的离合是液力偶合的吗？
% i+ B0 b% L! K' ~' U! s: l
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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