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 7 r" I1 _9 o* C5 G4 V/ v

  H' i& {* \* N: p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 }( N7 \, Y, O
8 q' z: f) @/ L, j* T
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。: b. O: l/ c- Z" X
& d; L# d. }+ I" D8 R/ K$ }
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）。7 s, W' {" m' a" o* h2 j2 t9 x
, E" }' [! L- f2 B/ B
# X1 s5 U# {, d; F* u6 Z" [

: n. \; L! N  t3 j" R7 Z7 C          实物图，不含行星架
. ~. M, p  |4 I0 M$ H" W/ X3 S" p7 |

4 X6 g$ E- [  e+ O" t0 Y% M1 u          实物图，另外一个角度- Y# t3 r, y% V9 F
9 D! L( Q, i0 ~1 z2 q

& _! s7 }2 F" v0 g/ 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。
. O( P  G/ D" A3 V
6 p  Y6 c9 ~* O6 t& j5 D% a; U6 k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。+ ~' q# X+ [6 `6 o. W. _& @6 A

* X1 {2 \5 x+ h. V; E
9 K! I) C1 Q( X  C: W( T+ O5 K" C0 M; j  f0 Y' Y
第二种，动力从太阳轮输入，从齿圈输出，行星架锁死。
: l8 u, g" y# k) B. b' J. |- z& _' e; M$ y( e
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 d! }  M' P9 R4 h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。
; d2 |! ~6 ~/ {
& J/ ?! R! J0 u2 b0 |0 u( e- K* X+ `( L8 r4 F$ w# m3 J# i
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：; S3 C/ R+ }3 T3 d& y" T
①低挡：太阳轮主动，行星架被动，齿圈不动。* }& a4 N5 ^' Y; B: t
②中挡：太阳轮不动，行星架被动，齿圈主动。. G% k/ W* A& F; u( P) {' {" q
③高挡（超速挡）：太阳轮不动，行星架主动，齿圈被动。
( C) k4 L* o3 p5 I8 H④倒挡：太阳轮主动，行星架不动，齿圈被动。* ]8 Y8 L9 _5 G9 e2 n
⑤空挡：离合器全部脱开，所有运动件都不受约束。+ J9 S$ u& k6 @1 D, _2 X/ M

* b* l. v: G2 S% H  t5 X7 J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。8 S- f) |, G, H7 n! x! u0 m. l

+ u0 l4 o1 T0 K7 g# m, b8 S2 D. ~; q5 N- ^" I3 n' C$ s& C- U
现代汽车的自动变速箱当然就更复杂了
# H( m2 E; ?* Y8 ^5 |) h5 A' g- V) t. r( 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 * C1 i8 K- k, h# ^5 o
+ A7 c4 P, \% d$ M
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。
. F, O. o1 `" Y# }* H# `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
/ m2 s9 Q/ V- s, a/ h$ D如果您精力旺盛，这个是正规的教材https://wk.baidu.com/view/f45cb5ca680203d8ce2f24fb#1# o* H  q  [( b; u$ |; S
一句话：丰俭由人; ^0 G: }- j3 b
http://vd1.bdstatic.com/mda-he0w1bgtf6qbkxfh/mda-he0w1bgtf6qbkxfh.mp4
  n& X/ z4 ?9 L
8 I& W( i, U- f0 D  y, d  q; y; T' z% n, z% B% [5 r
作者: jellobean    时间: 2017-9-20 23:49
本帖最后由 jellobean 于 2017-9-20 23:52 编辑   F+ h+ ]2 C" }+ t4 D

9 k: M3 m3 I* [" o6 i( e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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7 h7 s1 O; g0 W. N: O) A/ G% E% Y
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。
# M# @3 [& T0 l6 s: `" e. \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 23:491 y' R' e' J% L6 k- e0 m3 x* H8 |
跟晨老大也需要多解释几句，跟我们得扯几篇
/ D, w' M" p0 R% 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 00:22
% k4 j. g7 m% Z! L7 K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。5 M+ B( H" m4 A& L5 c+ a
我干活的时候就是一边拆一 ...
6 f; Y; f$ k* L8 I1 N9 {$ f
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  [) ~6 [" C4 u! K6 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。

8 Q/ W" G" p, R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。3 v9 M  Z4 |+ i7 n$ F
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 23:538 Y9 G" z  p. ~
哈哈，经常发生

2 h  j$ M6 U4 x% Y- ~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！! E4 ~4 h: W* Q% r4 c: Q
我现在在修的车就是打开了发动机，变成钓鱼工程了！. w1 z  R! g: S: ^7 f
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$1500工钱是打了水漂了。
作者: 东湖珞珈    时间: 2017-9-21 05:49
面朝大海 发表于 2017-9-21 04:13
6 ?4 Q& p% }$ e0 x( Y" S那些动图太赞了，生动易懂！
7 o+ ~" H* B2 J我现在在修的车就是打开了发动机，变成钓鱼工程了！5 s) L' m8 c! b! m+ k, v7 _. A
不过也不能怪修车 ...
$ h  O9 [9 k* r1 b
打开发动机看到timing chain就收1500刀？ 太黑了吧6 U$ f" E+ r; I, x7 v- ^7 _
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 05:493 e. t% U' E/ X) N4 F  H
打开发动机看到timing chain就收1500刀？ 太黑了吧
8 R* |3 C, ]4 z3 j& M% g不就是个盖子吗？

* ~+ w$ r9 \- L5 U# b) Q3 v3 {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。
( s- h) N% N' ]3 e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。4 p  L  s- l" _+ U$ I8 N# V; f  C( x
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 02:10  ^* R6 s- I% u' O: l. S1 n7 d
天，没想到你会修车，还会修变速箱，还。。。还经常

& i( z( E' f+ \2 P  o& A7 ?: S; I/ s4 ]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
# T2 a" q% U/ A5 d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。! H9 ~" Q/ Q# I2 u- x6 M
现在都封 ...

/ b$ h; g5 R: v7 {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
& r* u  q- C8 Q2 z% M: ?& }是说DIY一些简单的事

' j% |2 a( ~2 e9 _! {3 `! A: Y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. s! T- h. c5 x& J% Y
打开发动机看到timing chain就收1500刀？ 太黑了吧
4 R+ y% n# B  q! H2 M9 R) @不就是个盖子吗？

/ M. H6 r" W, D$ J7 k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。
" ~1 x3 R$ C3 K' F$ ~, }; Y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% ^3 J" {, V- @6 z+ c2 U9 w
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 ...

# [" n% a  N+ S7 R) Y. u& a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。
7 E2 e  D" A' k) C2 ?3 s/ a$ r7 k( p2 E5 p2 u
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
" v7 [1 z4 u6 V$ M: 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， ...

, J/ a: L) r% r' N# M6 j3 c" ~+ P5 h. x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 08:553 j; n) y8 _, J  z* y" F
是第二种情况。关于这家店，是的，不过后悔已经太晚了。

! b% [, v3 f# S5 a# j- G4 l) E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
4 D2 D0 N. @* `. h2 K) }现代的汽车，绝对不能大修。到日子trade in换新车是正经。。。
. o0 Z5 b* R1 _! \7 b6 ?; E
现代的汽车？
# A% J; t9 a: ?' ~6 a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- s$ _/ m  |/ p5 b5 z7 [2 T: p
天，没想到你会修车，还会修变速箱，还。。。还经常
4 n+ f% w9 ^3 [5 M+ v4 R* l
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( Y. j1 M% D' }; m7 l- q
下次俺车车出问题了顺丰给U

  Y/ a1 a6 M. r7 u3 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  [9 u" D' }! s0 ~
豆豆王！

7 U' k/ ]4 z6 l2 ^) W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 06:305 _2 G8 x! o! r' I% I+ l
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。  l; g3 i" b/ e% i- \  ]5 B
大概需要三天的工时。我们 ...
3 V& t) F5 k: B  q
德车？
作者: 面朝大海    时间: 2017-9-23 04:21
tanis 发表于 2017-9-23 04:05; J% [1 K2 y' ^+ E0 u
德车？

8 D3 j/ b& M4 P! Y2 G* O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 04:219 x. I/ i; K3 o( w+ k
日美加混血
& {7 R2 S, f; H* B2 d6 ]8 V2 L% j
斯巴鲁？
作者: jellobean    时间: 2017-9-23 10:40
沉宝 发表于 2017-9-21 00:25
8 D! l# h. L( v, G$ D糖豆可以打开帖子最后mp4的视频，讲得不错。
9 E# U; Z% o+ A7 M$ 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 10:40! F3 D5 k- C. ]
改过了吗？文尾的链接没有了

0 c- f- ^4 T, _, X7 C- v$ y2 _9 `! z; \
好好的，没有改。. c0 f/ k7 b1 S" f9 I( U9 p) \  C

, W7 d# Q( Q& |4 d; S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: G9 q  B& k0 [
自动变速箱的离合是液力偶合的吗？

/ P, f+ X) e8 u. M( A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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