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 2 k7 N5 K7 M6 v% |

& j/ q4 q: C- F! R2 p5 }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。
0 M7 D' v0 s. ^1 [5 A' g
6 c; `2 o! F1 t4 M8 M; l5 |( g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。
# X9 ^2 D/ O8 R$ w7 t9 ^. I* ~& K( b4 \8 v
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）。4 h6 Z. U+ H/ C5 d- L' J9 T

8 E9 Z- n/ h9 R! T2 I
. M" S1 c$ h  N0 ]& g! F# W9 O& d* ^4 O- B3 C2 H# C
          实物图，不含行星架4 C9 i, Y& i0 F( [3 j9 o* j1 r# F

! P( J1 ?2 k( C# x: Z" J- Z4 H, f
          实物图，另外一个角度7 T( o4 y$ R9 Z: m9 h

0 v. r* L% h; \
& I! l' f  y+ U! v, 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。
$ e/ r- e2 S  Q
& L! B; M% Y9 |: V5 F. }2 q% s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。$ h- E* q  |$ u+ X" b2 n, u. d1 p7 B

. @& s% b9 T7 E9 g: l/ i" v8 ]
: L, o& f( o1 v+ J
第二种，动力从太阳轮输入，从齿圈输出，行星架锁死。7 V9 Z5 R+ D" I( `
( D0 \' p! @: |5 o
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。
" {! z* ^5 h" d! T+ e% K, f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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. n( N; K& h! F' n5 ~0 h: E7 p, N
* g& v% Z* O; a" ]; _9 V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：' X9 q# [6 [0 l4 \7 x
①低挡：太阳轮主动，行星架被动，齿圈不动。6 L  Q  I9 I" l- [
②中挡：太阳轮不动，行星架被动，齿圈主动。. }3 p& s+ e/ _, M, i+ P
③高挡（超速挡）：太阳轮不动，行星架主动，齿圈被动。
  r  y9 \8 }8 }④倒挡：太阳轮主动，行星架不动，齿圈被动。# t0 K' T3 A- L" b2 K& W! f
⑤空挡：离合器全部脱开，所有运动件都不受约束。8 P3 _# N- G" g2 ^& |2 d9 ~

" b5 w5 _3 q- k' I, {+ P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。6 t& `+ E* b/ K$ b: B
% ?) ~7 D( K! f( g! d0 y
: _9 m9 d( |  p  b- z& H( f
现代汽车的自动变速箱当然就更复杂了
# C/ t2 p2 O4 N4 s$ ^5 u/ m: u# m7 a( F1 N+ }5 l8 y
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 ' y8 w" y- w5 ^- x/ h/ U4 s1 |
& ?( o! {# ~4 j! @/ 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。
* J( @9 A/ a9 p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
, I" D4 K: q* m) }5 M如果您精力旺盛，这个是正规的教材https://wk.baidu.com/view/f45cb5ca680203d8ce2f24fb#1
# w3 X) j5 s" B$ c一句话：丰俭由人- V5 m; V6 N; ^7 U
http://vd1.bdstatic.com/mda-he0w1bgtf6qbkxfh/mda-he0w1bgtf6qbkxfh.mp4
2 A# m( N( b2 {( q3 z- T; W9 Y  I
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作者: jellobean    时间: 2017-9-20 23:49
本帖最后由 jellobean 于 2017-9-20 23:52 编辑 0 S6 }- A$ c* R7 R7 E  `3 e* ~- L

7 y7 k( F- p9 T0 }" x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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1 F2 d9 m1 b! f. T) 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。
6 Q" W8 b, Z9 h2 P' M, a- K: }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; C$ f8 D% U$ s$ n; X7 B$ G
跟晨老大也需要多解释几句，跟我们得扯几篇

! F* J4 L. a5 `, L( T7 t: |- T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
. e9 d8 y; D, b1 ^9 o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。% f6 ]- g/ f! n3 w; l
我干活的时候就是一边拆一 ...

# p. {# I/ x( d1 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 00:32
" U! C/ B. e6 {8 [/ X/ t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 r5 X% B/ R# b1 {9 e; K! g; J
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。
+ c4 J# H1 Y2 r7 V! Q: U: a0 B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 23:531 `4 `4 W3 {& n0 w2 m1 V/ o
哈哈，经常发生

6 I/ i+ m; d( M2 m! m6 p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！* `1 q/ Y, K0 e
我现在在修的车就是打开了发动机，变成钓鱼工程了！5 h3 I* _8 p7 E& Q; \  C3 h' m
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$1500工钱是打了水漂了。
作者: 东湖珞珈    时间: 2017-9-21 05:49
面朝大海 发表于 2017-9-21 04:13
0 W9 t, ]& }3 Y; B, u那些动图太赞了，生动易懂！
8 u; s0 ?' c& I/ ]* k我现在在修的车就是打开了发动机，变成钓鱼工程了！) D. R* j9 z; _# {, ^4 L, {
不过也不能怪修车 ...
; N& J& o1 w) s" r) z: [/ j) J0 y
打开发动机看到timing chain就收1500刀？ 太黑了吧
+ S! W9 j. q, G6 w) u# x不就是个盖子吗？
作者: 面朝大海    时间: 2017-9-21 06:30
东湖珞珈 发表于 2017-9-21 05:49# m+ G, Z7 f7 O. U9 ]
打开发动机看到timing chain就收1500刀？ 太黑了吧
; I  r' k; q( ~3 T7 _4 m不就是个盖子吗？
; @4 n# Q8 r( p# F# M$ Y
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。9 }0 F8 m7 @% K+ g) I: C  i
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 @* \* a  _, C& Z5 W
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
" e( _, W- ^+ @5 p天，没想到你会修车，还会修变速箱，还。。。还经常

" ~8 t, d% J3 H7 U( E+ K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
0 q. c8 e! G5 F* 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。5 x% o, o, u0 a8 a7 N4 Y2 T
现在都封 ...

4 ~2 B, M' t; M: |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% e: K" Z4 u* ~" F7 i
是说DIY一些简单的事
$ B  e/ k" S6 u3 \0 ~5 w4 s  s7 L
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
5 S4 v$ M& e/ I. [- }" j打开发动机看到timing chain就收1500刀？ 太黑了吧/ h" C( j) d8 ~9 B) Q
不就是个盖子吗？

+ P$ v; Z! j8 U; R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。
7 W; B! Q) W5 `8 |& y! n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
! i1 E3 p' [  B0 C2 P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 ...
9 j5 J" i! Z& l' b. B! |
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 ^# [: v& S0 G- O8 z
! d  L$ y$ R2 r+ M7 |8 f+ n( p3 E1 r
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
& C( g# F( F6 T; D0 u6 K' Z7 `$ 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， ...

. e+ N! l( f+ Y# F- D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( F3 b5 c2 B- n3 R) t) E7 n' F
是第二种情况。关于这家店，是的，不过后悔已经太晚了。

9 k$ q. }& W% p( l4 T" A  S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) A. X3 G- P& @- J& a8 [0 s
现代的汽车，绝对不能大修。到日子trade in换新车是正经。。。

& S: U$ {9 l' v- O7 Z/ X$ {现代的汽车？1 j3 m$ s8 K: E8 o5 a/ v* \% }6 T$ v/ J& _8 B
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 F9 E1 d% p( E4 l" G8 r8 r天，没想到你会修车，还会修变速箱，还。。。还经常

1 Q$ n% Z5 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
) G: h7 v- k2 {0 ?. |! o! \3 l下次俺车车出问题了顺丰给U

* x0 b2 q8 G; G2 c) \- c2 x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( J3 [  s4 B- X3 L
豆豆王！
7 v9 G4 m3 f; r4 \* A
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 06:30
7 F0 a4 C3 u0 {7 r) b- }, D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。/ ]* ^9 r: L7 S- V) M
大概需要三天的工时。我们 ...

, k* H+ y+ m' ~  \/ p. u4 R德车？
作者: 面朝大海    时间: 2017-9-23 04:21
tanis 发表于 2017-9-23 04:053 v! y; n$ n0 D+ L2 D0 [5 b
德车？
6 \: j. L& `) {$ q% M7 x* x
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 04:218 p1 T# e) W% i: \! {( y/ p
日美加混血

# e# ^+ D. C; k, l. } 斯巴鲁？
作者: jellobean    时间: 2017-9-23 10:40
沉宝 发表于 2017-9-21 00:25
& |# d: J9 L# ^  E- A# w9 i& c. ^糖豆可以打开帖子最后mp4的视频，讲得不错。

3 g, d, d4 K, Z% g1 }, w. c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
. H  g) i# o8 B% T改过了吗？文尾的链接没有了

( Y- s( m% \  [) e  D! _9 w3 B
好好的，没有改。" e* n+ I" p0 f
7 Y8 D7 m/ \4 i% Q
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 15:129 U3 i& o  y  T% h& W2 G
自动变速箱的离合是液力偶合的吗？

% q: @9 u1 r) V  c8 @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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