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 I- J6 D+ Z1 _  ^
- \+ P0 N. A' R/ s2 ~/ ^* \, i7 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。
, O" m# ?7 N; p* E3 q- X( {& v$ D% |* p) F2 k- L9 p1 Q3 e- O4 C
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。
! P* M: e3 ~2 q" o0 R3 Y. ?
) A+ U4 _( m' ?) r1 B! x# F8 @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）。
' ?% i3 C6 I8 ~3 H' g+ J- D: g* k; |1 }& b# Y: L

4 ]$ l% u8 j+ ~; K7 E0 L7 H5 i5 [8 I2 J  V% M
          实物图，不含行星架& ^! g& a0 n0 l5 Q- E

$ O: x& l( v4 t# ?: l% a5 P! _7 U; i$ J! K7 s" k$ I! |( j0 N2 k- M( F
          实物图，另外一个角度
9 o4 k+ h/ F: @, ^: p) w" Y) u9 i1 p9 s, I

, m$ S2 @& A' p+ v# o* 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) O3 d4 R1 S! f3 \; Y5 _; B7 y
3 N) {! S; F& q) ^, P. I  U4 |
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。: v% k+ D* P: c4 Z
, E2 ?' m& E1 m0 L3 R  P7 J2 B

2 o; J/ k  {, V3 u; a. {  C
7 W2 h1 _( k* Q' }; U8 N第二种，动力从太阳轮输入，从齿圈输出，行星架锁死。
) b9 F2 @* [. p3 P
$ Q) W% J- W  i0 D* p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' y- [% Y# o
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。$ d% _5 d1 z, k
% {* n- o1 I0 s# }' k
) j! R# s, r: z1 F9 z8 Q
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：
- J3 m# k+ P  p% K9 ?①低挡：太阳轮主动，行星架被动，齿圈不动。
3 L7 s' D+ c& M) {0 r8 F/ W②中挡：太阳轮不动，行星架被动，齿圈主动。
0 j2 G* @2 E+ G6 s, F③高挡（超速挡）：太阳轮不动，行星架主动，齿圈被动。# p( }7 b0 o7 ~& o1 Q0 }! X
④倒挡：太阳轮主动，行星架不动，齿圈被动。
0 o6 g0 c3 i0 L8 S+ i8 k2 h⑤空挡：离合器全部脱开，所有运动件都不受约束。7 B6 M) J9 g: A7 D& G: |7 X
# A1 o$ s$ w7 `, u
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。! I. j) c$ g( Z4 \% G' Z& V

, w4 a& ?: `( G- w' p6 \$ e6 ^$ b, _. y& ^
现代汽车的自动变速箱当然就更复杂了
; u! J, y- k8 b; L( @' j2 h: m' w
# X- f$ k% s+ P% e+ e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
- W. V- R1 s2 H2 v) @, a% s9 s8 r- X
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。) i- l5 i) x) o0 B; u
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
- K3 y  u7 ~0 A6 `9 g7 l6 ~如果您精力旺盛，这个是正规的教材https://wk.baidu.com/view/f45cb5ca680203d8ce2f24fb#1; x8 X1 p6 X& @3 V/ K1 Q
一句话：丰俭由人
0 t4 H: g9 {. D5 o0 O4 }5 chttp://vd1.bdstatic.com/mda-he0w1bgtf6qbkxfh/mda-he0w1bgtf6qbkxfh.mp4& Q! O3 Q; Y% B4 [  x: e- r4 J

! g, |( n9 S  z: o4 W* j
9 Y# X. Z8 B  W" c
作者: jellobean    时间: 2017-9-20 23:49
本帖最后由 jellobean 于 2017-9-20 23:52 编辑
, _  n  L) i$ W' j  @3 ~8 ?
8 I5 F) H! A/ W4 n+ p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
复制代码

! Z) L5 H$ x( }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。* \* ?  S+ i7 Q: c4 U
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 23:490 v+ G$ B+ K6 c  ?1 `6 z+ N
跟晨老大也需要多解释几句，跟我们得扯几篇
. {4 A- j* b' B3 j9 _
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+ U3 }3 N8 h& e* b+ Y) H8 E
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。1 ^) @& M3 h# F3 |
我干活的时候就是一边拆一 ...

  X/ L$ G$ A4 k9 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。
作者: 东湖珞珈    时间: 2017-9-21 01:31
沉宝 发表于 2017-9-21 00:32
6 U2 m4 S' _$ T5 ?0 R. 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。

% x+ }( L7 k* b! s& u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。
6 {, L# B  p8 B' u2 e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) T8 k7 A' u  a: R$ ]2 v: A
哈哈，经常发生
5 _0 m$ C7 p% ?4 A" y( t
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！* g8 R2 h! b+ Y" X
我现在在修的车就是打开了发动机，变成钓鱼工程了！
0 {' T$ k' s2 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, R: c+ q5 m0 j
那些动图太赞了，生动易懂！
' s) h4 ]  A/ P- W我现在在修的车就是打开了发动机，变成钓鱼工程了！8 x7 V& h5 r  m9 K7 e
不过也不能怪修车 ...

7 P' N! O  Y! B4 T& S2 y打开发动机看到timing chain就收1500刀？ 太黑了吧
( X4 f9 a3 u4 i1 i% a6 s1 s4 H8 d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 05:498 a: n9 ~/ d5 Y3 ~4 P, }1 r
打开发动机看到timing chain就收1500刀？ 太黑了吧: d! b7 K. h/ U# H1 H5 N" o
不就是个盖子吗？

6 K% j" t, C, q4 q( r% p: @  e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/ T9 ]0 d; x; i) N
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。
" }/ q" W+ p: [) B( N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# H2 c; s, `1 @2 Y+ D
天，没想到你会修车，还会修变速箱，还。。。还经常
, p$ z! y; ?# \: s, s% P. e
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! P- u: o2 e, U' r& V
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。) r' k& T% X4 T, Y
现在都封 ...

  b& O9 M- B' e* Z" V; S# C* i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
) [9 |3 b$ H6 e) l) N9 ?5 I5 e是说DIY一些简单的事

, @/ _/ L& u' r- x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# A" n# K& v+ t. b) q7 D: Y
打开发动机看到timing chain就收1500刀？ 太黑了吧
) k- m7 m4 E9 j4 I; P不就是个盖子吗？

4 m7 ?* I) w) D1 l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。' s* B: B4 m- T( o6 Z) I
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 08:013 c2 ]$ x( j, r, u" [
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 ...

" z0 V: l" f$ n8 j4 |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 ~3 h3 ~6 g6 h# W) J/ I* I6 q3 w4 A# m6 I
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+ k: W# t" K- x8 u% u
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， ...
3 [. k4 C2 \# a3 n9 P
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  P, `+ l, B: S5 M5 B
是第二种情况。关于这家店，是的，不过后悔已经太晚了。

5 ~; K: p% d! b/ B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
" W; p5 `& o9 X现代的汽车，绝对不能大修。到日子trade in换新车是正经。。。

1 `6 ^0 a' g  C# Z4 H现代的汽车？& s2 V; |2 h6 Y  V6 v
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% m, k7 Z* p+ c: J- t) G+ _4 k3 |6 f
天，没想到你会修车，还会修变速箱，还。。。还经常

) \2 Q8 w: ]" w' I0 g/ S豆豆王！
作者: 燕庐敕    时间: 2017-9-22 13:04
常挨揍 发表于 2017-9-21 19:417 \1 R' R5 ~5 g& {- V; H/ D% U
下次俺车车出问题了顺丰给U

8 v7 p% k% o% R: T8 c! 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
1 y$ s/ P0 B9 `  q$ L, C! E豆豆王！

0 d2 l! x/ f' I  R) [# ?4 E) o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+ N7 I7 ]. a; s( A3 {- k' m
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。
! E# A5 I" F6 U大概需要三天的工时。我们 ...

1 F4 H8 F/ E7 _7 P$ M1 o+ n+ 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) ?* J2 g5 u$ i' M" y
德车？
8 B3 H3 s, y7 |7 i. @* l' r
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 04:21
$ i/ V$ s- s3 _& Y3 ~2 E日美加混血

; p6 j" L7 w+ v  m, c8 M 斯巴鲁？
作者: jellobean    时间: 2017-9-23 10:40
沉宝 发表于 2017-9-21 00:25
6 b" U1 j" ^5 p: `# ^' i9 y糖豆可以打开帖子最后mp4的视频，讲得不错。
" A9 o5 p  @5 Q! W- D
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
' w  I  E! \: d. m  V改过了吗？文尾的链接没有了
0 M5 y+ @, H0 V9 S8 K+ W

4 m. w+ l4 R, N# ]# M6 i好好的，没有改。
6 |8 d* D1 U  Z, p2 s
, z2 H9 Q+ V* F  v. X1 ]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
6 r- W8 o& d, s  H6 s自动变速箱的离合是液力偶合的吗？

9 o" m+ B/ ?+ r* I  c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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