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爱吱声»广场 › 研究生院 › 科教学圃 › 行星齿轮变速
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[科普知识] 行星齿轮变速

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沉宝

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楼主
 楼主| 发表于 2017-9-20 23:22:21 | 只看该作者 回帖奖励 |倒序浏览 |阅读模式
本帖最后由 沉宝 于 2017-9-21 00:17 编辑 " _4 V1 b9 B+ m0 J& W( L3 q

; H: r' `: y+ Z$ W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。/ c, N1 Z. r& y
+ d* f! F7 W' _& k' Z
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。3 M& O( M2 j4 a

0 Z% o( L% f- 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）。: P  f6 f# L3 r% @: z$ s; A
5 B) A8 z' c# V: p' d6 M! x) L
6 q! A8 ~- d0 `& P, ~! L; \* t8 t
$ P* ^9 U. l" ^( a1 C
          实物图，不含行星架  k% H% _1 o4 m" ^- \+ y; m

  w. R: J3 k1 j2 T  g& d
5 `" _$ B( o$ v5 M          实物图，另外一个角度/ n4 T5 `: O: d: i

7 B$ P* j. U7 M8 c1 U1 Y
0 J+ s* c4 B& c! P% Y& |/ i2 n6 I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。- ^3 v6 x& `1 N8 h
- T$ n: J4 k4 G" u8 s4 r/ `
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。
) K" F# J5 c8 N2 t0 R7 r6 ~: F/ Q  [

" V- r# Y! W% I/ W9 t# M
7 r" c: B0 C  O: X; y第二种，动力从太阳轮输入，从齿圈输出，行星架锁死。
9 G, J, V! c9 L; i6 o+ A
# t) m( }) O, L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。: I+ e( T; a9 l2 Q
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。
" U% u! p- h6 q0 V% E. }! W# P
' |  y$ [. x) S( t9 y# p
5 h' Q- f2 Y. M6 E% Z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：2 v2 }/ P7 U$ o
①低挡：太阳轮主动，行星架被动，齿圈不动。
2 `3 b4 G# b1 \5 _, s  d: k②中挡：太阳轮不动，行星架被动，齿圈主动。# ]# l3 O; e/ W7 k+ V, T
③高挡（超速挡）：太阳轮不动，行星架主动，齿圈被动。  m* R' y5 ^# f, l
④倒挡：太阳轮主动，行星架不动，齿圈被动。
, K$ E! L& Z& c⑤空挡：离合器全部脱开，所有运动件都不受约束。
: ]. i3 b3 _( l/ q0 Q: M3 S* ?! f" z6 p9 \& C& l* B% y
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。+ x; u$ s$ S6 y9 o

- P! h; Y5 r8 q/ X0 r# |
7 [, R4 g/ I7 ~0 u3 H9 E$ B现代汽车的自动变速箱当然就更复杂了
" G5 l! G. d$ B4 }6 f3 e+ E* a, l+ K
' y+ W0 }+ S2 D/ u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 4 j9 N. T# z8 `0 e! Y9 w
  h% |6 e8 q. S5 ~: M& H  E, k
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。# }" ^, C, G1 n, C+ e& R! i
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
# _' W/ G# i. A如果您精力旺盛，这个是正规的教材https://wk.baidu.com/view/f45cb5ca680203d8ce2f24fb#16 t$ W9 z# b7 h; e
一句话：丰俭由人/ d% ^. h# l, C+ s, f
6 I7 T) h! X3 E1 Z# `8 Q3 b/ E
$ S  x) U6 Q- o1 d* f  G

8 T$ S2 P6 v6 l6 c. S+ ?+ p, _% `

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参与人数 27爱元 +129 学识 +3 收起 理由
王不留 + 4
清凉山 + 2
xzhangz + 2
九麟居士 + 4 涨姿势
燕庐敕 + 8

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jellobean
  • TA的每日心情
    开心
    8 小时前

    • 签到天数: 3407 天

    [LV.Master]无

    沙发
    发表于 2017-9-20 23:49:30 | 只看该作者
    本帖最后由 jellobean 于 2017-9-20 23:52 编辑
    9 N- M! {2 C2 J- }1 d6 S" c9 {1 g/ }6 J# N. T/ E7 Z
    跟晨老大也需要多解释几句，跟我们得扯几篇
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    jellobean
  • TA的每日心情
    开心
    8 小时前

    • 签到天数: 3407 天

    [LV.Master]无

    板凳
    发表于 2017-9-20 23:53:30 | 只看该作者
    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

    * R# f- j* ?+ Y; _, }& `& U哈哈，经常发生
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    东湖珞珈
  • TA的每日心情
    奋斗
    2024-3-8 05:45

    • 签到天数: 2441 天

    [LV.Master]无

    地板
    发表于 2017-9-21 00:22:55 | 只看该作者
    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。
    " D+ F8 Q( w" K3 {! Z0 _; E4 @我干活的时候就是一边拆一边拍照，方便以后装回去
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    沉宝

    该用户从未签到
    5#
     楼主| 发表于 2017-9-21 00:25:39 | 只看该作者
    jellobean 发表于 2017-9-20 23:496 _' z4 \  o1 G7 j
    跟晨老大也需要多解释几句，跟我们得扯几篇
    1 F6 ^6 p! N) E
    糖豆可以打开帖子最后mp4的视频，讲得不错。
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    沉宝

    该用户从未签到
    6#
     楼主| 发表于 2017-9-21 00:32:42 | 只看该作者
    东湖珞珈 发表于 2017-9-21 00:22, o8 q( X( x* Z0 G; E& r- ]3 m2 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。
    # H. s4 j' x9 A; e我干活的时候就是一边拆一 ...
    8 J3 V& F* _( Q" d9 }
    自动变速箱比发动机修理难度还高，我见过朋友被钓鱼了。
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    东湖珞珈
  • TA的每日心情
    奋斗
    2024-3-8 05:45

    • 签到天数: 2441 天

    [LV.Master]无

    7#
    发表于 2017-9-21 01:31:11 | 只看该作者
    沉宝 发表于 2017-9-21 00:327 @  ^9 d- _+ D, V& n# p( B4 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。
    6 w7 [# Z# W4 M) P& L- g* Q
    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。
    - |* @# Y) h+ B3 Q( w现在都封闭起来了，连变速箱油都不让自己换了
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    清凉山
  • TA的每日心情
    郁闷
    9 小时前

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    [LV.Master]无

    8#
    发表于 2017-9-21 02:10:29 | 只看该作者
    jellobean 发表于 2017-9-20 23:53; m2 c6 ]( x( z+ Z0 Z6 I- J# Q
    哈哈，经常发生
    4 ]% E- m, h/ r9 O0 l7 u
    天，没想到你会修车，还会修变速箱，还。。。还经常

    点评

    油墨: 5.0 油菜: 5.0
    老财迷
    油墨: 5 油菜: 5
      发表于 2017-9-22 09:55
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    面朝大海
  • TA的每日心情
    慵懒
    2016-3-18 07:18

    • 签到天数: 1 天

    [LV.1]炼气
    9#
    发表于 2017-9-21 04:13:09 | 只看该作者
    那些动图太赞了，生动易懂！) V( }  N& ]* _0 q
    我现在在修的车就是打开了发动机，变成钓鱼工程了！4 q; T3 E. N# v% J( v! V! _" w9 V! u
    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。

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    参与人数 1爱元 +8 收起 理由
    燕庐敕 + 8 小小补偿

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    东湖珞珈
  • TA的每日心情
    奋斗
    2024-3-8 05:45

    • 签到天数: 2441 天

    [LV.Master]无

    10#
    发表于 2017-9-21 05:49:24 | 只看该作者
    面朝大海 发表于 2017-9-21 04:13
    " z( w3 O1 k) L; d9 y* X) t那些动图太赞了，生动易懂！4 s* F0 a, w& \' m2 B( e' c( v) Y
    我现在在修的车就是打开了发动机，变成钓鱼工程了！+ E. v7 y+ R6 n% ~5 M
    不过也不能怪修车 ...
    " F. `+ T9 x4 P% L8 d
    打开发动机看到timing chain就收1500刀？ 太黑了吧5 z" T8 \9 u. J4 D3 h
    不就是个盖子吗？
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    面朝大海
  • TA的每日心情
    慵懒
    2016-3-18 07:18

    • 签到天数: 1 天

    [LV.1]炼气
    11#
    发表于 2017-9-21 06:30:03 | 只看该作者
    东湖珞珈 发表于 2017-9-21 05:495 H. I8 J% w# b
    打开发动机看到timing chain就收1500刀？ 太黑了吧
    7 h: {- E5 X, d3 o$ [  G; f6 X不就是个盖子吗？
    3 _2 c4 I  o& [, [& \5 b* Y; h
    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。
    & t6 O- S$ _! i% O) G7 x2 V! |; d. V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。- v) S& l/ F& l8 p# P
    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。
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    jellobean
  • TA的每日心情
    开心
    8 小时前

    • 签到天数: 3407 天

    [LV.Master]无

    12#
    发表于 2017-9-21 07:20:33 | 只看该作者
    清凉山 发表于 2017-9-21 02:100 K4 S0 |7 F( l9 e3 C8 Y% o
    天，没想到你会修车，还会修变速箱，还。。。还经常

    ! s; G* ~7 A6 R: _! W是说DIY一些简单的事

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    参与人数 1爱元 +4 收起 理由
    清凉山 + 4 第一个4分：）

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    七月群山
  • TA的每日心情
    慵懒
    2023-12-6 00:54

    • 签到天数: 1562 天

    [LV.Master]无

    13#
    发表于 2017-9-21 15:45:34 | 只看该作者
    东湖珞珈 发表于 2017-9-21 01:31
    : l5 I7 B# U( O$ t1 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。
    , `% i- q9 L5 k1 j! y" S% ?4 s现在都封 ...
    ! b- _1 q" @9 n% S" V3 }+ E" T
    现代的汽车，绝对不能大修。到日子trade in换新车是正经。。。
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    常挨揍
  • TA的每日心情
    慵懒
    前天 08:19

    • 签到天数: 2242 天

    [LV.Master]无

    14#
    发表于 2017-9-21 19:41:38 | 只看该作者
    jellobean 发表于 2017-9-21 07:20
    $ t. e3 D5 P' ^- M$ e' D. V是说DIY一些简单的事

    , `6 Z2 h# C. b5 ]0 v! |, a下次俺车车出问题了顺丰给U

    点评

    jellobean
    挨揍，你阅读得挨揍  发表于 2017-9-22 02:22
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    面朝大海
  • TA的每日心情
    慵懒
    2016-3-18 07:18

    • 签到天数: 1 天

    [LV.1]炼气
    15#
    发表于 2017-9-22 08:01:03 | 只看该作者
    东湖珞珈 发表于 2017-9-21 05:49
    6 \4 {4 h( W+ u/ e+ x  D; d' _打开发动机看到timing chain就收1500刀？ 太黑了吧- R/ F# A6 e: g
    不就是个盖子吗？
      q# f$ T* b5 x5 m4 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 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。
      F2 I, o' A3 g你觉得还有可能什么原因吗？
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    沉宝

    该用户从未签到
    16#
     楼主| 发表于 2017-9-22 08:40:23 | 只看该作者
    面朝大海 发表于 2017-9-22 08:01/ K1 ]6 g" I+ L6 z0 m" s$ A
    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, }) r+ M0 b# p! V# R
    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。4 X0 P  F8 d/ n2 z
    ) v# C1 n) k6 f4 A8 \: d" d
    看你的描述像第一种情况，不太看好那家修车店。

    点评

    涨姿势: 0.0 不能同意更多: 5.0
    mezhan
    涨姿势: 0 不能同意更多: 5
      发表于 2017-9-23 08:22
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    面朝大海
  • TA的每日心情
    慵懒
    2016-3-18 07:18

    • 签到天数: 1 天

    [LV.1]炼气
    17#
    发表于 2017-9-22 08:55:08 | 只看该作者
    沉宝 发表于 2017-9-22 08:400 c4 A* h" b1 u2 w
    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， ...
    2 d6 \5 \4 {0 o5 ~) T
    是第二种情况。关于这家店，是的，不过后悔已经太晚了。
    回复 支持 反对

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    沉宝

    该用户从未签到
    18#
     楼主| 发表于 2017-9-22 09:15:55 | 只看该作者
    面朝大海 发表于 2017-9-22 08:55
    % w3 ^3 v1 D$ H1 k' j6 \& C# I+ p是第二种情况。关于这家店，是的，不过后悔已经太晚了。
    1 H4 Z+ g- B2 w' L/ Z+ M" I
    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。
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    qqu123
  • TA的每日心情
    开心
    2019-1-22 10:01

    • 签到天数: 265 天

    [LV.8]合体
    19#
    发表于 2017-9-22 11:32:54 | 只看该作者
    太赞了！
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    bamboo0530
  • TA的每日心情
    擦汗
    2021-4-29 22:35

    • 签到天数: 598 天

    [LV.9]渡劫
    20#
    发表于 2017-9-22 11:50:39 | 只看该作者
    七月群山 发表于 2017-9-21 15:458 C, G6 j5 p9 O2 P, B
    现代的汽车，绝对不能大修。到日子trade in换新车是正经。。。

    & F0 y+ B- X, l7 [' ]& s现代的汽车？3 j5 ~* O. {% a1 I/ R
    这话有点歧义是指所有现在的车，还是特指韩国现代汽车？
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