變速器結(jié)構(gòu)詳解之行星齒輪式變速箱

       行星齒輪式變速器顧名思義就是采用行星齒輪組來(lái)實(shí)現(xiàn)傳動(dòng)比的改變。這種變速器同樣為有級(jí)式變速器，也就是會(huì)有一個(gè)個(gè)獨(dú)立的檔位。雖然它也是通過(guò)齒輪來(lái)實(shí)現(xiàn)傳動(dòng)比的改變，但是它的動(dòng)力傳遞要比常嚙合式變速器要復(fù)雜得多。下面就讓筆者介紹一下這行星齒輪式變速器吧。

圖：這是常見(jiàn)的軸旋轉(zhuǎn)式變速器的剖視圖，可見(jiàn)它有幾組行星齒輪，這些行星齒輪通過(guò)其對(duì)應(yīng)的制動(dòng)器去鎖定不同的部件就可以實(shí)現(xiàn)輸出不同的傳動(dòng)比。

      行星齒輪式變速器，它與常嚙合式變速器的內(nèi)部結(jié)構(gòu)是完全不同的。它采用行星齒輪組來(lái)實(shí)現(xiàn)檔位的變化，而且行星齒也不是像常嚙合式變速器那樣齒輪固定于軸上轉(zhuǎn)動(dòng)，而是繞著軸來(lái)旋轉(zhuǎn)，故此也稱(chēng)為軸線(xiàn)旋轉(zhuǎn)式變速器。目前常見(jiàn)的行星齒輪變速器它的行星齒輪機(jī)構(gòu)都為復(fù)合式，因?yàn)閱闻判行驱X輪機(jī)構(gòu)能夠提供的適用傳動(dòng)比的數(shù)目非常有限，如果想要獲得更多的檔位，那么只能采用多排復(fù)合的行星齒輪機(jī)構(gòu)來(lái)實(shí)現(xiàn)。而目前被廣泛使用的復(fù)合式行星齒輪機(jī)構(gòu)有：辛普森（Simpson）式和拉威娜（Ravigneaux）式兩種。

圖：上圖是自動(dòng)變速器中的單向離合器。

      既然說(shuō)到采用行星齒輪來(lái)改變傳動(dòng)比，那么首先要說(shuō)明一下行星齒輪組是什么，行星齒輪組可以分為三個(gè)部分，第一個(gè)是太陽(yáng)輪、二是行星齒輪、三是齒圈。太陽(yáng)輪位于行星齒輪組的中心位置，而圍在它外邊轉(zhuǎn)動(dòng)的，是行星齒輪，行星齒輪通常由幾個(gè)小齒輪組成，而固定它們的部件稱(chēng)作行星齒架，而圍在行星齒輪外面的是齒圈。如果還是不太明白的話(huà)，可以想象一下我們身處的太陽(yáng)系，太陽(yáng)輪就像太陽(yáng)，它位于太陽(yáng)系的中心，而九大行星就像行星齒輪，而行星齒圈就像是限制九大行星公轉(zhuǎn)的軌道。
      每一個(gè)行星齒輪組在使用不同輸入、輸出以及鎖定的情況下，它的傳動(dòng)比都發(fā)生變化。而每一個(gè)行星齒輪組它都有3種變化，第一種是動(dòng)力由太陽(yáng)輪輸入，行星齒架輸出鎖定齒圈，這時(shí)它的傳動(dòng)比就是1+（齒圈齒數(shù)/太陽(yáng)輪齒數(shù)），第二種是動(dòng)力由行星齒架輸入，齒圈輸出鎖定太陽(yáng)輪，這時(shí)它的傳動(dòng)比就是1/（1+（太陽(yáng)輪齒數(shù)/齒圈）），第三種是動(dòng)力由太陽(yáng)輪輸入，齒圈輸出鎖定行星齒架，這時(shí)它的傳動(dòng)比就是：負(fù)齒圈齒數(shù)/太陽(yáng)輪齒數(shù)，這時(shí)它的傳動(dòng)方向跟前面兩種相反，也就是產(chǎn)生倒檔。

圖：這個(gè)是行星齒輪組，可見(jiàn)最外圍的是齒圈、最里面的是太陽(yáng)輪，而中間的是行星齒輪，而固定行星齒輪的就是行星齒架。

      行星齒輪式變速器（軸旋轉(zhuǎn)式變速器）對(duì)應(yīng)目我們常見(jiàn)的變速器種類(lèi)就是普通的自動(dòng)變速器（不含雙離合變速器），它的優(yōu)點(diǎn)是可以免除駕駛者繁復(fù)的操作，實(shí)現(xiàn)自動(dòng)換擋。而行星齒輪式變速器的優(yōu)點(diǎn)也有傳動(dòng)比切換方便的優(yōu)點(diǎn)。至于缺點(diǎn)方面，行星齒輪式變速器它的結(jié)構(gòu)甚為復(fù)雜，所以維修方面較難，另外也因?yàn)樗�使用�?fù)雜的行星齒輪組來(lái)改變傳動(dòng)比，所以它的傳動(dòng)效率是偏低的，而且重量在能夠承受同樣扭力的情況下，行星齒輪式變速器的重量也較大。