#白车身#这么神奇吗？一个简单的装置就能实现差速、增减速、反转功能

说起汽车工业领域，脑洞大开的各种装置数不胜数，之前我写的差速器、液力变矩器、万向节都会让人觉得：啊……原来还可以这样……
今天再讲一个，这个装置构造非常简单，却能实现差速、增速、减速、反转等功能，是机械特别是汽车领域不得不提的神仙装置，它的名字叫做：周转轮系。
一、什么是周转轮系
其实叫周转轮系可能有些非机械专业的同学不是特别明白，但是见到下面这张图应该都会知道是什么东西，周转轮系就是像太阳系一样几颗行星围绕着太阳进行公转和自转的齿轮组。

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周转轮系，现在更通俗的说法叫行星齿轮组
周转轮系的部件很少，基本只有太阳轮、行星轮、外齿圈和行星架四个东西。

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其实早在1880年，德国便已经出现了行星齿轮传动概念，但是当时并未受到重视，直到19世纪随着汽车和航空工业的飞速发展，周转轮系才一步一步走上了历史舞台，直至今日，周转轮系已经广泛应用于各种机械行业，成为不可或缺的动力传输装置之一。
二、周转轮系是怎么工作的呢？
要讲明白周转轮系的工作原理，咱们先往上捯一层，这样便于理解。
目前的齿轮系主要分为定轴轮系、周转轮系和复合轮系三类，其中定轴轮系的意思就是齿轮组中各个齿轮转动的轴线是固定的

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这是一套定轴轮系，可以看到每个齿轮的轴是固定不动的
而周转轮系的意思是齿轮组除了输入轴线和输出轴线重合固定外，其他齿轮的运动轴线围绕输入输出轴线回转，其中如果太阳轮或外齿圈有一个不转则形成行星轮系，太阳轮和外齿圈都转则形成差动轮系。相较于定轴轮系，周转轮系在传递同样功率或扭矩时，具有更小的体积、更轻的重量及更高的效率，因而也更易于进行传动系统的布置，便于降低造价、运输和检修成本。

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这是一个简单的行星轮系，可以看到，外齿圈是固定的
复合轮系就是周转轮系和定轴轮系都有的齿轮传动装置。
下面来说周转轮系厉害的地方，为了便于理解，咱们先从最简单的入手：
周转齿轮可以分别从太阳轮、外齿圈和行星架输入动力，再从其中一个部件输出动力并锁死最后一个部件。这样，周转轮系就可以实现以下“骚操作” 。
1.加速
太阳轮输出，齿圈固定，行星架输入，此时为同向加速传动传动比0.2-0.4
太阳轮固定，齿圈输出，行星架输入，此时为同向加速传动，传动比0.6-0.8
2.减速
太阳轮固定，齿圈输入，行星架输出，此时为同向减速传递，传动比1.25-1.67
太阳轮输入，齿圈固定，行星架输出，此时为同向减速传动，传动比2.5-5
3.反转
太阳轮输入，齿圈输出，行星架固定，此时为反向减速传动，传动比1.5-4
太阳轮输出，齿圈输入，行星架固定，此时为反向加速传动，传动比0.25-0.67
4.差速
实现差速的行星齿轮是一种特殊的行星齿轮，你可以把它想象成行星齿轮与长得一样的太阳轮和齿圈连接，当行星架输入动力，太阳轮和齿圈输出动力，行星齿轮不自转只公转时太阳轮和齿圈动力相等，当太阳轮或齿圈受到阻力时，行星齿轮开始公转和自转。
这时也许有的同学会问：如果这三个部件都不固定呢？动力怎么传递？其实如果3个部件都不固定那么这时是没有部件能够获得动力输出的，这就是空档。分页标题
也有同学想的更深一层，会问：如果有两个部件输入动力，一个部件输出动力会怎样呢？其实，一般汽车上的变速器真的是由太阳轮和齿圈两个部件输入动力，并由行星架输出动力，这也是周转轮系的魅力和复杂的所在：动力的输入和输出变化很多，为了便于理解，请看下面这个视频
那这些功能有什么用呢？
对于汽车来说，加减速主要用于AT变速箱的自动变速，反转主要用于AT变速箱的倒档。一般1组周转轮系可实现加速、减速、反转三种状态，那么在AT变速箱里装备3组周转轮系即可实现6-8个前进档和倒档。
差速主要用于差速器（看过我之前专门讲差速器的文章的同学应该还记得这个图）

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【#白车身#这么神奇吗？一个简单的装置就能实现差速、增减速、反转功能】其实，真正的变速箱要比我讲的复杂得多，一般的AT变速箱有几组周转轮系，每一个的转动变化都不同，然后最终由行星架输出动力，组合非常多变且复杂，但......简单的了解一下后会发现，真的很有趣，不是么？！