El conjunto de engranajes planetarios, también conocido como tren de engranajes epicíclicos, es una de las invenciones más importantes e interesantes en ingeniería. Son mecanismos excelentes para la variación de velocidad y se utilizan a menudo en automóviles como una parte vital de las transmisiones automáticas. Vamos a explorar los secretos del conjunto de engranajes planetarios en este artículo.
Las partes principales del conjunto de engranajes planetarios
Un conjunto de engranajes planetarios tiene cuatro partes principales: el engranaje solar, los engranajes planetarios, el engranaje anular y el soporte. Puedes observar que a veces gira rápidamente, a veces lentamente e incluso en reversa. Pero, ¿cómo sucede esto?
La clave para comprender el conjunto de engranajes planetarios
Se puede predecir completamente el movimiento de este conjunto de engranajes si se entiende un hecho simple: cuando dos engranajes se mueven como se muestra, deben tener la misma velocidad en el punto de intersección. Esto significa que la velocidad del engranaje A debe ser la misma que la del engranaje B en su punto de contacto. La velocidad debe ser la misma; de lo contrario, los dientes de los engranajes se penetrarían, lo cual es una condición imposible.
Aplica este hecho a los conjuntos de engranajes planetarios y podrás predecir cómo se logra la variación de velocidad. Supongamos que el engranaje anular se mantiene estacionario y giramos el engranaje solar. Piensa en lo que sucede con los engranajes planetarios en el punto A. El engranaje planetario debe tener una cierta velocidad y en el punto B, la velocidad debería ser cero, ya que el engranaje anular está estacionario. Sin embargo, ¿cómo son posibles ambas condiciones al mismo tiempo? Solo hay una forma: el engranaje planetario debe girar y producir velocidades en direcciones opuestas en los puntos superiores e inferiores, mientras que la rotación produce velocidades unidireccionales en los puntos superiores. Las velocidades de giro y rotación se suman y se hacen coincidir para satisfacer las condiciones de velocidad. Como el soporte está unido a los engranajes planetarios, girará junto con ellos.
Ahora, veamos qué sucede cuando el engranaje solar se mantiene estacionario y el engranaje anular se gira. Esto es exactamente lo opuesto al caso anterior. En el punto interno del engranaje planetario, la velocidad debería ser cero y el punto externo debería tener la velocidad del engranaje anular. En este caso, el giro planetario se invertirá para satisfacer las condiciones de velocidad. Sin embargo, este caso tiene una diferencia adicional: la velocidad del punto B será mayor que la del punto A en el caso anterior. Esto es obvio ya que el radio del engranaje anular es mayor. Esto hará que el engranaje planetario gire y gire a una velocidad más alta, por lo tanto, el soporte girará a una velocidad más alta.
El mecanismo inverso de los engranajes planetarios
Para comprender este mecanismo inverso de los engranajes planetarios, debes detener el movimiento del soporte. Esto significa que los engranajes planetarios no pueden girar y solo pueden girar. Este giro será opuesto a la rotación del engranaje solar. Este engranaje planetario giratorio hará que el engranaje anular gire en la misma dirección. En resumen, la dirección de rotación del engranaje anular será opuesta al engranaje solar y así obtendremos la marcha atrás.
Aquí puedes hacer una observación: para lograr diferentes velocidades, la entrada debe ser dada a diferentes partes del conjunto de engranajes planetarios. Esto es prácticamente difícil en un mecanismo real de una transmisión automática. Para lograr esto, se conectan tres conjuntos de engranajes planetarios en serie, como se muestra, con ejes coaxiales. Para comprender cómo este arreglo transfiere efectivamente la rotación de entrada a diferentes partes del conjunto de engranajes planetarios, mira nuestro video sobre transmisiones automáticas. Tu apoyo en patreon.com es muy apreciado para hacer sostenible nuestro servicio educativo. ¡Gracias!
