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Los juegos de engranajes planetarios incluyen un engranaje solar central, rodeado por muchos engranajes planetarios, sostenido por un portasatélites y encerrado dentro de una corona
El engranaje solar, la corona y el portador planetario forman tres posibles perspectivas / salidas de un conjunto de equipos planetarios
Por lo general, una parte de un conjunto planetario se mantiene estacionaria, produciendo una entrada individual y una salida individual, con la relación de transmisión completa dependiendo de qué parte se mantiene estacionaria, cuál puede ser la entrada y cuál la salida.
En lugar de mantener cualquier parte estacionaria, se pueden utilizar dos partes simplemente porque las entradas, siendo la única salida una función de ambas entradas
Esto se puede lograr en una caja de cambios de dos etapas, con la primera etapa recorriendo dos porciones de la segunda etapa. Se podría realizar una relación de equipamiento muy alta en un paquete conciso. Este tipo de disposición a veces se denomina conjunto `` planetario diferencial ''.
No creo que exista un ingeniero mecánico que no tenga un lugar suave para los engranajes. Hay algo acerca de girar elementos de metal (o algunos otros materiales) entrelazados que es fascinante de ver, mientras verifica tantas opciones funcionalmente. Particularmente fascinantes son los engranajes planetarios, donde de hecho los engranajes no solo giran, sino que también orbitan alrededor de un eje central. En este artículo, veremos los detalles de los engranajes planetarios con miras a investigar una familia particular de configuraciones de engranajes planetarios, a veces conocidas como un conjunto 'planetario diferencial'.

Las diferentes partes de los engranajes planetarios.
Fig.1 Las diferentes partes de un engranaje planetario

Engranajes planetarios
Los engranajes planetarios normalmente constan de tres partes; Un solo engranaje solar en el centro, un equipo interior (anillo) alrededor del exterior y algunos planetas que se mueven en el medio. Generalmente los planetas son del mismo tamaño, en un rango medio común desde las entrañas del engranaje planetario, y sostenidos por un portador planetario.

En su configuración básica, su corona tendrá dientes que se suman a la cantidad de dientes en el engranaje de luz solar, más dos planetas (aunque podría haber beneficios al modificar esto ligeramente), simplemente porque una línea recta cruza el centro desde un extremo de el engranaje de anillo al otro abarcará el engranaje de la luz del sol en las entrañas y el espacio para un mundo en cada extremo. Los planetas normalmente estarán espaciados a intervalos regulares alrededor del sol. Para hacer esto, el número total de dientes en la corona y el engranaje solar combinados dividido por la cantidad de planetas tiene que ser igual a un número completo. Por supuesto, los planetas deben estar bastante espaciados entre sí para que no interfieran.

Fig.2: Las fuerzas iguales e inversas alrededor de la luz del sol son iguales sin impulso parcial en el eje y el cojinete en el centro. Lo mismo puede mostrarse para aplicarse directamente a los planetas, la corona y el portador mundial.

Esta disposición ofrece varias ventajas sobre otras posibles disposiciones, incluida la compacidad, la posibilidad de que el sol, la corona y el portador planetario empleen un eje central común, alta 'densidad de torsión' debido a que la carga es compartida por múltiples planetas y tangencial fuerzas entre sus engranajes se cancelan en las entrañas de los engranajes debido a fuerzas iguales y opuestas distribuidas entre las mallas entre los planetas y otros engranajes.

Relaciones de transmisión de juegos de engranajes planetarios estándar
El engranaje de luz solar, el engranaje de anillo y el portador planetario se utilizan normalmente como información / salidas de la configuración del aparato. En su caja de cambios planetaria estándar, una de las partes ciertamente se mantiene estacionaria, lo que simplifica los problemas y le brinda una sola entrada y una sola salida. La proporción para cualquier par se puede calcular individualmente.

Fig.3: Si la corona dentada generalmente se mantiene estacionaria, la velocidad de la tierra será la que se muestra. Donde engrane con la corona, tendrá velocidad 0. La velocidad aumenta linealmente a través del engranaje planetario desde 0 hasta el de la malla con engranaje de luz solar. Por lo tanto, en el centro se moverá a la mitad de la velocidad de la malla.

Por ejemplo, si el portador se mantiene estacionario, los engranajes esencialmente forman una disposición de engranajes estándar, no planetaria. Los planetas girarán en la dirección contraria del sol a una velocidad relativa inversamente proporcional a la relación de diámetros (por ejemplo, si el sol ofrece el doble del tamaño de los planetas, la luz solar girará a la mitad de la velocidad que los planetas). Debido a que un equipo externo engranado con un engranaje interno gira en la misma dirección, la corona girará en la misma dirección de los planetas, y nuevamente, con una tasa inversamente proporcional a la relación de diámetros. La relación de velocidad del engranaje de luz solar de acuerdo con el anillo, por lo tanto, es igual a - (Dsun / DPlanet) * (DPlanet / DRing), o simplemente - (Dsun / DRing). Por lo general, se expresa como la inversa, conocida como relación de transmisión, que, en este caso, es - (DRing / DSun).

Otro ejemplo más; si la banda se mantiene estacionaria, el lado del planeta en el aspecto de la banda tampoco se puede mover, y la tierra rodará por el interior de la corona. La velocidad tangencial en la malla con el equipo solar será equivalente tanto para el sol como para el mundo, y el centro de la Tierra se moverá a la mitad de eso, estando a medio camino entre un punto que se mueve a toda velocidad y uno que no se mueve en absoluto. . La luz solar se convertirá en rotación con una rapidez de rotación relativa a la velocidad en la malla, dividida por el tamaño de la luz solar. El portador girará a una rapidez de acuerdo con la velocidad a

el centro de los planetas (la mitad de la velocidad de la malla) dividido por el tamaño del portador. Por tanto, la relación del aparato sería DCarrier / (DSun / 0.5) o simplemente 2 * DCarrier / DSun.

El enfoque de superposición para derivar relaciones de transmisión
Sin embargo, existe un método generalizado para determinar la proporción de cualquier conjunto planetario sin necesidad de averiguar cómo interpretar la realidad física de cada caso. Realmente se conoce como 'superposición' y funciona según la teoría de que en el caso de que divida un movimiento en diferentes partes y luego las vuelva a unir, el resultado será el mismo que el del movimiento original. Es la misma teoría en la que funciona la suma de vectores, y no es exagerado argumentar que lo que estamos realizando aquí es en realidad una suma de vectores cuando se obtiene directamente.

En este caso, es probable que dividamos el movimiento de un conjunto planetario en dos partes. La primera es si congela la rotación de la mayoría de los engranajes uno con el otro y gira el portador planetario. Debido a que todos los engranajes están bloqueados conjuntamente, todo girará a la aceleración del portador. El segundo movimiento puede ser bloquear el portador y girar los engranajes. Como se señaló anteriormente, esto forma un conjunto de engranajes más típico, y las relaciones de equipo podrían derivarse como características de los muchos diámetros de engranajes. Debido a que estamos combinando los movimientos de a) nada excepto el portacartuchos, yb) de todo excepto el portacartuchos, cubrimos todos los movimientos que ocurren en la máquina.

La información se recopila en una tabla, dando un valor de velocidad para cada parte y la relación del aparato cuando usa cualquier parte como entrada, y cualquier otra parte como salida se puede derivar dividiendo la velocidad de la entrada por la salida.