Niekiedy działanie niektórych mechanizmów wydaje się bardzo skomplikowane i trudne do pojęcia. Z drugiej strony często bywa tak, że wrażenie to jest mylne i wystarczy chwila, aby zrozumieć istotę jego działania. Przykładem może być przekładnia planetarna. Co to takiego i jak właściwie działa?
Przekładnie planetarne są bardzo popularne i obecne w wielu autach, choć zapewne ich kierowcy w ogóle nie zdają sobie z tego sprawy. Rozwiązanie to stosuje się między innymi w automatycznych lub półautomatycznych skrzyniach biegów.
Główne zalety? Niewielkie gabaryty, stosunkowo prosta konstrukcja oraz możliwość uzyskiwania dużych przełożeń czy też krótkiego czasu ich przełączania. A jak to w ogóle działa?
Jak zbudowana jest przekładnia planetarna?
Zanim przejdziemy do działania, poznajmy budowę opisywanego urządzenia. Jeśli komuś przekładnia planetarna kojarzy się z układem słonecznym, w którym wszystkie planety krążą wokół słońca… ma wiele racji! Podobnie jak w układzie słonecznym, tak samo w opisywanej przekładni, w jej centrum znajduje się stały element – koło słoneczne. Jest ono zamontowane na stałe na specjalnym wałku (sworzniu) i zazębione z tak zwanymi satelitami. Owe satelity, w ilości od 3 do 5, rozmieszczone w równych odstępach (np. 4 satelity w odległości do 90 stopni) krążą wokół koła słonecznego, obracając się jednocześnie wokół własnej osi.
Wszystko jest umieszczone w specjalnej obudowie, tak zwanym koszyku, który spina cały układ w całość. We wnętrzu wydrążonego wewnątrz koszyka wałka rurowego, znajduje się wałek koła słonecznego. Całą przekładnię zamyka czasza o uzębieniu wewnętrznym, która jest największym elementem całej przekładni planetarnej. To tak zwane koło koronowe pełniące rolę obudowy każdej przekładni.
Jak działa przekładnia planetarna?
Wałek koła słonecznego, wałek rurowy koszyka satelitów oraz koło koronowe określa się mianem wałków centralnych. Jeśli któryś z wałków zostanie zatrzymany, dwa pozostałe przejmują całą moc oraz przeniesienie napędu. Warto pamiętać, że różnice między kołem koronowym, satelitami i kołem słonecznym, zarówno w obwodzie, jak również w liczbie zębów sprawiają, że elementy te obracają się z różnymi prędkościami.
Takie właściwości można oczywiście wykorzystać. Przy odpowiednim sterowaniu hamowaniem poszczególnych elementów, jesteśmy w stanie manipulować prędkością obrotową na wałku zdawczym skrzyni biegów. Właśnie na takiej zasadzie działa skrzynia biegów – hamując odpowiednie wałki wymuszamy na skrzyni odpowiednie działanie, co z kolei wpływa na prędkość obrotową wału napędowego, a w końcowym rezultacie, kół przenoszących napęd na podłoże.
Pamiętajmy jednak, że powyższy przykład jest bardzo uproszczony, gdyż jedna przekładnia planetarna umożliwia realizację tylko trzech przełożeń w przód i jednego w tył. Ponadto zmiana przełożeń wymaga wielu współosiowych wałków i dodatkowych urządzeń, co w przypadku skrzyni dla auta osobowego zabierałoby zbyt wiele miejsca. Między innymi dlatego stosuje się zespoły kilku przekładni planetarnych umieszczonych w rzędzie – jedna za drugą. W wielu przypadkach mają one wspólne koło koronowe bądź słoneczne.
Opisywane przekładnie stosuje się nie tylko w motoryzacji. Jedną z najprostszych znajdziemy na przykład w rowerze miejskim z trzema biegami. Przekładnie planetarne są również stosowane w przemyśle, przy budowie maszyn oraz w gospodarstwie domowym, na przykład w sprzętach AGD takich jak blender, robot kuchenny itp.
