Le train planétaire,
aussi appelé train épicycloïdal,
est l'une des inventions les plus
importante et intéressante en ingénierie.
Ce sont d'excellents mécanismes de variation de vitesse
et sont souvent utilisés dans les voitures
comme partie vitale des transmissions automatiques.
Explorons les secrets du train
planétaire dans cette vidéo!
Un train planétaire comprend quatre parties principales:
le soleil,
les engrenages planétaires,
la couronne,
et le porte satellites.
Vous pouvez voir qu'il tourne des fois vite,
des fois lentement,
et des fois même en sens inverse.
Mais comment cela se produit-il?
Vous pourrez prédire le mouvement
complet de ce jeu d'engrenages,
si vous comprenez un simple fait!
Lorsque deux engrenages se déplacent comme ici,
ils devraient avoir le même
vitesse au niveau de l'interface.
Cela signifie que la vitesse de
l'engrenage A devrait être le même
que celui de l'engrenage B
à leur point d'accouplement.
La vitesse doit être la même,
sinon les dents se pénétreraient ainsi.
C'est une condition impossible!
Il suffit d'appliquer ce fait aux
ensembles d'engrenages planétaires
et vous pourrez prédire comment
la variation de vitesse est obtenue.
Imaginez que la couronne soit tenue à l'arrêt
et que nous faisons tourner le soleil.
Pensez à ce qui arrivera aux engrenages planétaires!
Au point A, le planétaire devrait
bouger à une certaine vitesse.
Et au point B, la vitesse devrait être nulle,
car la couronne est à l'arrêt.
Cependant, comment ces deux conditions
sont-elles possible en même temps?
Il n'y a qu'un seul moyen!
Le planétaire devrait
pivoter rapidement et tourner!
La rotation produira des vitesses
dans des directions opposées
aux points haut et bas, comme indiqué.
Alors que le tournage produit
des vitesses unidirectionnelles.
Au sommet, les vitesses de rotation
et de tournage sont dans des directions opposées,
la vitesse du point B est donc nulle.
Au bas, elles s'additionnent.
En bref, la planète engrenages
sont obligés de tourner
afin de satisfaire
la condition de vitesse.
Comme le porte satellites
est attaché au planétaire
il tournera avec les planétaires.
Voyons maintenant ce qui se passe lorsque
le soleil est immobilisé
et la couronne est en rotation.
C'est exactement le contraire
du cas précédent.
Au point intérieur du planétaire,
la vitesse devrait être nulle
et les points extérieurs devraient avoir
une vitesse semblable à celle de la couronne.
Dans ce cas,
la rotation planétaire s'inversera afin
de satisfaire les conditions de vitesse.
Cependant, il subsiste
une différence de plus.
La vitesse du point B sera plus élevée
que la vitesse du point A
dans le cas précédent.
C'est évident, car le rayon
de la couronne d'engrenage est plus élevé.
Cela fera tournoyer et tourner
le planétaire à une vitesse supérieure.
Ainsi, le porte satellites tournera
à une vitesse supérieure.
Explorons maintenant ce mécanisme
inversé d'engrenages planétaires.
Pour ça,
il suffit simplement d'arrêter
le mouvement du porte satellites.
Cela signifie que les planétaires
ne peuvent pas tourner
et seulement pivoter rapidement.
Cette rotation sera opposé
à celle du soleil.
Cet engrenage planétaire en rotation fera
tourner la couronne tourne dans le même sens.
Bref,
le sens de rotation de la couronne
sera opposé à celui du soleil.
Ainsi, nous aurons la marche arrière.
Ici, vous pouvez noter que pour
pour atteindre différentes vitesses,
l'entrée doit être donnée à différents
parties du jeu d'engrenages planétaires.
C'est pratiquement difficile
dans un mécanisme réel.
Dans une boîte automatique,
pour y parvenir,
trois engrenages planétaires
sont connectés en série
comme indiqué avec les arbres coaxiaux.
Pour comprendre comment cet arrangement
transfère efficacement la rotation des entrées
à différentes parties de
le jeu d'engrenage planétaire,
regardez notre vidéo sur la transmission automatique.
Votre soutien sur patreon.com
est vivement apprécié car il permet
de fournir un service éducatif durable.
Merci.