Le train planétaire,
aussi appelé train épicycloïdal,
est l'une des inventions les plus importante et intéressante en ingénierie.
Ces excellents mécanismes de variation de vitesse
jouent souvent un rôle essentiel dans la boîte automatique des voitures.
Parcourons les secrets du train planétaire dans cette vidéo!
Un train planétaire comprend quatre parties principales:
le pignon planétaire,
les satellites,
la couronne planétaire,
et le porte satellites.
Vous pouvez voir qu'il tourne des fois rapidement,
des fois lentement,
et des fois même en sens inverse.
Mais comment cela se produit-il?
Vous arriverez à prédire le mouvement intégral de ces engrenages,
si vous comprenez un fait tout simple!
Lorsque deux engrenages bougent comme ici,
ils devraient le faire à la même vitesse au niveau de l'interface.
Cela signifie que la vitesse de l'engrenage A devrait être égale à
celle de l'engrenage B à leur point de contact.
La vitesse doit être la même,
sinon les dents se pénétreront comme ceci.
Cette condition est impossible!
En appliquant ce fait aux trains planétaires
vous pourrez prédire comment s'obtient la variation de vitesse.
Imaginez que la couronne demeure immobile et que nous faisions tourner le pignon.
Pensez à ce qui arrivera aux satellites!
Au point A, le satellite devrait bouger à une certaine vitesse
et au point B, la vitesse devrait être nulle,
vue que la couronne reste stationnaire.
Cependant, comment ces deux conditions sont-elles possible en même temps?
Il n'y a qu'un seul moyen!
Le satellite devrait tourner sur deux axes!
La rotation générera des vélocités en sens opposés
aux points supérieur et inférieur, comme indiqué.
Alors que la rotation produit des vitesses unidirectionnelles.
Au dessus, les vitesses de rotation évoluent dans des directions opposées,
la vitesse du point B est donc nulle.
En dessous, elles s'additionnent.
Bref, les satellites sont obligés de tourner
afin de répondre à la condition de vélocité.
Comme le porte satellites est attaché au satellite
il tournera avec les satellites.
Regardons à présent ce qui se passe lorsque le pignon est immobilisé
et que la couronne est en rotation.
On est à l'exact opposé du cas précédent.
Au point intérieur du satellite,
la vitesse devrait être nulle
et les points extérieurs devraient avoir une vitesse égale à celle de la couronne.
Dans ce cas,
la rotation planétaire s'inversera afin de répondre au conditions de vitesse.
Cependant, il subsiste encore une différence.
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 tourner le satellite à une vitesse supérieure.
Ainsi, le porte satellites tournera à une plus grande vitesse.
Explorons maintenant ce mécanisme d'engrenages planétaires inversé.
Pour ça,
il suffit simplement d'arrêter le mouvement du porte satellites.
Cela signifie que les satellites ne peuvent tourner
que sur leur propre axe.
Cette rotation sera opposée à celle du pignon planétaire.
Cet engrenage planétaire en rotation fera tourner la couronne dans le même sens.
En résumé,
le sens de rotation de la couronne sera opposé à celui du pignon.
Ainsi, nous obtiendrons 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 véritable mécanisme.
Pour y parvenir dans une transmission automatique
trois engrenages planétaires sont connectés en série
comme indiqué avec les arbres coaxiaux.
Pour comprendre comment ce dispositif transfère bien la rotation des entrées
aux différentes parties de l'engrenage planétaire,
suivez notre vidéo sur la transmission automatique.
Votre soutien sur patreon.com
est vivement apprécié car il permet de fournir un service éducatif durable.
Merci.