Questo articolo spiega cosa sono gli ingranaggi planetari e a cosa servono. Quindi troverai la definizione di ingranaggio planetario, quali sono le parti degli ingranaggi planetari, quali sono i diversi tipi di ingranaggi planetari e le formule di questo tipo di ingranaggi.
Cos’è un ingranaggio planetario?
Un ingranaggio planetario , chiamato anche ingranaggio epicicloidale , è un sistema di ingranaggi costituito da diversi ingranaggi esterni (pianeti) che ruotano attorno ad un ingranaggio centrale (sole).
Gli ingranaggi planetari di solito hanno un braccio mobile incorporato (supporto satellitare) che può ruotare. Inoltre, i riduttori epicicloidali possono incorporare anche un ingranaggio ausiliario esterno (corona dentata).
In generale, gli assi delle parti degli ingranaggi planetari sono diritti, tuttavia ci sono anche casi particolari in cui vengono utilizzati ingranaggi conici e, quindi, gli assi non sono paralleli.
Sebbene anche i riduttori epicicloidali siano costituiti da più ingranaggi, non devono essere confusi con i treni di ingranaggi, poiché si tratta di sistemi di ingranaggi diversi con caratteristiche diverse.
Parti di un ingranaggio planetario
Le parti di un ingranaggio planetario sono:
- Sole : è l’ingranaggio solare del treno planetario.
- Pianeti : sono gli ingranaggi che sono orientati verso il sole e ruotano attorno ad esso.
- Porta-pianeti : è la parte dell’ingranaggio planetario che sostiene i pianeti. Ruota quindi attorno al sole alla stessa velocità dei pianeti.
- Corona : è un ingranaggio esterno che presenta denti sulla faccia interna e ingrana con i denti dei pianeti.
Nota: si prega di notare che viene utilizzata anche un’altra terminologia in cui il pianeta è l’ingranaggio centrale e i satelliti sono gli ingranaggi che ruotano attorno ad esso.
In generale, i riduttori epicicloidali sono solitamente formati da tre ingranaggi planetari, poiché questa è la disposizione in cui il carico viene distribuito al meglio.
In qualsiasi ingranaggio planetario, uno dei suoi componenti deve rimanere fisso, un altro componente è l’elemento di ingresso, che alimenta il sistema, e un altro componente è l’elemento di uscita, che trasmette potenza ad un altro dispositivo meccanico.
Tipi di ingranaggi planetari
Gli ingranaggi planetari sono classificati in base all’elemento fisso. Quindi, i diversi tipi di ingranaggi planetari sono i seguenti:
- Ingranaggio epicicloidale a corona fissa : tutti gli elementi del rotismo epicicloidale ruotano tranne la corona. Tipicamente, l’elemento di uscita è il vettore planetario. In questo caso la velocità angolare diminuisce e la coppia aumenta.
- Ingranaggio planetario fisso : in questo tipo di ingranaggi planetari, gli ingranaggi planetari sono fissi, quindi la corona dentata è l’elemento di ingresso e il portasatelliti è l’elemento di uscita. La coppia aumenta e la velocità angolare diminuisce, ma in misura minore rispetto al caso precedente.
- Ingranaggio planetario con portasatelliti fisso : il portasatelliti non ruota e quindi la corona e il sole hanno un senso di rotazione diverso.
- Ingranaggio planetario a trasmissione diretta : in questo tipo di ingranaggi planetari, due dei suoi componenti sono fissi. Di conseguenza la trasmissione del movimento avviene direttamente tra i due elementi in movimento.
Formula dell’ingranaggio planetario
Il rapporto di trasmissione complessivo di un sistema di ingranaggi planetari può essere calcolato utilizzando le seguenti due equazioni, che rappresentano rispettivamente le interazioni sole-pianeta e pianeta-corona:
Dalle due equazioni precedenti si può quindi dedurre la formula per il rapporto di trasmissione complessivo dei riduttori epicicloidali :
Oro:
-
sono rispettivamente le velocità angolari del sole, dei pianeti, della corona e del vettore planetario.
-
sono rispettivamente il numero dei denti del sole, dei pianeti e della corona.
Applicazioni degli ingranaggi planetari
Fondamentalmente, i riduttori epicicloidali vengono utilizzati per ottenere una significativa riduzione della velocità angolare in uno spazio ridotto. Allo stesso modo, gli ingranaggi planetari vengono utilizzati per aumentare significativamente la coppia trasmessa occupando un piccolo volume.
Pertanto, in ingegneria, gli ingranaggi planetari hanno applicazioni molto diverse. Ad esempio, gli ingranaggi planetari vengono utilizzati nei motori turboalbero, nelle macchine edili e persino in alcuni cacciaviti elettrici.
Inoltre, uno dei vantaggi degli ingranaggi planetari è che sono più resistenti e si usurano meno rispetto ad altri tipi di ingranaggi perché distribuiscono il carico tra i pianeti.