Engrenagem planetária

Um conjunto de engrenagem planetária é formado por uma engrenagem solar montada no centro, uma coroa interna externa e engrenagens planetárias que rolam entre as duas. O nome vem do jeito como as planetárias orbitam a engrenagem solar, como os planetas em torno do Sol.

A vantagem é que a carga é dividida entre várias planetárias. Isso permite suportar alto torque num tamanho compacto — exatamente o que um cubo de bicicleta precisa, já que ele tem de receber a força das suas pernas, e até a de um motor de bicicleta elétrica, em muito pouco espaço.

Planetárias escalonadas, duas engrenagens solares

Nos dois primeiros conjuntos planetários do SPEEDHUB — (1) e (2) abaixo — trabalham em cada um duas engrenagens solares comutáveis. O primeiro estágio de dentes das planetárias escalonadas engrena com a engrenagem solar 1 e com a coroa interna; o segundo estágio de dentes, com a engrenagem solar 2.

Há três possibilidades de troca:

• a engrenagem solar 1 é acoplada à coroa interna — transmissão direta;
• a engrenagem solar 1 é travada no eixo;
• a engrenagem solar 2 é travada no eixo.

Assim, cada um dos dois conjuntos dá três relações diferentes. O terceiro conjunto planetário tem sua própria transmissão direta pelo mesmo princípio: ali, a engrenagem solar 3 e a coroa interna 3 são acopladas. As 14 marchas surgem da combinação das relações dos três conjuntos.

As relações

O conjunto (1) é acionado pela coroa interna e transmite a rotação pelo porta-planetárias — uma redução. No conjunto (2) é o contrário: o porta-planetárias aciona e a coroa interna é a saída — uma multiplicação.

Estado de troca	(1) coroa interna → porta-planetárias	(2) porta-planetárias → coroa interna
Engrenagem solar 1 acoplada à coroa interna	1 : 1	1 : 1
Engrenagem solar 2 travada	1 : 0,774	0,774 : 1
Engrenagem solar 1 travada	1 : 0,682	0,682 : 1

Na transmissão direta, a engrenagem solar e a coroa interna giram juntas na mesma velocidade, as planetárias não rolam, e o conjunto transmite a rotação 1:1.

Com a engrenagem solar 1 travada, as planetárias escalonadas rolam com seu primeiro estágio de dentes entre a coroa interna que gira e a engrenagem solar parada: uma volta da coroa interna dá 0,682 volta do porta-planetárias.

Com a engrenagem solar 2 travada, as planetárias rolam com seu segundo estágio sobre a engrenagem solar 2 parada e com o primeiro estágio sobre a coroa interna: a relação é 0,774. A engrenagem solar 1 gira então livremente para a frente, sem função.

A construção completa, peça por peça, está em Construção: vista explodida.