Memahami cara kerja planetary gear

Planetary gear set akan menghasilkan peningkatan torque atau peningkatan kecepatan tergantung pada kombinasi komponen yang menjadi penggerak, yang ditahan, dan yang digerakkan. Arah putaran output juga dapat dibalik melalui berbagai kombinasi.

Aturan hukum cara kerja planetary gear

Kesimpulan prinsip dasar planetary gear, menyatakan planetary gear set memberikan output kecepatan, torque, dan arah bermacam – macam tergantung kombinasi yang ada.

KOMBINASI 1: MAXIMUM FORWARD REDUCTION

Maximum forward reduction

Dengan ring gear dalam keadaan diam dan sun gear berputar searah dengan arah jarum jam, gigi eksternal sun gear akan memutar planetary pinion berlawanan arah dengan jarum jam pada shaft-nya. Diameter dalam dari setiap planetary pinion mendorong melawan shaftnya, menggerakan planetary carrier searah jarum jam. Sun gear yang kecil (penggerak) akan berputar beberapa kali, menggerakkan planetary carrier satu revolusi penuh, menghasilkan reduksi. Kombinasi ini mewakili gear reduksi paling besar atau kelipatan maximum torque yang dapat dicapai dalam satu planetary gear set. Kecepatan input akan tinggi, tapi kecepatan output akan turun.

KOMBINASI 2: MINIMUM FORWARD REDUCTION

Minimum forward reduction

Sun gear diam dan ring gear berputar searah jarum jam. Ring gear menggerakkan planetary pinion searah jarum jam dan berputar mengelilingi sun gear yang diam. 

Planetary pinion menggerakkan planetary carrier dengan arah yang sama dengan ring gear.  Ini menghasilkan lebih dari satu putaran input bila dibandingkan dengan satu putaran penuh output. Hasilnya adalah penggandaan torque. 

Besarnya reduksi tidak sebesar seperti dalam kombinasi 1. Planetary gear set sedang beroperasi dengan mid size ring gear menggerakkan planetary carrier besar. Sehingga kombinasi tersebut menghasilkan minimum penurunan arah maju.

KOMBINASI 3: SLOW OVERDRIVE

Slow overdrive

Sun gear diam dan carrier berputar searah jarum jam. Pada saat carrier berputar, pinion shaft mendorong diameter dalam pinion dan didesak untuk berjalan di sekeliling sun gear yang tertahan. Ini menggerakkan ring gear lebih cepat dan kecepatan meningkat.  Carrier yang berputar kurang dari satu putaran menyebabkan pinion menggerakkan ring gear satu putaran penuh dalam arah yang sama dengan planetary carrier. Seperti dalam kombinasi 3, kondisi overdrive terjadi, tetapi carrier yang berukuran besar saat ini menggerakkan ring gear yang berukuran menengah.

KOMBINASI 4: FAST OVERDRIVE

Ring gear dalam keadaan diam dan planetary carrier berputar searah jarum jam, tiga planetary pinion shaft mendorong melawan diameter dalam planetary pinion. 

Pinion tersebut didesak untuk berjalan mengelilingi bagian dalam ring gear, yang menggerakkan sun gear searah jarum jam. Carrier berputar kurang dari satu putaran input dibanding dengan satu putaran output, yang menghasilkan kondisi overdrive. Dalam kombinasi ini, planetary carrier berukuran besar berputar kurang dari satu putaran dan menggerakkan sun gear yang lebih kecil pada kecepatan yang lebih besar dari kecepatan input.  Hasilnya adalah overdrive yang cepat dengan kenaikan kecepatan maksimum.

KOMBINASI 5: SLOW REVERSE

Sun gear yang berukuran kecil menggerakkan ring gear dengan planetary carrier tertahan diam.  Planetary pinion, gear yang digerakkan oleh external sun gear, berputar ke arah yang berlawanan dengan arah gerakan jarum jam atas shaft-nya.  Planetary pinion menggerakkan internal ring gear.  Pada saat sun gear sedang bergerak, planetary pinion digunakan sebagai idler gear untuk menggerakkan ring gear berlawanan arah jarum jam. 

Ini berarti bahwa input shaft maupun output shaft sedang bekerja dengan arah yang berlawanan atau terbalik untuk memberikan aliran power mundur. Karena penggerak sun gear terkecil dan ring gear yang berukuran sedang digerakkan, hasilnya adalah mundur perlahan (reduksi).

KOMBINASI 6: FAST REVERSE

Untuk mundur cepat, carrier ditahan, sedangkan sun gear dan ring gear berganti tugas, dengan ring gear menjadi penggerak dan sun gear menjadi yang digerakkan. Pada saat ring gear berputar berlawanan arah jarum jam, pinion juga berputar berlawanan arah jarum jam, sedangkan sun gear berputar searah jarum jam. Dalam kombinasi ini, input ring gear menggunakan planetary pinion untuk menggerakkan output sun gear. Sun gear berputar kebalikan dari input gear. 

Dalam kombinasi ini, gear tengah berputar berlawanan arah jarum jam menggerakkan sun gear yang kecil searah jarum jam, yang memberikan arah mundur cepat (overdrive).

KOMBINASI 7: DIRECT DRIVE

Dalam kombinasi direct drive, ring gear dan sun gear merupakan komponen input.  Mereka berputar searah jarum jam pada kecepatan yang sama. Gigi internal dari ring gear yang berputar searah jarum jam akan berusaha memutar planetary pinion searah jarum jam. Tetapi sun gear berputar searah jarum jam, akan mencoba menggerakkan planetary pinion berlawanan arah jarum jam. Gaya berlawanan ini mengunci planetary pinion sehingga seluruh planetary gear set berputar sebagai satu unit. Untuk direct drive, kedua anggota  input harus berputar pada kecepatan yang sama.

KOMBINASI 8: PENGOPERASIAN NETRAL

Kombinasi 1 sampai 7 menghasilkan gerakan output dengan berbagai macam kecepatan, torque, dan arah. Dalam setiap keadaan satu komponen dari planetary gear set di tahan atau dua komponen di kunci untuk output. Ketika tidak ada komponen yang ditahan akan ada input dalam gear set, tetapi tidak ada output. Hasilnya adalah kondisi netral.

Kesimpulan Operasi Planetary Gear Set

  • Ketika planetary carrier berfungsi sebagai penggerak (input), gear set menghasilkan kondisi peningkatan kecepatan (overdrive).  Kecepatan bertambah, torque berkurang.
  • Ketika planetary carrier berfungsi sebagai komponen output, gear set tersebut menghasilkan pengurangan kecepatan arah maju. Kecepatan berkurang, torque bertambah.
  • Ketika planetary carrier ditahan, gear tersebut akan menghasilkan arah mundur.

Untuk mengetahui apakah kecepatan yang dihasilkan cepat atau lambat, ingatlah aturan mengenai gear besar dan kecil.

  • Gear besar yang menggerakkan gear kecil meningkatkan kecepatan dan mengurangi torque gear yang digerakkan.
  • Gear kecil yang menggerakkan gear besar mengurangi kecepatan dan meningkatkan torque gear yang digerakkan.

Leave a Reply

Your email address will not be published. Required fields are marked *

%d bloggers like this: