행성 감소

자동차에는 다양한 종류의 "기어"가 사용되지만, 다른 많은 기계에도 사용됩니다. 가장 대표적인 예는 엔진의 동력을 타이어로 전달하는 "변속기"입니다. 자동차 변속기는 크게 두 가지 역할을 합니다. 하나는 엔진에서 발생하는 높은 회전 속도를 줄여 타이어에 동력을 전달하는 것이고, 다른 하나는 자동차의 가속/감속 또는 주행 속도에 따라 감속비를 변경하는 것입니다.

The rotation speed of an automobile’s engine in the general state of driving amounts to 1,000 – 4,000 rotations per minute (17 – 67 per second). Since it is impossible to rotate tires with the same rotation speed to run, it is necessary to lower the rotation speed utilizing the ratio of the number of gear teeth. Such a role is called deceleration; the ratio of the rotation speed of engine and that of tires is called the reduction ratio.

그렇다면 가속/감속 또는 주행 속도에 따라 감속비를 변경해야 하는 이유는 무엇일까요? 이는 물체가 움직이기 시작할 때는 큰 힘이 필요하지만, 일단 움직이기 시작하면 그 상태를 유지하는 데에는 그렇게 큰 힘이 필요하지 않기 때문입니다. 자동차를 예로 들 수 있습니다. 하지만 엔진은 본질적으로 출력을 그렇게 정밀하게 조절할 수 없습니다. 따라서 변속기를 이용하여 감속비를 변경함으로써 출력을 조절하는 것입니다.

기어를 이용한 동력 전달은 지렛대의 원리와 매우 유사합니다. 맞물리는 기어 톱니 수의 비율은 지렛대의 팔 길이 비율로 볼 수 있습니다. 즉, 감속비가 크고 출력 회전 속도가 입력 회전 속도에 비해 낮으면 동력 전달에 의한 출력(토크)이 커지고, 반대로 출력 회전 속도가 입력 회전 속도에 비해 너무 높으면 동력 전달에 의한 출력(토크)은 작아집니다. 따라서 변속기를 이용하여 감속비를 변경하는 것은 물체를 움직이는 원리와 매우 유사합니다.

그렇다면 변속기는 어떻게 감속비를 변경할까요? 그 해답은 유성 기어 메커니즘이라는 것에 있습니다.

A planetary gear mechanism is a gear mechanism consisting of 4 components, namely, sun gear A, several planet gears B, internal gear C and carrier D that connects planet gears as seen in the graph below. It has a very complex structure rendering its design or production most difficult; it can realize the high reduction ratio through gears, however, it is a mechanism suited to a reduction mechanism that requires both small size and high performance such as transmission for automobiles.