Planeetwiel en differentieel
Planeetwiel
Inhoudsopgave
Blz. 1
Planeetwiel en differentieel Het planeetwiel-mechanisme Automatische versnelling Overeenkomsten?
Blz. 2
Het differentieel Werking Vraagje
Blz. 3
Porsche Cayenne Doorsnede-tekening Antwoord
Aanwijzingen bij het gebruik van dit bestand. In dit bestand wordt veel met knoppen gewerkt die aangeklikt kunnen worden. • Gele knoppen openen een extern web-adres. • Blauwe onderstreepte tekst opent een andere bladzij in dit bestand of op het web. • Afbeeldingen bevatten een hyperlink naar het bronbestand, tenzij het eigen materiaal is. • Het NIUtec-logo verwijst naar de startpagina van de website. Voor dit bestand en alle daarbij behorende afbeeldingen geldt een Creative Commons licentie. Voor gebruik op scholen en educatieve instellingen wordt vriendelijk verzocht contact op te nemen voor een vergoeding. Voor op- of aanmerkingen betreffende de inhoud en/of gebruik kan contact opgenomen worden met NIUtec-support. Heeft u waardering voor deze uitgave en wilt u bijdragen aan het instandhouden van de website? Dan kunt u een donatie doen!
E-mail
Planeetwiel
Planeetwiel en differentieel Het planeetwiel-mechanisme Een versnelling/vertraging die gebruik maakt van een ringwiel, wordt een planeetwiel-mechanisme genoemd. Het bestaat uit drie onderdelen, het centrale zonnewiel, de satellietwielen met de satellietwieldrager en het ringwiel zelf. Ieder van deze drie eenheden kan drijfwiel, volgwiel of tussenwiel zijn. Afhankelijk van welk van de drie wordt stilgehouden (geblokkeerd), gaan de twee overgebleven wielen een bepaalde overbrenging vormen. Elke combinatie levert een andere overbrenging op. Het een en ander is nogal moeilijk te begrijpen, en het wordt pas echt ingewikkeld als twee of meer van deze systemen gekoppeld worden, zoals in de versnellingsnaaf hiernaast. Meer informatie op:
Interactieve animaties:
Rohloff fietsnaaf met 14 versnellingen Animatie van de opbouw:
Versnellingsnaaf
Wikipedia
Automatische versnelling Door het zonnewiel, of de satellietwielen, of het ringwiel stil te zetten, wordt een bepaalde vertraging bereikt. In automatische versnellingsbakken die in auto’s gebruikt worden, worden 2 planeetwielmechanismen gekoppeld gebruikt, waardoor 4 versnellingen + 1 achteruit vallen te realiseren. Automatische bakken werken altijd met een hydraulische koppeling, waardoor het koppelen/ontkoppelen ook automatisch gaat.
Film Filmpje 1
Overeenkomsten? Planeetwiel en differentieel zijn twee tandwielconstructies die veel overeenkomsten hebben.Hieronder zie je in drie stappen de overgang van de een naar de ander. Bij het differentieel hebben zonnewiel en ringwiel evenveel tanden. Daardoor hebben beide dezelfde snelheid en een omgekeerde draairichting als de satellietwielen met de drager worden geblokkeerd. Zonnewiel Satellietwielen Satellietwieldrager Ringwiel
planeetwiel
1
differentieel
Differentieel
Het differentieel Het differentieel is een tandwielconstructie die je aantreft in een auto tussen de door de motor aangedreven wielen. Hij zorgt ervoor dat in een bocht het buitenste wiel sneller rond kan draaien dan het binnenste wiel, terwijl de gemiddelde snelheid van de wielen hetzelfde blijft als bij rechtuit rijden. Als dat niet zou gebeuren zou één of beide wielen moeten slippen in de bocht, wat niet alleen erg gevaarlijk is, maar waardoor ook extreme slijtage aan de banden ontstaat!
Als van de auto hiernaast de achterwielen gemiddeld 100 omwentelingen maken, zal het binnenste wiel er 80 en het buitenste wiel er 120 maken. Berekening:
4 (100 + 100) 4+6
= 80
6 (100 + 100) 4+6
= 120
4 meter 6 meter
Werking De motor (niet getekend) drijft via de blauwe conische tandwielen de achteras via een ‘doos’ aan. In die doos zijn de twee stukken van de achteras aan elkaar gekoppeld door vier (grijze) koppeltandwielen. Als bij rechtuit rijden de wielen allebei even hard draaien, dan staan in de doos de koppeltandwielen stil en lijkt het alsof de achteras één geheel vormt. Maar als in een bocht één van de wielen wat harder gaat draaien, dan zorgen deze tandwielen ervoor dat het andere wiel net zoveel langzamer gaat draaien.
De gemiddelde draaisnelheid blijft daarbij gelijk. Je ziet het als je de auto opkrikt en je één wiel vooruit draait; het andere gaat dan even hard achteruit draaien! Vraagje Een differentieel kan ook een probleem geven als één wiel in een glibberig modderpoeltje vastzit terwijl het andere op een droog stuk met veel grip staat. Kan jij bedenken wat er dan gebeurt? Antwoord op de volgende bladzij. Kijk ook eens op:
2
Internet
Differentieel
Opengewerkt differentieel van een Porsche Cayenne
Animatie
Doorsnede van het differentieelmodel op de voorpagina
Antwoord: Ga er eens van uit dat de wielen in een normale situatie allebei 10 omwentelingen zouden maken. Dus elk wiel draait 10 keer, dat is samen 20 keer. Zet je nu één wiel stil, dan zal het andere wiel die 20 omwentelingen in z’n eentje gaan maken, dus twee keer zo hard gaan draaien. Dat is erg leuk als je net probeert te helpen met duwen, en jij bij dat modderpoeltje staat!
3
