Un engrenage épicycloïdal, également appelé engrenage planétaire, est un système d’engrenage dans lequel des engrenages appelés engrenages planétaires tournent autour d’un engrenage central appelé engrenage solaire. Ce système rappelle les orbites des planètes autour du soleil, donnant ainsi son nom au système d’engrenage. La plupart des gens rencontrent quotidiennement un système d’engrenage épicycloïdal lorsqu’ils conduisent leur voiture. Le système est utilisé par les véhicules à transmission automatique pour basculer automatiquement entre les vitesses.
Trois composants principaux composent un engrenage épicycloïdal. Le premier est le pignon central, connu sous le nom de pignon solaire. Cet engrenage fait tourner tous les engrenages autour de lui et est au centre même de l’ensemble du système d’engrenages. Viennent ensuite les engrenages planétaires. Chacun est positionné de manière à ce que le planétaire s’engage et fasse tourner tous les engrenages planétaires à la fois. Enfin, la couronne extérieure ou la couronne contient à la fois des engrenages planétaires et solaires, et les engrenages planétaires font tourner la couronne en même temps que la roue solaire en rotation.
Dans la couronne dentée, les rainures ou les dents sont situées à l’intérieur plutôt qu’à l’extérieur. Cela permet aux engrenages planétaires en rotation d’engager et de faire tourner la couronne de l’intérieur afin que tout tourne en même temps, et pourtant l’engrenage central et la couronne peuvent toujours être reliés par un seul axe passant par le centre des deux.
Les rapports de démultiplication jouent le rôle principal dans le fonctionnement d’un système d’engrenages épicycloïdaux. Dans un système comme celui-ci avec des engrenages de tailles différentes, le rapport entre eux détermine la vitesse et la puissance produites par le système d’engrenages. La quantité de puissance que la voiture obtient dépend du rapport d’entrée, de la quantité de puissance entrant et du rapport de sortie, de la quantité de puissance produite. Cela dépend à son tour de la conception du système d’engrenage épicycloïdal et peut être manipulé jusqu’à un certain point pour obtenir des résultats différents.
En termes plus simples, un rapport d’engrenage est une expression de la petite roue solaire par rapport à la plus grande couronne. Les engrenages planétaires sont simplement là pour connecter les engrenages plus petits et plus grands, et ne jouent pas un rôle direct dans le calcul du rapport de base. Si, par exemple, une machine avait besoin d’un rapport de 6 à 1 pour deux engrenages tournant autour du même axe, l’ingénieur pourrait placer une roue solaire qui est 1/6 de la taille de la couronne dentée à l’intérieur de cette couronne dentée et donc le rapport pour ce système d’engrenage devient 6: 1.