Планетарный редуктор и планетарная передача
Гузенков П.Г.
Источник: Гузенков П.Г. Планетарный редуктор и планетарная передача [Электронный ресурс] / Гузенков П.Г. — Режим доступа к статье: http://gearmotor.ru/planetary-gear.htm
Планетарный редуктор имеет тип передачи, который относится к зубчатым передачам с непосредственным контактом тел вращения. Это передачи вращательного движения и служат для передачи энергии от двигателей к рабочим машинам, с преобразованием скоростей, сил и крутящих моментов.
Простейшая зубчатая передача 
состоит из двух колес с зубьями, посредством которых они сцепляются между собой. Вращение ведущего зубчатого колеса преобразуется во вращение ведомого колеса путем нажатия зубьев первого на Зубья второго. Меньшее зубчатое
колесо передачи называется шестерней, большее — колесом.
Планетарными называют зубчатые редукторы, содержащие зубчатые колеса с перемещающимися геометрическими осями. Эти зубчатые колеса, называемые планетарными или сателлитами, движутся подобно планетам Солнечной системы, от чего и получили свое наименование. Зубчатые колеса, с которыми сцепляются сателлиты, называются центральными. Оси сателлитов закрепляются в звене передачи, называемом водилом, которое, так же как и центральное колесо, вращается вокруг центральной, или основной, геометрической оси передачи.
Одно из центральных колес планетарной передачи установлено неподвижно.
Ведущим (или ведомым) 
валом передачи служит вал подвижного центрального колеса,
а ведомым (или ведущим) — вал водила. Если в планетарной передаче сделать подвижным все зубчатые колеса и водило, то такая передача называется дифференциальной или дифференциалом. В дифференциале два основных звена ведущие (или ведомые), а третье — ведомое (или ведущее).
На рисунке представлена схема наиболее распространенной простейшей планетарной передачи,
в которой центральное колесо 1 — ведущее, водило Н — ведомое, три сателлита 2 вращаются вместе с водилом вокруг центральной оси передачи, центральное колесо 3 закреплено неподвижно.
Передаточное отношение планетарного редуктора определяют следующим образом. Допустим, что все звенья передачи (1, 2, 3 и H) жестко скреплены между собой. Сообщим этой жесткой системе переносное вращательное движение вокруг центральной оси с угловой скоростью wн, равной скорости водила wн, но обратной по знаку. При этом скорость относительного движения сцепляющихся зубчатых колес и соответственно передаточное отношение их не изменятся. При таком движении результирующая угловая скорость водила + wн + (–wн) = 0, т. е. водило окажется остановленным; результирующие относительные угловые скорости зубчатых колес 1 и 3 w'1 = w1 – wн и w'3 = w3 – wн. При wн = 0, т. е. при неподвижном водиле Н, планетарная передача превращается в простую зубчатую передачу, в которой геометрическ ие оси всех зубчатых колес неподвижны. Для этого редуктора передаточное отношение (сателлиты не учитываются, так как они являются паразитными колесами) i' = w'1/ w'3 = (w1 – wн)/(w3 – wн). Передаточное отношение i' cчитается положительным при одинаковых направлениях вращения обоих зубчатых колес и отрицательным при противоположных направлениях вращения. Для рассматриваемой передачи i' имеет отрицательное значение: i' = (w1 – wн)/(w3 – wн) = –(Z3)/(Z1), где Z1, Z3 — соответственно числа зубьев зубчатых колес 1 и 3. Так как колесо 3 закреплено неподвижно, то w3 = 0, а угловая скорость водила wн = w1/[1+(Z3/Z1)]. Передаточное отношение данной планетарной передачи i = w1/wн, или в окончательном виде i = 1 + Z3/Z1.
Так же определяют передаточное отношение других видов планетарных передач и планетарных редукторов.
Для двухступенчатой планетарного редуктора, в которой каждая ступень представляет собой планетарную передачу по первой схеме, 
где центральное колесо 1 — ведущее, водило Н2 — ведомое,
центральные колеса 3 и 4 закреплены в корпусе, передаточное отношение i = 1 + Z2Z3/Z1Z4.
Некоторые виды планетарных редукторов по сравнению с простой зубчатой передачей обладают достоинством &mdash возможностью получать большие передаточные отношения при небольшом числе зубчатых колес и небольших габаритах передачи. Однако при очень большом передаточном отношении работа планетарной передачи ухудшается и ее КПД получается низким.
Нагрузки со стороны каждого центрального колеса или водила воспринимаются одновременно несколькими (3...6) сателлитами. Вследствие этого размеры зубчатых колес планетарного редуктора по сравнению с простой передачей значительно меньше. Следовательно, основные достоинства планетарных редукторов &mdash большие передаточные отношения, компактность и малая масса. С помощью дифференциальных передач в машинах получается сложение или разложение движения, что используют, в частности, в автомобилях и металлорежущих станках. Однако планетарные передачи, по сравнению с обыкновенными, требуют повышенной точности изготовления и сложнее в сборке. Планетарные передачи и планетарные редукторы благодаря своим достоинствам нашли довольно широкое применение в станкостроении, транспортном машиностроении, приборостроении.