مجموعه دنده های خورشیدی در اوایل قرن حاضر در اتومبیلهای آمریکایی بکار رفته است و آنها در زمره کار برد اولین نوع دنده ها در جعبه دنده های اتومبیل های سواری و کامیونهای سبک بودند و بدلیل داشتن مزیت برای راننده هنگام دنده ها کاربرد آن پیشنهاد گردید . در صور تیکه در جعبه دنده های لغزشی معمولی که هنوز سنگرونیزه نشده بودند احتیاج به یک راننده ماهری داشت که تعویض دنده ها را در حین حرکت انجام دهد . در این شرایط جعیه دنده های خورشیدی دو سرعته با یک دنده عقب بطور انحصاری طراحی می گردید و در کادیلاک 1906 جعبه دنده خورشیدی 3 ساعته بکار برده شد که طراحی آنها خالی از اشکال نبود و به فکر استفاده از دنده پینیونها بوش دار بودند تا از صدا کردن دنده ها جلوگیری شود .
همزمان پیشرفتهایی در طراحی جعبه دنده های معمولی انجام گردید و تقریباً بطور جامع از آنها در اتومبیلهای سواری و کامیونها اتسافده می گردید و سپس بسوی طراحی مجموعه دنده های خورشیدی سوق داده شدند و در اتومبیل فورد مدل تی (T ) تا سال 1928 از جعبه دنده خورشیدی استفاده می گردید . جعبه دنده های خورشیدی که به صحنه آمده بود با تولید جعبه دنده خودکار اور درایو توسط بورگ وارنر و جعبه دنده اتوماتیک هیدراماتیک توسط جنرال موتور افت فاحشی نمود و دوباره تحقیق و توسعه در مورد دنده های مار پیچ ،آلیاژ های فولاد ،برطرف نمودن گرمای فلزات و یاتاقانهای سوزنی و حذف کردن تعدادی از نواقص انواع اخیر جعبه دنده های خورشیدی آغاز گردید .
جعبه دنده های خورشیدی امروزه کاربرد وسیعی دارند . تنوع جعبه دنده های اتوماتیک در اتومبیلهای سواری و کامیونها و کاربرد در فرمانها ، گرداننده نهایی (دیفرانسیل) و چرخهای متحرک ماشین آلات ساختمانی و کاهش دهنده هایی ماننند محرکهای ملخ دار در هواپیما و یا محرک پروانه کشتی و غیره را دارا می باشد و موارد فوق تعدادی از نمونه های کاربرد دنده های خورشیدی در انتقال قدرت می باشند .
مجموعه خورشیدی یا مجموعه دنده های سیاره ای
قلب جعبه دنده های اتوماتیک سیستم دنده های خورشیدی است . بنابراین لازم است تا مروری بر ساختمان اساسی یک مجموعه خورشیدی ساده را داشته باشیم و بطور مقدمه طرز کار دنده های خورشیدی بیان می گردد .
یک مجموعه خورشیدی یا سیاره ای مطابق شکل های 1-1 و 1-2 شامل یک دنده خورشیدی یا دنده مرکزی است که احاطه شده است با دنده های هرز گرد سیاره ای با پینیونها که روی محور نگهدارنده بطور انفرادی در حامل سیاره ای یا قفسه قرار گرفته و حرکت دورانی می کنند و به طور دائم درگیر می باشند و قفسه در داخل دنده داخلی یا رینگی (به این دلیل به این نام خوانده می شود که محیط دایره از داخل دندانه دار شده است ) احاطه شده و ب طور دائم با پینیونهای دنده های سیاره ای درگیر می باشند .
مجموعه دنده های خورشیدی یا سیاره ای که نامش از عمل دنده های پینیون سیاره ای گرفته شده است قادرند تا دور محورشان بچرخند و همزمان اطراف دنده خورشیدی دوران نمایند مانند گردش زمین که هم به دور خودش و هم اطراف کره خورشید دوران می نماید . با مطالعه اشکال 1-1و 1-2 به چند مزیت مهم در دنده های خورشیدی پی می بریم .
1- تمام اعضاء مجموعه خورشیدی در یک محور اصلی شریک هستند و در نتیجه همه آنها در یک مجموعه قرار گرفته اند .
2- دنده های خورشیدی همیشه بطور ثابت با هم درگیری می باشند و امکان حذف دندانه و یا شکستن و سرو صدا کمتر وجود دارد و هم چنین تعویض نسبت دنده سریع و بطور خودکار بودن افت قدرت انجام می گیرد .
3- دنده های خورشیدی نسبت به جعبه دنده های استاندارد می توانند سختر و قویتر باشند و بارهای گشتاوری را بطور وسیع جابجا یا انتقال نمایند و دارای حجم کمتری می باشند به این دلیل که بار گشتاوری از میان دنده های سیار ه ای عبور می نماید و نیرو به چند دنده سیاره ای که تعداد دنده های درگیر انها بیشتر می باشد تقسیم می گیردد و در نتیجه قدرت انتقال افزایش می یابد .
4- موقعیت اعضاء مجموعه سیاره ای برای نگه داشتن یا درگیری و قفل نمودن آنها با یکدیگر برای تعویض نسبت دنده ها نسبت به هم رابطه ساده ای دارند .
تعاریف
وقتی که یک سری چرخ دنده با هم به صورت ساده و یا ترکیب شده و یا مانند سیستم خورشیدی در حال گردش می باشند لازم است تا بعضی از اصلاحات را در مورد توضیح چگونگی کار و تاثیر انها بر مسیر قدرت عنوان گردد . بنابراین مروری داریم بر تعاریف درگیری دنده که در مورد وظیفه و عملکرد مجموعه خورشیدی ضروری می باشد .
نسبت دنده : با چرخش چرخ دنده ورودی می توان دورهای چرخ دنده ورودی 3 دور و تعداد دوران چرخ دنده خروجی یک دور باشد نسبت دنده 1: 3 خواهد بود .
کاهش دنده : نسبت کاهش دنده باعث می شود که در این حالت گشتاور افزایش دور کاهش یابد . به عنوان مثال در مورد یک نسبت دنده 1:3 اگر گشتاور ورودی 180 فوت – پوند و دور ورودی 2700 در دقیقه تغییر می یابد . (ضایعات و تلفات اصطکاکی که همیشه وجود دارد محسوب نگردیده است ) .
اوردرایو یا فوق سرعت : اینحالت بر عکس اثر نسبت کاهش دنده عمل می کند ، عامل نسبت دنده باعث می شود که گشتاور کاهش و دور افقزایش یابد . در یک نسبت دنده 1:3 اگر گشتاور ورودی 180فوت – پوند و دور ورودی 2700 در دقیقه باشد گشتاور خروجی به 60 فوت – پوند و دور خروجی 8100 دور در دقیقه تغییر خواهد یافت .