¿Cuál es el criterio de selección para elegir un reductor de engranajes?

¿Qué son los reductores de engranajes?

Los reductores de engranajes se utilizan para adaptar las características (par y velocidad) de los ejes de entrada y salida de un mecanismo, normalmente un motor o una máquina. El par describe la fuerza trasladada de un eje lineal a uno de rotación. Al cambiar la salida de fuerza/velocidad, se puede controlar con precisión el funcionamiento de una máquina y obtener mejores resultados.

Resumen de par y velocidad

Los reductores de engranajes aumentan el par de un motor y permiten así que el elemento de captación gire bajo la influencia del nuevo par. En ocasiones, los fabricantes de reductores indican el par mínimo y máximo (expresado en Newton metro, Nm) que puede manejar cada uno de sus productos. La densidad de par varía con el reductor de engranajes. Por ejemplo, los engranajes planetarios tienen una alta densidad de par.

Otro propósito del reductor de engranajes es reducir la velocidad del motor y recomendamos tener en cuenta la relación de transmisión ideal para su aplicación. Basado en la velocidad del motor, el factor de reducción se usa para determinar la velocidad de salida del motor. Esta información también la indican los fabricantes en las páginas de sus productos. Se expresa en revoluciones por minuto.

Los ejes de entrada y salida del reductor pueden ser coaxiales, paralelos u ortogonales. Debe preguntarse qué tipo de conjunto reductor es el más adecuado para su aplicación. Depende del uso previsto.

Tipos de reductores de engranajes

Hay cuatro tipos principales de reductores:engranajes planetarios, engranajes helicoidales, engranajes rectos y reductores de engranajes cónicos. Cada reductor tiene sus ventajas y desventajas. Deberá elegir el que mejor se adapte a su uso previsto. Por ejemplo, si está buscando un buen nivel de rendimiento, tal vez debería considerar el engranaje planetario en lugar del engranaje cónico.

Los principales tipos de reductores de engranajes

• reductores planetarios
• reductores de tornillo sinfín
• reductores de engranajes cónicos

¿Cuándo debe usar una caja de cambios planetaria?

Una de las principales características de los engranajes planetarios es el montaje coaxial. Este tipo de montaje reduce considerablemente el montaje de un engranaje de este tipo. Además del tamaño compacto, las otras ventajas de las unidades de engranajes planetarios son la alta eficiencia, la poca distancia al suelo y la alta relación par-peso. Por otro lado, su construcción compleja y costosa requiere un mantenimiento especializado.

Recomendamos engranajes planetarios para aplicaciones de alta aceleración (robótica), así como para aplicaciones de baja velocidad pero alto par (hornos rotativos industriales). También son muy utilizados en centros de mecanizado y otras máquinas herramienta, así como en máquinas móviles utilizadas en obras públicas y agrícolas.

¿Qué tienen de bueno los engranajes rectos?

Los reductores de engranajes que cuentan con un juego de engranajes rectos se consideran el tipo más común y son adecuados para aplicaciones generales. Las huellas de los dientes de los engranajes rectos son rectas y cada huella es paralela al eje de rotación. La simplicidad de su diseño hace que su fabricación sea fácil y rentable, razón por la cual los reductores de engranajes rectos son preferibles en todas las industrias.

La principal ventaja de un conjunto reductor de engranajes rectos es que proporciona hasta 50 % más de par que los reductores planetarios con engranajes rectos equivalentes. La transmisión de par y velocidad es sencilla y, por lo tanto, eficiente, lo que hace que la unidad sea ideal para aplicaciones de alta velocidad, generalmente aumentando la velocidad. Sin embargo, las huellas rectas de los engranajes provocan inevitablemente ruidos más fuertes cuando los engranajes cambian y engranan.

¿Cuándo debe usar un reductor de engranaje helicoidal?

Las unidades de engranaje helicoidal tienen ejes de entrada y salida perpendiculares. Generalmente se utilizan para aplicaciones que requieren relaciones de transmisión muy altas. El mecanismo de los reductores de gusanos es irreversible. Esto significa que el caracol no puede conducir al gusano. La ventaja de este mecanismo irreversible es que proporciona un mayor nivel de seguridad del sistema. Los engranajes helicoidales son más baratos que los engranajes planetarios y también son más silenciosos. Los reductores de tornillo sinfín no vibran, por lo que generan poco ruido y son más cómodos de usar.

Sin embargo, al igual que los engranajes planetarios, los reductores de tornillo sinfín se calientan rápidamente debido a su tamaño compacto. También tienen diferentes niveles de rendimiento. Puede mejorar el rendimiento combinando el reductor de tornillo sin fin con otras cajas de cambios y transmisiones. Los reductores de tornillo sinfín son ideales para transportadores, cabrestantes y manipulación.

¿Cuándo se debe usar un engranaje cónico?

La característica principal de los reductores de engranajes cónicos es su manivela angular que permite al usuario cambiar el sistema de rotación de la máquina. Esto le permitirá cambiar del sistema de rotación lateral al sistema de rotación longitudinal. Los engranajes cónicos son compactos y resistentes. Tal unidad puede manejar alta potencia. Por lo tanto, si necesita un alto torque, le recomendamos elegir esta tecnología. La solidez de sus dientes permite su uso con motores trifásicos asíncronos, síncronos o servomotores asíncronos.

Los engranajes cónicos son silenciosos, lo que hace agradable su uso. Además, ofrecen un alto nivel de rendimiento y son energéticamente eficientes. Sin embargo, su nivel de eficiencia sigue siendo inferior al de los engranajes planetarios. Los engranajes cónicos también son muy caros y requieren un mantenimiento difícil. Los engranajes cónicos se utilizan típicamente en transportadores de alta potencia, pero también en maquinaria móvil utilizada en agricultura u obras públicas.

¿Cómo calcular las dimensiones de un reductor de engranajes?

Para calcular las dimensiones del reductor, debe seleccionar el eje correcto. Hay tres orientaciones de eje diferentes:ortogonal, coaxial y paralela.

Si el reductor tiene una orientación de eje perpendicular, los ejes de entrada y salida son perpendiculares. Este suele ser el caso de las unidades de engranajes cónicos y los engranajes helicoidales. La orientación ortogonal del eje también se utiliza en instalaciones industriales y puentes diferenciales en automóviles. Si la caja de engranajes tiene una orientación de eje coaxial, los ejes de entrada y salida están alineados. Este es el caso, por ejemplo, de los reductores o reductores planetarios utilizados en motores y motores turbohélice utilizados en la industria aeronáutica. Si el reductor tiene una orientación de eje paralelo, los ejes de entrada y salida son paralelos.