Reductores de engranajes planetarios servo - ¡Servirle exactamente!

El reductor de engranajes planetarios servo es un tipo de sistema de engranajes. Para disminuir el número de revoluciones del motor al necesario y conseguir un par elevado, utiliza un convertidor de velocidad de la caja de cambios. ¿Cómo funciona para una caja de cambios planetaria? Desde el marco, entenderemos más sobre esto. El engranaje planetario, el engranaje solar y la corona dentada son los marcos principales de la caja de cambios servo planetaria.

La corona está en contacto directo con la carcasa interior de la caja de cambios. El centro de la corona dentada consta de una rueda solar de accionamiento forzado adicional. Hay un juego de engranajes planetarios entre el engranaje solar y la corona, compuesto por tres engranajes colocados por igual en el portasatélites, flotando entre ellos en el soporte del eje de salida, la corona y el engranaje solar. Los engranajes planetarios están hechos para girar cuando el engranaje solar es accionado por la potencia de entrada y luego giran con la órbita de la corona alrededor del núcleo. Echemos un vistazo más de cerca a por qué los reductores de engranajes planetarios servo son una herramienta increíble.

Funciones principales de un reductor de engranajes planetarios servo

El servoreductor de engranajes planetarios sirve como reductor de velocidad y como refuerzo de par. La multiplicación del par facilita el funcionamiento de la máquina con un motor mucho más pequeño, lo que ahorra recursos y energía. La posición del engranaje planetario del servo como reductor de velocidad es tan importante en algunas aplicaciones como su característica de multiplicador de par. El crecimiento de cristales, por ejemplo, implica la elevación incremental de la bola desde el tambor que contiene el material fundido. Todo el conjunto debe girarse de manera constante, a un ritmo de 15 ° por hora para mantener el cristal lo más redondo, liso y uniforme posible. El servomecanismo proporciona un control estricto de la velocidad angular, pero los servomotores normalmente no funcionan bien o producen un alto par a bajas velocidades. La inclusión de una caja de engranajes ayuda al servomotor a funcionar desde el punto de vista del control a la velocidad máxima mientras produce una cantidad limitada de par que se eleva por la relación de transmisión al grado apropiado.

¿Por qué es importante el 'servo' en el reductor de engranajes planetarios servo?

En las aplicaciones servo, en las que se usa un dispositivo de retroalimentación para controlar el par, la posición o la velocidad de un sistema lineal o giratorio, la relación entre la inercia de la carga y la inercia del motor es un factor crítico en el rendimiento del sistema. La relación de inercia más baja permite que el motor controle la carga con mayor precisión y evite el sobreimpulso y la oscilación, lo que mejora la respuesta del sistema. Si no se puede cambiar la inercia real de la carga, agregar engranajes al sistema puede reducir la cantidad de inercia de la carga reflejada de regreso al motor, lo que básicamente hace que parezca que el motor tiene menos inercia para transferir.

La caja de cambios reduce la inercia de la carga reflejada por el cuadrado de la relación de transmisión, por lo que agregar una caja de cambios puede mejorar significativamente la relación de inercia del sistema. Los engranajes también multiplican el par del motor a la carga por una cantidad proporcional a la relación de transmisión, mientras reducen la velocidad requerida del motor por la misma cantidad. En algunas aplicaciones, esto significa que se puede usar un motor más pequeño y el motor puede funcionar a una velocidad más alta y más eficiente.

Ventajas principales de los reductores de engranajes planetarios servo

Los servoengranajes planetarios utilizan tres tipos de engranajes para transmitir el par:engranajes planetarios, engranaje solar y corona. El motor adjunto impulsa el engranaje solar que se encuentra en el centro del conjunto de engranajes. Muchos engranajes planetarios funcionan tanto con el engranaje solar como con la corona, que están estacionarios y fijos dentro de la carcasa de la caja de engranajes. A medida que el engranaje solar gira, hace que los engranajes planetarios giren alrededor de sus ejes y giren alrededor del engranaje solar. Las posiciones de los engranajes planetarios se establecen mediante el yugo, que también incluye el eje de salida.

Con esta disposición, la carga se distribuye entre múltiples dientes de engranajes, lo que brinda alta rigidez a los diseños planetarios y contribuye a una holgura mínima, solo 1 a 2 minutos de arco en algunos diseños. La alta rigidez también es importante en aplicaciones que requieren frecuentes ciclos de arranque y parada o cambios en la dirección de rotación.

Los diseños planetarios también son compactos y proporcionan altos factores de reducción en un paquete general pequeño. Este diseño compacto también significa que tienen una inercia baja, lo que es especialmente ventajoso en aplicaciones de servo, ya que la inercia de la caja de engranajes aumenta directamente la inercia de la carga que el motor tiene que equilibrar. Y aunque los engranajes planetarios, como otros diseños, se pueden lubricar con grasa o aceite, la mayoría de ellos los lubrica el fabricante con grasa y no requieren relubricación ni mantenimiento durante la vida útil de la caja de engranajes. Otras ventajas del reductor de engranajes planetarios servo incluyen:

Multiplicación de par

Los servoengranajes planetarios brindan una ventaja mecánica cuando se montan en el eje de salida del motor. El número de engranajes y el número de dientes en cada uno proporciona la ventaja mecánica definida por la relación de transmisión. Si el motor produce 100 libras por pulgada. torque, conectando un reductor de engranajes planetarios servo 5:1 genera un torque de salida cercano a 500 lb-in. dependiendo de la eficiencia de la caja de cambios planetaria servo.

Reducción de velocidad

Los servoengranajes planetarios a menudo se denominan reductores de engranajes, ya que la mayoría de ellos aumentan el par de salida y reducen la velocidad de salida. El motor que trabaja a una velocidad de 1000 rpm, equipado con un servo engranaje planetario con una relación de transmisión de 5:1, alcanza las 200 rpm. Esta reducción de velocidad mejora la eficiencia del sistema ya que muchos motores no son eficientes a bajas RPM. Por ejemplo, con un mecanismo de rectificado que debe funcionar a quince, el engrane del motor hace que la rotación de la rueda sea inconsistente. La resistencia variable de la piedra pulida también hace que la rotación de la rueda sea impredecible. Por el contrario, montar un reductor de engranajes planetarios servo 100:1 en el motor le permite funcionar a 1.500 rpm. La combinación de motor, engranaje y cabezal proporciona una fuerza de salida más constante y una rotación suave de la rueda a pesar de las variaciones de fricción y carga.

Coincidencia de inercia

Durante los últimos 20 años, los fabricantes de servos han introducido materiales ligeros, devanados de cobre densos e imanes de motor de alta energía que generan más par para tamaños de bastidor dados. Aunque favorable, esta tendencia aumentó el riesgo de incompatibilidad de inercia entre los servomotores y las cargas que controlan.