Una guía rápida para la caja de engranajes planetarios

¿Para qué se utiliza una caja de cambios planetaria?

Una caja de engranajes planetarios es un tipo de reductor de engranajes con los ejes de entrada y salida alineados, lo que reduce la velocidad de entrada y proporciona la mayor densidad de par en una configuración compacta. El reductor de velocidad que se utiliza ampliamente para motores eléctricos también se denomina reductor de engranajes planetarios o reductor de engranajes planetarios en línea.

Además del reductor planetario, existe una amplia gama de otros tipos de reductores de velocidad. Los más comunes son la forma de caja de cambios. Los objetivos universales de estos reductores de engranajes son principalmente controlar y disminuir la velocidad de entrada del motor y ofrecer la velocidad de salida adecuada y precisa a través del proceso de reducción de velocidad. Esta velocidad de salida puede determinar la tasa operativa, la efectividad y los trabajos disponibles de las partes móviles en las máquinas motorizadas. En segundo lugar, con los mecanismos de engranajes, las cajas de cambios multiplican los pares para optimizar el rendimiento de los mecanismos fijos de las máquinas. Con una caja de engranajes planetarios, la velocidad del motor se puede controlar de manera ideal incluso cuando se aplica a aplicaciones con alta velocidad de rotación.

Construcción de un Reductor Planetario

El diseño del reductor de la caja de engranajes planetarios consiste básicamente en un "engranaje solar" central, un anillo exterior, los engranajes planetarios y también un portador. El anillo exterior también se conoce como engranaje interno, ya que los dientes del engranaje miran hacia adentro. En este mecanismo de rueda planetaria, los engranajes planetarios engranan con el engranaje solar central. Estos engranajes planetarios también engranan con el anillo estacionario. La disposición permite que los engranajes planetarios, a los que se establece el espaciado y los sujeta el portador, giren alrededor del engranaje solar en el centro.

La potencia de entrada hace girar el engranaje solar, como resultado, el engranaje planetario los engranajes alrededor también giran sobre los ejes. El portador gira con los engranajes, incorporando el eje de salida. La diferencia en la cantidad de dientes del engranaje entre los engranajes de trabajo hace que el engranaje de salida funcione más lento, completando la reducción de velocidad y proporcionando un par ideal. La cantidad adecuada de par que debe generar el reductor de caja de engranajes planetarios debe identificarse y calcularse de manera crítica, y esto también afecta significativamente si el tipo de reductor de velocidad es el más adecuado para la aplicación. En algunos trabajos motorizados complejos, se deben tener en cuenta muchos factores físicos al calcular, por ejemplo, la fricción, la resistencia, la gravedad, la inercia y muchos más. Estos factores deben adaptarse y resistirse con un par suficiente para garantizar que el equipo funcione sin problemas.

En el diseño compacto de los reductores de engranajes planetarios, las superficies de rodadura y deslizamiento de los componentes móviles deben estar siempre lubricadas con aceite, grasa o gel sintético. El reductor de la caja de cambios contiene uno de estos lubricantes para no solo evitar el desgaste de los engranajes, sino también reducir el ruido, la vibración y los riesgos de calor excesivo, asegurando un funcionamiento suave.

¿Dónde se utilizan las cajas de engranajes planetarios?

Con una excelente capacidad de control de velocidad y una salida de par relativamente alta, las cajas de engranajes planetarios son una opción popular para los maquinistas. Hoy en día, las cajas de engranajes planetarios se utilizan ampliamente para equipos médicos y de construcción, así como para una amplia gama de producción metalúrgica, como soldadura automática, máquinas expendedoras, máquinas de manejo de materiales y sistemas de transporte o equipos de procesamiento de alimentos, como mezcladores automáticos, y muchos más.

Las cajas de cambios planetarias también se utilizan comúnmente en los sistemas de transmisión automática. Por ejemplo, usarlos para aumentar el par en el robot, reducir la velocidad de los rollos en una prensa, posicionar los artículos con precisión y otras aplicaciones de impresión 3D y transporte moderno. La capacidad de control de velocidad ideal de un motor eléctrico que proporciona velocidades de salida correctas de manera constante con un juego mínimo hace que la caja de engranajes planetarios se convierta en una inversión esencial para los sistemas de control de movimiento.

Ventajas de los reductores planetarios

Las cajas de engranajes planetarios son la opción ideal que generalmente cumple con todos los diseños de aplicaciones de servomotores. El reductor de velocidad tiene una construcción mucho más compacta en comparación con otros tipos de engranajes, que ofrecen una vida útil más larga y bajos requisitos de mantenimiento. Por lo tanto, el tipo es ideal para aplicaciones con limitaciones de espacio.

Además, el tipo de reductor de engranajes proporciona una gran transmisión de par con una rigidez ideal pero crea menos ruido en las operaciones. Cuando se trata de densidad de par, las cajas de engranajes planetarios son una opción popular para los maquinistas, ya que tienen el par nominal más alto. El par nominal se refiere al par constante máximo permitido que puede actuar sobre el eje de salida en el sistema, que se define por la potencia constante del motor o por la carga constante del sistema de caja de cambios.

En el diseño de rueda planetaria de la caja de engranajes planetarios, se engranan muchos dientes de engranaje a la vez, lo que logra una reducción de velocidad de alto rendimiento con una construcción relativamente pequeña y compacta. Dentro del proceso, hay una baja inercia que se refleja en el servomotor. Estos dientes mencionados aquí comparten fácilmente la carga, lo que permite que el reductor de engranajes transporte un par más alto y proporcione una gran reducción de velocidad para diferentes aplicaciones de servo.

Desventajas de las cajas de engranajes planetarios

La fabricación y el ensamblaje críticos y precisos del complejo diseño de la caja de engranajes planetarios hacen que el producto sea una solución de reducción de velocidad menos económica. La producción de alta precisión de este reductor de engranajes es extremadamente vital para evitar cualquier desequilibrio. Por ejemplo, si se monta un engranaje planetario único demasiado cerca del engranaje solar central que de los otros engranajes planetarios, los desequilibrios que ocurren en la disposición pueden causar un desgaste prematuro significativo, así como fallas operativas.

Otra desventaja de usar el La caja de cambios planetaria es la disipación de calor. El diseño compacto hace que el planetario sea más difícil de disipar el calor, por lo tanto, se requiere un elemento de enfriamiento como el aceite lubricante, especialmente cuando se usa para tareas que trabajan constantemente a alta velocidad.