Los reductores de velocidad, también denominados cajas de engranajes o reductores de engranajes, son dispositivos mecánicos cerrados entre un motor y una pieza de maquinaria que utilizan trenes de engranajes para aumentar el par y reducir las velocidades en una transmisión. En general, un reductor de velocidad es una carcasa que contiene no menos de dos conjuntos de engranajes (dependiendo de la ración deseada), cojinetes de soporte, ejes y juntas para realizar tipos de transmisión de engranajes, de tornillo sin fin o de tornillo sin fin, lo que lo convierte en una parte muy importante de los sistemas de transmisión de potencia mecánica.
¿Cómo funciona?
Un reductores de velocidad se utiliza generalmente para sistemas de transmisión de baja velocidad y alto par. El engranaje de salida de un reductor de velocidad tiene más dientes que el de entrada. Así, mientras que el engranaje de salida puede girar más lentamente, reduciendo la velocidad de la entrada, el par se incrementa.
En resumen, la combinación de engranajes grandes y pequeños reducirá la velocidad y aumentará el par. estructura del reductor de velocidadLa relación entre el número de rotaciones de un engranaje conductor y el número de rotaciones de un engranaje conducido se conoce como relación de transmisión. Al cambiar la salida de par/velocidad, se puede controlar con precisión una máquina (normalmente un motor o una máquina) y obtener mejores resultados.
La salida de par de un reductor de velocidad puede calcularse multiplicando el par de salida del motor y la relación de reducción (tenga en cuenta que la salida de par real del reductor de velocidad no debe superar su par nominal). Al desacelerar el motor, los reductores también reducen la inercia de la carga reflejada en el motor por un factor del cuadrado de la relación de transmisión.
Tipos de reductores de velocidad
Los distintos tipos de reductores de velocidad cumplen diferentes funciones y pueden clasificarse de varias maneras. En función de la forma en que se realiza la transmisión, tenemos engranajes rectos, cajas de engranajes y cajas de engranajes planetarios. Según el número de etapas de transmisión, hay reductores de velocidad de una etapa y de varias etapas.
En cuanto a la forma de los engranajes, pueden dividirse en reductores de engranajes cilíndricos, reductores de engranajes cónicos y reductores de engranajes cónicos. Las diferentes disposiciones de la transmisión dan lugar a reductores de expansión, reductores divididos y reductores coaxiales.
Hay cuatro tipos comunes de reductores, entre otros: reductores de tornillo sin fin, reductores planetarios, reductores de engranajes rectos y reductores de engranajes cónicos.
Reductores de tornillo sin fin
Este reductor de velocidad en ángulo recto combina una rueda helicoidal que permite obtener una gran relación de reducción de aproximadamente 1/10 a 1/60. Reductor de tornillo sin finLos reductores de tornillo sin fin se utilizan generalmente para aplicaciones que requieren relaciones de transmisión muy elevadas. Se construyen con ejes de entrada y salida perpendiculares. El mecanismo irreversible de los reductores de tornillo sin fin hace que el caracol no pueda accionar el tornillo, dotándolos de una función de autobloqueo y un mayor nivel de seguridad del sistema. Con un bajo coste inicial, una alta relación y un elevado par de salida, los reductores de tornillo sin fin son quizás la solución de reducción más rentable.
Reductores de engranajes planetarios
Los reductores de engranajes planetarios ofrecen muchas ventajas, como la compacidad, la baja distancia al suelo, la alta eficiencia, la larga vida útil y el gran par nominal de salida. Estos reductores de engranajes adoptan un montaje coaxial. Los diseños plenarios ofrecen una combinación única de compacidad y excelentes eficiencias de transmisión de potencia, con pérdidas de eficiencia típicas de sólo el 3% por etapa.
Esto significa que una alta proporción de la energía de entrada se multiplica y se transmite en par, en lugar de desperdiciarse en pérdidas mecánicas. Por otro lado, la compleja y costosa construcción de los reductores planetarios requiere un mantenimiento especializado.
Engranajes rectos
Los reductores con un conjunto de engranajes rectos presumen de la simplicidad de su diseño y de un par hasta un 50% mayor que los reductores planetarios. La transformación directa del par y la velocidad hace que los reductores de engranajes rectos sean bastante eficaces e ideales para aplicaciones de alta velocidad. Dada la alta eficiencia de la transmisión, el bajo consumo de energía y el rendimiento superior, se consideran el tipo más común y preferible en todas las industrias.
Reductores de engranajes cónicos
Un reductor de engranajes cónicos tiene una eficiencia mucho mayor que el engranaje de tornillo sin fin. Es adecuado para aplicaciones que requieren un reductor de velocidad de ángulo recto con una relación baja. Los reductores de engranajes cónicos cuentan con una manivela de campana angular que permite a los usuarios cambiar el sistema de rotación de la máquina del sistema de rotación lateral al sistema de rotación longitudinal.
Reductor de engranajes cónicos en ángulo rectoSiendo compactos y robustos, los engranajes cónicos pueden manejar una gran potencia. Las aplicaciones que requieren un par elevado deberían considerar la utilización de un engranaje cónico. Los engranajes con una mayor relación de engranaje mediante la torsión de las huellas de los dientes de los engranajes cónicos, como los engranajes helicoidales, se denominan reductores cónicos en ángulo recto.
Aplicaciones
Gracias a su estructura compacta, su gran rango de transmisión de potencia, su fiabilidad, su larga vida útil, su alta eficiencia, su sencillo uso y mantenimiento, el reductor de velocidad se utiliza ampliamente en diversos sistemas de transmisión mecánica, así como en mecanismos de movimiento de barcos, automóviles, locomotoras, maquinaria pesada utilizada en la construcción, procesamiento.