Las reductoress de engranajes industriales se presentan en varios tipos distintos, cada una diseñada para aplicaciones y condiciones de operación específicas. Desde los dientes angulados de las reductoress de engranajes helicoidales hasta la geometría cónica de los engranajes cónicos, las configuraciones únicas de los sistemas planetarios y los diseños especializados de los engranajes de tornillo sin fin y cicloidales, estos dispositivos mecánicos transfieren potencia a la vez que controlan la velocidad y el par.
| Tipo de reductores de engranajes | Rango típico de capacidad de par | Rango típico de relación de velocidad | Rango de eficiencia típico | Reacción típica | Tamaño relativo/densidad de potencia | Nivel de ruido |
|---|---|---|---|---|---|---|
| Helicoidal | Medio a muy alto | 1:1 a 15:1 (simple/doble) Multietapa superior | 90-99.5% | Moderada | Media | Bajo a moderado |
| Bisel (recto) | Medio a alto | 1:1 a 4:1 (hasta 10:1) | 97-99.5% | Moderada | Medio (para ángulos rectos) | Moderado a alto |
| Bisel (espiral) | Medio a muy alto | 1:1 a 4:1 (hasta 10:1) | 97-99.5% | Moderado a Bajo | Medio (para ángulos rectos) | Baja |
| Bisel hipoide/oblicuo | Alta a muy alta | 3:1 a 200:1 | 90-98% | Moderado a Bajo | Alto (para ángulos rectos sesgados) | Baja |
| Gusano | Medio a alto (a baja velocidad) | 5:1 a 120:1 (simple) Multietapa superior | 20-90% | Moderado a alto (puede ser adj.) | Alta reducción/compacto | Baja |
| Planetario | Alto a extremadamente alto | 3:1 a 10:1 (simple) Multietapa >700:1 | 90-97% (por etapa) | Bajo a muy bajo (precisión) | Muy Alta | Bajo a moderado |
| Espuela | De menor a mayor | 1:1 a 6:1 (simple) Multietapa superior | 95-99% | Moderada | Bajo a medio | Moderado a alto |
| Cicloidal | Medio a alto | 6:1 a >200:1 (simple/múltiple) | > 90% | Muy bajo a cero | Alta | Muy Bajo |
Reductoress de engranajes helicoidales
La característica distintiva de los engranajes helicoidales son sus dientes, que están cortados en un ángulo, conocido como ángulo helicoidal, con respecto al eje del engranaje. Este ángulo helicoidal suele oscilar entre 15 y 30 grados, siendo 20 grados el estándar común.
A medida que estos engranajes giran, el punto de contacto se mueve diagonalmente a lo largo de la cara del diente. Esto significa que varios dientes están en contacto simultáneamente. Los reductores helicoidales pueden funcionar entre ejes paralelos o en una configuración de "eje cruzado" entre ejes no paralelos que no se intersecan.
Reductoress de engranajes cónicos
Los reductores cónicos utilizan dientes tallados en una superficie cónica en lugar de un cilindro. Esta forma especial les permite transferir potencia entre ejes que se cruzan, generalmente en un ángulo de 90 grados. Sin embargo, también funcionan otros ángulos.
Estas reductoress de engranajes funcionan mediante el engrane de engranajes cónicos. Los dientes engranan cerca del extremo puntiagudo de sus conos para transferir el movimiento giratorio y el par.
Engranajes cónicos rectos
Estos presentan dientes rectos que se estrechan a lo largo del cono y convergen hacia el vértice. Su fabricación es relativamente más sencilla y económica. Sin embargo, el acoplamiento abrupto y completo de los dientes rectos puede generar mayores niveles de ruido y vibración, especialmente a velocidades de operación más altas.
Engranajes cónicos en espiral
Estos engranajes tienen dientes curvos y oblicuos que forman una espiral a lo largo de la cara cónica. Esta curvatura permite un acoplamiento y desacoplamiento gradual de los dientes, con varios en contacto simultáneamente. Esto resulta en un funcionamiento más suave y silencioso, menor vibración y mayor capacidad de carga en comparación con los engranajes cónicos rectos.
Engranajes cónicos Zerol
Se trata de un tipo especializado de engranaje cónico espiral con un ángulo de espiral cero. Combinan características de los engranajes cónicos rectos y espirales, ofreciendo dientes curvos pero sin las complicaciones de empuje de los engranajes cónicos espirales típicos.
Engranajes cónicos sesgados
Este término a veces se refiere a engranajes cónicos (a menudo con dientes rectos, aunque existen variantes helicoidales llamadas "reductoress de engranajes helicoidales cónicas oblicuas"), diseñados específicamente para funcionar en ejes cuyos ejes no son paralelos ni se intersecan. Las "reductoress de engranajes helicoidales cónicas oblicuas" se caracterizan por su construcción monolítica y rígida, lo que las hace adecuadas para aplicaciones con cargas pesadas. La designación "oblicua" se refiere principalmente a la disposición del eje, más que a una forma de diente única que las distinga de otros tipos de engranajes cónicos o helicoidales.
Engranajes hipoides
Los engranajes hipoides son engranajes cónicos espirales distintivos, en los que el eje del piñón está descentrado respecto al eje del engranaje. Los ejes no se intersecan y suelen estar en ángulo recto. Estos engranajes tienen forma hiperbólica en lugar de cónica, como los engranajes cónicos auténticos.
Debido a este desplazamiento, el piñón puede tener un ángulo de espiral y un diámetro mayores que un piñón cónico convencional. Esto proporciona un mayor contacto con la superficie del diente y dientes más resistentes. Una característica clave de los engranajes hipoides es el importante movimiento de deslizamiento entre los dientes engranados, a menudo descrito como movimiento de "tornillo".
Reductoress de engranajes de gusano
Los reductores de tornillo sin fin constan de dos partes principales: el tornillo sin fin y la rueda helicoidal (también llamada engranaje sin fin). El tornillo sin fin es básicamente un tornillo roscado, mientras que la rueda helicoidal es un engranaje que engrana con las roscas del tornillo sin fin.
La potencia se transfiere principalmente mediante deslizamiento entre las roscas del sinfín giratorio y los dientes de la rueda helicoidal. Los ejes suelen estar a 90 grados entre sí, sin intersecarse. En la mayoría de los casos, el sinfín impulsa el sistema, y la rueda helicoidal es accionada. Debido a su construcción, los reductores de sinfín funcionan naturalmente en ángulo recto.
Reductoress de engranajes planetarios (epicíclicos)
Reductoress de engranajes planetarios, también conocidas como reductoress de engranajes epicicloidales. El núcleo de una reductores de engranajes planetarios consta de tres componentes de engranajes principales dispuestos concéntricamente:
- Un engranaje solar central.
- Múltiples engranajes planetarios (normalmente tres o cuatro) que engranan con el engranaje solar y giran a su alrededor.
- Un engranaje de anillo exterior con dientes internos que engrana con los engranajes planetarios.
Los engranajes planetarios se asientan sobre un soporte que conecta sus ejes y gira con ellos. Normalmente, el engranaje solar actúa como entrada, moviendo los engranajes planetarios. Estos engranajes planetarios giran alrededor del engranaje solar mientras giran sobre sus propios ejes. Engranan simultáneamente con el engranaje solar y la corona. La salida puede provenir del soporte planetario o, en ocasiones, de la corona.
Reductoress de engranajes rectos
Las reductoress de engranajes rectos son el tipo más básico. Utilizan engranajes cilíndricos con dientes rectos cortados paralelamente al eje de giro. La potencia se transfiere cuando los dientes de un engranaje recto engranan directamente con los de otro.
Dado que los ejes de los engranajes son paralelos, los reductores de engranajes rectos transfieren potencia entre ejes paralelos. En un reductor de engranajes rectos simple, los ejes de entrada y salida suelen estar desplazados entre sí.
Reductoress de engranajes cicloidales
Reductoress de engranajes cicloidales, también conocidas como reductores de velocidad cicloidales o transmisiones cicloidales. El mecanismo de una reductores de engranajes cicloidales se basa en el movimiento excéntrico de un disco cicloidal (o leva/placa) respecto a un engranaje de anillo exterior estacionario equipado con pasadores o rodillos. Sus componentes principales incluyen:
- Un eje de entrada conectado a un cojinete excéntrico
- Uno o más discos cicloidales con lóbulos específicos en sus bordes
- Una carcasa de engranaje de anillo estacionario con pasadores o rodillos internos
- Un mecanismo de eje de salida con pasadores que pasan a través de orificios en los discos cicloidales.
Cuando el eje de entrada gira, el rodamiento excéntrico crea un movimiento cicloidal en el disco. Los lóbulos del disco se acoplan uno tras otro con los pasadores fijos de la corona dentada. Dado que el disco suele tener un lóbulo menos que pasadores en la corona dentada, el disco gira lentamente en sentido contrario.
