A indústria de máquinas depende do controle preciso de potência e movimento. Os redutores de velocidade são integrais para atingir esse controle, preenchendo a lacuna entre a saída do motor e as necessidades da aplicação.
Nesta postagem do blog, exploraremos a função e os tipos de redutores de velocidade. Também abordaremos seus principais componentes, principais benefícios, como amplificação de torque, e exploraremos sua ampla gama de aplicações. Esta postagem também diferenciará redutores de velocidade de transmissões e oferecerá orientação sobre como selecionar o redutor apropriado para suas necessidades específicas.
O que é um redutor de velocidade
Um redutor de velocidade, também conhecido como redutor de engrenagem ou reductores de engrenagens, é um dispositivo mecânico que reduz a velocidade e aumenta a saída de torque de um motor elétrico ou outra fonte de energia. Ele consiste em uma série de engrenagens e eixos que trabalham juntos para alterar a velocidade e o torque da potência de entrada para atender aos requisitos da aplicação.
Como funcionam os redutores de velocidade
Os redutores de velocidade funcionam usando engrenagens para alterar a proporção da velocidade de entrada para a velocidade de saída. O eixo de entrada é conectado ao motor, e o eixo de saída é conectado ao equipamento acionado. Conforme o eixo de entrada gira, ele gira as engrenagens dentro do redutor de velocidade. As engrenagens são projetadas para se engrenar de uma maneira específica para reduzir a velocidade e aumentar o torque do eixo de saída.
A taxa de redução de velocidade é determinada pelo número de dentes em cada engrenagem. Por exemplo, se a engrenagem de entrada tiver 10 dentes e a engrenagem de saída tiver 100 dentes, a taxa de redução de velocidade seria 10:1. Isso significa que para cada 10 revoluções do eixo de entrada, o eixo de saída fará uma revolução.
Por que usar redutores de velocidade
- Adaptação da velocidade do motor às necessidades da aplicação: Motores elétricos normalmente operam em altas velocidades, frequentemente altas demais para muitas aplicações. Redutores de velocidade permitem que a velocidade do motor seja reduzida para corresponder aos requisitos do equipamento acionado.
- Amplificação de torque: À medida que a velocidade é reduzida, o torque é aumentado proporcionalmente.
- Otimizando o desempenho do motor: Ao usar um redutor de velocidade, o motor pode operar em sua velocidade mais eficiente e ainda fornecer a velocidade de saída e o torque necessários para a aplicação.
- Mudanças direcionais: Alguns redutores de velocidade, como engrenagem helicoidal redutores, podem alterar a direção de rotação do eixo de entrada para o eixo de saída.
Componentes dos redutores de velocidade
- Engrenagens: As engrenagens são o coração do redutor de velocidade. Elas são projetadas para se engrenar para criar a taxa de redução de velocidade desejada.
- Eixos: Os eixos de entrada e saída são usados para conectar o redutor de velocidade ao motor e ao equipamento acionado. Eles são suportados por rolamentos para garantir uma rotação suave.
- Rolamentos: Os rolamentos são usados para dar suporte aos eixos e reduzir o atrito.
- Habitação: O housing é o invólucro externo do redutor de velocidade. Ele fornece proteção para os componentes internos.
- Selos: As vedações são usadas para evitar vazamento de lubrificante e manter contaminantes fora do redutor de velocidade.
Tipos de redutores de velocidade
Redutores de Engrenagem Denteada
Redutores de engrenagem reta usam engrenagens retas, que têm dentes paralelos ao eixo de rotação. Eles são o tipo mais simples e comum de redutor de velocidade. Redutores de engrenagem reta são adequados para aplicações com requisitos moderados de velocidade e torque.
Redutores de Engrenagens Cônicas
Redutores de engrenagem cônica usam engrenagens cônicas, que têm dentes cortados em um blank em forma de cone. Eles são usados para mudar a direção da rotação em 90 graus. Redutores de engrenagem cônica são adequados para aplicações que exigem um design compacto e alto torque de saída.
Redutores de engrenagem sem-fim
Os redutores de engrenagem sem-fim usam um sem-fim (parafuso) e uma roda sem-fim para criar uma grande taxa de redução de velocidade em um design compacto. Eles também podem alterar a direção da rotação em 90 graus. Os redutores de engrenagem sem-fim são adequados para aplicações que exigem alto torque de saída e capacidades de autotravamento.
Redutores de engrenagem planetária
Engrenagem planetária Os redutores utilizam uma engrenagem solar, engrenagens planetárias e uma coroa para criar um design compacto e eficiente. Eles podem fornecer altas relações de redução de velocidade e alto torque em um pequeno conjunto. Os redutores de engrenagens planetárias são adequados para aplicações que exigem alta precisão e baixa folga.
Redutores cicloidais
Os redutores cicloidais usam discos e rolos cicloidais para criar um design compacto e eficiente. Eles podem fornecer altas taxas de redução de velocidade e alto torque de saída em um pacote pequeno. Os redutores cicloidais são adequados para aplicações que exigem alta capacidade de carga de choque e baixa folga.
Redutores Harmônicos
Os redutores harmônicos usam um flexspline, gerador de ondas e spline circular para criar um design compacto e eficiente. Eles podem fornecer altas taxas de redução de velocidade e alto torque de saída em um pacote pequeno. Os redutores harmônicos são adequados para aplicações que exigem alta precisão e baixa folga.
Redutores RV
Os redutores RV, também conhecidos como redutores de ângulo reto, usam uma combinação de engrenagens retas e cônicas para criar um design compacto que pode mudar a direção da rotação em 90 graus. Eles são adequados para aplicações que exigem um design compacto e requisitos moderados de velocidade e torque.
Aplicações de redutores de velocidade
- Maquinaria industrial: Redutores de velocidade são comumente usados em máquinas industriais, como transportadores, bombas, compressores e misturadores. Eles são usados para reduzir a velocidade e aumentar a saída de torque do motor para corresponder aos requisitos da máquina.
- Robótica e Automação: Redutores de velocidade são usados em braços robóticos e equipamentos de automação para fornecer controle preciso e alto torque de saída.
- Transporte: Redutores de velocidade são usados em várias aplicações de transporte, como veículos elétricos, elevadores e escadas rolantes. Eles são usados para reduzir a velocidade e aumentar a saída de torque do motor para corresponder aos requisitos da aplicação.
Redutores de velocidade vs. Transmissões: Principais diferenças
| Característica | Redutores de velocidade | Transmissões |
|---|---|---|
| Propósito | Reduz a velocidade de saída e aumenta o torque de saída | Altera a velocidade e a relação de torque entre entrada e saída |
| Engrenagens | Geralmente tem um único relação de transmissão | Possui múltiplas relações de transmissão que podem ser selecionadas |
| Embreagem | Normalmente não tem embreagem | Usa uma embreagem para engatar/desengatar a potência |
| Inconstante | Relação de transmissão fixa, sem troca de marchas | Permite alternar entre diferentes relações de marcha |
| Fluxo de energia | Unidirecional (entrada para saída) | Pode ser revertido (por exemplo, em veículos para reversão) |
| Avançada | Altamente eficiente devido ao design simples | Menos eficiente devido ao design complexo e à perda de potência durante a mudança |
| Manutenção | Requer menos manutenção | Requer mais manutenção devido a mais peças móveis |
| Aplicações | Máquinas industriais, transportadores, equipamentos agrícolas | Veículos, equipamentos pesados, máquinas-ferramentas |
| Custo | Geralmente menos caro | Mais caro devido ao design complexo e componentes adicionais |
| Tamanho | Geralmente mais compacto | Maior em tamanho para acomodar múltiplas engrenagens e embreagem |
Selecionando o redutor de velocidade correto
Ao selecionar um redutor de velocidade para uma aplicação específica, há vários fatores a serem considerados:
Requisitos de torque e velocidade
O primeiro passo na seleção de um redutor de velocidade é determinar os requisitos de torque e velocidade da aplicação. O redutor de velocidade deve ser capaz de fornecer o torque de saída e a velocidade necessários para atender às necessidades do equipamento acionado.
Fator de Serviço
O fator de serviço é uma medida da capacidade do redutor de velocidade de lidar com sobrecargas e cargas de choque. É determinado pela aplicação e pelas condições de operação. Um fator de serviço mais alto significa que o redutor de velocidade pode lidar com condições operacionais mais severas.
Montagem
A montagem do redutor de velocidade é importante para o alinhamento e operação adequados. O redutor de velocidade pode ser montado em várias posições, como montado no pé, montado no flange ou montado no eixo. O método de montagem deve ser compatível com a aplicação e o espaço disponível.
Fatores Ambientais
Os fatores ambientais, como temperatura, umidade e contaminantes, podem afetar o desempenho e a vida útil do redutor de velocidade. O redutor de velocidade deve ser projetado para suportar as condições ambientais específicas da aplicação.
Perguntas Frequentes
Como um redutor de velocidade aumenta o torque?
Um redutor de velocidade aumenta o torque reduzindo a velocidade de saída usando engrenagens com diferentes números de dentes. Uma engrenagem menor (pinhão) aciona uma engrenagem maior, resultando em uma velocidade de saída mais lenta, mas torque amplificado. A multiplicação do torque é proporcional à relação de engrenagem.
O que é folga em um redutor de velocidade?
A folga é a pequena folga ou "folga" entre os dentes das engrenagens de engrenamento. É necessária para evitar a ligação, mas pode afetar a precisão. A folga é normalmente medida em minutos de arco, com valores mais baixos indicando maior precisão. A folga excessiva pode levar a ruído e desgaste prematuro.
