Reductoress de engrenagens industriais vêm em vários tipos distintos, cada um projetado para aplicações e condições operacionais específicas. Dos dentes angulares de reductoress de engrenagens helicoidais à geometria cônica das engrenagens cônicas, às configurações exclusivas dos sistemas planetários e aos projetos especializados de acionamentos sem-fim e cicloidais, esses dispositivos mecânicos transferem potência enquanto controlam a velocidade e o torque.
| Tipo de reductores de engrenagens | Faixa típica de capacidade de torque | Faixa de taxa de velocidade típica | Faixa de eficiência típica | Reação típica | Tamanho relativo/densidade de potência | Nível de ruído |
|---|---|---|---|---|---|---|
| Helicoidal | Médio a muito alto | 1:1 a 15:1 (simples/duplo) Multiestágio superior | 90-99.5% | Moderado | Médio | Baixo a moderado |
| Chanfro (Reto) | Médio a Alto | 1:1 a 4:1 (até 10:1) | 97-99.5% | Moderado | Médio (para ângulo reto) | Moderado a alto |
| Chanfro (Espiral) | Médio a muito alto | 1:1 a 4:1 (até 10:1) | 97-99.5% | Moderado a Baixo | Médio (para ângulo reto) | Baixa |
| Chanfro hipóide/obliquamente inclinado | Alto a muito alto | 3: 1 para 200: 1 | 90-98% | Moderado a Baixo | Alto (para ângulo reto inclinado) | Baixa |
| Verme | Médio a alto (em baixa velocidade) | 5:1 a 120:1 (único) Multiestágio superior | 20-90% | Moderado a alto (pode ser ajustado) | Alta redução/compacto | Baixa |
| Planetário | Alto a extremamente alto | 3:1 a 10:1 (único) Multiestágio >700:1 | 90-97% (por estágio) | Baixo a muito baixo (precisão) | Muito alto | Baixo a moderado |
| Spur | Baixo para Alto | 1:1 a 6:1 (único) Multiestágio superior | 95-99% | Moderado | Baixo a Médio | Moderado a alto |
| Cicloidal | Médio a Alto | 6:1 a >200:1 (único/múltiplo) | > 90% | Muito baixo a zero | Alta | muito Baixa |
Reductoress de engrenagens helicoidais
A característica definidora das engrenagens helicoidais são seus dentes, que são cortados em um ângulo, conhecido como ângulo de hélice, em relação ao eixo da engrenagem. Esse ângulo de hélice normalmente varia de 15 a 30 graus, sendo 20 graus o padrão comum.
À medida que essas engrenagens giram, o ponto de contato se move diagonalmente sobre a face do dente. Isso significa que vários dentes estão em contato ao mesmo tempo. Reductoress de engrenagens helicoidais podem trabalhar entre eixos paralelos ou em uma configuração de "eixo cruzado" entre eixos não paralelos que não se cruzam.
Reductoress de engrenagens cônicas
Reductoress de engrenagens cônicas utilizam dentes cortados em uma superfície cônica em vez de um cilindro. Esse formato especial permite que elas transfiram potência entre eixos que se cruzam, geralmente em um ângulo de 90 graus. Outros ângulos também funcionam.
Essas reductoress de engrenagens funcionam engrenando engrenagens cônicas. Os dentes engatam perto da extremidade pontiaguda de seus cones para transferir movimento giratório e torque.
Engrenagens Cônicas Retas
Apresentam dentes retos que se afunilam ao longo do cone, convergindo em direção ao ápice. São relativamente mais simples e baratos de fabricar. No entanto, o engate abrupto e completo dos dentes retos pode levar a níveis mais elevados de ruído e vibração, especialmente em velocidades operacionais mais altas.
Engrenagens cônicas espirais
Essas engrenagens possuem dentes curvos e oblíquos, formando uma espiral ao longo da face cônica. Essa curvatura permite o engate e desengate gradual dos dentes, com múltiplos dentes em contato simultaneamente. Isso resulta em uma operação mais suave e silenciosa, vibração reduzida e maior capacidade de carga em comparação com engrenagens cônicas retas.
Engrenagens cônicas Zerol
Trata-se de uma forma especializada de engrenagem cônica espiral com ângulo de espiral zero. Elas combinam essencialmente características de engrenagens cônicas retas e espirais, oferecendo dentes curvos, mas sem as complicações de empuxo das engrenagens cônicas espirais típicas.
Engrenagens cônicas inclinadas
Este termo pode, por vezes, referir-se a engrenagens cônicas (frequentemente com dentes retos, embora existam variantes helicoidais como "redutores helicoidais cônicos assimétricos") especificamente projetados para operar em eixos cujos eixos não são paralelos e não se cruzam. Os "redutores helicoidais cônicos assimétricos" são conhecidos por sua construção monolítica e rígida, tornando-os adequados para aplicações de carga pesada. A designação "assimétrica" refere-se principalmente à disposição do eixo, e não a um formato de dente exclusivo, distinto de outros tipos cônicos ou helicoidais.
Engrenagens hipóides
Engrenagens hipóides são engrenagens cônicas espirais distintas, nas quais o eixo do pinhão é deslocado do eixo da engrenagem. Os eixos não se cruzam e normalmente estão em ângulos retos. Essas engrenagens têm um formato hiperbólico em vez do formato cônico das engrenagens cônicas verdadeiras.
Devido a esse deslocamento, o pinhão pode ter um ângulo de espiral e diâmetro maiores em comparação com um pinhão cônico comum. Isso proporciona maior contato da superfície dos dentes e dentes mais fortes. Uma característica fundamental das engrenagens hipoides é o movimento de deslizamento significativo entre os dentes engrenados, frequentemente descrito como um movimento de "rosqueamento".
Reductoress de engrenagens sem-fim
Reductoress de engrenagens sem-fim têm duas partes principais: o sem-fim e a roda sem-fim (também chamada de engrenagem helicoidal). O sem-fim é basicamente um parafuso roscado, enquanto a roda sem-fim é uma engrenagem que engrena nas roscas do sem-fim.
A potência é transferida principalmente por meio do deslizamento entre as roscas do sem-fim e os dentes da roda sem-fim. Os eixos geralmente formam um ângulo de 90 graus entre si, sem interseção. Na maioria dos casos, o sem-fim aciona o sistema, e a roda sem-fim é acionada. Devido à sua estrutura, as reductoress de engrenagens sem-fim funcionam naturalmente em ângulos retos.
Reductoress de engrenagens planetárias (epicíclicas)
Reductoress de engrenagens planetárias, também conhecidas como reductoress de engrenagens epicíclicas. O núcleo de uma reductores de engrenagens planetárias consiste em três componentes principais de engrenagem dispostos concentricamente:
- Uma engrenagem solar central.
- Várias engrenagens planetárias (normalmente três ou quatro) que se enreductoresm na engrenagem solar e giram em torno dela.
- Uma engrenagem de anel externo com dentes internos que engrena com as engrenagens planetárias
As engrenagens planetárias ficam em um suporte que conecta seus eixos e gira com eles. Normalmente, a engrenagem solar atua como entrada, movimentando as engrenagens planetárias. Essas engrenagens planetárias então "caminham" ao redor da engrenagem solar enquanto também giram em seus próprios eixos. Elas se engrenam com a engrenagem solar e a coroa ao mesmo tempo. A saída pode vir da portador do planeta ou às vezes da engrenagem anelar.
Spur Gearboxes
As reductoress de engrenagens de dentes retos são o tipo mais básico. Elas utilizam engrenagens cilíndricas com dentes retos cortados paralelamente ao eixo de rotação. A potência é transferida quando os dentes de uma das engrenagens de dentes retos malha de engrenagens diretamente com os dentes do outro.
Como os eixos das engrenagens são paralelos, as reductoress de engrenagens de dentes retos transferem potência entre eixos paralelos. Em uma reductores de engrenagens de dentes retos simples, os eixos de entrada e saída são normalmente deslocados um do outro.
Reductoress de engrenagens cicloidais
Reductoress de engrenagens cicloidais, também conhecidas como reductoress de engrenagens cicloidais redutores de velocidade ou acionamentos cicloidais. O mecanismo de uma reductores de engrenagens cicloidal baseia-se no movimento excêntrico de um disco cicloidal (ou came/placa) em relação a uma engrenagem de anel externo estacionária equipada com pinos ou rolos. Os principais componentes incluem:
- Um eixo de entrada conectado a um rolamento excêntrico
- Um ou mais discos cicloidais com lóbulos específicos em suas bordas
- Uma reductores de engrenagem de anel estacionária com pinos ou rolos internos
- Um mecanismo de eixo de saída com pinos que passam por orifícios nos discos cicloidais
Quando o eixo de entrada gira, o rolamento excêntrico cria um movimento cicloidal no disco. Os lóbulos do disco engatam um após o outro nos pinos fixos da coroa. Como o disco geralmente tem um lóbulo a menos do que a coroa tem pinos, o disco gira lentamente na direção oposta.
