Como Escolher o Redutor de Engrenagens Certo: Critérios-Chave de Seleção

O que são Redutores de Engrenagens?

Redutores de engrenagens são usados para adaptar as características (torque e velocidade) dos eixos de entrada e saída de um mecanismo, geralmente um motor ou motor a combustão. Torque descreve a força traduzida de um eixo linear para um rotacional. Ao alterar a saída de força/velocidade, a operação de uma máquina pode ser controlada precisamente e melhores resultados atingidos.

Breve Sobre Torque e Velocidade

Redutores de engrenagens aumentam o torque de um motor e assim permitem que o membro de captação gire sob a influência do novo torque. Fabricantes de unidades de engrenagem às vezes indicam o torque mínimo e máximo (expresso em Newton-metros, Nm) que cada um de seus produtos pode lidar. A densidade de torque varia com o redutor de engrenagens. Por exemplo, engrenagens planetárias têm alta densidade de torque.

Outro propósito do redutor de engrenagens é reduzir a velocidade do motor e recomendamos levar em conta a relação de engrenagem ideal para sua aplicação. Baseado na velocidade do motor, o fator de redução é usado para determinar a velocidade de saída do motor. Esta informação também é indicada pelos fabricantes nas páginas de seus produtos. É dada em rotações por minuto.

Os eixos de entrada e saída do redutor de engrenagens podem ser coaxiais, paralelos, ou ortogonais. Você deve se perguntar que tipo de montagem do redutor é mais adequado para sua aplicação. Depende do uso pretendido.

Tipos de Redutores de Engrenagens

Existem quatro tipos principais de redutores: engrenagens planetárias, engrenagens sem-fim, engrenagens retas, e redutores de engrenagens cônicas. Cada redutor tem suas vantagens e desvantagens. Você precisará escolher aquele que melhor se adapta ao seu uso pretendido. Por exemplo, se você procura um bom nível de desempenho, talvez deva considerar engrenagem planetária em vez de engrenagem cônica.

Principais Tipos de Redutores de Engrenagens

• Caixas de engrenagens planetárias
• Redutores de engrenagem sem-fim
• Redutores de engrenagem cônica

Quando Usar uma Caixa de Engrenagens Planetária?

Uma das principais características das engrenagens planetárias é a montagem coaxial. Este tipo de montagem reduz a configuração de tal unidade de engrenagem a uma extensão significativa. Além do tamanho compacto, outras vantagens das unidades de engrenagens planetárias são alta eficiência, baixa folga, e alta relação torque-peso. Por outro lado, sua construção complexa e cara requer manutenção especializada.

Recomendamos engrenagens planetárias para aplicações de alta aceleração (robótica) assim como para aplicações de baixa velocidade mas alto torque (fornos rotativos industriais). Elas também são amplamente usadas em centros de usinagem e outras ferramentas de máquina, bem como máquinas móveis usadas em obras públicas e agrícolas.

O que há de Bom nas Engrenagens Retas?

Redutores de engrenagens com conjunto de engrenagem reta são considerados o tipo mais comum e são adequados para aplicações gerais. Os traços dos dentes das engrenagens retas são retos e cada traço é paralelo ao eixo de rotação. A simplicidade de seu design torna fácil e custo-efetivo fabricar, por isso redutores de engrenagem reta são preferíveis em todas as indústrias.

A principal vantagem de um conjunto de redutor de engrenagem reta é que ele fornece até 50% mais torque que caixas de engrenagens planetárias com engrenagens retas equivalentes. A transmissão de torque e velocidade é direta e portanto eficiente, o que torna a unidade ideal para aplicações de alta velocidade, geralmente aumentando a velocidade. No entanto, os traços de engrenagem retos inevitavelmente causam ruídos mais altos quando as engrenagens mudam e engatam.

Quando Usar um Redutor de Engrenagem Sem-Fim?

Unidades de engrenagem sem-fim têm eixos de entrada e saída perpendiculares. Elas são geralmente usadas para aplicações requerendo relações de engrenagem muito altas. O mecanismo de redutores sem-fim é irreversível. Isso significa que o parafuso não pode acionar o sem-fim. A vantagem deste mecanismo irreversível é que ele fornece um nível mais alto de segurança do sistema. Engrenagens sem-fim são mais baratas que engrenagens planetárias e também mais silenciosas. Redutores sem-fim não vibram, portanto geram pouco ruído e são mais confortáveis de usar.

No entanto, como engrenagens planetárias, unidades de engrenagem sem-fim aquecem rapidamente devido à sua compacidade. Elas também têm níveis variados de desempenho. Você pode melhorar o desempenho combinando o redutor sem-fim com outras caixas de engrenagens e transmissões. Redutores de engrenagem sem-fim são ideais para transportadores, guinchos, e manuseio.

Quando uma Engrenagem Cônica Deve Ser Usada?

A principal característica dos redutores de engrenagem cônica é sua manivela angular que permite ao usuário mudar o sistema de rotação da máquina. Isso permitirá que você mude do sistema de rotação lateral para o sistema de rotação longitudinal. Engrenagens cônicas são compactas e robustas. Tal unidade pode lidar com alta potência. Portanto, se você precisa de alto torque, recomendamos escolher esta tecnologia. A solidez de seus dentes permite que sejam usadas com motores assíncronos trifásicos, síncronos ou servomotores assíncronos.

Engrenagens cônicas são silenciosas, o que torna seu uso agradável. Adicionalmente, elas oferecem um alto nível de desempenho e são energeticamente eficientes. No entanto, seu nível de eficiência permanece menor que o de engrenagens planetárias. Engrenagens cônicas também são muito caras e requerem manutenção difícil. Engrenagens cônicas são tipicamente usadas em transportadores de alta potência, mas também em máquinas móveis usadas na agricultura ou obras públicas.

Como Calcular as Dimensões de um Redutor de Engrenagens?

Para calcular as dimensões do redutor, você precisa selecionar o eixo correto. Existem três diferentes orientações de eixo: ortogonal, coaxial, e paralela.

Se a unidade de engrenagem tem orientação de eixo perpendicular, os eixos de entrada e saída são perpendiculares. Este é frequentemente o caso com unidades de engrenagem cônica e sem-fim. Orientação de eixo ortogonal também é usada em instalações industriais e pontes diferenciais em carros. Se a caixa de engrenagens tem orientação de eixo coaxial, os eixos de entrada e saída estão alinhados. Este é o caso, por exemplo, com caixas de engrenagens planetárias ou redutores usados em motores e motores turboélice usados na indústria da aviação. Se o redutor tem orientação de eixo paralela, os eixos de entrada e saída são paralelos.