Entendendo Redução por Engrenagens Planetárias: Soluções Compactas de Alto Torque

Em uma caixa de engrenagens planetária, muitos dentes estão engatados de uma vez, o que permite redução de alta velocidade ser alcançada com engrenagens relativamente pequenas e menor inércia refletida de volta ao motor. Ter múltiplos dentes compartilhando a carga também permite engrenagens planetárias transmitir altos níveis de torque. A combinação de tamanho compacto, grande redução de velocidade e alta transmissão de torque torna caixas de engrenagens planetárias uma escolha popular para aplicações com restrição de espaço.

A combinação de tamanho compacto, grande redução de velocidade e alta transmissão de torque torna caixas de engrenagens planetárias uma escolha popular para aplicações com restrição de espaço.

Mas engrenagens planetárias têm algumas desvantagens. Sua complexidade no design e fabricação as torna mais caras que outros tipos de transmissões. Produção de precisão é extremamente importante para estas caixas de engrenagens. Se uma engrenagem planetária está localizada mais próxima da engrenagem solar que as outras, desequilíbrios nas engrenagens planetárias podem ocorrer, levando a desgaste prematuro e falha. Além disso, o tamanho compacto das engrenagens planetárias torna difícil dissipar calor, então aplicações que rodam em velocidades muito altas ou rodam continuamente podem requerer resfriamento.

Ao usar uma engrenagem planetária "padrão" (ou seja, em linha), o motor e equipamento acionado devem estar em alinhamento, embora fabricantes ofereçam designs angulares que incorporam outros conjuntos de engrenagens (frequentemente engrenagens cônicas com dentes helicoidais) para fornecer deslocamento entre entrada e saída.

Engrenagens Planetárias Podem Ser Feitas com Engrenagens Retas ou Helicoidais

Engrenagens planetárias podem ser feitas com engrenagens retas ou helicoidais. As engrenagens retas têm ângulo de hélice zero e portanto não criam nenhuma força axial. Portanto, os rolamentos na engrenagem planetária reta servem apenas para suportar os eixos da engrenagem. Em troca, engrenagens helicoidais têm ângulo de hélice de 10 a 30 graus, o que faz com que gerem forças axiais significativas. Os rolamentos usados na engrenagem planetária helicoidal devem suportar estas forças axiais. (Ângulos de hélice maiores resultam em forças axiais mais altas, mas também fornecem maior capacidade de torque, menos ruído e operação mais suave.)

Adicionalmente, em uma unidade de engrenagem planetária — seja ela reta ou helicoidal — os rolamentos desempenham um papel ativo na transmissão de torque. Mas o sistema planetário permite espaço limitado na caixa de engrenagens para acomodar os rolamentos. Rolamentos de agulhas são uma boa escolha do ponto de vista de tamanho, mas não são projetados para suportar cargas axiais significativas. Rolamentos de rolos cônicos são adequados para altas cargas axiais, mas são geralmente maiores que rolamentos de agulhas.

As limitações inerentes de tamanho e tipo de rolamento, combinadas com a dupla tarefa de transmitir torque e suportar cargas axiais, significam que as classificações de torque de engrenagens planetárias helicoidais podem ser menores que as de engrenagens planetárias helicoidais similares onde apenas as forças resultantes da transmissão de torque (sem cargas axiais). Por outro lado, estruturas planetárias helicoidais têm menor ruído, operação mais suave e maior rigidez que engrenagens planetárias retas. Estas características tornam engrenagens planetárias helicoidais a escolha mais comum em aplicações de servo.

Onde Engrenagens Planetárias São Usadas?

Engrenagens planetárias são frequentemente usadas quando espaço e peso são uma preocupação, mas uma grande redução em velocidade e torque é requerida. Este requisito aplica-se a uma variedade de indústrias incluindo tratores e equipamentos de construção onde alto torque é requerido para acionar as rodas.

Engrenagens planetárias são capazes de produzir alto torque pois a carga é compartilhada através de múltiplas engrenagens planetárias. Este arranjo também cria mais superfícies de contato e uma área de contato maior entre as engrenagens que o arranjo tradicional de eixo paralelo. Como resultado, a carga é mais uniformemente distribuída e portanto as engrenagens são mais resistentes a dano.

Produção de Engrenagens Planetárias

As habilidades requeridas para fabricar engrenagens planetárias são as mesmas que para qualquer outro tipo de fabricação de engrenagens de precisão. Gear Motions é um fabricante líder de engrenagens de precisão especializado em fornecer engrenagens cortadas e retificadas customizadas. Temos um amplo portfólio de capacidades de fabricação de engrenagens que inclui a habilidade de fabricar todas as engrenagens individuais que compõem o sistema de engrenagem planetária. No caso de possibilidades de produção específicas, como diâmetro mínimo e máximo, diâmetro de passo, e largura de face.