O que é uma caixa de engrenagens planetária?

Uma caixa de engrenagens planetária é um dispositivo mecânico no qual os dentes de um planeta se encaixam nos dentes de seu sol ou anel. O número de dentes e o espaçamento entre os planetas determinam se o encaixe entre eles é correto. Neste artigo, aprenderemos mais sobre caixas de engrenagens planetárias. Além de entender seu funcionamento, você também aprenderá a projetar a sua própria. Aqui estão alguns exemplos:

caixas de engrenagens planetárias

Se o seu carro tem transmissão automática, então você tem uma caixa de câmbio planetária. É possível descobrir se você tem esse tipo de caixa de câmbio consultando o manual do proprietário, ligando para a assistência técnica da montadora do seu carro ou fazendo uma busca no seu mecanismo de busca favorito. No entanto, as caixas de câmbio planetárias são mais complexas e têm muito mais componentes do que as caixas de câmbio convencionais. As informações a seguir explicarão mais sobre esse tipo de caixa de câmbio.
As caixas de engrenagens planetárias utilizam três tipos diferentes de engrenagens para transmitir torque. A engrenagem solar fica no centro do conjunto de engrenagens, enquanto as outras engrenagens giram ao seu redor. Um porta-satélites conecta as duas engrenagens e é projetado para definir o espaçamento entre elas. Quando as engrenagens giram, o porta-satélites também gira, permitindo que todo o conjunto funcione em conjunto. O porta-satélites também incorpora o eixo de saída. Para que essa caixa de engrenagens funcione de forma eficaz, ela deve atender aos requisitos da aplicação.
Existem três tipos principais de caixas de engrenagens planetárias: o modelo básico é altamente eficiente e transmite 97% da potência de entrada. Os modelos mais antigos não são complexos, mas apresentam algumas diferenças importantes. Algumas dessas diferenças os tornam ideais para diversas aplicações. Por exemplo, uma caixa de engrenagens planetária pode operar em regime alternado e contínuo, com o suporte de saída apresentando ranhuras internas. Alguns projetos possuem mais de um eixo de saída, permitindo ao usuário escolher a configuração e o torque mais adequados para sua aplicação.
Uma das principais diferenças entre uma caixa de engrenagens planetária e uma convencional reside na forma como as peças planetárias se movem. Uma caixa de engrenagens planetária pode ter múltiplos eixos para aumentar o torque. Ela pode fornecer um torque de até 113.000 Nm girando simultaneamente o máximo de dentes possível. São a escolha ideal para aplicações com espaço limitado. Por exemplo, um carro com pouco espaço interno pode instalar uma com facilidade.
A relação de transmissão de uma caixa de engrenagens planetária é determinada pela relação entre a engrenagem solar e a engrenagem anular. O número de dentes da engrenagem solar é uma forma de ajustar essa relação. Engrenagens solares menores resultam em relações de transmissão planetárias maiores, enquanto engrenagens maiores causam uma diminuição no torque. A relação entre as engrenagens planetárias varia de 3:1 a 10:1, sendo a menor relação 3. A maior relação possível é 10:1.
Uma caixa de engrenagens planetária oferece muitas vantagens. Seu design compacto a torna uma opção mais eficiente para motores pequenos e vantajosa para funções servo. As caixas de engrenagens planetárias possuem baixa inércia, um fator importante, especialmente em aplicações servo, já que a inércia da caixa de engrenagens se soma à inércia da carga do motor. Normalmente, as caixas de engrenagens planetárias são lubrificadas com graxa ou óleo, eliminando a necessidade de lubrificação ou manutenção.

caixas de engrenagens planetárias com eixo de saída

As vantagens das caixas de engrenagens planetárias são inúmeras. Elas são amplamente utilizadas em diversas aplicações, desde automóveis e equipamentos médicos até elevadores de carga e passageiros e máquinas-ferramenta. Também são usadas em guindastes de torre e de doca, bem como em sistemas de giro. Essas caixas de engrenagens estão disponíveis em vários tamanhos e formatos, desde pequenas até extremamente grandes. Existem muitos tipos diferentes, e cada um é projetado para atender à sua finalidade específica.
A série de redutores planetários LP de terceira geração combina máxima qualidade com precisão econômica em uma caixa de engrenagens planetária de baixa folga. A versão com eixo de saída é especialmente adequada para operação cíclica de alta velocidade e alta dinâmica. Outra versão é a SP+ ALTA VELOCIDADE. A versão SP+ de alta velocidade foi projetada para atingir velocidades máximas em operação contínua. Se você precisa de uma caixa de engrenagens planetária com eixo de saída, sua busca termina aqui. É a melhor escolha para diversas aplicações.
Como o nome sugere, uma caixa de engrenagens planetária incorpora componentes planetários e um eixo de saída. As engrenagens externas (também chamadas de engrenagens planetárias) são conectadas ao eixo de saída por um porta-satélites. O porta-satélites, por sua vez, é conectado ao eixo de saída por um anel. Existem duas ou mais engrenagens planetárias dentro da caixa de engrenagens planetária. Cada engrenagem é conectada a um porta-satélites, que, por sua vez, é conectado ao eixo de saída.
Um trem de engrenagens planetárias epicíclicas pode ser montado de forma que a engrenagem planetária gire em torno da engrenagem solar. Na caixa de engrenagens planetárias para acionamento de rodas, as engrenagens planetárias são agrupadas sobre a carcaça para otimizar o tamanho e o peso do sistema. O trem de engrenagens planetárias pode suportar torques de até 332.000 Nm, com a engrenagem anular fixa e a engrenagem solar móvel.
Outra vantagem de uma caixa de engrenagens planetária é que ela utiliza muitos dentes simultaneamente. Isso permite alta redução de velocidade e transmissão de alto torque, além de ser extremamente compacta. Caixas de engrenagens planetárias com eixo de saída são ideais para aplicações com restrição de espaço. Seu tamanho compacto e peso mínimo as tornam uma escolha popular em diversos setores industriais. Elas também são conhecidas como engrenagens epicíclicas e são utilizadas em muitos tipos diferentes de máquinas.
Uma caixa de engrenagens planetária pode ter três componentes: uma engrenagem solar central, um anel externo conhecido como engrenagem interna e um eixo de saída. Esses três componentes são conectados por um porta-satélites. O porta-satélites gira de forma que as engrenagens de entrada e saída fiquem sincronizadas. Há também uma folga padrão entre as engrenagens. O porta-satélites também funciona como eixo de saída. Elas podem ser usadas para criar pequenas máquinas, como um cubo de aceleração de bicicleta.

caixas de engrenagens planetárias com número inteiro de dentes

Ao projetar uma caixa de engrenagens planetária, é necessário determinar o número de dentes. Esse valor é conhecido como fator de carga de engrenamento (Kg) e baseia-se nas forças normais geradas em cada engrenamento. O número de planetas, o erro no projeto da engrenagem e a rigidez da carcaça influenciam o valor de Kg. Dependendo da aplicação, o Kg pode ser calculado utilizando diferentes normas.
Em uma caixa de engrenagens planetária típica, a relação de transmissão é um número inteiro, sendo a menor de 3:1. Com uma relação de 10, a engrenagem solar é muito grande e a roda solar é muito pequena para fornecer torque suficiente. Na maioria dos casos, a relação de transmissão é um valor inteiro e os dentes são espaçados uniformemente. O engrenamento das engrenagens é então balanceado para grau 2. O porta-satélites é medido tridimensionalmente para verificar a precisão do furo do pino planetário no porta-satélites.
No caso mais simples, cada engrenagem planetária gera um sinal dinâmico em sua frequência de engrenamento. Esses sinais podem se cancelar ou se reforçar de diversas maneiras. O ângulo da hélice, no entanto, introduz forças axiais no engrenamento, que podem ser canceladas ou reforçadas da mesma forma que os torques. Como o ângulo da hélice é um número inteiro, esse modelo de engrenagem planetária não exige necessariamente precisão infinita.
O período de movimento resultante é medido em ângulos de rotação. Esse valor pode ser usado para determinar o diagnóstico de falhas e calcular o comprimento mínimo de dados necessário. Também pode ser usado para calcular o movimento cinemático de um dente de engrenagem planetária defeituoso. É importante observar que o movimento de engrenamento com falha não é instantâneo e, portanto, requer um tempo suficiente para que a engrenagem planetária defeituosa se engrene completamente.
O fator de compartilhamento de carga é semelhante ao das caixas de engrenagens cilíndricas e helicoidais, e pode ser usado para calcular a distribuição dinâmica da carga. Quando o fator de compartilhamento de carga é baixo, os engrenamentos individuais ficam ligeiramente sobrecarregados. As deflexões podem variar, especialmente com engrenagens de alta precisão. Portanto, o processo de projeto deve incorporar a cadeia de tolerâncias. Isso garantirá a relação correta de engrenamento.
Uma caixa de engrenagens planetária é um tipo de sistema de engrenagens planetárias usado em motores. Ela possui uma engrenagem solar central e um conjunto de engrenagens externas. Cada engrenagem gira em torno do seu próprio eixo ao redor da engrenagem solar. Elas são interligadas por um anel e conectadas entre si por um porta-satélites. O porta-satélites também inclui o eixo de saída. E como a engrenagem solar é centralizada, o engrenamento é padrão.
Como benefício adicional, as caixas de engrenagens planetárias possuem superfícies deslizantes que reduzem o ruído e a vibração. Apesar da alta qualidade das caixas de engrenagens planetárias, é importante lubrificá-las adequadamente para evitar desgaste. A CZPT utiliza lubrificantes específicos para esse fim. Para que as caixas de engrenagens planetárias durem mais tempo, o lubrificante geralmente é incorporado à própria caixa.

editor by CX 2023-10-26