Los nuevos reductores planetarios de Ever-Power emplean un engranaje solar flotante en lugar de uno de posición fija.
El dicho «No hay nada nuevo bajo el sol» sin duda se aplica a los reductores planetarios. Y, si bien los engranajes de tipo «luz solar flotante» existen desde hace bastante tiempo, algunos ingenieros quizás desconozcan las ventajas que ofrece este diseño de engranaje tan inusual.
Tradicionalmente, los reductores planetarios han utilizado un engranaje solar fijo, donde el engranaje central está unido o mecanizado al eje. Al girar este engranaje solar fijo, hace girar los engranajes planetarios para generar movimiento y/o potencia. Sin embargo, los nuevos reductores planetarios de Ever-Power emplean un engranaje solar flotante en lugar de uno fijo.
¿Por qué un engranaje solar flotante? 'En la idea planetaria, el sol es el impulsor, o piñón, en el «El aparato está configurado», dijo Scott Hulstein, ingeniero de diseño de Ever-Power. «Dado que el sistema de captación de luz solar está en contacto constante con los planetas, es importante que esté perfectamente centrado entre los tres planetas para proporcionar una distribución equitativa de la carga entre sí y los tres planetas».
Sin embargo, debido a las tolerancias de fabricación habituales, un engranaje solar fijado firmemente a un eje tendrá, de forma intermitente, una carga significativamente mayor al utilizar un engranaje planetario que al utilizar otro, explicó Hulstein. «Al permitir que el engranaje solar flote, se centra entre los tres engranajes planetarios y crea una distribución de carga continua e igualitaria».
La distribución equitativa de la carga es solo uno de los beneficios de este diseño. El engranaje flotante de luz solar proporciona una "acción involuta precisa", según Hulstein. La acción involuta precisa se produce cuando el movimiento de rodadura engranajes del planeta sol El acoplamiento entre los engranajes es lo más completo posible. La ventaja de este engranaje perfecto es una mayor vida útil del reductor, ya que un menor deslizamiento interno de los engranajes implica menos dientes rotos.
Esto se traduce en niveles de ruido más bajos. Cuando el engranaje solar se acopla completamente a los engranajes globales, se reduce el traqueteo al engranar los dientes. En efecto, el producto Ever-Power ha eliminado el ruido de engranaje al permitir que el engranaje solar se ajuste suavemente a su posición.
¿Por qué usar un engranaje solar fijo en todos los casos? «Los engranajes solares fijos suelen usarse en aplicaciones de servocontrol», explicó Greg Pennings, asesor de clientes de Ever-Power. «Un engranaje solar fijo es necesario cuando el posicionamiento preciso y la baja holgura son fundamentales para la aplicación». Sin embargo, a los ingenieros de Ever-Power les preocupaba menos la baja holgura y les interesaban más las aplicaciones con mayor par motor y/o menor nivel de ruido.
"Nuestros reductores planetarios con engranajes solares flotantes fueron diseñados para competir con los reductores de ejes paralelos, donde el juego era menos crítico", dijo Pennings.
Gracias al concepto de sistema de engranajes solares flotantes, los reductores planetarios Ever-Power tienen la capacidad de superar los niveles de par de reductores de ejes paralelos de tamaño similar e incluso mayor, manteniendo al mismo tiempo niveles de ruido más bajos.
Sol, Anillo y Planeta
El tipo más básico de engranaje planetario se muestra en las figuras anteriores. La figura de la izquierda presenta una vista tridimensional, mientras que la de la derecha muestra una sección transversal. En este tipo de engranaje, la entrada y la salida se obtienen del portador, la banda y el engranaje solar, y solo el planeta experimenta un movimiento epicíclico. Este es el tipo más común de engranaje planetario (con la excepción del diferencial) y se utiliza en reductores de velocidad y transmisiones automáticas. Si observa un taladro inalámbrico, probablemente encontrará este tipo de engranaje planetario justo detrás del portabrocas.
Juego de engranajes Dos Soles – Dos Planetas
Vista en sección transversal
Dos soles, dos planetas
El conjunto de engranajes descrito anteriormente cuenta con dos engranajes solares, y ambos engranajes planetarios (los amarillos) giran de forma independiente. Los engranajes solares (verdes y marrón oscuro) pueden girar de forma independiente entre sí. Las entradas y el resultado se pueden seleccionar desde el engranaje solar o desde el portador. Con esta unidad se pueden lograr reducciones de velocidad muy altas; sin embargo, puede presentar problemas de baja eficiencia si no está diseñada correctamente.
Entrada de sol carmesí – sol púrpura corregido
Entrada de sol púrpura – sol carmesí corregido
Las animaciones anteriores muestran el mecanismo de engranajes "dos soles, dos planetas", con un sol como entrada y el otro fijo. Recuerde que el portador gira en sentido horario en la animación anterior y en sentido antihorario en la animación de la derecha, aunque el sol gira en sentido antihorario en ambos casos.
El diferencial
El conjunto de engranajes descrito anteriormente se diferencia de los anteriores por estar compuesto de engranajes cónicos en lugar de engranajes rectos (o helicoidales). Los engranajes solares son aquellos que no experimentan el movimiento epicíclico de la Tierra. El diferencial se utiliza para medir la diferencia de velocidad entre dos ejes con fines de sincronización. Además, el diferencial se emplea frecuentemente en sistemas de transmisión automotriz para compensar la diferencia de velocidad de las ruedas al tomar una curva.