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A caja de cambios planetaria es un sistema de engranajes en el que uno o más engranajes exteriores (engranajes planetarios) giran alrededor de un engranaje solar central, todos encerrados dentro de una corona dentada, lo que ofrece una densidad de torsión excepcional, una forma compacta y una alineación del eje coaxial en una sola unidad integrada.
A caja de cambios planetaria se utiliza dondequiera que deban coexistir un par alto, un embalaje compacto y una transmisión de potencia confiable. Debido a que la carga se comparte entre múltiples engranajes planetarios simultáneamente, el diseño maneja un par mucho mayor que una caja de cambios de eje paralelo convencional del mismo diámetro, lo que lo hace indispensable en docenas de industrias.
Las transmisiones automáticas de los turismos se basan en conjuntos planetarios apilados. Cada relación de transmisión se logra bloqueando o liberando diferentes miembros del sistema; los mismos componentes físicos producen cada marcha hacia adelante y hacia atrás.
Los actuadores de articulación robótica requieren un par elevado en un perfil delgado. un caja de cambios planetaria montado directamente en un servomotor ofrece la multiplicación de par necesaria sin agregar longitud del brazo ni inercia.
Las turbinas de varios megavatios utilizan etapas planetarias para aumentar las RPM bajas del rotor (10 a 20 rpm) a la velocidad del generador (1500 rpm). La carga distribuida entre los engranajes planetarios es fundamental para manejar el enorme y variable par del rotor.
Los accionamientos giratorios de excavadoras, cargadores de ruedas y cabezales de perforación utilizan reductores planetarios. El diseño coaxial sellado tolera cargas de impacto y contaminación que destruirían los tipos de cajas de engranajes más livianos.
Los trenes de aterrizaje, los actuadores de flaps y los sistemas de posicionamiento de antenas parabólicas necesitan precisión y una reducción del juego cero. Alta precisión caja de cambios planetaria Las variantes ofrecen precisión de posicionamiento a nivel de minutos de arco.
Los robots quirúrgicos y los motores centrífugos exigen movimientos suaves y repetibles. Las unidades planetarias de bajo juego proporcionan la resolución de posicionamiento que requieren los sistemas médicos paso a paso y servo.
Multiplicación del par en un caja de cambios planetaria se rige por la relación de transmisión entre el planeta y la corona, actuando el portasatélites como salida. La relación fundamental es: Par de salida = Par de entrada x Relación de transmisión x Eficiencia .
El par aumenta porque varios engranajes planetarios comparten la carga simultáneamente. Un sistema con tres engranajes planetarios distribuye la fuerza tangencial a través de tres puntos de engrane, triplicando la capacidad de carga en comparación con un engrane de un solo engranaje con el mismo diámetro de paso. Esta es la razón por la que un caja de cambios planetaria logra densidades de par de 3 a 5 veces mayores que las de las cajas de cambios helicoidales convencionales de tamaño equivalente.
Cuando la corona se mantiene estacionaria y el planeta es la entrada, la relación se calcula como:
| Configuración | Entrada | Salida | Miembro fijo | Resultado |
| Reducción estándar | engranaje solar | Portador de planetas | Corona dentada | Acelerar / Acelerar |
| sobremarcha | Portador de planetas | engranaje solar | Corona dentada | Acelerar/reducir par |
| Accionamiento directo (1:1) | Dos miembros cualesquiera unidos | Tercer miembro | Ninguno bloqueado | Sin cambio de proporción |
| revertir | engranaje solar | Corona dentada | Portador de planetas | inversión de dirección |
Una sola etapa planetaria normalmente produce proporciones de 3:1 a 10:1. Al colocar dos o tres etapas en serie (el portador de cada etapa impulsa el engranaje solar de la siguiente etapa) caja de cambios planetaria Puede lograr proporciones superiores a 100:1 manteniendo la longitud total compacta. Cada etapa adicional multiplica la relación: una primera etapa de 5:1 combinada con una segunda etapa de 7:1 produce una reducción total de 35:1 con un par de salida aumentado proporcionalmente (menos las pérdidas de eficiencia).
Cambiando en un caja de cambios planetaria Se logra bloqueando o liberando selectivamente uno de los tres miembros principales (el engranaje solar, el portasatélites o la corona) mediante embragues, frenos o mecanismos de banda. El mismo juego de engranajes produce relaciones completamente diferentes dependiendo de qué miembro se sujeta y cuál se impulsa.
Un paquete de embrague multidisco bloquea la corona dentada a la carcasa. El engranaje solar recibe el par motor. El portasatélites gira lentamente, entregando la máxima multiplicación del par al eje de salida, ideal para lanzamientos y cargas pesadas.
La unidad de control de la transmisión (TCU) señala los cambios de presión hidráulica. El primer paquete de embrague libera la corona mientras que un segundo embrague acopla simultáneamente el portasatélites o bloquea el engranaje solar. La superposición se cronometra en milisegundos para evitar la interrupción del par; esta es la sensación de "calidad de cambio" en las automáticas modernas.
Cuando dos de los tres miembros están unidos, todo el conjunto planetario gira como una unidad sólida, produciendo una proporción de 1:1. Esto elimina las pérdidas internas por deslizamiento del engranaje y maximiza la eficiencia del combustible en carretera.
Un freno de banda o un embrague inmoviliza el portasatélites. La entrada del engranaje solar ahora impulsa la corona en la dirección opuesta, invirtiendo la rotación del eje de salida sin ningún mecanismo de marcha atrás separado.
en industrias caja de cambios planetaria En las unidades utilizadas en automatización y robótica, el "cambio" adopta una forma diferente: la relación se fija por diseño y los cambios de velocidad se realizan a nivel del motor mediante variadores de frecuencia (VFD) o servocontroladores. La etapa planetaria proporciona una ventaja mecánica fija mientras que la electrónica maneja una velocidad de salida variable.
La principal ventaja es la densidad de par. Debido a que la carga se distribuye entre múltiples engranajes planetarios engranados en paralelo, un caja de cambios planetaria logra salidas de torque de 3 a 5 veces mayores que una caja de engranajes helicoidal o helicoidal con un diámetro de carcasa equivalente, lo que la convierte en la opción preferida cuando el espacio y el peso son limitados.
La mayoría de las unidades industriales son de una sola etapa (proporciones de 3:1 a 10:1) o de dos etapas (proporciones de hasta 100:1). Las configuraciones de tres etapas extienden el rango más allá de 1000:1, aunque la pérdida de eficiencia por etapa significa que las unidades de tres etapas se seleccionan solo cuando la relación realmente no se puede cumplir con dos etapas más un motor con un rango de velocidad más amplio.
El juego es el juego angular entre los dientes de los engranajes engranados y surge de las holguras de fabricación necesarias. En precisión caja de cambios planetaria En estos diseños, se minimiza mediante grados de tolerancia de dientes ajustados (ISO 5 o mejores), engranajes solares divididos con resorte o conjuntos planetarios precargados. Los modelos de bajo juego con una clasificación de 1 a 3 minutos de arco son estándar en aplicaciones de servorobótica y posicionamiento CNC.
Sí. Al invertir el flujo de potencia (alimentando torque al portasatélites y extrayéndolo del engranaje solar) caja de cambios planetaria funciona como un multiplicador de velocidad (overdrive). Esta configuración se utiliza en transmisiones de turbinas eólicas y bancos de pruebas de generadores donde el par del rotor debe convertirse en potencia del eje de alta velocidad y menor par para el generador.
SGR ' norte Caja de cambios planetar...
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Información del producto: el Los reductore...
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Distancia central: 100~710 mm Relación de velocidad: i ≥ 10. Modularización del diseño, se...
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SGR desarrolla y fabrica reductores de tornillo sin fin especializados para accesorios de maqu...
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SGR es un fabricante de cajas de engranajes industriales con certificación ISO 9001 y acreditación DNV desde 1996. Suministramos diferentes reductores de engranajes a marcas de todo el mundo.
