Comparación y ventajas de la caja de cambios planetaria de una y varias etapas.

Las cajas de engranajes planetarios se utilizan ampliamente en automatización industrial, robótica, aeroespacial y maquinaria pesada debido a su alta densidad de par, diseño compacto y excelente distribución de carga. Entre las diversas configuraciones, monoetapa y cajas de cambios planetarias de etapas múltiples son los dos tipos más comunes.

Si los reductores de engranajes planetarios son "lo mejor de lo mejor", entonces, entre la familia de reductores de engranajes planetarios, los reductores de engranajes planetarios de etapas múltiples son la "potencia" gracias a su excelente capacidad de salida de torque, amplio rango de relación de reducción y operación suave.

La comparación entre la caja de cambios planetaria de una etapa y la de varias etapas.

Compararé el singe y caja de cambios planetaria de etapas múltiples desde los 3 aspectos.

• Relación de transmisión y reducción de velocidad.

Una caja de cambios planetaria de una sola etapa normalmente ofrece relaciones de reducción entre 3:1 y 10:1. Este rango es suficiente para aplicaciones que requieren una reducción moderada de la velocidad con alta eficiencia.

En contraste, cajas de cambios planetarias de etapas múltiples puede lograr proporciones mucho más altas (hasta 1000:1 o más) conectando en cascada múltiples conjuntos planetarios dentro de una sola carcasa. Cada etapa multiplica la reducción, lo que permite velocidades de salida muy bajas desde un motor de entrada de alta velocidad.

• Tamaño, peso y reacción

Las cajas de engranajes planetarios de una sola etapa son más cortas, más livianas y tienen una inercia rotacional más baja, lo que las hace ideales para aplicaciones dinámicas como sistemas de recogida y colocación servoaccionados donde la aceleración rápida es clave. También suelen ofrecer un menor juego, crucial para la precisión del posicionamiento.

Las cajas de cambios de etapas múltiples son más largas y pesadas debido a los juegos de engranajes y soportes adicionales. Si bien la fabricación moderna puede mantener un juego bajo, cada etapa agregada introduce un potencial de error angular acumulativo.

Sin embargo, los diseños avanzados de etapas múltiples a menudo integran rodamientos de rodillos transversales o pasadores planetarios precargados para mantener la rigidez y minimizar la deflexión bajo carga.

• Capacidad de par y distribución de carga

Ambas configuraciones distribuyen la carga entre múltiples engranajes planetarios, lo que mejora la durabilidad, pero las cajas de engranajes de etapas múltiples pueden transmitir un par de salida más alto a velocidades ultrabajas, lo que las hace adecuadas para tareas pesadas como extrusoras, cabrestantes o transmisiones.

Las versiones de una sola etapa destacan en escenarios de alta velocidad y torque medio donde la capacidad de respuesta importa más que la fuerza extrema.

Vale la pena señalar que la primera etapa en un sistema de múltiples etapas a menudo maneja la velocidad de entrada más alta y debe diseñarse para resistir la fatiga, mientras que la etapa final soporta el par de salida máximo.

• Costo y mantenimiento

Las cajas de cambios de una sola etapa son menos costosas de fabricar y mantener debido a que tienen menos componentes y un montaje más sencillo.

Las unidades de múltiples etapas implican tolerancias más estrictas, más piezas y rutas de lubricación complejas, lo que aumenta tanto el costo inicial como la posible complejidad del servicio.

La caja de cambios planetaria de múltiples etapas tiene ventajas significativas.

• Mayor par

Las cajas de cambios planetarias de una sola etapa están limitadas por su estructura y relación de velocidad, lo que resulta en un par de salida limitado. Sin embargo, las cajas de cambios planetarias de etapas múltiples logran una amplificación progresiva del par a través de dos o tres etapas de transmisión planetaria conectadas en serie. Por ejemplo, después de que la primera etapa logra una relación de reducción de 5:1, la segunda etapa puede lograr una relación de reducción de 4:1, lo que da como resultado una relación de velocidad total de 20:1 y un aumento de 20 veces en el par de salida.

Este alto par también aumenta su capacidad de carga, lo que permite que las cajas de engranajes planetarios de etapas múltiples manejen las demandas de carga extremas de campos como maquinaria minera, plataformas de perforación sin zanjas y generación de energía eólica.

Se puede lograr una alta relación de reducción sin un dispositivo de transmisión externo.

En algunas aplicaciones de transmisión, lograr una relación de reducción grande a menudo requiere conectar una caja de cambios planetaria de una sola etapa y un reductor de tornillo sin fin en serie. Sin embargo, con un reductor planetario de varias etapas, este método de conexión tradicional ya no es necesario. Esto se debe a que la caja de cambios planetaria de múltiples etapas integra múltiples etapas de transmisión, lo que permite altas relaciones de reducción de 20:1 a 100:1 en un espacio compacto, satisfaciendo las necesidades de aplicaciones que requieren grandes relaciones de reducción.

• Mayor eficiencia de transmisión y baja pérdida de energía.

En comparación con los reductores de tornillo sin fin, las cajas de engranajes planetarias de etapas múltiples pueden mantener una eficiencia general del 94 % al 96 % incluso después de dos etapas de transmisión. Según la física, una mayor eficiencia significa menos pérdida de energía; por lo tanto, las cajas de engranajes planetarios de etapas múltiples pueden reducir significativamente los costos operativos.

• Distribución de energía para un funcionamiento más suave

Cajas de cambios planetarias cuentan con distribución de energía, y las cajas de cambios planetarias de etapas múltiples encarnan perfectamente esta característica. En una caja de cambios planetaria de etapas múltiples, la potencia de entrada se distribuye uniformemente entre múltiples engranajes planetarios, lo que reduce efectivamente la carga, la vibración y el ruido de un solo diente, lo que resulta en un funcionamiento más suave.

Casos de aplicación de los reductores planetarios multietapa de SGR

Las cajas de engranajes planetarios de etapas múltiples de SGR están fabricadas con acero de aleación 20CrMnTi mediante procesos de rectificado de engranajes de precisión de cementación y enfriamiento. La superficie del diente tiene alta dureza y fuerte resistencia al desgaste, lo que garantiza que pueda mantener un juego bajo incluso en condiciones de carga completa, cumpliendo con los requisitos de servocontrol y posicionamiento de precisión.

Las cajas de engranajes planetarios multietapa de SGR se han aplicado en múltiples escenarios industriales de alta gama. En proyectos de plataformas de perforación direccional horizontal sin zanjas, los reductores planetarios de dos etapas de SGR, con su rendimiento superior de una relación de velocidad de 45:1 y un par de salida de 280.000 Nm, operan de manera estable en condiciones de operación continua con un bajo aumento de temperatura, mejorando significativamente la confiabilidad general y la eficiencia de construcción de la máquina. Esto les ha valido un gran reconocimiento por parte de los clientes y les ha ayudado a lograr una perforación eficiente en formaciones geológicas complejas.

En resumen, las cajas de cambios planetarias de etapas múltiples, con su potente par, transmisión eficiente y estructura confiable, respaldan el funcionamiento continuo de equipos industriales pesados. Impulsadas por la tendencia de fabricación hacia la alta calidad, la alta eficiencia y el bajo consumo de energía, las cajas de cambios planetarias multietapa se están convirtiendo en la solución de transmisión preferida para un número cada vez mayor de equipos de alta gama.

Correo electrónico: export@sgr.com.cn

Whatsapp: 86 188 1807 0282

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