El reductor de engranajes está diseñado para cambiar la frecuencia y la dirección de rotación del eje. Transfiere potencia del motor a la unidad de máquina deseada, que opera según el principio de movimiento rotacional. En cualquier unidad de potencia, puede encontrar cajas de cambios de diferentes tipos, según su diseño y propósito.
Aplicación de engranajes
El ámbito de aplicación de los reductores es amplio: desde miniaccionamientos en equipos médicos hasta centrales eléctricas de valor de fábrica. Han encontrado un lugar en la agricultura, la metalurgia, la industria del carbón, la ingeniería mecánica, el transporte marítimo y los automóviles. Los reductores de engranajes funcionan en diferentes condiciones climáticas: en interiores, exteriores, con calor, con frío e incluso en condiciones árticas.
El uso de sistemas de engranajes se debe no solo a la capacidad de cambiar la dirección de movimiento del eje. Con la ayuda de engranajes, la velocidad de rotación aumenta y disminuye, el par en el eje cambia (aumenta más a menudo).
Clasificación por diseño
Hay tres tipos de cajas de engranajes según el principio de transferencia de energía: tornillo sin fin, rueda y onda. Según el tipo de disposición y las piezas utilizadas, se distinguen los reductores de tornillo sin fin, de cadena y de engranajes. A menudo hay opciones híbridas. Su diseño combina engranajes y transmisiones por cadena al mismo tiempo.
Los mecanismos basados en engranajes están disponibles en dos tipos: con engranajes cilíndricos y cónicos, según la forma del elemento de trabajo. Estos últimos transmiten la rotación en un ángulo de 90 ° con respecto al eje del motor.
Diseño y características
El diseño de cualquier caja de cambios es simple: es un conjunto de engranajes, ejes, cojinetes con un sistema de lubricación instalado en una carcasa cerrada común. Los dispositivos de transmisión híbridos son más complejos: las cadenas, las transmisiones por correa y los gusanos se colocan en su carcasa. El sistema de engranajes y ejes constituye un tren de engranajes, y cada par de ellos en una carcasa determina el número de relaciones de transmisión. En los reductores de cadena de engranajes, la cadena con dos estrellas es una etapa adicional.
Las principales características de cualquier caja de cambios son su eficiencia, número de pasos y relaciones de transmisión. La eficiencia depende de la relación de potencia en el eje de entrada y salida. Los engranajes cilíndricos tienen la mayor eficiencia, ya que son los más simples con una mínima pérdida de potencia. La relación de transmisión se mide por la relación de las velocidades de rotación de los ejes en la entrada y salida del mecanismo, y para cada etapa, los números propios se calculan de acuerdo con el mismoprincipio.
La combinación de pares de engranajes de diferentes velocidades de rotación y su número en una carcasa le permite obtener las características especificadas en el eje de salida: potencia, velocidad de rotación y dirección.
Características del dispositivo cilíndrico
El reductor de engranajes rectos es el tipo más común utilizado en ingeniería, metalurgia y agricultura. Los engranajes rectos y helicoidales son estructuralmente simples y confiables, fáciles de operar. Su diseño, si es necesario, se vuelve más complicado y se vuelve reversible, para uso en automóviles o equipos de jardín.
El engranaje recto tiene una eficiencia del 98-99 % y baja generación de calor. Al mismo tiempo, los engranajes pueden transmitir alta potencia al nodo objetivo del mecanismo.
Los reductores rectos están disponibles tanto para uso industrial como privado. Puede comprar una caja de cambios que se vende por separado y usarla en cualquier dispositivo casero.
La desventaja del dispositivo cilíndrico de engranajes es la complejidad del mantenimiento en comparación con las transmisiones por cadena de la misma potencia y el alto nivel de ruido durante el funcionamiento.
Uso doméstico
El engranaje de reducción de engranajes para dispositivos de baja potencia (hasta 10-15 caballos de fuerza), disponible en las tiendas, se usa activamente en equipos de jardinería, en motocultivadores, sembradoras. Artesanos involucrados en la mecanización del trabajo, con la ayuda de compra olas cajas de cambios caseras hacen tractores de empuje para arar el jardín. Esta es una de las aplicaciones comunes del reductor en el hogar, además de los automóviles.
Motobloques con engranajes
Motoblock con reductor de engranajes está diseñado para arar y cultivar la tierra de un área pequeña. Dependiendo del tamaño de la parcela, se selecciona la potencia de un arado mecánico, alcanzando los 10-15 hp. con. El funcionamiento de un mecanismo de tal potencia es imposible en una transmisión por correa o cadena. Después de todo, los engranajes pueden soportar cargas mucho mayores.
El engranaje reductor montado en potentes tractores de empuje puede fabricarse independientemente a partir de repuestos de diferenciales y cajas de cambios de automóviles o comprarse en una tienda a partir de una serie de productos para fines de jardinería.
Las empresas "Mobil-K" o CJSC "Krasny Oktyabr - Neva" producen cajas de cambios de engranajes rectos para la transmisión de bloques de motor de ensamblaje ruso. Estos dispositivos se fabrican como repuestos para cultivadores, por lo que no siempre son intercambiables. Esto limita su instalación en otro modelo de tractor de empuje.
Los motobloques con reductor de engranajes y embrague de disco han ganado popularidad debido al cambio de marchas sin detener la polea. Pero esos diseños son más complicados y más caros.
Los más comunes son los reductores en baño de aceite herméticamente cerrados con carcasas de aluminio. Debido a su bajo peso y diseño simple, tales mecanismos prácticamente no requieren mantenimiento. Hay modelos no separables que al salirlas formaciones cambian y no se pueden reparar.
Montaje automático
Algunos modelos de cajas de engranajes se venden a un precio alto: 11-18 mil rublos, por lo que los propietarios de jardines a menudo preguntan cómo hacer un reductor de engranajes en un taller casero.
Para la fabricación de una unidad de transmisión artesanal para un tractor de empuje, necesita una máquina de soldar, una sierra para metales, un martillo, alicates, un taladro eléctrico, destornilladores y otras herramientas. Los componentes son ejes y engranajes de cajas de cambios de automóviles o antiguas motosierras soviéticas tipo Druzhba.
La parte más compleja del mecanismo de engranajes es la carcasa. Por regla general, los componentes prestados son incompatibles con las cajas de engranajes que se venden para los tractores de empuje. En este caso, hay dos opciones: use carcasas prefabricadas de cajas de engranajes o hágalas usted mismo con dos placas gruesas con orificios para ejes con cojinetes.
El cuerpo está marcado a lo largo de los ejes en relación con el engranaje de dos o tres etapas ensamblado y está preparado para presionar los cojinetes en orificios reforzados con pasadores anchos. Luego el cuerpo se sella y se llena de aceite. El eje de salida de la caja de cambios resultante se conecta a la polea del tractor de empuje y el eje de entrada al motor.
