Qué son y cómo funcionan los reductores cicloidales
12 febrero 2024
Los reductores cicloidales son un elemento fundamental de la ingeniería mecánica, sobre todo en la transmisión de movimiento en diversos contextos industriales. Su construcción compacta y su flexibilidad operativa también los hacen adecuados para aplicaciones en espacios reducidos, lo que contribuye a incrementar la eficiencia de los sistemas de transmisión de potencia. Su versatilidad resulta decisiva en escenarios industriales variados y complejos, en los que la reducción de velocidad y la transmisión de movimiento requieren soluciones tecnológicamente avanzadas y fiables. Su innovador diseño se basa en un mecanismo de engranaje de rodillos, que ofrece ventajas significativas con respecto a los reductores tradicionales.
Antes de explorar las ventajas, descubramos el principio de funcionamiento de los reductores cicloidales. Constande cuatro componentes principales:
- un eje excéntrico que transmite el movimiento de entrada;
- un disco cicloide que se monta en el eje excéntrico;
- una corona cicloidal con la que engrana el disco cicloide;
- Un eje de salida.
El eje es impulsado por pernos que actúan sobre los orificios del disco cicloidal. La rotación del eje excéntrico provoca la rotación del disco cicloide, que engrana con la corona cicloidal. La rotación del disco inicia el movimiento de los pernos en los orificios del disco cicloidal. Este acoplamiento de orificio y perno permite la rotación del eje de salida. La velocidad de rotación de este último se define por la relación de transmisión i=z1/z1+z2i, siendo z1 el número de rodillos del disco cicloidal y z2 el número de lóbulos de la corona.
La particularidad de los sistemas cicloidales reside en que también es posible obtener sistemas que funcionen con una diferencia de un solo diente. Como resultado, pueden alcanzarse ratios de reducción muy elevados.
Diferencias entre reductores cicloidales y planetarios
En general, los reductores planetarios se utilizan para conseguir una mayor reducción en un espacio más limitado que un reductor de engranajes en cascada. En una etapa de reducción epicicloidal o planetaria, con igual número de dientes entre el piñón y la corona, se obtienen ratios más altos a favor del epicicloidal, en comparación con un engranaje en cascada, que alcanzan incluso un +20 %.
En la reducción epicicloidal, los engranajes tienen múltiples interconexiones, a diferencia de lo que ocurre en una reducción con engranajes paralelos, donde el engranaje es único. Con la misma cantidad de par que transmitir, esto se traduce en menores fuerzas sobre los dientes y, por tanto, con las mismas fuerzas unitarias, los engranajes planetarios requieren dimensiones más reducidas.
Por otro lado, los reductores cicloidales ofrecen mejores resultados en términos de par transmitido que incluso los reductores planetarios. La carga es absorbida por un mayor número de pernos/rodillos y lóbulos cicloidales, a diferencia de los reductores planetarios u ordinarios, en los que solo hay 1 o 2 dientes que absorben el esfuerzo cortante interno.
Debido a los esfuerzos internos de compresión (no de cizallamiento) y a un factor de solapamiento entre los elementos rodantes de hasta el 70 % de las superficies principales en contacto al mismo tiempo, se pueden transmitir pares más elevados que con los engranajes planetarios.
En resumen, los reductores cicloidales son componentes mecánicos sofisticados que utilizan un movimiento planetario inteligente para ofrecer una reducción de velocidad precisa y eficaz. Su presencia en diversas industrias contribuye de manera significativa a la optimización del rendimiento y la fiabilidad de los sistemas mecánicos.
Contribución experimental de Stagnoli a los reductores cicloides
Desde hace algún tiempo, nuestra empresa viene realizando estudios sobre los reductores cicloidales para comprender su uso y la viabilidad de la sustitución del metal en determinados componentes. Gracias a la investigación sobre materiales plásticos cada vez más eficaces y a los conocimientos sobre cómo procesarlos, estamos trabajando para alcanzar este objetivo y ofrecer soluciones cada vez más innovadoras.
Nuestro departamento de investigación y desarrollo ya ha diseñado y prototipado algunas muestras que están siendo sometidas a pruebas preliminares en estas semanas. Somos conscientes de que será un desafío arduo transformar estos reductores o partes de ellos en tecnopolímero, pero, como es bien sabido, los retos considerados imposibles son los que más satisfacciones nos han dado en el pasado.
¿Quieres recibir más información sobre reductores cicloidales? Ponte en contacto con Stagnoli.
