Qu'est-ce qu'un réducteur planétaire et comment fonctionne-t-il ?

Les réducteurs planétaires sont des réducteurs largement utilisés dans la technologie d'entraînement industriel en raison de leur conception compacte et de leurs applications polyvalentes. Étant donné que les engrenages planétaires ne sont pas montés en position stationnaire, ils effectuent des mouvements orbitaux. C'est pourquoi un réducteur planétaire est également introduit comme un réducteur épicycloïdal.

Bases des réducteurs planétaires

La réducteur planétaire se compose d'un engrenage planétaire, des engrenages planétaires, une couronne dentée et un transporteur. L'arbre d'entrée entraîne le planétaire pour le faire tourner. Les engrenages planétaires engrènent avec le planétaire et tournent sur leurs axes lorsque le planétaire tourne. L'engrenage planétaire engage également la couronne dentée fixe, provoquant la rotation des engrenages planétaires autour de l'engrenage solaire. Le support maintient les engrenages planétaires ensemble et définit leur espacement. Il tourne avec les engrenages planétaires et se combine avec l'arbre de sortie.

La disposition et la trajectoire des engrenages peuvent être comparées à notre système planétaire-solaire, où les planètes tournent autour du soleil, d'où le nom du réducteur planétaire.

Le nombre d'engrenages planétaires n'est pas fixe, mais dans les applications industrielles, il est d'au moins trois. À mesure que le nombre d'engrenages planétaires augmente, en répartissant la charge sur un plus grand nombre de mailles de dents, la quantité de couple pouvant être transmise peut être augmentée.

Caractéristiques des réducteurs planétaires

Étant donné que les réducteurs planétaires contiennent plusieurs engrenages planétaires, plusieurs dents s'engrènent simultanément pendant le fonctionnement. Cette répartition de puissance garantit un rendement plus élevé que les autres types d'engrenages et permet donc également un couple transmissible plus élevé avec une conception plus compacte.

Le rapport de démultiplication d'un réducteur planétaire est déterminé par le rapport entre la couronne dentée et le planétaire. Si la taille de la couronne reste la même, vous pouvez modifier le rapport de démultiplication en modifiant le nombre de dents du planétaire et du planétaire. Plus le planétaire que vous choisissez est petit, plus le rapport de démultiplication sera grand. Dans la discussion mathématique, le rapport de transmission le plus bas est de 3 : 1 et le plus grand est de 10 : 1. À des rapports inférieurs à 3, le planétaire devient trop grand pour les engrenages planétaires. Le planétaire devient trop petit et le couple diminue au-delà de 10. Toutefois, si des rapports plus élevés sont nécessaires, plusieurs trains épicycloïdaux peuvent être disposés successivement dans une même couronne ou dans deux couronnes fixes. Une telle constellation est alors appelée engrenage planétaire à plusieurs étages. Les réducteurs planétaires conviennent à la rotation dans le sens inverse des aiguilles d'une montre et dans le sens des aiguilles d'une montre, ainsi qu'au fonctionnement continu, alternatif et intermittent.

Types de réducteurs planétaires

1. Roue motrice

Le planétaire entraîne les engrenages planétaires environnants qui sont maintenus dans un support dans la boîte de vitesses d'entraînement des roues. Les engrenages planétaires font tourner la couronne extérieure lorsque le planétaire est entraîné. Il est possible de monter les roues sur le carter de la boîte de vitesses. En montant les roues directement sur la boîte de vitesses, la taille de l'ensemble peut être réduite au minimum.

2. Sortie d'arbre

Le planétaire entraîne les engrenages planétaires environnants qui sont logés dans un support rotatif dans une boîte de vitesses à arbre d'entraînement. Le carter de la boîte de vitesses est fixé directement sur la machine et la sortie est un arbre rotatif.

3. Sortie de broche

Le principe de fonctionnement du réducteur planétaire à sortie de broche est similaire à celui de la sortie d'arbre, bien que la sortie soit fournie sous forme de bride.

Avantages des réducteurs planétaires

Les réducteurs planétaires ont des arbres d'entrée et de sortie alignés coaxialement. Ce type d'assemblage permet aux réducteurs planétaires d'être compacts. Ils transmettent un couple élevé dans une conception compacte, avec une densité de couple élevée et un faible jeu. La conception simple constitue un moyen efficace et efficient de transférer la puissance du moteur à la sortie. Environ 97 % de l’énergie d’entrée est transférée en sortie. Ils peuvent atteindre des rapports de démultiplication élevés qui permettent d’importantes réductions de vitesse. Ils ont une rigidité appropriée et un faible bruit. Avec une meilleure répartition de la charge, ils ont une durée de vie plus longue.

Graisse ou huile comme lubrifiant dans les réducteurs planétaires

L'ajout de lubrifiant réduira l'incidence des pannes du réducteur planétaire et prolongera la durée de vie de l'équipement. Malgré la précision avec laquelle un réducteur planétaire est construit et assemblé, il contient souvent des pièces roulantes ou coulissantes. Si un engrenage planétaire est plus proche du planétaire que l'autre, les engrenages planétaires peuvent alors subir un certain déséquilibre, entraînant une usure et une défaillance accrues. Pour cette raison, chaque réducteur planétaire comprend un lubrifiant pour maintenir le bon fonctionnement des engrenages et prévenir l'usure, qu'il s'agisse de graisse, d'huile ou de gel synthétique.

De plus, l'encombrement compact des engrenages planétaires entraîne une dissipation thermique élevée, de sorte que les applications fonctionnant à des vitesses très élevées ou bénéficiant de performances soutenues peuvent nécessiter un refroidissement. Et les lubrifiants présentent toujours un effet de refroidissement et réduisent le bruit ou les vibrations.

Applications des réducteurs planétaires

Les réducteurs planétaires sont largement utilisés dans les applications industrielles pour leurs nombreux avantages. Les engrenages planétaires peuvent gérer la conversion de vitesse et de couple dans les systèmes et machines électriques. Les réducteurs planétaires peuvent être connectés à tout type de moteurs, tels que des servomoteurs, des moteurs à courant continu ou des moteurs pas à pas. Bien entendu, l’utilisation des engrenages planétaires ne se limite pas aux applications industrielles, on les retrouve dans de nombreux domaines. Certains des domaines d'application peuvent être :