O que é um redutor de engrenagem?
Um redutor de engrenagem é um mecanismo pelo qual a saída de energia de um motor ou motor de alta velocidade é redirecionada para transformar outro componente mecânico em uma velocidade de rotação mais baixa e em um torque mais alto. Redutores de engrenagem são dispositivos que podem assumir várias formas. Eles também são chamados de caixas de câmbio ou câmbio de marchas e são transmissões simples. Os redutores de engrenagem também oferecem segurança mecânica, reduzindo a velocidade do equipamento rotativo. Na sua forma mais simples, a redução de marchas ocorre em relações definidas relacionadas a um valor característico dos componentes da engrenagem de entrada e saída.
O automóvel apresenta um exemplo comum de redução de marchas. Os motores de combustão interna devem operar em alta velocidade para manter a geração de energia suave. Quando o veículo é parado, diminuindo a velocidade ou viajando lentamente, a velocidade do motor, se aplicada diretamente às rodas, faria com que as rodas girassem ou o carro ganhasse velocidade ou até causasse a perda do controle da direção. Com o uso de um redutor de marchas, a energia pode ser usada para superar a inércia do veículo parado, diminuir o momento de um veículo em desaceleração ou permitir que cargas mais pesadas sejam rebocadas, mas a uma velocidade mais baixa.
Um redutor de engrenagem realiza a transformação de energia alterando a proporção da rotação de duas partes móveis. Em um relógio, engrenagens de tamanhos diferentes entram em contato diretamente em proporções fixas para alterar a taxa de movimento entre o eixo de rotação central e os vários ponteiros do relógio. Em uma bicicleta, uma alavanca empurra uma corrente entre rodas dentadas de tamanhos diferentes. Em um molinete ou guincho, um cinto alterna entre polias de diferentes diâmetros para controlar a velocidade com que uma carga é levantada à medida que ganha impulso. As relações de engrenagem são calculadas a partir das relações entre o número de dentes em cada engrenagem, o diâmetro das rodas dentadas ou o diâmetro das polias.
Um redutor de engrenagem mais avançado pode ser obtido permitindo que uma ou ambas as dimensões mecânicas variem sem realmente mudar as marchas. Em vez de um cilindro como uma polia, se for usada uma forma cônica, a correia pode subir ou descer o cone, alterando o diâmetro e, portanto, a relação de transmissão continuamente à medida que se move. Esse tipo de controle de marcha é chamado de transmissão continuamente variável (CVT). Veículos menores e mais baratos, como karts ou veículos que exigem apenas uma pequena faixa de velocidades, como tratores agrícolas, podem tirar proveito da simplicidade de uma CVT.
Em uma transmissão infinitamente variável (IVT), um CVT é combinado com um sistema de engrenagem epiciclica. Esse sistema, também conhecido como sistema planetário de engrenagens, inclui uma engrenagem central, chamada de sol, que se articula com duas ou mais engrenagens que giram em torno dele, chamadas de planetas. O planeta, por sua vez, engrena com os dentes voltados para dentro de um grande anel de engrenagem chamado anel.
O sol ou o anel são mantidos fixos. Os eixos de entrada e saída podem ser qualquer uma das três posições. Um apontador de lápis é um redutor de engrenagens planetárias chanfrado. Em equipamentos de construção pesada, os sistemas de engrenagens planetárias são usados para fornecer o alto torque necessário para mover essas máquinas.