La comparaison et les avantages des réducteurs planétaires à un et plusieurs étages

Les réducteurs planétaires sont largement utilisés dans l'automatisation industrielle, la robotique, l'aérospatiale et la machinerie lourde en raison de leur densité de couple élevée, de leur conception compacte et de leur excellente répartition de la charge. Parmi les différentes configurations, mono-étage et réducteurs planétaires à plusieurs étages sont les deux types les plus courants.

Si les réducteurs à engrenages planétaires sont « le meilleur des meilleurs », alors parmi la famille des réducteurs à engrenages planétaires, les réducteurs à engrenages planétaires à plusieurs étages sont la « centrale » grâce à leur excellente capacité de sortie de couple, leur large plage de rapports de réduction et leur bon fonctionnement.

La comparaison entre le réducteur planétaire à un ou plusieurs étages

Je vais comparer le singe et réducteur planétaire à plusieurs étages sous les 3 aspects.

• Rapport de transmission et réduction de vitesse

Un réducteur planétaire à un étage offre généralement des rapports de réduction compris entre 3:1 et 10:1. Cette plage est suffisante pour les applications nécessitant une réduction de vitesse modérée avec un rendement élevé.

En revanche, réducteurs planétaires à plusieurs étages peut atteindre des ratios beaucoup plus élevés, jusqu'à 1 000 : 1 ou plus, en mettant en cascade plusieurs ensembles planétaires dans un seul boîtier. Chaque étage multiplie la réduction, permettant des vitesses de sortie très faibles à partir d'un moteur d'entrée à grande vitesse.

• Taille, poids et jeu

Les réducteurs planétaires à un étage sont plus courts, plus légers et ont une inertie de rotation plus faible, ce qui les rend idéaux pour les applications dynamiques telles que les systèmes de prise et de placement servocommandés où une accélération rapide est essentielle. Ils offrent également généralement un jeu plus faible, crucial pour la précision du positionnement.

Les boîtes de vitesses à plusieurs étages sont plus longues et plus lourdes en raison des jeux d'engrenages et des supports supplémentaires. Même si la fabrication moderne permet de maintenir un jeu faible, chaque étape supplémentaire introduit un risque d'erreur angulaire cumulée.

Cependant, les conceptions avancées à plusieurs étages intègrent souvent des roulements à rouleaux croisés ou des axes planétaires préchargés pour maintenir la rigidité et minimiser la déflexion sous charge.

• Capacité de couple et répartition de la charge

Les deux configurations répartissent la charge sur plusieurs engrenages planétaires, améliorant ainsi la durabilité, mais les boîtes de vitesses à plusieurs étages peuvent transmettre un couple de sortie plus élevé à des vitesses ultra-faibles, ce qui les rend adaptées aux tâches lourdes telles que les extrudeuses, les treuils ou les entraînements de rotation.

Les versions à un étage excellent dans les scénarios à grande vitesse et à couple moyen où la réactivité compte plus que la force extrême.

Il convient de noter que le premier étage d'un système à plusieurs étages gère souvent la vitesse d'entrée la plus élevée et doit être conçu pour résister à la fatigue, tandis que l'étage final supporte le couple de sortie maximal.

• Coût et entretien

Les boîtes de vitesses à un étage sont moins coûteuses à fabriquer et à entretenir en raison du nombre réduit de composants et d'un assemblage plus simple.

Les unités à plusieurs étages impliquent des tolérances plus strictes, davantage de pièces et des chemins de lubrification complexes, augmentant à la fois le coût initial et la complexité potentielle du service.

Les réducteurs planétaires à plusieurs étages présentent des avantages significatifs

• Plus de couple

Les réducteurs planétaires à un étage sont limités par leur structure et leur rapport de vitesse, ce qui entraîne un couple de sortie limité. Les réducteurs planétaires à plusieurs étages, cependant, obtiennent une amplification progressive du couple grâce à deux ou trois étages de transmission planétaire connectés en série. Par exemple, une fois que le premier étage a atteint un rapport de réduction de 5 : 1, le deuxième étage peut atteindre un rapport de réduction de 4 : 1, ce qui entraîne un rapport de vitesse total de 20 : 1 et une multiplication par 20 du couple de sortie.

Ce couple élevé augmente également sa capacité de charge, permettant aux réducteurs planétaires à plusieurs étages de gérer les demandes de charge extrêmes de domaines tels que les machines minières, les appareils de forage sans tranchée et la production d'énergie éolienne.

Un rapport de réduction élevé peut être obtenu sans dispositif de transmission externe.

Dans certaines applications de transmission, l'obtention d'un rapport de réduction élevé nécessite souvent de connecter en série un réducteur planétaire à un étage et un réducteur à vis sans fin. Cependant, avec un réducteur planétaire à plusieurs étages, cette méthode de connexion traditionnelle n'est plus nécessaire. En effet, le réducteur planétaire à plusieurs étages intègre plusieurs étages de transmission, permettant des rapports de réduction élevés de 20 : 1 à 100 : 1 dans un espace compact, répondant ainsi aux besoins des applications nécessitant des rapports de réduction élevés.

• Efficacité de transmission plus élevée et faible perte d'énergie.

Par rapport aux réducteurs à vis sans fin, les réducteurs planétaires à plusieurs étages peuvent maintenir un rendement global de 94 % à 96 % même après deux étages de transmission. Selon la physique, un rendement plus élevé signifie moins de perte d’énergie ; par conséquent, les réducteurs planétaires à plusieurs étages peuvent réduire considérablement les coûts d'exploitation.

• Distribution d'énergie pour un fonctionnement plus fluide

Réducteurs planétaires sont dotés d'une distribution de puissance et de boîtes de vitesses planétaires à plusieurs étages incarnent parfaitement cette caractéristique. Dans un réducteur planétaire à plusieurs étages, la puissance d'entrée est répartie uniformément sur plusieurs engrenages planétaires, réduisant efficacement la charge, les vibrations et le bruit sur une seule dent, ce qui se traduit par un fonctionnement plus fluide.

Cas d'application des réducteurs planétaires multi-étages de SGR

Les réducteurs planétaires à plusieurs étages de SGR sont fabriqués en acier allié 20CrMnTi grâce à des processus de meulage d'engrenages de précision de carburation et de trempe. La surface de la dent a une dureté élevée et une forte résistance à l'usure, garantissant qu'elle peut maintenir un faible jeu même dans des conditions de pleine charge, répondant aux exigences de servocommande et de positionnement de précision.

Les réducteurs planétaires à plusieurs étages de SGR ont été appliqués dans plusieurs scénarios industriels haut de gamme. Dans les projets d'appareils de forage directionnel horizontal sans tranchée, les réducteurs planétaires à deux étages de SGR, avec leurs performances supérieures d'un rapport de vitesse de 45:1 et un couple de sortie de 280 000 Nm, fonctionnent de manière stable dans des conditions de fonctionnement continu avec une faible élévation de température, améliorant considérablement la fiabilité globale et l'efficacité de construction de la machine. Cela leur a valu une grande reconnaissance de la part des clients et les a aidés à réaliser des forages efficaces dans des formations géologiques complexes.

En résumé, les réducteurs planétaires à plusieurs étages, avec leur couple puissant, leur transmission efficace et leur structure fiable, prennent en charge le fonctionnement continu des équipements industriels lourds. Poussés par la tendance de fabrication vers une haute qualité, un rendement élevé et une faible consommation d'énergie, les réducteurs planétaires à plusieurs étages deviennent la solution de transmission privilégiée pour un nombre croissant d'équipements haut de gamme.

Courriel : export@sgr.com.cn

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