O que é um motor de engrenagem (2023)?

A Doncen Motor se concentra no desenvolvimento e design de micro motores de engrenagem DC há 20 anos. Como pioneira na pesquisa e desenvolvimento de pequenos motores de engrenagem (potência ≤ 250 W) na China, compartilhamos como definimos um motor de engrenagem ou motores de engrenagem neste artigo.

1. O que é um motor de engrenagem

Um motor de engrenagem (motoredutor dc) é um motor elétrico (motor de escova dc, motor bldc, motor ac) combinado com um sistema de redução de transmissão por engrenagem （caixa de engrenagens） O eixo de saída do motor é conectado à engrenagem, e o rolamento fornece suporte, conforme mostrado abaixo. Os motores de engrenagem podem fornecer torque mais alto e velocidade mais baixa do que os motores elétricos.

2. Princípio de funcionamento do motor de engrenagem CC

O princípio de funcionamento do motoredutor pode ser dividido em duas partes.

1. Peça de motor DC – converte energia elétrica em energia mecânica para fazer o motor girar.
2. Peça da caixa de engrenagens – reduz a velocidade e aumenta o torque através da engrenagem.

Parte 1: Como um motor CC converte energia elétrica em energia mecânica

Os principais componentes de um motor CC são: estator e o rotor, e seu princípio de funcionamento é o seguinte:

Quando ligada, a bobina gera um campo magnético

• A corrente flui através dos enrolamentos do rotor (ou armadura), criando um campo magnético.
• Este campo magnético interage com o campo magnético fixo do estator, produzindo forças atrativas e repulsivas.

A força eletromagnética impulsiona a rotação do rotor

• Devido à ação do comutador, a direção da corrente muda continuamente, garantindo a rotação contínua do rotor.
• À medida que o rotor gira, a energia mecânica é transmitida através do eixo do motor.

Parte 2: Como o sistema de engrenagens reduz a velocidade e aumenta o torque

Os motores CC geralmente têm alta velocidade e baixo torque características. Para atender a diferentes requisitos de aplicação, um mecanismo de redução de engrenagem é usado.

Princípio da redução de engrenagem

• A caixa de velocidades é composta por várias engrenagens, geralmente engrenagens planetárias, engrenagens helicoidais ou engrenagens sem-fim.
• Ao usar um engrenagem maior para acionar uma engrenagem menor, o sistema alcança redução de velocidade e aumento de torque.

Mecanismo de aumento de torque

• Desde torque = força × raio, usando engrenagens maiores pode aumentar o torque de saída.
• Por exemplo, se a relação de transmissão for 1:10, a velocidade do motor é reduzida em 10 vezes, enquanto o torque é aumentado por 10 vezes (considerando perdas de eficiência).

3. Análise de mercado de motores de engrenagem

Motores de engrenagem estão entre os micromotores mais amplamente utilizados em vários setores. No século XXI, o rápido avanço da industrialização global e a ampla adoção de tecnologias de casas inteligentes impulsionaram significativamente o crescimento do mercado de motores de engrenagem. De acordo com Relatório da Technavio (Mercado de motores DC por tipo e geografia – Previsão e análise 2021-2025), o O mercado de motores DC está experimentando uma expansão constante e rápida.

No entanto, em muitas aplicações industriais, os engenheiros exigem soluções de microtransmissão de baixa velocidade e alto torque—uma demanda que os motores elétricos convencionais sozinhos não conseguem atender. Para resolver isso, as caixas de engrenagens são integradas aos motores elétricos para modificar suas características de desempenho. caixa de velocidades reduz a velocidade do motor enquanto aumenta seu torque, tornando-o adequado para aplicações de alta carga e acionamento de precisão. A combinação de um motor e caixa de velocidades é comumente referido como um “motor redutor.

4. Tipos e vantagens dos diferentes motoredutores

A classificação dos motores de engrenagem pode ser dividida em:

4.1 Motor de engrenagem reta

Método de redução: adota estrutura de redução de engrenagem de torre (conjunto de engrenagens de eixo paralelo de vários estágios).

Ele é composto por várias engrenagens retas empilhadas verticalmente, e o número de dentes de cada engrenagem aumenta passo a passo, e a redução é obtida por meio de engrenamento passo a passo.

A potência é transmitida ao pinhão do primeiro estágio através do eixo de entrada, depois à engrenagem maior, passo a passo, e finalmente enviada à extremidade de carga.

Prós	Contras
Simples e econômico	Barulhento
Manter alta eficiência em baixa taxa de velocidade	Baixa utilização de espaço
Posição do eixo de saída flexível	baixa eficiência em altas relações de transmissão

4.2 Motor de engrenagem planetária

Método de redução: é adotada estrutura de redução planetária (conjunto de engrenagens planetárias).

É constituído por uma central engrenagem solar (Sun Gear), múltiplo engrenagens planetárias (Planet Gears), um engrenagem de anel externo (Ring Gear) e um transportadora planetária.

A energia é fornecida pela engrenagem solar, as engrenagens planetárias giram em torno da engrenagem solar e giram, e a energia desacelerada é fornecida pelo suporte planetário.

Prós	Contras
Alta densidade de torque, suporta cargas de impacto.	Complexo
Compacto, ideal para espaços apertados.	Expansivo
Alta eficiência (90%~95%), bidirecional.

4.1.3 Motor de engrenagem sem-fim

Método de redução: É adotada estrutura de redução de engrenagem sem-fim.

Consiste em um minhoca (parte ativa em forma de parafuso) e uma roda de sem-fim (peça acionada em forma de engrenagem helicoidal) e os dois eixos são escalonados em 90 graus.

Os dentes helicoidais do sem-fim engrenam com a roda sem-fim, e uma grande taxa de redução pode ser alcançada por meio de uma transmissão de estágio único.

Prós	Contras
Autobloqueio	Baixa eficiência
a taxa de redução de estágio único pode atingir 5:1~100:1	Transmissão unidirecional
Baixo ruído	Fácil quebrado

Artigo classificado:O que é um motor de engrenagem sem-fim

5. Aplicação do motor de engrenagem CC

Os motoredutores são frequentemente utilizados em espaços fechados, tamanho pequeno, alto torque, baixa velocidade aplicações. O design do motoredutor é mais compacto, com menor ruído e mais economia de energia. A Doncen Motor descobriu que nossos clientes tendem a usá-lo nas seguintes aplicações.