REDUCTORES DE VELOCIDAD VII.- Diferenciales planetarios

DIFERENCIALES A BASE DE ENGRANES PLANETARIOS.

INTRODUCCIÓN

En el artículo anterior dijimos que los engranajes planetarios tienen dos grados de libertad porque es necesario definir la velocidad de dos componentes (piñón central, corona o portador de engranes planetarios) para determinar la del tercero y que para tener una transmisión con relación de velocidades fija, sería necesario que uno de los componentes permaneciera detenido. Aunque hay una amplia gama de posibilidades de velocidad variable, en este artículo presentaremos solamente el sistema diferencial a base de doble corona.

Llamamos diferenciales a mecanismos que permiten un ajuste en la velocidad relativa entre dos ejes. Por ejemplo, la función de un diferencial automotriz es permitir la transmisión de la potencia del motor a las ruedas mientras que el auto sigue una trayectoria curva. En esta circunstancia, las ruedas que quedan en la parte interna de la curva recorren una menor distancia y, por lo tanto, giran a menor velocidad que las ruedas que van por fuera. El diferencial entonces, permite que el motor transmita su potencia a las ruedas que pueden girar a la misma velocidad cuando el vehículo va en línea recta y a velocidades diferentes cuando va en curva.

DIFERENCIALES A BASE DE DOBLE CORONA

Entre los diferenciales industriales más populares están los que constan de un piñón central con dos juegos de engranes planetarios y dos coronas. Si hacemos girar el piñón central mientras mantenemos fijas las dos coronas, es evidente que  los dos sistemas planetarios tendrían que girar juntos. De la misma manera, si hacemos girar uno de los portadores de engranes planetarios el otro portador tendrá que girar a la misma velocidad que el primero.

Pero si ahora dejamos que una de las coronas permanezca fija mientras hacemos que la otra gire un ángulo definido, provocaremos un desfasamiento entre el  eje de entrada y el de salida; y si en lugar de eso, hacemos que  la corona libre gire a velocidad constante, crearemos una diferencia permanente entre las velocidades de los dos ejes.

Estos mecanismos se pueden emplear cuando se requiere sincronización de diferentes partes de una máquina. Por ejemplo, en máquinas de empaque que requieren que dos partes se encuentren siempre en el mismo lugar, el diferencial puede hacer una ajuste pequeño en cuanto los sensores determinan que las partes están quedando fuera de fase; o, si el proceso es continuo, se pueden requerir ajustes de velocidad en una sección de la máquina para mantenerla en sincronización con el resto del proceso de empaque.

En el mercado se ofrecen estos mecanismos en paquetes compactos que incluyen los mecanismos de control manual o automático mediante un reductor de velocidad tipo corona-sinfín que controla la posición o la velocidad la corona libre.

CONCLUSIÓN

En este artículo hemos presentado únicamente un ejemplo dentro de una amplia gama de diferenciales que pueden obtenerse mediante el empleo de diversos arreglos de engranes planetarios. Estos sistemas representan una solución simple, compacta, eficiente y confiable para aplicaciones que requieren de control de la fase o de la diferencia entre las velocidades de dos ejes.