O princípio de transmissão e as precauções de uso de uma transmissão continuamente variável com disco cônico planetário (caixa de câmbio variadora).

O planetário mecânico o variador de disco cônico planetário é um dispositivo sofisticado de transmissão continuamente variável. Ele permite alterações contínuas e suaves da velocidade de saída dentro de uma faixa predeterminada por meio de ajuste mecânico, mantendo constante a velocidade de entrada. Seu princípio fundamental não se baseia nas tradicionais mudanças de relação de transmissão por engrenagens, mas sim na variação contínua do raio de contato na transmissão por fricção.

A estrutura principal desta transmissão inclui um eixo de entrada, um eixo de saída e um mecanismo de disco cônico planetário. O eixo de entrada está conectado a um disco cônico solar motorizado. O disco cônico solar possui tipicamente uma superfície de fricção cônica côncava. Ao redor do disco cônico solar, vários engrenagens cônicas planetárias estão distribuídos uniformemente. Essas engrenagens cônicas planetárias possuem formato bicônico, com suas duas superfícies cônicas em contato, respectivamente, com a superfície cônica interna do disco cônico solar e com a superfície cônica interna de um anel de pressão axialmente móvel (ou anel de saída). Apoiadas por uma gaiola ou suporte planetário, as engrenagens cônicas planetárias podem girar em torno de seu próprio eixo e também realizar movimento de rotação no interior da cavidade formada pelo disco cônico solar e pelo anel de pressão.

O processo de mudança de velocidade é uma ação mecânica de coordenação precisa. Quando precisamos alterar a velocidade de saída, acionamos o parafuso regulador de velocidade para girar por meio de um volante externo ou de um mecanismo regulador de velocidade. Esse parafuso empurra a porca reguladora de velocidade, provocando um deslocamento axial. O movimento dessa porca, por meio de um conjunto de rolamentos de empuxo ou de mecanismos de ligação, transmite e modifica, por fim, a posição angular da came reguladora de velocidade ou da placa oscilante. Essa alteração no ângulo da came força todos os engrenagens cônicas planetárias a inclinarem-se sincronicamente, ou seja, a mudarem o ângulo entre seus eixos e o eixo do disco cônico solar.

A alteração do ângulo de inclinação das engrenagens cônicas planetárias é a chave física para sua variação de velocidade. Quando o disco cônico planetário está em um ângulo de inclinação específico, o raio efetivo do seu ponto de contato com o disco cônico solar é fixo. Esse raio, medido a partir do ponto de contato até o centro de rotação do disco cônico solar, constitui o raio de entrada da transmissão. Simultaneamente, o raio do ponto de contato entre o disco cônico planetário e o anel externo de pressão constitui o raio de saída da transmissão. Isso equivale a variar continuamente a relação entre os raios de transmissão do lado motor (disco cônico solar) e do lado movido (anel de pressão), ou seja, a relação de transmissão.

Especificamente, quando o mecanismo de ajuste inclina a engrenagem cônica planetária em uma determinada direção, seu ponto de contato com o disco cônico solar desloca-se para a extremidade maior do disco cônico solar (aumentando o raio de entrada), enquanto seu ponto de contato com o anel de pressão desloca-se para a extremidade menor do anel de pressão (diminuindo o raio de saída). De acordo com a fórmula da relação de transmissão (velocidade de saída / velocidade de entrada ≈ raio de entrada / raio de saída), a relação de transmissão aumenta e a velocidade de saída diminui. Inversamente, quando a engrenagem cônica planetária se inclina na direção oposta, o raio de entrada diminui e o raio de saída aumenta, a relação de transmissão diminui e a velocidade de saída aumenta. Durante todo o processo de ajuste, o percurso de transmissão de potência é contínuo: o eixo de entrada aciona a rotação do disco cônico solar, que, por sua vez, aciona a rotação da engrenagem cônica planetária por atrito. A engrenagem cônica planetária, então, aciona a rotação do anel de pressão por atrito, e o anel de pressão transmite, finalmente, a potência ao eixo de saída.

Ao utilizar este tipo de redutor de velocidade, os procedimentos operacionais devem ser rigorosamente seguidos para garantir sua vida útil. Primeiro, é absolutamente proibida a sobrecarga. A sobrecarga causará imediatamente um deslizamento severo, e a alta temperatura instantânea pode queimar as superfícies de fricção do disco cônico e da roda cônica, provocando danos permanentes. A carga deve sempre permanecer abaixo do valor de torque nominal. Segundo, o ajuste de velocidade deve ser realizado enquanto a máquina estiver em funcionamento. As operações de ajuste de velocidade devem ser executadas com o eixo de entrada em rotação. Girar forçadamente a manopla de ajuste de velocidade com a máquina parada causará desgaste severo ou até mesmo travamento do mecanismo de ajuste da roda cônica planetária, resultando em falha do equipamento. Os ajustes devem ser feitos lentamente e de forma uniforme, girando-se a manopla. Terceiro, garanta lubrificação adequada e apropriada. Deve ser utilizado o óleo lubrificante especial especificado pelo fabricante. Esse óleo lubrificante não apenas lubrifica os rolamentos e engrenagens, mas seu coeficiente específico de atrito também é fundamental para assegurar a estabilidade do torque transmitido pelos pares de fricção. Verifique regularmente o nível de óleo e troque-o conforme o ciclo prescrito, a fim de manter seu desempenho lubrificante e de refrigeração. Quarto, preste atenção ao monitoramento operacional e à manutenção diária. Durante a operação, observe atentamente a presença de ruídos anormais e verifique se a temperatura do redutor está dentro da faixa normal. Inspeccione periodicamente se todos os elementos de fixação estão soltos. Para equipamentos que operam por longos períodos, verifique regularmente, conforme o manual de manutenção, o desgaste das engrenagens cônicas planetárias e dos discos de fricção, substituindo prontamente as peças desgastadas.

Em resumo, o variador mecânico de discos cônicos planetários alcança a variação contínua de velocidade ajustando com precisão o ângulo de inclinação das engrenagens cônicas planetárias, alterando assim continuamente o raio efetivo de contato da transmissão por fricção. Trata-se de um mecanismo clássico adequado para aplicações de média a baixa potência, nas quais se exige elevada suavidade na regulação de velocidade. Apenas mediante uma compreensão aprofundada dos princípios subjacentes à sua transmissão por fricção e à variação geométrica de velocidade, bem como a estrita observância dos requisitos relativos a carga, regulação de velocidade e lubrificação, os usuários poderão assegurar seu funcionamento confiável e obter desempenho ótimo.

Eu se desejar obter mais informações sobre redutores ou caixas de câmbio, entre em contato livremente com um engenheiro da WUMA. Se desejar obter mais informações sobre redutores ou caixas de câmbio, entre em contato livremente com um engenheiro da WUMA.