Caja de engranajes planetarios helicoidales de ángulo recto de precisión EP-TMR

Cuando un eje de la máquina debe girar 90° entre el servomotor y la carga, el enfoque convencional es una caja de engranajes cónicos de ángulo recto externa o un reductor de tornillo sin fin atornillado a una caja de engranajes estándar. Ambos introducen componentes adicionales, fuentes adicionales de juego y pérdidas de eficiencia. EP-TMR Integra el engranaje cónico espiral de 90° y la reducción planetaria helicoidal en una única carcasa sellada. Siete tamaños de bastidor (0,42–220 mm) cubren pares de salida de 17 N·m a 2000 N·m con relaciones de engranajes de i=3 a i=200 en configuraciones de una y dos etapas. La dirección de entrada del motor (izquierda, derecha, arriba o abajo) está fijada de fábrica, por lo que debe especificarse la dirección correcta al realizar el pedido.

Reductor planetario helicoidal de ángulo recto · Cambio de dirección de 90° mediante engranajes cónicos espirales · Adaptador universal para servomotores · Stock en almacén de Corea

Agregar un reductor de engranajes cónicos de ángulo recto a una caja de engranajes planetarios estándar implica una segunda carcasa, un segundo sistema de rodamientos, un segundo requisito de lubricación y una segunda fuente de holgura. El sistema EP-TMR integra tanto la reducción planetaria helicoidal como el giro de 90° del engranaje cónico espiral en una sola carcasa de aleación forjada con un único depósito de grasa sellado. La unidad ensamblada es más corta, más ligera y tiene menos componentes de desgaste que una solución de dos cajas con el mismo par motor.

La etapa de engranajes cónicos utiliza engranajes cónicos espirales rectificados —no engranajes cónicos rectos— con un ángulo de hélice de 25–35° y una dureza superficial de 58–62 HRC. El contacto cónico espiral barre progresivamente la cara del diente en lugar de impactar instantáneamente; el resultado es un ruido de etapa de engranajes cónicos de 4–6 dB menor que el de los engranajes cónicos rectos con la misma carga dentada. El ruido del EP-TMR a 3000 rpm oscila entre ≤61–74 dB(A) en todos los bastidores —normalmente 5 dB por encima del EP-TM equivalente en línea en el mismo bastidor.

El portaplanetarios y el eje del piñón cónico se mecanizan como un único componente integrado: la salida planetaria se conecta directamente al piñón cónico sin acoplamiento intermedio. Al eliminar este acoplamiento, se elimina la excentricidad que se acumularía en la unión entre el portaplanetarios y el piñón en un diseño ensamblado. El ruido y la holgura de la etapa cónica son menores que en las unidades de ángulo recto de la competencia que utilizan un acoplamiento independiente entre el portaplanetarios y el eje del piñón cónico.

La carcasa de la etapa de bisel puede especificarse con la entrada del motor apuntando hacia la izquierda, la derecha, arriba o abajo con respecto al eje de salida. Esta orientación viene definida por la carcasa de bisel durante la fabricación y no se puede modificar en obra. Esta flexibilidad elimina la necesidad de configuraciones de ejes personalizadas que, de otro modo, aumentarían la longitud, provocarían errores de alineación y complicarían el mantenimiento cuando un motor debe salir de la máquina en una dirección específica. Especifique la dirección de entrada requerida (izquierda, derecha, arriba o abajo) en el código del modelo al realizar el pedido.

El EP-TMR de doble etapa alcanza i=200, frente a i=100 para el EP-TM. El rango extendido es particularmente relevante para accionamientos de transportadores de ángulo recto, actuadores de anillo giratorio y accionamientos de seguidores solares de baja velocidad, donde se requiere la combinación de un cambio de dirección de 90° y una alta relación en la misma unidad. A i=200, un motor de 3000 rpm acciona la salida a 15 rpm, lo cual es apropiado para el posicionamiento de mesas giratorias pesadas y preetapas de engranajes helicoidales, donde el EP-TMR agrega la reducción primaria de alta eficiencia antes de una etapa final de tornillo sin fin autoblocante.

Una caja de engranajes en línea convencional más un adaptador cónico externo de ángulo recto tiene una longitud axial combinada igual a la de ambas unidades en serie. El diseño de una sola carcasa del EP-TMR es más corto: el giro de 90° está dentro de la caja de engranajes, no fuera de ella. Para columnas de máquinas, carcasas de articulaciones de robots y bastidores laterales de transportadores donde la profundidad axial detrás del eje de salida está restringida, el EP-TMR reduce la profundidad total del conjunto de accionamiento en la longitud del adaptador cónico externo que de otro modo sería necesario. Para instalaciones donde el motor también debe plegarse lateralmente para ahorrar profundidad, consulte la Serie de bridas de ángulo recto EP-TNR.

Precarga interna desde la etapa de biselado: En funcionamiento normal, el engranaje cónico espiral genera una fuerza de separación, una fuerza tangencial y una fuerza axial en el eje cónico. Estas fuerzas internas están presentes independientemente de cualquier carga externa aplicada al extremo del eje de salida. El sistema de rodamientos EP-TMR está diseñado con rodamientos de contacto angular precargados que neutralizan estas fuerzas internas, pero consumen una parte de la capacidad nominal del rodamiento. Por ello, la fuerza radial externa admisible en el eje de salida del EP-TMR es ligeramente inferior a la del eje de salida del EP-TM del mismo bastidor.

Factor de posición de voladizo K_b: Cuando la carga radial externa se aplica en el centro del eje (x = L/2xL), se aplica la fuerza radial máxima admisible. A medida que la carga se aplica más lejos del cojinete (x aumenta más allá de L/2xL), el momento flector en el eje de salida aumenta y la fuerza radial admisible disminuye según el factor de posición K._bLa relación no es lineal; consulte la tabla de coeficientes de carga de posición de Korea Ever-Power o la guía de cálculo de carga radial para obtener la tabla completa y la metodología de cálculo.

Las torretas portaherramientas de los tornos y centros de torneado coreanos requieren que el servomotor se posicione perpendicularmente al eje de rotación de la torreta para evitar interferencias con el husillo. La configuración estándar es EP-TMR060/090 con i=10–25: el motor se monta lateralmente y la torreta se indexa sobre el eje de salida. El bajo juego (P1 ≤6 arcmin) permite la confirmación de posición mediante codificador sin necesidad de sensores de referencia adicionales.

Las máquinas coreanas de envasado en blíster y plegado de cajas de cartón para productos farmacéuticos utilizan el sistema EP-TMR para accionar los brazos de plegado y las placas de sellado mediante un servomotor situado detrás o al lado del bastidor de la máquina, no alineado con el movimiento. La salida a 90° elimina la necesidad de un conjunto de acoplamiento y extensión del eje, lo que reduce el error angular acumulado en el mecanismo de plegado y simplifica el diseño del bastidor.

Los vehículos guiados automáticamente (AGV) de logística para comercio electrónico coreanos, equipados con ruedas Mecanum u omnidireccionales, utilizan el módulo TMR042/060 en la esquina de la rueda para accionarse mediante un motor montado verticalmente. El cuerpo compacto del TMR042 (109 mm de longitud total, sección cuadrada de □42) se ajusta al espacio limitado de la esquina de la rueda, algo que no es posible con una unidad en línea estándar. La relación de transmisión de una sola etapa i=5–10 mantiene una alta eficiencia, ideal para el funcionamiento de AGV alimentados por batería.

Los robots de transferencia de cápsulas unificadas de apertura frontal en los pasillos de las fábricas coreanas deben ajustarse al estándar de huella SEMI E84. El TMR060/090 permite montar el servomotor en paralelo a la placa base del robot, reduciendo la profundidad frontal del robot en la longitud del cuerpo del motor en comparación con una configuración en línea. La versión P1 de alta precisión garantiza una precisión de posicionamiento de la cápsula unificada de apertura frontal dentro del requisito del estándar SEMI de ±1 mm.

Las líneas de procesamiento de alimentos coreanas (kimchi, comidas preparadas, snacks envasados) utilizan el motor TMR090/115 para accionar los tambores de la cinta transportadora desde la pared lateral del bastidor. El motor se monta verticalmente en la cara lateral de la cinta, dejando la parte superior libre para la manipulación del producto, mientras que el eje de salida se conecta directamente al eje del tambor. Su clasificación IP65 permite su uso en entornos de lavado a presión en la industria alimentaria.

Las secadoras de grano, las plantas de agitación química y las hormigoneras coreanas utilizan el TMR115/142/180 con una relación de transmisión de 25 a 100 rpm para accionar transportadores de tornillo horizontales desde un motor perpendicular. La transmisión de doble etapa de alta relación (100-200 rpm) permite velocidades muy bajas (5-30 rpm) en los transportadores de tornillo con motores de inducción estándar. Para estas aplicaciones de alta frecuencia y baja velocidad, la construcción sellada con grasa del TMR elimina el mantenimiento por baño de aceite que requieren los reductores de tornillo sin fin en la misma configuración.

Q
¿Puedo reemplazar mi caja de engranajes en línea EP-TM actual por una EP-TMR del mismo tamaño de bastidor sin cambiar la placa adaptadora del motor?

Sí, la placa adaptadora del motor (placa de conexión) es idéntica entre EP-TM y EP-TMR en todos los tamaños de bastidor. El círculo de pernos del adaptador del motor, el orificio piloto y las dimensiones de registro son comunes a toda la familia EP-TM/TMR. Al cambiar de configuración en línea a angular, se conservan el motor, la placa adaptadora del motor y el acoplamiento del eje del motor; solo cambian el cuerpo de la caja de engranajes y la sección de salida. El lado de salida de la máquina deberá adaptarse al cambio de 90° en la orientación del eje, pero la instalación del lado del motor es un intercambio directo. Confirme que el diámetro del eje de salida y las dimensiones de la chaveta sean idénticas entre su EP-TM actual y el EP-TMR antes de realizar el pedido; generalmente son iguales, pero deben verificarse en el plano dimensional para su modelo y relación específicos.

Q
La eficiencia del EP-TMR es ≥95% para una sola etapa. ¿Qué causa la reducción de eficiencia de ~2% en comparación con el EP-TM (≥97%)?

La diferencia de eficiencia de 2% se debe a la pérdida por fricción en la etapa de engranajes cónicos espirales. El par de engranajes cónicos siempre engrana en una relación 1:1 (redirige la dirección sin cambiar la velocidad), pero el proceso de engranaje disipa aproximadamente entre 1,5 y 2% de potencia transmitida en forma de calor, independientemente del nivel de par transmitido. Esta pérdida es inherente al mecanismo de engranajes cónicos y no puede eliminarse mediante el diseño. La geometría de los engranajes cónicos espirales la minimiza (los pares de engranajes cónicos rectos pierden entre 3 y 5% en la misma configuración), pero no la elimina. Para accionamientos industriales coreanos de alta potencia y funcionamiento continuo, donde esta pérdida de 2% es relevante desde el punto de vista financiero, consulte la guía de cálculo del retorno de la inversión (ROI) para cuantificar el coste energético anual de la etapa de engranajes cónicos en sus condiciones de funcionamiento específicas.

Q
Para un eje de avance de una máquina CNC coreana con transmisión de cremallera y piñón, ¿debería usar EP-TMR o un EP-TM estándar con un soporte en L?

El EP-TMR elimina por completo el soporte en L: la propia caja de engranajes realiza el cambio de dirección con mayor precisión que la que puede lograr un soporte y un acoplamiento separados. Un soporte en L introduce al menos un acoplamiento de eje adicional y dos juegos de cojinetes adicionales, cada uno de los cuales añade un pequeño error angular y un punto de fallo. El EP-TMR realiza el mismo cambio de dirección internamente con la etapa de engranaje cónico espiral, manteniendo una holgura total del sistema inferior a 3 minutos de arco desde el eje del motor hasta el piñón. Para un eje de cremallera y piñón donde el piñón está montado en el eje de salida del EP-TMR, la carga radial del eje de salida debida a la fuerza de contacto de la cremallera debe comprobarse frente a la fuerza radial admisible corregida por voladizo utilizando el factor de posición Kb. A grandes distancias de voladizo, el EP-TNR Gracias a su brida de salida de mayor diámetro, proporciona una mayor capacidad de carga radial en la misma configuración de ángulo recto.

Q
Las plantas procesadoras de alimentos coreanas requieren lavados regulares a alta presión. ¿Puede el EP-TMR soportar este entorno sin un sellado adicional?

El EP-TMR tiene una clasificación IP65 de serie, lo que significa que está protegido contra chorros de agua a baja presión desde cualquier dirección según la norma IEC 60529. Esto cubre el lavado estándar en el procesamiento de alimentos coreano mediante mangueras de limpieza a presiones típicas (hasta aproximadamente 30 kPa). Para las instalaciones alimentarias coreanas que cumplen con la normativa KFDA y que utilizan limpieza con vapor a alta presión o pulverización química a presiones superiores a 30 kPa, la clasificación IP65 puede no ser suficiente y el EP-TMR debe colocarse en un lugar alejado de la pulverización directa a alta presión o cubrirse durante las operaciones de limpieza. En Korea Ever-Power están disponibles reductores de ángulo recto con clasificación IP67 (aptos para inmersión). Serie EP-TNR Con la opción IP67 para las aplicaciones más exigentes en zonas de higiene alimentaria y de bebidas en Corea.

EP-TMR090 P1 i=20 en un cabezal transportador de accionamiento lateral donde el motor tuvo que salir del bastidor de la máquina lateralmente, sin espacio en línea. La solución anterior utilizaba un reductor de tornillo sin fin de ángulo recto en la misma posición, que consumía una eficiencia de 70% y funcionaba a una temperatura de la carcasa de 65 °C en verano. La eficiencia de EP-TMR090 ≥95% redujo esa a 43 °C en estado estacionario. También eliminó el cambio trimestral de aceite en el tornillo sin fin. 18 meses en operación de tres turnos, cero eventos de mantenimiento. Korea Ever-Power confirmó el adaptador de motor para nuestro Yaskawa SGMGV-09A el mismo día.

EP-TMR115 P1 i=25 para el eje Z de una fresadora horizontal, donde el servomotor debía apuntar hacia la parte trasera de la máquina en lugar de hacia abajo. La salida de 90° liberó 160 mm de espacio vertical, lo que nos permitió aumentar el recorrido del eje Z. El ruido del bisel espiral a 3000 rpm fue completamente aceptable: ≤68 dB según la especificación. Cuatro opciones de dirección de entrada nos evitaron un sistema de ejes personalizado. 12 meses en la línea de producción, juego sin cambios con respecto al certificado de entrega.

El EP-TMR142 P2 i=40 de doble etapa permite la rotación de la base (J1) de un robot de soldadura por puntos de carga pesada. La salida de 90° posibilitó el montaje vertical del motor dentro de la columna base, en lugar de que sobresaliera hacia atrás, reduciendo la huella del robot en el suelo en 220 mm de profundidad. Con un par máximo (T₂max = 1950 N·m) durante la sujeción de la pistola de soldadura, la caja de engranajes soportó el impulso durante 36 000 ciclos al año sin un aumento apreciable de la holgura. Se recibió el certificado de entrega: valor medido real de 7,2 arcmin, muy por debajo de la especificación P2 ≤10 arcmin.