Un motoriduttore è un dispositivo di trasmissione che integra un motore e un riduttore in un unico corpo. La sua caratteristica principale è quella di garantire una coppia elevata a bassi regimi, impossibile da ottenere con un motore da solo, il tutto in una struttura compatta che occupa poco spazio.Viene utilizzato in un’ampia gamma di settori industriali, dalle grandi attrezzature come nastri trasportatori, macchinari alimentari e robot industriali, fino ai piccoli dispositivi di precisione come apparecchiature mediche, strumenti ottici e serrature elettroniche. Esistono vari tipi a seconda dell’applicazione e la scelta del modello più adatto alle prestazioni richieste e all’ambiente di installazione è fondamentale per garantire un funzionamento stabile.
In questo articolo spiegheremo il funzionamento e la struttura di base dei motoriduttori, i tipi più comuni di riduttori e i punti chiave da tenere a mente nella scelta quando si decide di installarne uno. Se stai pensando di installare un motoriduttore, ti consigliamo di dare un’occhiata a questo articolo.
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Come funziona un motoriduttore e la sua struttura di base
Le prestazioni di un motoriduttore dipendono dalla struttura che combina il motore e la testa di riduzione. Ti spiego in ordine il funzionamento, la struttura e il principio di riduzione.
Cosa tratteremo in questa sezione
- Un meccanismo che garantisce un ingombro ridotto, un basso numero di giri e una coppia elevata
- Struttura interna composta da riduttore e motore
- Il rapporto tra numero di giri e coppia, determinato dal rapporto di trasmissione
Se capisci la struttura che risolve i problemi tipici dei sistemi di accoppiamento tradizionali e i principi di base della riduzione, i vantaggi dei motoriduttori diventano evidenti.
Un meccanismo che garantisce un ingombro ridotto, bassi regimi e una coppia elevata
La caratteristica principale dei motoriduttori è quella di garantire un ingombro ridotto, un basso numero di giri e una coppia elevata. Nei sistemi tradizionali con giunto, il motore, il riduttore e il giunto sono dispositivi separati, quindi richiedono molto spazio per l’installazione.Il motoriduttore risolve il problema dello spazio di installazione grazie alla sua struttura, in cui il riduttore dedicato è collegato direttamente al motore.
Inoltre, con il controllo della velocità tramite inverter è possibile ridurre il numero di giri, ma la coppia non aumenta. Al contrario, i motoriduttori, grazie alla riduzione meccanica tramite ingranaggi, consentono di ottenere contemporaneamente bassi giri e coppia elevata.
Struttura interna composta da riduttore e motore
La struttura interna, composta da riduttore e motore, si divide sostanzialmente in due parti: la “sezione del riduttore” e la “sezione del motore”. All’interno del riduttore sono montati i seguenti componenti.
【Principali componenti della testa ingranata】
- Albero di uscita
- Vari tipi di ingranaggi
- Cuscinetti
- Guarnizione d’olio
Sull’albero di uscita del motore è montato un ingranaggio, progettato per ingranare direttamente con quello del riduttore. Poiché il motore e il riduttore sono integrati senza bisogno di un giunto, si riducono le perdite nella trasmissione della potenza e si ottiene una struttura compatta.
Il rapporto tra numero di giri e coppia, determinato dal rapporto di trasmissione
Il rapporto tra numero di giri e coppia, determinato dal rapporto di trasmissione, è una nozione fondamentale per scegliere il motoriduttore giusto. Il rapporto di trasmissione (rapporto di riduzione) indica il rapporto tra il numero di denti degli ingranaggi sul lato di ingresso e su quello di uscita: più alto è il rapporto di trasmissione, più diminuisce il numero di giri in uscita e, di conseguenza, aumenta la coppia.
Ad esempio, in un motoriduttore con rapporto di riduzione di 1/10, mentre la velocità di uscita si riduce a 1/10 di quella originale, la coppia aumenta di circa 10 volte. Con la riduzione tramite inverter non è possibile ottenere un aumento della coppia.Per ottenere contemporaneamente bassi regimi e coppia elevata, la riduzione meccanica tramite un motoriduttore è la soluzione più efficace.
Tipi di riduttori utilizzati nei motoriduttori
Esistono diversi tipi di riduttori, ciascuno con una struttura diversa, che determinano le prestazioni del motoriduttore.
Cosa tratteremo in questa sezione
- La testa ingranata ad assi paralleli è un modello base molto versatile
- La testa ingranata planetaria è compatta e offre una coppia elevata
- La testa ingranata ad assi ortogonali è progettata per occupare poco spazio
A seconda della struttura degli ingranaggi e della disposizione degli assi, le caratteristiche di uscita, la silenziosità, la precisione e le dimensioni variano, quindi è importante scegliere il modello più adatto all’uso che ne vuoi fare.
La testa ingranata ad assi paralleli è un modello base molto versatile
Il riduttore ad assi paralleli è un modello comune che utilizza una combinazione di ingranaggi cilindrici per la riduzione della velocità. L’asse di ingresso e quello di uscita sono disposti parallelamente, il che garantisce un’ottima integrabilità con le attrezzature e lo rende ideale per l’installazione su una superficie piana. Si tratta di un riduttore molto versatile, utilizzato in un’ampia gamma di impianti industriali, come nastri trasportatori e sistemi di movimentazione.
D’altra parte, il gioco (lo spazio intenzionale tra i denti) che si crea quando gli ingranaggi si innestano tende ad essere piuttosto ampio, e questo può causare vibrazioni o rumori di funzionamento. Per le applicazioni in cui sono richieste silenziosità e un posizionamento di alta precisione, è necessario valutare questa soluzione rispetto ad altri tipi.
La testa ingranata planetaria è compatta e offre una coppia elevata
Il riduttore epicicloidale è un tipo di riduttore in cui più ingranaggi epicicloidali ruotano attorno all’ingranaggio solare centrale. Poiché gli ingranaggi si ingranano contemporaneamente in più punti, la forza viene distribuita, il che offre i seguenti vantaggi che non si riscontrano nei comuni riduttori aassi paralleli.
[I vantaggi delle riduttori epicicloidali]
- Coppia di uscita elevata rispetto ai modelli a assi paralleli di dimensioni equivalenti
- Posizionamento di alta precisione grazie al gioco minimo
- Maggiore resistenza e durata grazie alla distribuzione delle forze
Grazie alla sua struttura compatta, che permette di combinare coppia elevata e precisione, viene ampiamente utilizzata in applicazioni che richiedono prestazioni elevate in spazi ristretti, come le apparecchiature di precisione o le articolazioni dei robot.
La testa ingranata ad assi ortogonali è pensata per un design salvaspazio
Le riduttori ad assi ortogonali sono caratterizzati da una struttura in cui l’asse di uscita del motore e quello del riduttore si incrociano ad angolo retto. I tipi più comuni sono i riduttori a vite senza fine e quelli ipoidi, che presentano caratteristiche diverse.
| Voci | Ingranaggi a vite senza fine | Ingranaggi ipoidi |
| Tipo di contatto | Contatto con scorrimento | Accoppiamento a basso attrito |
| Silenziosità | Eccellente | Silenziosità superiore rispetto agli ingranaggi conici |
| Efficienza di trasmissione | Un po’ bassa | Alta |
| Tendenza alla febbre | Può verificarsi | È relativamente raro |
Grazie a questa disposizione ad angolo retto, è possibile realizzare un design salvaspazio che riduce la profondità dell’apparecchiatura. A seconda delle condizioni di installazione e dei requisiti di efficienza, è necessario scegliere tra ingranaggi a vite senza fine e ingranaggi ipoidi.
Esempi di applicazione dei motoriduttori e punti chiave per la scelta
I motoriduttori sono dispositivi di azionamento utilizzati in un’ampia gamma di settori, dagli impianti industriali alle apparecchiature di precisione.
Cosa tratteremo in questa sezione
- Applicazioni nel settore industriale, come nastri trasportatori e macchinari per l’industria alimentare
- Applicazioni in settori di precisione come i dispositivi medici e la robotica
- 3 aspetti da verificare prima dell’implementazione
Poiché la velocità di rotazione, la coppia, le dimensioni e le condizioni d’uso richieste variano a seconda dell’applicazione, la scelta del modello giusto è fondamentale per garantire un funzionamento stabile.
Applicazioni nel settore industriale, come nastri trasportatori e macchinari per l’industria alimentare
Nel settore industriale, ad esempio nei nastri trasportatori e nelle macchine per l’industria alimentare, i motoriduttori sono ampiamente utilizzati come componenti fondamentali dei sistemi di azionamento. Tra le applicazioni industriali più comuni figurano le seguenti.
【Principali applicazioni industriali dei motoriduttori】
- Azionamento di trasporto dei nastri trasportatori generici
- Miscelazione e trasporto nelle macchine per l’industria alimentare
- Trasmissione di potenza nelle macchine agricole
- Azionamento di marcia dei veicoli a guida automatica (AGV)
- Azionamento per l’apertura e la chiusura di porte automatiche e serrande
Le caratteristiche dei motoriduttori variano a seconda del modello: ci sono modelli con un’ottima impermeabilità e altri particolarmente silenziosi. Scegliere il modello più adatto all’ambiente di utilizzo e alle condizioni di installazione è fondamentale per garantire un funzionamento stabile.
Applicazioni nei settori di precisione, come i dispositivi medici e la robotica
Anche nei settori di precisione, come quello delle apparecchiature mediche e della robotica, l’uso dei motoriduttori compatti si sta diffondendo sempre di più.Nelle apparecchiature mediche vengono integrati nei sistemi di azionamento di endoscopi e pompe, dove un controllo della rotazione di alta precisione e la silenziosità sono requisiti indispensabili. Nel settore della robotica, come fonte di azionamento per le articolazioni di bracci e arti, si utilizzano motori riduttori a ingranaggi planetari, che garantiscono la coppia necessaria pur mantenendo dimensioni compatte.
Inoltre, il campo di applicazione dei motoriduttori compatti, che possono essere installati in spazi ristretti, è molto ampio e comprende, ad esempio, i meccanismi di rotazione e inclinazione delle telecamere di sicurezza, l’azionamento di chiusura e apertura delle serrature elettroniche e il posizionamento di precisione delle apparecchiature per la produzione di semiconduttori.
3 punti da verificare prima dell’implementazione
Se tieni a mente questi 3 punti chiave da verificare prima dell’installazione, potrai evitare problemi dopo aver installato il motoriduttore.
| Criteri di selezione | Elementi da verificare |
| Garantire lo spazio necessario per l’installazione | Dato che le dimensioni complessive, compreso il riduttore, sono maggiori rispetto a quelle del solo motore, verifica in anticipo che ci sia spazio sufficiente all’interno dell’apparecchiatura |
| Adattabilità all’ambiente di utilizzo | Dato che i modelli adatti all’uso all’aperto o in ambienti con temperature elevate e umidità elevata sono limitati, controlla le prestazioni di resistenza ambientale nelle specifiche tecniche |
| Impostazione del rapporto di riduzione | Scegli un rapporto di riduzione adatto al numero di giri e alla coppia desiderati, per garantire una potenza né eccessiva né insufficiente |
Se metti a punto in anticipo questi tre aspetti – spazio di installazione, condizioni d’uso e rapporto di riduzione – sarà più facile restringere la scelta al modello di motoriduttore più adatto.
Riepilogo
Il motoriduttore è un dispositivo di azionamento che, grazie alla struttura che integra motore e riduttore, consente di ottenere un’uscita a bassa velocità e coppia elevata in uno spazio ridotto.Esistono diversi tipi di riduttori, come quelli ad assi paralleli, a ingranaggi planetari o ad assi ortogonali; le caratteristiche di uscita, la silenziosità, la precisione e le dimensioni variano a seconda della struttura degli ingranaggi e della disposizione degli assi. Prima di installarne uno, controlla sempre tre cose: lo spazio a disposizione, l’ambiente di utilizzo e il rapporto di riduzione. Scegliere il modello giusto in base all’uso e alle condizioni di installazione è fondamentale per garantire un funzionamento stabile.
C.I. Takiron offre due tipi principali di riduttori: quelli a ingranaggi cilindrici (tipo ad assi paralleli) e quelli planetari (tipo a ingranaggi planetari). Per quanto riguarda le applicazioni, abbiamo pubblicato delle pagine dedicate ai vari settori, come quello medico, degli utensili, dell’ottica e della sicurezza.
Informazioni sui prodotti e richieste di informazioni
Per maggiori dettagli sui micromotori di C.I. Takiron, dai un’occhiata al sito web qui sotto.
- Sito del prodotto: https://cik-ele.com/
- Motori senza nucleo: https://cik-ele.com/products/list/coreless_motor/
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