Een motorreductor is een combinatie van een tandwielkast met een elektromotor die het toerental van de motor omlaag brengt en het koppel van de uitgaande as die een machine aandrijft, verhoogt. Hoe werkt dit?
Een motorreductor is niets anders dan een mechanische tandwieloverbrenging die het toerental van de elektromotor reduceert en tegelijk het koppel verhoogt, zodat de motor een machine krachtig in beweging kan brengen. Het voorbeeld dat iedereen kent, is de versnellingsbak in een auto.
Koppel is de hoeveelheid kracht (in Newtonmeter, Nm) die een roterende beweging produceert. Koppel zegt dus meer over de kracht van een motor dan pk. Het geheel van elektromotor en tandwielkast heet motorreductor.
Bij een motorreductor bestaat een directe relatie tussen toerental van de motor en het koppel op de uitgaande as. Reductie van het aantal toeren met een bepaalde factor verhoogt het koppel met dezelfde factor.
Bijvoorbeeld: vermindert de reductor het aantal omwentelingen van de elektromotor van 1500 naar 100 (dus met een factor 15) dan neemt het koppel op de uitgaande as toe met een factor 15 (oorspronkelijk koppel x 15).
Er zijn verschillende soorten motorreductoren. Het verschil zit in de manier waarop de kracht overgebracht wordt:
Bij haakse motorreductoren staat de aandrijfas van de elektromotor haaks – onder een hoek van 90 ° – op het wiel dat via de uitgaande as de kracht overbrengt.
Een haakse overbrenging is ideaal als een overbrenging de hoek om kan.
Haakse reductoren komen in diverse uitvoeringen voor:
a. Wormwielreductor
Het gaat om een haakse overbrenging die is opgebouwd uit een worm en een wormwiel. De worm heeft een schroefvorm, dus met een schuine vertanding, en drijft een tandwiel aan. Eén omwenteling van de worm verplaatst het tandwiel een tand. Dit vermindert het aantal omwentelingen van de uitgaande as sterk. Deze reductor is sterk vertragend, heeft een hoog koppel. De robuustheid, veelzijdigheid en lage kosten zijn andere redenen om ervoor te kiezen.
b. Kegelwielreductor
Een kegelwielreductor bestaat uit twee haaks op elkaar draaiende kegelvormige (ofwel conische) tandwielen. De ingaande en uitgaande as staan onder een hoek van 90 graden en dus snijden de hartlijnen van de tandwielen elkaar. De tanden van de kegelwielen kunnen recht, spiraalvormig of gebogen zijn. Bij een haakse kegelwielreductor zijn meerdere uitgaande assen mogelijk. Dit type staat bekend om hoge efficiëntie, met een hoog rendement (tot bijna 100%).
c. Hypoïde reductor
Deze haakse overbrenging maakt gebruik van speciale hyperboloïde (diabolo-vormige) tandwielen, waardoor de tanden een groter contactoppervlak hebben. Deze reductor lijkt op de kegelwielreductor, maar een van de tandwielen (het kleinere) is hoger of lager geplaatst dan het andere, waardoor de hartlijnen van de tandwielen elkaar niet snijden maar wel kruisen. Je ziet dit aan de positie van de assen: de ingaande as is versprongen ten opzichte van de uitgaande as, ze zitten niet in elkaars verlengde. De hypoïde variant is energiezuinig, vooral bij hoge overbrenging. Dit is een overweging om hiervoor te kiezen.
Bij een rechte reductor (of coaxiale tandwielkast) staat de ingaande en uitgaande as in één lijn, dus recht in elkaars verlengde. Vooral kleinere kasten hebben er eentje en deze reductor staat bekend om efficiënt energiegebruik. Recht is vooral goedkoop, maar moet goed gesmeerd worden en is niet de stilste. Andere vormen zijn wat efficiënter door minder wrijving (en geluid) maar ook duurder.
Deze heet ook wel een opsteekreductor. Dit type heeft een compacte bouwvorm. Uit oogpunt van ruimte wordt daarom vaak voor deze reductor gekozen. De tandwielen voor de reductie staan boven elkaar. De in- en uitgaande as staan parallel aan elkaar.
Een planetaire reductor heeft een centraal zonnewiel met daaromheen meerdere planeetwielen die binnen een ringwiel – met tanden aan de binnenzijde – draaien. Hierdoor zijn veel verschillende overbrengingsverhoudingen mogelijk. Omdat alle componenten rond dezelfde as draaien, is de uitgaande as concentrisch met de ingaande as. Deze reductor is met name geschikt voor grote vertraging en kan heel compact zijn.
—-> Bekijk de werking hieronder:
