Redutor rosca sem fim: guia completo com FCNDK

O redutor rosca sem fim, também chamado de redutor coroa e rosca sem fim e conhecido na manutenção como redutor caixa quadrada azul, é o redutor de velocidade mais usado quando se precisa de grande redução em pouco espaço: um parafuso de aço (a rosca sem fim) gira uma coroa de bronze e entrega a saída em ângulo reto com o motor. Neste guia técnico completo, com dados do catálogo da linha Acionac FCNDK, explicamos como o conjunto funciona, o rendimento, a irreversibilidade, os 10 tamanhos, como identificar o seu redutor pela plaqueta e o que informar para repor.

O que é um redutor rosca sem fim

O redutor rosca sem fim (também chamado de redutor de coroa e rosca sem fim, ou caixa de redução) reduz a rotação do motor e aumenta o torque na saída. A rosca sem fim, ligada ao eixo de entrada, engrena em uma coroa, ligada ao eixo de saída, que fica a 90° do motor. Cada volta da rosca avança apenas um dente da coroa, e por isso uma única etapa já entrega reduções altas.

As principais vantagens do redutor rosca sem fim:

• Redução alta em um só estágio, com tamanho compacto.
• Saída em ângulo reto, que ajuda a montar o conjunto em espaços apertados.
• Funcionamento silencioso, pelo engrenamento contínuo da rosca com a coroa.
• Manutenção simples: rosca, coroa de bronze, rolamentos e retentores acessíveis.
• Custo e prazo menores que outros tipos de redutor, em geral.

O ponto de atenção é o rendimento, que cai conforme a redução aumenta (nas tabelas do catálogo ele vai de 0,91 nas reduções baixas dos tamanhos grandes até cerca de 0,40 nas reduções altas dos tamanhos pequenos). Esse atrito também explica a irreversibilidade desse tipo de redutor, que veremos no guia de dimensionamento.

Como funciona o redutor coroa e rosca sem fim

O redutor coroa e rosca sem fim tem dois eixos que se cruzam a 90°:

1. O motor gira o eixo de entrada, que tem a rosca sem fim, parecida com um parafuso comprido.
2. A rosca engrena nos dentes da coroa, uma engrenagem de bronze montada no eixo de saída.
3. A cada volta da rosca, a coroa avança só alguns dentes, e por isso gira muito mais devagar.
4. A rotação cai e o torque na saída aumenta na mesma proporção, menos as perdas por atrito.

Esse princípio é o do redutor rosca sem fim, nome mais comum nas buscas e nas máquinas. Na linha Acionac, o conjunto fica em carcaça de alumínio injetado, com rolamentos e retentores que dão manutenção simples.

Como se forma a redução no redutor coroa e rosca

A redução é a relação entre a rotação de entrada e a de saída. Uma redução de 1/20, por exemplo, significa que a rosca dá 20 voltas para a coroa dar uma. Na linha Acionac as reduções simples são 1/7,5, 1/10, 1/15, 1/20, 1/25, 1/30, 1/40, 1/50, 1/60, 1/80 e 1/100. Com dois redutores combinados a redução total chega a 1/10.000.

Rendimento do redutor de coroa e rosca

O contato entre rosca e coroa é deslizante, e por isso há atrito e calor. O rendimento melhora nos tamanhos maiores e piora nas reduções altas. Estes são os valores do catálogo a 1.720 rpm:

Na prática, isso significa que, para a mesma potência na saída, uma redução alta exige mais potência do motor. O catálogo reforça que, no dimensionamento, o torque de saída deve ser analisado com cuidado e que o rendimento precisa entrar na conta. Veja o passo a passo em dimensionamento de redutor rosca sem fim.

Irreversibilidade: o redutor segura a carga?

Irreversibilidade é a propriedade de a coroa não conseguir girar a rosca. Quando o motor para, a carga fica travada pelo próprio redutor. O catálogo da Acionac define duas situações:

• Irreversibilidade dinâmica: com o redutor em movimento, quando falta movimento na entrada, a saída para sem reverter o movimento.
• Irreversibilidade estática: com o redutor parado, não é possível acionar pela saída.

Ou seja, reduções altas tendem a travar a carga, e reduções baixas podem girar de volta.

Rosca de aço e coroa de bronze

O par rosca e coroa usa dois materiais diferentes de propósito. Segundo o catálogo, a rosca sem fim é de aço temperado e retificado (liga 20CrMnTi), duro e resistente à corrosão. A coroa é de bronze GCuSn12, com 12% de estanho, mais macio, que absorve o desgaste e dá tenacidade. É a coroa, portanto, a peça que se desgasta primeiro, e o seu desgaste aumenta a folga e pode mudar a reversibilidade.

Para o par durar em bom estado, mantenha o óleo correto (sintético VG320 nos tamanhos 25 a 90), faça a primeira troca após 150 horas e nunca misture óleo sintético com mineral. A temperatura do redutor em plena carga não deve passar de 85 °C.

Rosca sem fim, helicoidal e planetário

Os redutores de velocidade são divididos, em geral, em três famílias:

• Rosca sem fim: compacto, ângulo reto, redução alta em um estágio, custo e prazo menores. Rendimento menor.
• Engrenagens helicoidais: maior rendimento e eixos em linha ou paralelos, para potências maiores e serviço pesado.
• Engrenagens planetárias: muito compactos e com torque alto, normalmente para aplicações mais exigentes.

A PEAGE trabalha com redutores rosca sem fim e coaxiais e ajuda a definir qual o mais adequado à sua máquina. Veja a linha de redutores de velocidade.

Quando usar o redutor coroa e rosca sem fim, e quando evitar

Funciona muito bem em

• Esteiras, transportadores, misturadores e elevadores de torque médio.
• Máquinas com pouco espaço, que precisam de saída a 90° do motor.
• Equipamentos com vários acionamentos, onde o custo e o prazo pesam.

Avalie outra solução se

• A potência for alta e o serviço contínuo e pesado, onde o rendimento faz diferença no consumo de energia.
• O equipamento exigir reversão livre da carga, sem travamento.
• A carga precisar ser segurada em segurança: nesse caso, use freio, qualquer que seja o redutor.

Redutor caixa quadrada azul: o que é e como identificar

“Caixa quadrada azul” é o nome que a manutenção usa para o redutor rosca sem fim de carcaça quadrada de alumínio injetado, pintada de azul. É o padrão mais comum da linha Acionac FCNDK, em tamanhos de 25 a 150. Confira estes pontos no seu redutor:

1. Carcaça: quadrada, de alumínio, com aletas de refrigeração.
2. Eixo de saída: oco (vazado) com chaveta, a 90° do eixo do motor, ou maciço quando o redutor tem acessório de saída.
3. Entrada: flange para o motor (B14 ou B5), ou eixo de entrada para polia, engrenagem ou acoplamento.
4. Fixação: furos na carcaça, em mais de uma face, inclusive na lateral.
5. Plaqueta: traz o código do modelo, o tamanho e a redução. É o dado mais importante.
6. Bujões: de abastecimento, nível e dreno do óleo.

FCNDK, FCNK e as outras formas do redutor caixa quadrada azul

A letra do código mostra como o redutor foi montado:

A flange B14 serve a motores de carcaça 56 a 90, e a B5 a motores de carcaça 56 a 160, conforme o tamanho do redutor. Existem ainda as formas com duplo eixo de entrada (FCNDKE e FCNKE).

Como ler o código do redutor caixa quadrada azul

O código segue sempre a mesma sequência. Exemplo: FCNDKO 75 F 1/15 90B14 B9.

Posição de montagem do redutor caixa quadrada azul

O catálogo da Acionac define as posições de trabalho dos redutores simples (B6, B7, B8, B9, V7 e V8) e dos duplos (D1 a D4 e VD1 a VD4). A posição importa porque muda a quantidade de óleo e a forma de lubrificar. No tamanho 63, por exemplo, são 0,30 litro na posição B9/V7, 0,25 litro em B7/V8 e 0,28 litro em B6/B8.

• Se a posição não for informada em um redutor duplo, ele é fornecido na posição D1.
• Se a posição não for informada em um redutor com acessórios, ele é fornecido na posição 1.

Por isso, informe sempre a posição de montagem no pedido.

Tamanhos, massa, óleo e motor

A linha tem 10 tamanhos, de 25 a 150. A tabela reúne a massa do FCNDK, a quantidade de óleo (posições B9/V7) e as carcaças de motor IEC que cabem na flange de entrada:

As flanges B14 (motores de carcaça 56 a 90) e B5 (carcaça 56 a 160) dependem do tamanho e da redução escolhida, porque o diâmetro do eixo de entrada muda conforme a redução. Confirme o motor no pedido.

O que informar para repor ou trocar o redutor caixa quadrada azul

Com os dados abaixo, o time técnico da PEAGE indica o redutor certo, ou o equivalente, e confere a flange do motor:

• Código da plaqueta (tire uma foto).
• Tamanho e redução, se a plaqueta estiver ilegível.
• Motor: potência, polaridade (rotação) e carcaça (por exemplo, 90B14 ou 100B5).
• Posição de montagem e como o redutor é fixado na máquina.
• Diâmetro do eixo de saída e se há eixo duplo, braço de torque ou flange de saída.
• Regime de trabalho: horas por dia, partidas por hora e tipo de carga.

Para escolher um redutor novo pelo cálculo, veja dimensionamento de redutor rosca sem fim.

Perguntas frequentes: redutor rosca sem fim

Dados do catálogo Acionac de Redutores de Velocidade (versão 2014/01), que são referências gerais e podem mudar. Confirme o modelo, a redução e a flange no pedido. Mais informações em acionac.com.br.