Çok kademeli redüktör
Basit düz dişli redüktörlerde her redüktör kademesi bir çift dişliden oluşur. Kademeli redüktörler, birden fazla dişli çiftinin seri olarak bağlanmasıyla oluşur. Bu şekilde giriş mili ile çıkış mili arasındaki her redüktör kademesinde dönme yönü değişir. Kademeli redüktörlerde toplam aktarma oranının hesaplanması her bir redüktör kademesindeki aktarma oranlarının çarpımıyla olur.
Aktarımın hızlıdan yavaşa ya da yavaştan hızlıya olması durumuna bağlı olarak giriş devir sayısı, dişli transmisyonu oranında düşürülür ya da artırılır. Giriş torku, giriş devir sayısının tam tersine toplam aktarma oranı miktarınca artırılacağı için pek çok uygulamada aktarımın hızlıdan yavaşa olması tercih edilir.
Tek kademeli bir düz dişli redüktör ile teknik açıdan mantıklı ve amaca uygun olarak en fazla 10:1 oranında bir aktarım gerçekleştirilebilir. Bu nedeni, diş sayılarının birbirlerine oranında yatar. Aktarma oranı 10:1'i aştığında giriş milinin üzerindeki dişlinin boyutu oldukça küçülür. Bu küçülme, dişli geometrisi ile aktarılabilen torka olumsuz etki eder. Planet redüktörlerinde çok kademeli redüktör oluşturmak oldukça basittir.
2 ya da 3 kademeli redüktör oluşturmak için sabit çevre dişlisini uzatarak birden fazla planet dişlisi kademesini seri olarak bağlamak gereklidir. Örneğin, aktarım oranı 20:1 olan bir planet redüktörü elde etmek için, 5:1 ve 4:1 aktarım oranına sahip iki aktarım kademesi kullanmak gerekir. Böyle bir redüktörde çıkış mili yerine merkez dişli bulunur. Merkez dişlinin fonksiyonu bir sonraki planet kademesini tahrik etmektir. 3 kademeli bir redüktör elde etmek için sabit çevre dişlisinin daha da uzatılıp bir planet kademesi daha eklenmesi gerekir. 5:1, 5:1 ve 4:1 oranlarına sahip aktarım kademeleri kullanılarak 100:1’lik bir aktarım oranı elde edilir. Pek çok aktarım kademesinin birbirine bağlanması mümkündür. Bu sayede çeşitli aktarım imkanlarına sahip çok kademeli planet redüktörleri ortaya çıkarılabilir. Aktarılabilen tork, ekstra planet dişliler kullanılarak yükseltilebilir. Sabit çevre dişlisinin gövdeye sabitlenmiş olması halinde giriş mili ile çıkış milinin dönüş yönleri aynıdır.
Redüktör kademelerinin artması redüktörün toplam verimliliğini düşürür. 100:1’lik aktarma oranındaki verimlilik 20:1’lik aktarma oranının verimliliğinden daha düşüktür. Bu durumu önlemek için kademeli redüktörlerde özellikle tahrik kademesindeki güç kaybının düşük olmasına özen gösterilir. Bunu sağlamak için örneğin redüktörün sızdırmazlık sistemindeki sürtünmeden kaynaklanan güç kaybı azaltılabilir ya da tahrik kademesi ayrıca geometrik olarak daha küçük tasarlanabilir. Bu sayede kütle eylemsizliği de düşürülür. Kütle eylemsizliğinin düşürülmesinin bir olumlu etkisi de dinamik uygulamalarda görülür. Tek kademeli planet redüktörleri en iyi verimliliğe sahiptir.
Çok kademeli redüktörler ayrıca farklı dişli türlerinin kombinasyonu kullanılacak şekilde de tasarlanabilir. Konik redüktörler, helisel konik redüktörler ile planet redüktörlerin birleşiminden oluşur. Bu redüktörlerde de toplam aktarma, tüm aktarma aşamalarının birleşiminden oluşur. Helisel konik redüktörlerde kullanılan dişlinin türüne ve modeline göre değişmekle birlikte giriş ve çıkış tahriklerinin ters yönde dönmesi mümkündür.
Çok kademeli redüktörlerin avantajları:
- Yüksek aktarma çeşitliliği
- Planet redüktörleri istisnasız koaksiyaldir
- Yüksek aktarma oranlarına rağmen kompakt yapı
- Farklı redüktör tiplerinin kombinasyonuna imkan tanırlar
- Çok çeşitli kullanım alanları
Çok kademeli redüktörlerin dezavantajları (tek kademeli redüktörlere kıyasla):
- Daha karmaşık yapıdadırlar
- Daha düşük verimlilik
