Los reductores cicloidales transmiten potencia de manera equivalente a los engranajes convencionales, pero en un sistema más compacto y eficiente. A diferencia del movimiento circular de los engranajes tradicionales, estos dispositivos utilizan componentes excéntricos o no circulares para transformar la rotación de entrada en un movimiento cicloidial oscilante. Luego, este movimiento se convierte nuevamente en una rotación de salida uniforme y concéntrica, logrando así la reducción de velocidad.

Figura — Los accionamientos cicloidales, como esta unidad planocéntrica, convierten la rotación de entrada en un movimiento cicloidal inestable. Este movimiento cicloidal se convierte de nuevo en una rotación de salida circular suave, con una reducción de velocidad en el proceso.

El término cicloidal proviene de hipocicloidal, que describe la trayectoria de un punto en la circunferencia de un círculo que gira dentro de otra circunferencia mayor fija. Un ejemplo común de este tipo de movimiento es el recorrido de un diente de un piñón planetario dentro de una corona dentada.

A diferencia de los engranajes de tornillo sin fin, que presentan una drástica pérdida de eficiencia en relaciones de reducción altas, y de los engranajes helicoidales, que requieren múltiples etapas para alcanzar reducciones significativas, los reductores cicloidales pueden alcanzar relaciones de reducción de hasta 200:1 en una sola etapa, manteniendo una eficiencia moderadamente alta. Además, sus componentes interactúan de manera rodante, lo que evita fallos catastróficos. Como ocurre en los rodamientos, el desgaste en las superficies de contacto genera ruido progresivo, brindando una advertencia anticipada antes de una posible falla total.

El calor generado en estos sistemas, producto de pérdidas mecánicas y de la potencia transmitida, suele disiparse con mayor facilidad en engranajes tradicionales gracias a su mayor superficie de contacto. Sin embargo, dado que los reductores cicloidales son más eficientes que los de tornillo sin fin para una misma capacidad y relación de reducción, generan menos calor y, por lo general, no requieren sistemas de refrigeración auxiliares.

Existen distintos tipos de reductores cicloidales en el mercado. Los reductores armónicos y los planocéntricos son variantes donde la reducción de velocidad ocurre al transformar el movimiento de entrada en movimiento cicloidial. Los cicloidales de doble reducción alcanzan relaciones aún mayores mediante dos etapas consecutivas de conversión: primero, transformando la rotación de entrada en movimiento cicloidial, y luego convirtiendo este en la rotación de salida.

Aunque no son tan eficientes como los engranajes rectos o helicoidales, los reductores cicloidales superan ampliamente en eficiencia a los de tornillo sin fin. Su diseño compacto, alineación concéntrica de ejes y su alta capacidad de reducción los hacen ideales para aplicaciones donde se requiere una combinación de compactación, alta reducción y confiabilidad.

Resumiendo conceptos :

• Los engranajes helicoidales son la opción más eficiente cuando se requieren reducciones moderadas con mínima pérdida de potencia. Sin embargo, su complejidad aumenta en relaciones de reducción altas.
• Los reductores cicloidales sobresalen en aplicaciones que requieren reducciones extremas en un espacio reducido, como robótica y maquinaria compacta, sin comprometer la eficiencia.
• Los reductores de tornillo sin fin son una opción económica y compacta para relaciones de reducción altas, pero su baja eficiencia y generación de calor los hace menos adecuados para aplicaciones de alto rendimiento.