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¿Qué es un reductor de equipo de tornillo sin fin?
Si nunca antes ha visto un reductor de engranajes helicoidales, ¡se está perdiendo algo! Descubra más sobre estos increíbles engranajes y sus aplicaciones leyendo este artículo. Además de los reductores de engranajes helicoidales, aprenda sobre los tornillos sin fin y cómo se fabrican. También descubrirá qué tipos de máquinas pueden beneficiarse de los engranajes helicoidales, como trituradoras de roca y elevadores. La siguiente información le ayudará a comprender qué es un reductor de engranajes helicoidales y cómo encontrar uno en su zona.
Eje de gusano normal
Un tornillo sin fin común tiene dos ejes, uno para el avance y otro para el retroceso, que determinan el paso axial del engranaje. Generalmente, existen ocho pasos axiales comunes, que establecen una dimensión estándar para la fabricación e inspección del tornillo sin fin. El paso axial del tornillo sin fin es igual al paso circular del engranaje en el plano central y al paso radial de la leva de avance. Se utiliza un único conjunto de engranajes de ajuste y una leva de avance para fabricar cada tamaño de tornillo sin fin.
El engranaje helicoidal se utiliza habitualmente para fabricar un eje helicoidal. Es una técnica de reducción de engranajes fiable y eficaz que no se mueve al interrumpirse la alimentación eléctrica. Los engranajes helicoidales convencionales están disponibles en medidas estándar, así como en versiones con asistencia. Se pueden encontrar fabricantes en internet. A continuación se muestran algunos componentes típicos de los engranajes helicoidales. También existen diversas opciones de lubricación. El engranaje helicoidal suele fabricarse con metal endurecido o bronce. En aplicaciones de baja exigencia, también se utilizan materiales no metálicos.
Un engranaje helicoidal autoblocante impide que el tornillo sin fin se mueva hacia atrás. Los engranajes helicoidales comunes suelen ser autoblocantes cuando el ángulo de avance es significativamente menor a 11 grados. Sin embargo, esta función puede ser perjudicial para sistemas que requieren sensibilidad a la marcha atrás. Si el ángulo de avance es considerablemente menor a cuatro grados, es improbable que se produzca el retroceso. No obstante, si la seguridad contra caídas es un requisito indispensable, los engranajes helicoidales con retroceso deben contar con un freno para evitar el movimiento inverso.
Los engranajes helicoidales se utilizan habitualmente en aplicaciones de transmisión. Son una forma mucho más eficaz de reducir la velocidad de un equipo en comparación con los engranajes tradicionales. Su menor velocidad es posible gracias a su relación de transmisión reducida y a la menor cantidad de componentes. A diferencia de los engranajes convencionales, los engranajes helicoidales requieren mucho menos mantenimiento y presentan menos fallos mecánicos. Si bien requieren menos piezas, también son mucho más robustos que los engranajes tradicionales.
Existen dos variedades de dientes de gusano. Los helicoides convexos e involutos presentan distintos tipos de dientes. El primero utiliza una línea recta que se intersecta con la línea de formación del gusano involuto. El segundo, en cambio, utiliza un trapecio que depende del segmento transversal central de la raíz. Ambos tipos de dientes se emplean en la formación de gusanos y presentan variaciones en el diámetro del paso.
Tipos de gusanos
Los gusanos tienen diversos tipos de dientes. Para su utilidad en la producción, se utiliza un tipo de diente trapezoidal. Otros tipos incluyen un gusano helicoidal involuto o un gusano convoluto que forma una línea. A continuación se describe cada tipo. Todas las variedades son similares, y algunas pueden ser preferidas sobre otras. A continuación se muestran los tres tipos de dientes de gusano más comunes. Cada variedad tiene sus propias ventajas y desventajas.
Ejes discretos frente a ejes paralelos: La disposición de un engranaje helicoidal determina su relación de par. Se compone de dos metales distintos —uno para el tornillo sin fin y otro para la rueda—, lo que le permite absorber cargas de impacto. La maquinaria de construcción y los vehículos todoterreno suelen requerir diferentes pares para maniobrar en distintos terrenos. Un sistema de engranajes helicoidales les permite superar terrenos irregulares sin generar un desgaste excesivo.
Los engranajes helicoidales ofrecen una relación óptima. El movimiento deslizante del eje helicoidal genera un par de autobloqueo considerable. Dependiendo del ángulo de inclinación y la fricción, un engranaje helicoidal puede alcanzar una relación de hasta 100:1. Estos engranajes se fabrican con diversos materiales, según su inclinación y ángulo de fricción. También son útiles para la reducción de engranajes, por ejemplo, en procesos de lubricación o rectificado. Sin embargo, conviene tener en cuenta que los engranajes más pesados tienden a ser más difíciles de invertir que los más ligeros.
Aleación de metal: El acero inoxidable, el latón y el bronce de aluminio son materiales comunes para engranajes helicoidales. Los tres tipos tienen aspectos positivos distintivos. Un engranaje helicoidal de bronce normalmente está compuesto de una mezcla de cobre, zinc y estaño. Un eje de bronce es mucho más corrosivo que uno de latón, pero es una alternativa duradera y resistente a la corrosión. Aleaciones de metal: Estos recursos se emplean para la rueda helicoidal.
La eficiencia de los engranajes helicoidales depende de las condiciones de montaje y del lubricante. Una relación de 30:1 reduce el rendimiento a 81:1%. Un engranaje helicoidal funciona mucho mejor con relaciones mayores que uno helicoidal, pero una relación de 30:1 reduce la eficiencia a 81:%. Un engranaje helicoidal disminuye la velocidad, aunque conserva el par motor en aproximadamente 15:% del par inicial. ¡La diferencia de rendimiento entre un engranaje helicoidal y uno helicoidal es de aproximadamente 50:% por hora!
Técnicas de producción de ejes helicoidales
En el mercado se encuentran disponibles diversas estrategias para la fabricación de ejes sin fin. Los tornos de un solo filo o las fresadoras de tope son los métodos más populares para su producción. Estas herramientas permiten fabricar tornillos sin fin con diferentes ángulos de presión, según su diámetro, la profundidad de la rosca y el diámetro de la muela abrasiva. El diagrama a continuación muestra cómo los distintos ángulos de presión influyen en el perfil de los tornillos sin fin fabricados con diferentes herramientas de corte.
La técnica para fabricar ejes sin fin implica el proceso de desarrollar el diámetro exterior adecuado de una pieza en bruto común. Esto puede incluir considerar la cantidad de relaciones de reducción en una familia de engranajes, la distancia entre el eje sin fin y el centro del conjunto de engranajes, así como los pares involucrados. Estos procedimientos también se conocen como "ensamblaje de rosca". Cada método puede perfeccionarse si se logra el paso axial deseado.
El paso axial de un tornillo sin fin debe coincidir con el paso circular del engranaje principal. Esto se denomina paso. El diámetro del paso y el paso axial deben ser equivalentes. Los tornillos sin fin pueden ser de rosca izquierda o derecha. La guía, que se refiere a la distancia que recorre una posición de la rosca durante una revolución del tornillo sin fin, está delimitada por su ángulo de tangencia con la hélice en el paso del cilindro.
Los ejes helicoidales se fabrican comúnmente mediante engranajes helicoidales. Estos engranajes se utilizan en diversas aplicaciones, ya que permiten un ajuste preciso y una gran reducción de velocidad. Se fabrican tanto en medidas estándar como en sistemas asistidos. Puede encontrar fabricantes de ejes helicoidales en línea. También puede contactar directamente con un fabricante para que le fabriquen sus engranajes helicoidales. Este proceso solo le llevará unos minutos. Si busca un fabricante de engranajes helicoidales, puede consultar un directorio.
Los engranajes helicoidales se fabrican con metal endurecido. La rueda helicoidal y el engranaje son de color amarillo. Para su fabricación, se utiliza un aceite compuesto con inhibidores de óxido y oxidación. Este aceite se adhiere a las superficies del eje, creando una barrera protectora. Si se utiliza correctamente, el engranaje helicoidal reduce el ruido del motor, lo que resulta en un funcionamiento más suave.
Usos de los reductores de engranajes helicoidales
Los engranajes helicoidales se emplean comúnmente en aplicaciones de transmisión de energía eléctrica, ofreciendo una reducción sustancial y compacta, y una generación de velocidad mínima. Para determinar la relación de par de los engranajes helicoidales, se diseñó un modelo numérico que utiliza la ecuación de compatibilidad de desplazamiento y el método del coeficiente de influencia, lo que permite un cálculo rápido. El modelo numérico también incorpora las deformaciones por flexión de las superficies de los engranajes y las superficies de contacto. Se basa en el principio de Boussinesq, que calcula las deformaciones en contacto cercano.
Los engranajes helicoidales pueden diseñarse para ser de giro normal o zurdo, y el tornillo sin fin puede girar en ambos sentidos. Un engranaje helicoidal interno requiere que cada parte se accione con la misma mano. En cambio, un engranaje helicoidal externo debe accionarse con la mano contraria. Este mismo principio se aplica a los engranajes helicoidales en otras aplicaciones. El par y la energía transferidos pueden ser considerables, pero los engranajes helicoidales son capaces de soportar grandes reducciones en ambas direcciones.
Los engranajes helicoidales son extremadamente útiles en la maquinaria industrial. Reducen el ruido, ahorran espacio y proporcionan a los dispositivos mayor precisión y capacidad de parada rápida. Además, están disponibles en versiones compactas, lo que los hace ideales para sistemas de elevación. Este tipo de reductor de engranajes se utiliza en configuraciones industriales donde el espacio es limitado. Su tamaño reducido y su menor nivel de ruido lo hacen perfecto para aplicaciones que requieren una parada rápida de la máquina.
Un engranaje helicoidal de doble garganta ofrece la máxima capacidad de carga manteniendo un diseño compacto. Este modelo cuenta con un revestimiento cóncavo tanto en el tornillo sin fin como en el engranaje, duplicando así la superficie de contacto. Los engranajes helicoidales también son útiles para aplicaciones de potencia baja a moderada, y sus altas relaciones de transmisión, su elevado par motor y su considerable reducción de velocidad los convierten en una opción atractiva para diversas aplicaciones. Además, los engranajes helicoidales son más silenciosos que otros tipos de engranajes, minimizando el ruido y las vibraciones que estos generan.
Los engranajes helicoidales presentan numerosas ventajas sobre otros tipos de engranajes. Ofrecen una gran uniformidad y se clasifican como un par helicoidal dentro de una familia de engranajes de par inferior. Además, se caracterizan por un alto grado de deslizamiento relativo. Suelen estar fabricados de acero endurecido o bronce fosforoso, lo que proporciona una excelente superficie de contacto y un posicionamiento rígido. Se lubrican con lubricantes especiales que contienen aditivos activos en la superficie. La lubricación de los engranajes helicoidales es un método de lubricación mixta que provoca un desgaste moderado.
