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Componentes del vehículo, repuestos para automóviles, equipo de transmisión, unidad de engranajes, reductor de velocidad.

Cómo elegir un eje y engranaje helicoidal para su proyecto

Aprenderá sobre el paso axial PX y los parámetros de los dientes para un eje sin fin 20 y un engranaje 22. Los detalles exhaustivos sobre estos dos elementos le ayudarán a seleccionar el eje sin fin ideal. Siga leyendo para comprender mucho más… ¡y obtenga la caja de engranajes más sofisticada jamás diseñada! A continuación, encontrará algunos consejos para elegir un eje sin fin y un engranaje para su proyecto… y algunos aspectos a tener en cuenta.

Engranaje 22

El perfil dentado del engranaje 22 en el eje sin fin 20 difiere del de un engranaje estándar. Esto se debe a que los dientes del engranaje 22 son cóncavos, lo que permite un mayor contacto con las roscas del eje sin fin 20. El ángulo recto del tornillo sin fin provoca su autobloqueo, impidiendo el movimiento inverso. Sin embargo, este mecanismo de autobloqueo no es del todo fiable. Los engranajes sin fin se utilizan en numerosas aplicaciones industriales, desde ascensores hasta carretes de pesca y sistemas de dirección asistida eléctrica para automóviles.
El nuevo engranaje se coloca en un eje que está asegurado con un sello de aceite. Para instalar un nuevo engranaje, primero debe retirar el equipo anterior. Luego, debe desenroscar los dos pernos que sujetan el engranaje al eje. A continuación, debe retirar el soporte del cojinete del eje de salida. Después de retirar el engranaje helicoidal, debe desenroscar el anillo de retención. Luego, coloque los conos del cojinete y el espaciador del eje. Asegúrese de que el eje esté bien apretado, pero no apriete demasiado el tapón.
Para evitar fallas prematuras, utilice el lubricante adecuado para el tipo de engranaje helicoidal. Un aceite de alta viscosidad es esencial para el movimiento deslizante de los engranajes helicoidales. En dos tercios de los casos, los lubricantes resultaron insuficientes. Si el tornillo sin fin se somete a cargas ligeras, un aceite de menor viscosidad podría ser suficiente. En cualquier otro caso, se requiere un aceite de mayor viscosidad para mantener los engranajes helicoidales en óptimas condiciones.
Otra alternativa consiste en variar el tipo de esmalte alrededor del equipo 22 para reducir la velocidad del eje de salida. Esto se puede lograr estableciendo una relación específica (por ejemplo, cinco o diez veces la velocidad del motor) y modificando el paso del tornillo sin fin de forma adecuada. Este procedimiento reducirá la velocidad del eje de salida al nivel deseado. El paso del tornillo sin fin debe ajustarse al paso axial requerido.

Eje helicoidal veinte

Al elegir un engranaje helicoidal, tenga en cuenta los siguientes aspectos. Se trata de engranajes de alto rendimiento y bajo nivel de ruido. Son robustos, resistentes a bajas temperaturas y de larga duración. Los engranajes helicoidales se utilizan ampliamente en diversas industrias y ofrecen numerosas ventajas. A continuación, se muestran algunas de ellas. Continúe leyendo para obtener más información. Si bien el mantenimiento de los engranajes helicoidales puede ser complejo, con un servicio adecuado, resultan muy fiables.
El eje helicoidal está configurado para alojarse en un cuerpo 24. Las dimensiones del cuerpo 24 se definen por la distancia entre el eje helicoidal 20 y el eje de salida 16. El eje helicoidal y el engranaje 22 podrían no entrar en contacto o interferir entre sí si no están configurados correctamente. Por estos motivos, un montaje adecuado es esencial. Sin embargo, si el eje helicoidal 20 no se coloca correctamente, el conjunto no funcionará.
Otro aspecto crucial es el material del tornillo sin fin. Algunos engranajes helicoidales tienen ruedas de latón, lo que puede provocar corrosión. Además, el aceite de equipo EP con azufre y fósforo se activa en la rueda de latón. Estos materiales pueden causar una disminución significativa de la capacidad de carga. Para prevenir estos problemas, los engranajes helicoidales deben lubricarse con un lubricante de alta calidad. También es necesario elegir un lubricante de alta viscosidad y baja fricción.
Los reductores de velocidad pueden incorporar diversos ejes sin fin, y cada uno requiere relaciones de transmisión diferentes. En este caso, el fabricante puede ofrecer varios ejes sin fin con distintos tipos de rosca. Estos diferentes diseños de rosca se corresponden con distintas relaciones de transmisión. Independientemente de la relación de transmisión, cada eje sin fin se fabrica a partir de una pieza en bruto con la rosca deseada. No será difícil encontrar uno que se ajuste a sus necesidades.

Equipo 22's paso axial PX

El paso axial de un engranaje helicoidal se calcula utilizando la distancia nominal entre centros y el ángulo de inclinación, una constante. La distancia entre centros es la distancia desde el centro del equipo hasta la rueda helicoidal. El paso de la rueda helicoidal también se conoce como paso del tornillo sin fin. Asimismo, la dimensión y el diámetro primitivo se tienen en cuenta al calcular el paso axial PX para un equipo 22.
El ángulo de avance axial, o ángulo de guía, de un engranaje helicoidal determina su eficacia. Cuanto mayor sea el ángulo de avance, menor será la eficacia del engranaje. Los ángulos de avance están directamente relacionados con la capacidad de carga del engranaje helicoidal. En concreto, el ángulo de avance es proporcional al tamaño del punto de presión en el diente de la rueda helicoidal. La capacidad de carga de un engranaje helicoidal es directamente proporcional a la suma de la tensión de flexión en la raíz introducida por el movimiento en voladizo. Un tornillo sin fin con un ángulo de guía de g es prácticamente equivalente a un engranaje helicoidal con un ángulo de hélice de 90 grados.
En la presente invención, se explica una estrategia mejorada para la producción de ejes sin fin. Esta estrategia consiste en determinar el paso axial PX deseado para cada relación de reducción y dimensión del bastidor. El paso axial se establece mediante la producción de un eje sin fin con una rosca que corresponde a la relación de transmisión deseada. Un engranaje es un conjunto giratorio de piezas compuesto por un tornillo sin fin.
Además del paso axial, el eje de un engranaje helicoidal puede estar fabricado con diversos materiales. El material empleado para los tornillos sin fin es un factor clave en su variedad. Los engranajes helicoidales suelen ser de metal, que es más resistente y anticorrosivo que otros materiales. También requieren lubricación y pueden tener un revestimiento de esmalte para reducir la fricción. Además, los engranajes helicoidales suelen ser más silenciosos que otros tipos de engranajes.

Parámetros dentales del equipo 22

Un análisis de los parámetros de los dientes del engranaje 22 reveló que la deflexión del eje del tornillo sin fin depende de diversas variables. Los parámetros del engranaje helicoidal se modificaron para tener en cuenta la medición, el ángulo de presión y las dimensiones. Además, se modificó la cantidad de roscas del tornillo sin fin. Estos parámetros difieren del engranaje de referencia ISO/TS 14521. Este estudio valida el diseño de cálculo numérico creado mediante resultados experimentales de cálculos de Lutz y de elementos finitos (FEM) de ejes de engranajes helicoidales.
Utilizando los resultados del ensayo Lutz, podemos obtener la deflexión del eje del tornillo sin fin mediante la estrategia de cálculo de las normas ISO/TS 14521 y DIN 3996. El cálculo del diámetro de flexión del eje del tornillo sin fin según las fórmulas proporcionadas en AGMA 6022 y DIN 3996 muestra una buena correlación con los beneficios de la inspección. Sin embargo, el cálculo del eje del tornillo sin fin utilizando el diámetro de la raíz del tornillo sin fin emplea un parámetro diferente para determinar el diámetro de flexión equivalente.
La rigidez a la flexión de un eje sin fin se calcula mediante el método de elementos finitos (MEF). Mediante una simulación MEF, se puede calcular la deflexión del eje sin fin a partir de sus parámetros de dentado. Esta deflexión se considera para todo el sistema de engranajes, ya que se tiene en cuenta la rigidez del dentado del tornillo sin fin. Finalmente, basándose en este análisis, se genera un problema de corrección.
Para un engranaje helicoidal ideal, la variedad de roscas es proporcional a la medida del tornillo sin fin. El diámetro del tornillo sin fin y el factor de dentado se calculan mediante la ecuación 9, que formula la inercia de la raíz del engranaje helicoidal. La distancia entre los ejes principales y el eje del tornillo sin fin se determina mediante la ecuación 14.

Desviación del engranaje 22

Para investigar el impacto de los parámetros de dentado en la deflexión de un eje sin fin, utilizamos un método de componentes finitos. Los parámetros considerados son la altura del diente, el ángulo de fuerza, el elemento de medición y el número de hilos del tornillo sin fin. Cada uno de estos parámetros tiene un efecto diferente en la flexión del eje sin fin. La Tabla 1 muestra las variaciones de los parámetros para un engranaje de referencia (Equipo 22) y un producto de dentado distinto. Las dimensiones del engranaje sin fin y el número de hilos determinan la deflexión del eje sin fin.
La técnica de cálculo de la norma ISO/TS 14521 se basa principalmente en los problemas de contorno del montaje experimental de Lutz. Este método calcula la deflexión del eje sin fin mediante el método de elementos finitos. Los ejes medidos experimentalmente se compararon con los resultados de la simulación. Los resultados de la prueba y el elemento de corrección se compararon para validar que la deflexión calculada es similar a la medida.
El análisis FEM sugiere el impacto de los parámetros de los dientes en la flexión del eje sin fin. La deflexión del equipo 22 en el eje sin fin se puede analizar mediante la relación entre la potencia del diente y la masa. La relación entre la fuerza del diente del sinfín y la masa establece el par. La relación entre estos dos parámetros es la velocidad de rotación. La relación entre las fuerzas de los dientes del equipo sin fin y la masa del eje sin fin establece la deflexión de los engranajes sin fin. La deflexión de un equipo sin fin tiene un impacto en el potencial de flexión del eje sin fin, el rendimiento y el NVH. El avance constante de la densidad de potencia se ha logrado mediante mejoras en los recursos de bronce, los lubricantes y la producción de buena calidad.
Los ejes principales de inercia se indican con las letras AN. Los gráficos multidimensionales son idénticos para los tornillos sin fin de siete y uno de una sola rosca. Los diagramas también muestran los perfiles axiales de cada componente. Además, los ejes principales de inercia se indican con una cruz blanca.