Descripción del Producto
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Motores de equipo de tornillo sin fin
Los motores de engranajes helicoidales suelen preferirse por su funcionamiento silencioso, gracias al suave deslizamiento del eje. A diferencia de los motores con engranajes helicoidales, que pueden producir un chasquido al girar, los motores de engranajes helicoidales se pueden instalar en entornos silenciosos. En este artículo, hablaremos del proceso de giro CZPT y de los distintos tipos de engranajes helicoidales disponibles. También analizaremos las ventajas de los motores de engranajes helicoidales y de las ruedas helicoidales.
engranaje helicoidal
En el caso de un engranaje helicoidal, el paso axial del piñón anular del tornillo sin fin giratorio correspondiente es equivalente al paso circular del piñón giratorio acoplado del engranaje helicoidal. Un tornillo sin fin con un solo paso se denomina tornillo sin fin con un solo paso. Esto da como resultado una rueda helicoidal de menor tamaño. Los tornillos sin fin pueden funcionar en espacios reducidos debido a su pequeño tamaño.
Generalmente, los engranajes helicoidales ofrecen mayor eficacia, pero presentan algunas desventajas. No se recomiendan para aplicaciones de alta temperatura debido a la gran cantidad de fricción que generan. Una película lubricante fluida y el bajo grado de desgaste del engranaje reducen la fricción y el desgaste. Además, los engranajes helicoidales tienen un menor costo de mantenimiento que los engranajes convencionales. El eje y el engranaje helicoidal también son mucho más productivos que los engranajes convencionales.
El eje del engranaje helicoidal se aloja dentro de un bloque de cojinetes autoalineables fijado a la carcasa de la caja de engranajes. La carcasa excéntrica cuenta con cojinetes radiales en ambos extremos, lo que le permite interactuar con la rueda dentada helicoidal. El empuje se transmite al eje del engranaje helicoidal mediante engranajes cónicos 13A: un juego en los extremos del eje y el otro en el centro del eje transversal.
rueda helicoidal
En una caja de engranajes de tornillo sin fin, el piñón o engranaje helicoidal se encuentra centrado entre un cilindro dentado y un eje helicoidal. El eje helicoidal está soportado en ambos extremos por un cojinete de empuje radial. El eje transversal de la caja de engranajes está fijado a un mecanismo de desplazamiento adecuado y conectado pivotantemente a la rueda helicoidal. La fuerza de entrada se transmite al eje helicoidal 10 mediante engranajes cónicos 13A, uno de los cuales está montado en el extremo del eje helicoidal y el otro en el centro del eje transversal.
Los tornillos sin fin y las ruedas helicoidales están disponibles en varios componentes. La rueda helicoidal se fabrica con aleación de bronce, aluminio o metal. Las ruedas helicoidales de bronce de aluminio son una excelente opción para aplicaciones de alta velocidad. Las ruedas helicoidales de hierro macizo son económicas e ideales para cargas ligeras. Las ruedas helicoidales de nailon MC son muy resistentes al desgaste y mecanizables. También se ofrecen ruedas helicoidales de bronce de aluminio, ideales para aplicaciones con condiciones de uso extremas.
Al fabricar una rueda helicoidal, es fundamental seleccionar el lubricante adecuado para el eje y la rueda helicoidal. Un lubricante apropiado debe tener una viscosidad cinemática de 300 mm²/s y utilizarse para cojinetes de manguito de rueda helicoidal. Tanto la rueda helicoidal como el eje deben estar correctamente lubricados para garantizar su durabilidad.
Gusanos de inicio múltiple
Un gato de tornillo sin fin de múltiples entradas combina las ventajas de varios arranques con velocidades de salida lineales. El eje sin fin de múltiples entradas reduce los efectos de los tornillos sin fin de una sola entrada y los engranajes de gran relación. Cada tipo de engranaje sin fin tiene un tornillo sin fin reversible que se puede invertir o detener manualmente, según la aplicación. La capacidad de autobloqueo del engranaje sin fin depende del ángulo de avance, el ángulo de tensión y el coeficiente de fricción.
Un tornillo sin fin de una sola entrada tiene un solo hilo a lo largo de su eje. El tornillo sin fin avanza un diente por revolución. Un tornillo sin fin de múltiples entradas tiene varios hilos en cada una de sus roscas. La reducción de engranaje en un tornillo sin fin de múltiples entradas es igual al número de dientes del engranaje menos el número de entradas en el eje del tornillo sin fin. Generalmente, un tornillo sin fin de múltiples entradas tiene dos o tres hilos.
Los engranajes helicoidales pueden ser más silenciosos que otros tipos de engranajes, ya que el eje helicoidal se desliza en lugar de producir un clic. Esto los convierte en una excelente opción para aplicaciones donde el ruido es un factor importante. Los engranajes helicoidales pueden fabricarse con materiales más blandos, lo que los hace más tolerantes al ruido. Además, pueden soportar cargas de impacto. En comparación con los engranajes dentados, los engranajes helicoidales presentan un menor nivel de ruido y vibración.
Procedimiento de remolino CZPT
El método de torneado giratorio CZPT para ejes sin fin eleva el estándar de precisión en el mecanizado de engranajes para volúmenes de producción pequeños y medianos. Este proceso minimiza el desgaste de la rosca, mejora la calidad del tornillo sin fin y reduce los tiempos de ciclo. El dispositivo de torneado giratorio CZPT LWN-90 incorpora una base de acero, un contrapunto de fuerza programable e interpolación de 5 ejes para una mayor precisión y calidad.
Su husillo giratorio de 4000 rpm y 5 kW fabrica tornillos sin fin y diversos tipos de tornillos. Sus diámetros exteriores alcanzan hasta 6,35 cm (2,5 pulgadas), aunque su longitud llega hasta los 50 cm (20 pulgadas). Su proceso de reducción en seco utiliza un tubo de vórtice para suministrar aire comprimido refrigerado a la zona de corte. También se añade aceite a la mezcla. Los ejes de tornillo sin fin resultantes no presentan socavados, lo que reduce la cantidad de mecanizado necesario.
El endurecimiento por inducción es un método que aprovecha el proceso de torneado. Este proceso utiliza corriente alterna (CA) para generar corrientes parásitas en objetos metálicos. A mayor frecuencia, mayor temperatura superficial. La frecuencia eléctrica se monitoriza mediante sensores para evitar el sobrecalentamiento. El calentamiento por inducción es programable, de modo que solo se endurecen partes específicas del eje sin fin.
Tangente típica en un punto arbitrario de ambas superficies de la rueda helicoidal.
Un engranaje helicoidal consta de dos segmentos helicoidales con un ángulo de hélice de noventa grados. Esta forma permite que el tornillo sin fin gire con más de un diente por rotación. El ángulo de hélice de un tornillo sin fin suele ser cercano a los 90 grados y la longitud del cuerpo es relativamente larga en el eje. Un engranaje helicoidal con un ángulo de hélice g tiene propiedades similares a las de un engranaje de tornillo con un ángulo de hélice de noventa grados.
La sección transversal axial de un engranaje helicoidal no es trapezoidal convencional. En su lugar, la parte lineal de la sección oblicua se modifica mediante curvas cicloidales. Estas curvas presentan una tangente frecuente alrededor de la línea de paso. La rueda helicoidal se fabrica mediante reducción de engranajes, lo que da como resultado un engranaje con dos superficies de contacto. Este engranaje helicoidal puede girar a altas velocidades y, sin embargo, funcionar silenciosamente.
Un engranaje helicoidal con paso cicloidal es más productivo. Minimiza la fricción entre el tornillo sin fin y el engranaje, lo que se traduce en una mayor durabilidad, un mejor rendimiento y una menor emisión de ruido. Este paso también facilita un acoplamiento más uniforme y suave del tornillo sin fin. Además, ayuda a evitar interferencias estéticas y contribuye a un acoplamiento más fluido entre el tornillo sin fin y el engranaje.
Cálculo de la deflexión del eje del sinfín
Existen diversas estrategias para calcular la deflexión del eje sin fin, y cada método presenta sus propias desventajas. Si bien las estrategias más utilizadas ofrecen buenas aproximaciones, resultan insuficientes para determinar la deflexión real del eje. Por ejemplo, no consideran las modificaciones geométricas del tornillo sin fin, como el enrollamiento helicoidal de sus dientes. Además, sobreestiman el efecto de rigidez del engranaje. Por lo tanto, los ejes sin fin delgados y eficientes requieren otros enfoques.
La buena noticia es que existen numerosas estrategias para determinar la deflexión óptima del eje del tornillo sin fin. Estos métodos utilizan el método de elementos finitos e incluyen condiciones límite y cálculos de parámetros. A continuación, analizamos algunas de estas estrategias. El primer método, DIN 3996, calcula la deflexión máxima del eje del tornillo sin fin basándose en los resultados de la verificación, mientras que el segundo, AGMA 6022, utiliza el diámetro de la raíz del tornillo sin fin como diámetro de flexión equivalente.
El segundo método se centra en los parámetros simples del engranaje helicoidal. Analizaremos cada paso con mayor detalle. Examinaremos el diente del engranaje helicoidal y los elementos geométricos que lo influyen. Generalmente, el número de dientes oscila entre uno y cuatro, aunque puede llegar a doce. La elección del número de dientes debe basarse en las necesidades de optimización, como el rendimiento y el peso. Por ejemplo, si un engranaje helicoidal debe ser más pequeño que el modelo anterior, un número reducido de dientes será suficiente.
