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Cómo seleccionar el eje sin fin adecuado
Quizás te interese saber cómo elegir el eje sin fin adecuado. En este artículo, encontrarás información sobre módulos sin fin con el mismo diámetro primitivo, engranajes sin fin de doble rosca y empujes de tornillo sin fin autoblocantes. Una vez que hayas seleccionado el eje sin fin correcto, te resultará más fácil usar el engranaje en casa. Elegir el eje sin fin adecuado tiene muchas ventajas. Sigue leyendo para descubrir más.
Forma cóncava
La forma cóncava del eje de un tornillo sin fin es una característica importante para el diseño de un engranaje helicoidal. Los engranajes helicoidales se presentan en una amplia variedad de formas, y los parámetros básicos de su perfil se pueden consultar en la literatura especializada y comercial. Estos parámetros se utilizan en cálculos geométricos, y la elección del engranaje helicoidal adecuado para una aplicación específica puede basarse principalmente en estos requisitos.
El perfil de la rosca de un tornillo sin fin se describe mediante la tangente al eje de su cilindro principal. Los dientes se forman en línea recta con una ligera concavidad en los laterales. Se asemeja a un engranaje helicoidal, y el perfil del tornillo sin fin en sí es recto. Este tipo de engranaje se utiliza a menudo cuando la variedad de esmalte supera cierto límite.
La geometría de un tornillo sin fin depende de la variedad y el fabricante. En sus inicios, los tornillos sin fin se fabricaban de forma similar a las roscas de tornillos simples y se podían mecanizar en un torno. Durante este tiempo, se solían fabricar con herramientas de caras rectas para generar roscas en el plano acme. Posteriormente, las técnicas de rectificado mejoraron el acabado de la rosca y redujeron las distorsiones resultantes del endurecimiento.
Cuando un engranaje helicoidal tiene varios dientes, el ángulo de paso es un parámetro clave. Un mejor ángulo de paso aumenta la eficiencia. Si se desea mejorar el ángulo de paso sin aumentar el número de dientes, se puede sustituir un par de tornillos sin fin por otros con un número diferente de dientes de rosca. El ángulo de hélice debe aumentar, aunque la distancia entre dientes se mantenga constante. Sin embargo, un ángulo de paso mayor casi nunca se utiliza para la transmisión de potencia.
La cantidad mínima de dientes del engranaje depende del ángulo de fuerza en la corrección de engranaje cero. El diámetro del tornillo sin fin es d1 y se basa principalmente en un valor de módulo reconocido, mx o mn. Generalmente, se asignan valores mayores de m a módulos mayores. Una menor cantidad de dientes se denomina ángulo de paso bajo. En el caso de un ángulo de paso bajo, se utiliza un engranaje helicoidal. El ángulo de paso del engranaje sin fin es menor a diez grados.
Gusanos filamentosos numerosos
Los sinfines multihilo se pueden dividir en conjuntos de uno, dos o cuatro hilos. La proporción se determina por la cantidad de hilos en cada conjunto y el número de dientes del mecanismo. Los conjuntos de sinfines más comunes son 1, 2, 4 y 6 hilos. Para saber cuántos hilos tiene, cuente el inicio y el final de cada hilo y divida el resultado entre dos. De esta forma, obtendrá siempre el número correcto de hilos.
El plano tangente del perfil de paso de un gusano varía a medida que este se desplaza longitudinalmente a lo largo del hilo. El ángulo recto es óptimo en la garganta y disminuye hacia los lados. El radio de curvatura r” difiere proporcionalmente del radio del gusano, o ángulo de paso, en el nivel considerado. Por lo tanto, el ángulo de paso del gusano, r, aumenta con una inclinación menor y disminuye con una inclinación mayor.
Los engranajes helicoidales multihilo se caracterizan por un apalancamiento constante entre el plano del engranaje y las roscas del tornillo sin fin. La relación entre la superficie de los dientes del tornillo sin fin y su longitud puede variar, lo que permite ajustar el engranaje helicoidal en la misma dirección. Para optimizar el contacto entre el tornillo sin fin y el engranaje, la relación tangente entre ambas superficies es óptima.
La eficiencia de los engranajes helicoidales depende principalmente del ángulo de hélice del tornillo sin fin. Los engranajes helicoidales de varias roscas pueden aumentar la eficiencia del accionamiento hasta en un 25% a 50% en comparación con los de una sola rosca. Los engranajes helicoidales están fabricados en bronce, lo que reduce la fricción y el calor en el esmalte del tornillo sin fin. Una máquina especializada puede ajustar los engranajes helicoidales para lograr una eficacia óptima.
Engranajes helicoidales de doble rosca
En numerosas aplicaciones, los engranajes helicoidales se utilizan para accionar una rueda helicoidal. Estos engranajes son especiales porque el tornillo sin fin no puede invertirse mediante la energía eléctrica aplicada a la rueda helicoidal. Gracias a su capacidad de autobloqueo, pueden utilizarse para evitar el movimiento inverso, aunque este no es un mecanismo fiable. Entre las aplicaciones de los engranajes helicoidales se incluyen equipos de elevación, ascensores, polipastos, carretes de pesca y dirección asistida de automóviles. Debido a su tamaño compacto, estos engranajes se utilizan con frecuencia en aplicaciones con espacio limitado.
Los engranajes helicoidales suelen tener un uso mucho más intensivo que otros tipos de engranajes, lo que implica que requieren patrones de contacto más precisos en las zonas nuevas. Los dientes de los engranajes helicoidales son cóncavos, lo que dificulta la medición del grosor de los dientes con pasadores, bolas y calibradores de dientes. Sin embargo, para evaluar el grosor de los dientes, se puede medir la holgura, que es la distancia entre los dientes de un engranaje. La holgura puede variar de un engranaje helicoidal a otro, por lo que es fundamental comprobarla en varios puntos. Si la holgura es diferente en dos puntos, esto indica que el espaciado entre los dientes puede ser distinto.
Los engranajes helicoidales de una sola rosca ofrecen una reducción de velocidad considerable, pero un rendimiento inferior. Los engranajes helicoidales de múltiples roscas proporcionan una alta eficiencia y gran velocidad, pero esto conlleva una menor potencia. No obstante, existen muchas otras aplicaciones para los engranajes helicoidales. Además de las aplicaciones de servicio pesado, se utilizan con frecuencia en cajas de engranajes de servicio ligero para diversas funciones. Cuando se utilizan junto con engranajes helicoidales de doble rosca, permiten una reducción de velocidad significativa en un solo paso.
Los engranajes helicoidales de acero inoxidable se pueden utilizar en ambientes húmedos. Este tipo de engranaje no se oxida y es ideal para ambientes húmedos. Su superficie lisa facilita la limpieza. Sin embargo, requieren lubricación. El lubricante más común para engranajes helicoidales es el aceite mineral, diseñado para proteger el mecanismo.
Transmisión por tornillo sin fin autoblocante
Un mecanismo de tornillo sin fin autoblocante impide que la plataforma retroceda cuando el motor se detiene. También es posible un mecanismo de tornillo sin fin autoblocante dinámico, pero este carece de freno de retención. Este tipo de mecanismo no es sensible a las vibraciones, pero podría producir un traqueteo al activarse. Además, podría requerir un freno adicional para evitar que el sistema se desplace. Un buen freno podría ser necesario por motivos de seguridad.
Un engranaje helicoidal autoblocante no permite el intercambio de los engranajes empujado y motriz. Esto contrasta con los trenes de engranajes rectos, que sí permiten el intercambio de posiciones. En un generador de tornillo sin fin autoblocante, el engranaje motriz suele estar acoplado y el engranaje empujado permanece fijo. El mecanismo de desplazamiento se bloquea automáticamente cuando el tornillo sin fin se acciona incorrectamente. El Manual de Maquinaria ofrece mucha información sobre engranajes helicoidales autoblocantes.
Un mecanismo de tornillo sin fin autoblocante es fácil de construir y ofrece una gran ventaja mecánica. En realidad, la salida de un mecanismo de tornillo sin fin autoblocante no puede ser accionada en sentido inverso por el eje de entrada. Los aficionados al bricolaje pueden construir un mecanismo de tornillo sin fin autoblocante modificando varillas roscadas y engranajes estándar. Sin embargo, es más sencillo construir un sistema de trinquete y pestillo, y resulta mucho más económico. No obstante, es importante tener en cuenta que solo se puede accionar un tornillo sin fin a la vez.
Otra ventaja de un mecanismo de tornillo sin fin autoblocante es que no es posible intercambiar los ejes de entrada y salida. Esto representa una ventaja significativa, ya que permite reducir considerablemente el tamaño del equipo sin aumentar el tamaño de la caja de engranajes. Si está considerando adquirir un mecanismo de tornillo sin fin autoblocante para una aplicación específica, tenga en cuenta las siguientes recomendaciones para tomar la decisión correcta.
Un engranaje helicoidal envolvente es ideal para aplicaciones que requieren alta precisión y eficiencia, con mínima holgura. Sus dientes están formados de diferentes maneras y las roscas del tornillo sin fin están modificadas para mejorar el contacto con el suelo. Su fabricación es más costosa que la de sus contrapartes de un solo paso, pero este tipo es ideal para aplicaciones donde la precisión es fundamental. El engranaje helicoidal también es una excelente opción para camiones pesados debido a su gran tamaño y alta capacidad de torque.
