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Engranaje sinfín: Expertos en relación de engranajes de bajo ruido
Los engranajes sinfín son una parte importante del diseño de muchas máquinas y sistemas. Ofrecen altas relaciones de cambio y transmisión de par, a la vez que ocupan poco espacio en la aplicación mecánica gracias a su diseño que ahorra espacio. Para encontrar la mejor solución posible para sus requisitos específicos, es importante seleccionar los componentes adecuados en función de las especificaciones y requisitos de rendimiento requeridos.
Qué son los engranajes sinfín y para qué se utilizan
Los engranajes sinfín son un mecanismo de transferencia de par y consisten en un tornillo sinfín y una rueda dentada (rueda sinfín). Los engranajes sinfín convierten los movimientos giratorios en otro movimiento giratorio con una relación de transferencia o reducción muy alta y se utilizan para permitir un par alto a una velocidad baja.
Debido a la forma y geometría de los engranajes sinfín, tienen un comportamiento de ruido y vibración extremadamente bajo en funcionamiento. Son capaces de proporcionar un par elevado a baja velocidad de rotación, lo que los hace ideales para aplicaciones como equipos de elevación y transporte de materiales. Puede seguir trabajando unidireccionalmente, lo que significa que la rueda del tornillo sinfín no puede transferir el par al tornillo sinfín.
- (a): Eje sinfín
- (b): Rueda sinfín
¿De qué componentes consta un sistema de engranajes sinfín?
Un engranaje sinfín consta de los dos componentes principales siguientes:
Eje sinfín: Eje en forma de espiral, que convierte el par de entrada en un movimiento rotacional y lo transfiere a la rueda sinfín. Normalmente, el tornillo sinfín actúa como un accionamiento en la rueda sinfín. El tornillo sinfín puede tener una o más roscas que se enganchan en el borde del engranaje sinfín.
Rueda sinfín: Rueda con un engranaje cónico que absorbe el movimiento rotacional del tornillo sinfín y lo transfiere al par de salida.
Aspectos básicos para la selección de engranajes sinfín
Los principios de cálculo para engranajes sinfín son multidimensionales y requieren una comprensión integral de mecánica y geometría. Los puntos más importantes a la hora de seleccionar un engranaje sinfín adecuado son:
Los principios de cálculo para engranajes sinfín son multidimensionales y requieren una comprensión integral de mecánica y geometría. Los puntos más importantes a la hora de seleccionar un engranaje sinfín adecuado son:
- Relación de engranajes: La relación de engranajes de un engranaje sinfín viene determinada por la relación del número de dientes (z). Para determinarla, el número de dientes de la rueda sinfín se divide por el número de vueltas del tornillo sinfín.
- Transmisión de par: El par máximo permisible de los engranajes sinfín está determinado en gran medida por la resistencia de las superficies del diente y no debe excederse durante la aplicación para lograr una larga vida útil.
- Distancia de acoplamiento: Debe determinarse la distancia entre los centros del eje del tornillo sinfín y la rueda del tornillo sinfín.
- Capacidad de carga: La capacidad de carga de los engranajes de tornillo sinfín está determinada en gran medida por el emparejamiento de materiales del tornillo sinfín y la rueda sinfín. Los límites de capacidad de carga se calculan sobre la base de la norma DIN 3996.
¿Qué componentes son necesarios para engranajes sinfín eficientes?
Los engranajes sinfín se montan en ejes de transmisión, ejes de rotación y ejes de motor. El engranaje sinfín transfiere el par motor a otras partes del sistema. La fijación en el eje de transmisión puede llevarse a cabo, por ejemplo, utilizando tornillos sin cabeza, lo que garantiza que los componentes estén firmemente conectados entre sí. Los alojamientos de cojinetes se pueden utilizar para garantizar la colocación permanente de este segmento de accionamiento. Sirven para estabilizar el eje y, por tanto, todo el sistema. El interbloqueo sólido de estos componentes garantiza que todos los elementos puedan funcionar juntos de forma óptima sin causar fuerzas de fricción innecesarias.
Especificaciones del eje y la rueda sinfín
Especificaciones del eje sinfín
| Número de pieza | Número de roscas | Diámetro del eje Ø PH7 | Sentido de giro | Ángulo de rosca | d | D | L | ℓ | |
|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|
| Diseño | Módulo | Orificio recto + rosca | |||||||
| WGEAU | 0.8 | 1 | 6 | R (Derecha) |
3 ̊ 17' | 14 | 15.6 | 30 | 5 |
| 2 | 6 | 6 ̊ 34' | |||||||
| 1 | 1 | 6 | 3 ̊ 35' | 16 | 18 | 32 | 5 | ||
| 2 | 6 | 7 ̊ 11' |
Especificaciones de la rueda sinfín
| Número de pieza | Número de dientes | Número de roscas | Diámetro del eje Ø PH7 | Sentido de giro | d | D | B | H | L | ℓ | Distancia de acoplamiento F | Par permitido (Nm) | Ajuste de holgura (mm) | Relación de reducción | |
|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|
| Diseño | Módulo | Orificio recto | Resistencia de la superficie dental | ||||||||||||
| WGEAH | 0.8 | 20 | 2 | 5 | R (Derecha) |
16.11 | 17.6 | 9 | 12 | 18 | 9 | 15 | 0.86 | 0.04~022 | 1/10 |
| 30 | 1 | 5 | 24.04 | 25.6 | 18 | 19 | 1.89 | 1/30 | |||||||
| 2 | 24.16 | 25.6 | 18 | 19 | 1.87 | 1/15 | |||||||||
| 40 | 1 | 6 | 32.05 | 33.6 | 20 | 23 | 3.24 | 1/40 | |||||||
| 50 | 1 | 8 | 40.06 | 41.6 | 25 | 27 | 4.90 | 1/50 | |||||||
| 1 | 20 | 1 | 6 | 20.05 | 23 | 10 | 16 | 20 | 10 | 18 | 1.58 | 0.06~0.24 | 1/20 | ||
| 2 | 20.16 | 23 | 16 | 18 | 1.54 | 1/10 | |||||||||
| 30 | 1 | 6 | 30.07 | 33 | 20 | 23 | 3.38 | 1/30 | |||||||
| 2 | 30.24 | 33 | 20 | 23 | 3.35 | 1/15 | |||||||||
| 40 | 1 | 8 | 40.08 | 43 | 26 | 28 | 5.79 | 1/40 | |||||||
| 50 | 1 | 8 | 50.1 | 53 | 30 | 33 | 8.76 | 1/50 |
Elija el lubricante adecuado
Debido a la alta fricción entre el tornillo sinfín y la rueda sinfín, los engranajes sinfín generan más calor que otros tipos de unidades de engranajes, lo que debe tenerse en cuenta al seleccionar la lubricación y refrigeración correctas. La lubricación en engranajes de tornillo sinfín tiene básicamente los siguientes propósitos:
- Reducción de la fricción por deslizamiento
- Regulación de la temperatura
- Protección de las superficies contra la corrosión
- Eliminación de cuerpos extraños
Existen diferentes métodos de lubricación adecuados para la lubricación de engranajes sinfín. La elección del método de lubricación correcto depende de la velocidad de deslizamiento entre las superficies de contacto. Existen tres métodos de lubricación diferentes: Lubricación con grasa, lubricación por inmersión y lubricación forzada.
| Proceso de lubricación | Características especiales | Velocidad de deslizamiento |
|---|---|---|
| Lubricación con grasa | Para la lubricación, la grasa se aplica manualmente a las superficies del diente. Este método es adecuado para regímenes de motor bajos y pares de torsión bajos. | hasta 5 m/s |
| Lubricación por inmersión | Durante la lubricación por inmersión, el engranaje de tornillo sin fin se encuentra en un recipiente cerrado con una bandeja de aceite. La rueda helicoidal se sumerge con sus dientes en el aceite lubricante, lo que humedece continuamente las superficies de contacto con aceite lubricante. Este método es adecuado para regímenes medios y pares medios | 5-10 m/s |
| Lubricación forzada | El aceite lubricante se introduce en la superficie de contacto entre el tornillo sin fin y la rueda helicoidal por gravedad o mediante una bomba. Este método es adecuado para regímenes de motor y pares de torsión elevados. | desde 10 m/s |
Mantenimiento de engranajes sinfín
Los engranajes sinfín son de gran importancia en muchas aplicaciones de construcción. Se caracterizan por su alta precisión y la capacidad de transferir pares de torsión grandes. El mantenimiento regular es esencial para garantizar la mayor vida útil y fiabilidad posibles.
Una de las actividades de mantenimiento más importantes para los engranajes sinfín es comprobar la lubricación adecuada. Debido a que hay una alta fricción entre el tornillo sinfín y las ruedas sinfín, los engranajes sinfín desarrollan más calor que otros tipos de unidades de engranajes, lo que debe tenerse en cuenta al seleccionar la lubricación y el mantenimiento correctos.
Además, inspeccionar los flancos de los dientes es de gran importancia para mantener los engranajes sinfín. Estos deben comprobarse regularmente para detectar desgaste, daños o deformaciones. Las superficies de contacto dañadas pueden provocar un mayor desgaste del material y fallos de funcionamiento.
Durante el mantenimiento deben observarse los siguientes puntos:
- Compruebe la lubricación: El aceite lubricante o la grasa lubricante deben comprobarse regularmente para detectar suciedad y contaminación y sustituirse si es necesario.
- Limpieza: Antes de volver a lubricar o sustituir el aceite lubricante, la unidad de engranajes debe limpiarse a fondo para eliminar cuerpos extraños y depósitos.
- Compruebe si hay desgaste: Los cojinetes, las juntas y las superficies de contacto deben comprobarse periódicamente para comprobar su desgaste. Si es necesario, es posible que haya que sustituir las piezas desgastadas.
- Comprobación de alineación: Los engranajes sinfín deben comprobarse regularmente para comprobar su alineación y evitar la abrasión de los dientes.
El mantenimiento regular permite que los engranajes de tornillo sinfín funcionen de manera fiable y eficiente, y alcancen su máxima vida útil.
