Mecanismos de engranajes
Los engranajes se utilizan para transmitir el movimiento de rotación del motor al cuerpo ejecutivo.
Al mismo tiempo, se realizan las transformaciones necesarias de movimiento, cambio de frecuencia de rotación, par, dirección de los ejes de rotación.
Para todo esto hay diferentes tipos de engranajes. Clasificación de los tipos de engranajes en la ubicación de los ejes de rotación:
Una transmisión cilíndrica consiste en un par de ruedas, generalmente con un número diferente de dientes. Los ejes de los engranajes en el engranaje cilíndrico son paralelos. La relación de números de dientes se llama la relación de engranaje. Una rueda dentada pequeña se llama rueda dentada, una rueda dentada grande. Si el engranaje está al frente, y la relación de engranajes es mayor que uno, entonces están hablando de un engranaje de reducción. La velocidad de la rueda será menor que la velocidad del engranaje. Al mismo tiempo, cuando la velocidad angular disminuye, el par en el eje aumenta. Si la relación de transmisión es menor que uno, entonces esto es una saturación.- Compromiso cónico. Se caracteriza por el hecho de que los ejes de los engranajes se intersecan y la rotación se transmite entre los ejes, que se encuentran en un cierto ángulo. Dependiendo de qué rueda del motor avance, también pueden subir y bajar.
- El engranaje helicoidal tiene ejes de rotación que se cruzan. Se obtienen grandes relaciones de transmisión debido a la relación entre el número de dientes de la rueda y el número de visitas del gusano. Los gusanos se utilizan uno, dos o cuatro. Una característica del engranaje helicoidal es la transferencia de rotación solo del gusano a la rueda helicoidal. El proceso inverso es imposible debido a la fricción. El sistema es autofrenante. Esto se debe al uso de reductores de tornillo sin fin en los mecanismos de elevación.
- Engranajes de cremallera. Formado por rueda dentada y carril. Convierte el movimiento rotatorio a la traslación y viceversa.
- Engranaje helicoidal. Se utiliza para la intersección de ejes. Debido al contacto puntual, los dientes del acoplamiento están sujetos a un mayor desgaste bajo carga. Los engranajes de tornillo se utilizan más a menudo en dispositivos.
- Los engranajes planetarios son engranajes que usan ruedas dentadas con ejes en movimiento. Por lo general, hay una rueda externa fija con rosca interna, una rueda central y un portador con satélites que se mueven alrededor de la circunferencia de la rueda fija y giran la central. La rotación se transmite desde el portador a la rueda central o viceversa.
Es necesario distinguir entre engranajes externos e internos. Con el engranaje interno, los dientes de la rueda más grande están ubicados en la superficie interna del círculo, y la rotación tiene lugar en una dirección. Estos son los principales tipos de engranajes.
Hay una gran cantidad de posibilidades para su combinación y uso en varios esquemas cinemáticos.
Forma de diente
Los engranajes difieren en perfil y tipo de dientes . La forma del diente distingue engranajes evolutivos, circulares y cicloidales. Los más utilizados son los enlaces involutos. Tienen superioridad tecnológica. El corte de dientes se puede hacer con una simple herramienta de bastidor. Estos enlaces se caracterizan por una relación de transmisión constante, independiente de la distancia del centro de desplazamiento. Pero a alta potencia, hay desventajas asociadas con un pequeño parche de contacto en las dos superficies convexas de los dientes. Esto puede provocar daños en la superficie y astillado del material de la superficie.
En engranajes circulares, los dientes de engranajes convexos se entrelazan con ruedas cóncavas y el parche de contacto aumenta significativamente. La desventaja de estos engranajes es que la fricción aparece en los juegos de ruedas. Tipos de engranajes:
Estimular los dientes. Este es el tipo de juego de ruedas más utilizado. Su línea de contacto es paralela al eje del eje. Las ruedas rectas son relativamente baratas, pero su par máximo transmitido es menor que el de las ruedas helicoidales y de chevron.- Dientes helicoidales. Se recomienda su uso a altas velocidades, proporcionan un funcionamiento más suave y una reducción de ruido. La desventaja es la mayor carga en los rodamientos debido a la aparición de fuerzas axiales.
- Chevron Tienen las ventajas de los pares de ruedas helicoidales y no cargan los rodamientos con fuerzas axiales, ya que las fuerzas se dirigen en diferentes direcciones.
- Curvilíneo. Utilizado para grandes relaciones de transmisión. Menos ruidoso y funciona mejor para doblarse.
Los pares de ruedas de estímulo son los más comunes. Son fáciles de diseñar, fabricar y operar .
Materiales para la produccion
El material principal para la fabricación de juegos de ruedas es el acero. El engranaje debe tener características de mayor resistencia, por lo que las ruedas a menudo están hechas de diferentes materiales y sometidas a diferentes tratamientos térmicos o químicos térmicos. Los engranajes hechos de acero de aleación se someten a endurecimiento de la superficie mediante el método de nitruración, cementación o cianación. El endurecimiento superficial se utiliza para los aceros al carbono.
Los dientes deben tener una alta resistencia superficial, así como un núcleo más suave y más viscoso. Esto los protegerá de torceduras y desgaste de la superficie. Los juegos de ruedas de máquinas de baja velocidad pueden ser de hierro fundido. Bronce, latón y varios plásticos también se utilizan en diversas industrias.
Métodos de procesamiento
Las ruedas dentadas están hechas de palanquillas estampadas o moldeadas por el método de corte de dientes . El corte se realiza copiando y ejecutando. La ejecución permite una herramienta para cortar dientes de varias configuraciones. Las herramientas para el corte pueden ser dolbyak, fresas de tornillo sin fin o listones. Para el corte copiando utilizando molinos de dedo. El tratamiento térmico se realiza después del corte, pero para el engranaje de alta precisión después del tratamiento térmico, también se utiliza la molienda o el rodaje.
Servicio y calculo
El mantenimiento consiste en la inspección del mecanismo, la verificación de la integridad de los dientes y la ausencia de virutas. La comprobación de la corrección de los engranajes se realiza con la ayuda de pintura aplicada a los dientes. Se estudia la magnitud del parche de contacto y su ubicación a lo largo de la altura del diente. El ajuste se realiza mediante la instalación de juntas en los conjuntos de rodamientos.
Primero debe decidir las características cinemáticas y de potencia necesarias para el funcionamiento del mecanismo. Se seleccionan el tipo de transmisión, las cargas y las dimensiones permitidas, luego se seleccionan los materiales y el tratamiento térmico. El cálculo incluye la elección del módulo de engranajes, luego se seleccionan los valores de desplazamiento, el número de engranajes y los dientes de las ruedas, la distancia central y el ancho de las llantas. Todos los valores pueden seleccionarse mediante tablas o utilizar programas informáticos especiales.
Las principales condiciones necesarias para el funcionamiento a largo plazo de los engranajes son la resistencia al desgaste de las superficies de contacto de los dientes y su resistencia a la flexión.
El logro de un buen rendimiento y se centra en el diseño y fabricación de mecanismos de engranajes.