El "arte de la mordida" en el mundo mecánico: conociendo los diferentes tipos de engranajes
En la industria de la maquinaria, la transmisión por engranajes es uno de los métodos de transmisión más básicos. Su estructura es simple, ofrece una alta eficiencia y garantiza una relación de transmisión precisa, por lo que se utiliza ampliamente en diversos equipos mecánicos.
La eficiencia de los engranajes se refiere a su eficiencia de transmisión en condiciones normales de montaje. Si la instalación es incorrecta, especialmente si el engranaje cónico se ensambla a una distancia incorrecta, lo que resulta en un error en la intersección cónica, la eficiencia se reducirá significativamente.
Engranajes de ejes paralelos
1. Engranajes rectos: Engranajes cilíndricos cuyas líneas de dientes son paralelas a la línea central del eje. Son los más utilizados en la transmisión de potencia porque son fáciles de procesar.
2. Engranajes helicoidales: Engranajes cilíndricos con dentado helicoidal. Son ampliamente utilizados por su mayor resistencia que los engranajes rectos y su suave funcionamiento. Durante la transmisión se genera empuje axial.
3. Bastidores: Un engranaje lineal tipo cremallera que engrana con un engranaje recto. Se considera un caso especial cuando el diámetro del círculo primitivo del engranaje recto es infinito.
4. Cremalleras helicoidales: Un engranaje de lámina que engrana con un engranaje helicoidal. Esto equivale a un caso en el que el diámetro primitivo del engranaje helicoidal se vuelve infinito.
5. Engranajes internos: Engranajes que engranan con engranajes rectos y tienen dientes mecanizados en el interior del anillo. Se utilizan principalmente en aplicaciones como transmisiones de engranajes planetarios y acoplamientos de engranajes.
6. Engranajes de espiga: Un engranaje formado por la combinación de dos engranajes helicoidales con dentados a izquierda y derecha. Tiene la ventaja de no generar empuje axial.
Engranajes de ejes que se cruzan
1. Engranajes de inglete: Un engranaje cónico de dientes curvos con un ángulo de hélice de cero grados. Debido a las características de los engranajes cónicos rectos y curvos, la fuerza sobre la superficie del diente es la misma que la de los engranajes cónicos rectos.
2. Engranajes cónicos rectos: Un engranaje cónico cuya línea de dientes coincide con el bus del cono primitivo. Dado que los engranajes cónicos son relativamente fáciles de fabricar, se utilizan en una amplia gama de aplicaciones como engranajes cónicos de transmisión.
3. Engranajes cónicos espirales: Engranajes cónicos con líneas de dientes curvas y ángulos helicoidales. Aunque son más difíciles de fabricar que los engranajes cónicos rectos, se utilizan ampliamente como engranajes de alta resistencia y bajo nivel de ruido.
Engranajes de eje escalonado
1. Engranaje helicoidal cilíndrico: El término "sinfín cilíndrico" se refiere a un sinfín cilíndrico y a la rueda helicoidal que engrana con él. Su principal característica es su funcionamiento silencioso y la posibilidad de obtener una alta relación de transmisión con un solo par, pero presenta la desventaja de su baja eficiencia.
2. Engranajes helicoidales de eje escalonado: Nombre que se da a los engranajes cilíndricos de tornillo sin fin cuando se accionan entre ejes escalonados. Puede utilizarse en engranajes helicoidales o en engranajes helicoidales y rectos. Su funcionamiento es suave, pero solo es adecuado para cargas ligeras.
Material del engranaje
El cuerpo del diente del engranaje debe tener una alta resistencia a la fractura, la superficie del diente debe tener una fuerte resistencia a las picaduras, al desgaste y una alta resistencia al pegado, es decir, los requisitos: superficie del diente dura, núcleo resistenteEl material de los engranajes de Hezhong Heavy Industry a menudo elige 20CrMnTi.
Entre ellos, en el acero estructural y el acero para herramientas, el cromo (Cr) puede mejorar significativamente la resistencia, la dureza y la resistencia a la abrasión, al tiempo que reduce la PlásticoLa dureza y tenacidad del acero. El cromo también mejora la resistencia a la oxidación y la corrosión del acero, por lo que es un importante elemento de aleación para el acero inoxidable y el acero resistente al calor.
Manganeso (Mn) Originalmente era un desoxidante débil. Una cantidad adecuada de manganeso puede mejorar eficazmente la resistencia del acero, eliminar el azufre y el oxígeno que causan fragilidad en caliente, mejorar las propiedades de trabajo en caliente y la fragilidad en frío, sin reducir significativamente su plasticidad ni su tenacidad al impacto.
Titanio (Ti) Es un potente desoxidante del acero. Puede densificar la estructura interna del acero, refinar la fuerza del grano, reducir la sensibilidad al envejecimiento y la fragilidad en frío del acero, a la vez que mejora el rendimiento de la soldadura.
Por lo tanto, el 20CrMnTi se utiliza a menudo para fabricar engranajes con alta resistencia, alta dureza y buena tenacidad.
Mecanizado de engranajes
El proceso de mecanizado de engranajes suele implicar una serie de pasos: forjado de dientes en bruto, taladrado plano de agujeros centrales, torneado fino de dientes en bruto, tallado con fresa madre, interpolación, afeitado, rectificado, laminado de estrías y enderezado. A menudo se incluyen pasos adicionales como el tratamiento térmico (p. ej., carburación y temple) y la limpieza para garantizar que la calidad del producto cumpla con los requisitos de la aplicación específica.
En resumen, las ventajas de los engranajes incluyen la fiabilidad operativa, la alta eficiencia de transmisión y la estructura compacta, entre otras. Sin embargo, también presentan desventajas como los altos costes de fabricación, los altos requisitos de precisión y su inadecuación para transmisiones de larga distancia. Elegir el tipo de engranaje adecuado puede optimizar el rendimiento de la maquinaria, pero también es necesario tomar decisiones basadas en los requisitos y condiciones específicos de la aplicación.