Tipos de engranajes para cajas de cambio en ángulo recto
1.Introducción principal de caja de cambios en ángulo recto
Una caja de cambios en ángulo recto es un tipo de reductor de velocidad que cambia la dirección de la fuerza de rotación de la entrada a 90 grados, utilizando engranajes cónicos o de tipo helicoidal para transferir la potencia de manera eficiente en un espacio compacto. Son componentes esenciales en la ingeniería mecánica para adaptarse a limitaciones de espacio y lograr una transmisión de potencia precisa, reduciendo la velocidad y aumentando el par motor.
2.Funcionamiento principal de la caja de cambios en ángulo recto
1.Engranajes cónicos: La caja de cambios utiliza engranajes cónicos, cuyos dientes convergen en el punto de intersección de los ejes para transmitir el movimiento en ángulo recto.
2.Eje de entrada y salida: El eje de entrada (que recibe la potencia del motor) y el eje de salida (que transmite la potencia a la máquina) están dispuestos perpendicularmente, a \(90^{\circ }\).
3.Transmisión de potencia: Al girar el eje de entrada, los engranajes transfieren la potencia al eje de salida. La relación de engranajes determina la relación entre la velocidad de entrada y la de salida. 4.Reducción de velocidad y aumento de par: Como en otras cajas de cambios, las de ángulo recto pueden reducir la velocidad de entrada y aumentar proporcionalmente el par en la salida.
3.Métodos de mejora de la estabilidad de la caja de cambios en ángulo recto
1.Engranajes helicoidales o hipoides: En lugar de engranajes cónicos rectos, los engranajes cónicos helicoidales o hipoides ofrecen una mayor superficie de contacto entre los dientes, lo que se traduce en una transmisión más silenciosa y robusta.
2.Diseño asistido por computadora (CAE) y simulación 3D: Los fabricantes utilizan estas herramientas para optimizar el diseño de los engranajes antes de la producción, mejorando el rendimiento y la estabilidad de la caja de cambios.
3.Materiales de alta resistencia: El uso de aceros de aleación de alta calidad, como el 20CrMnTi, y tratamientos térmicos, como el endurecimiento, aumentan la dureza y la durabilidad de los engranajes.
4.Rodamientos y ejes robustos: Un diseño con rodamientos de gran envergadura y ejes reforzados proporciona una mayor capacidad de carga y rigidez torsional, lo cual es crucial para aplicaciones exigentes.
5.Diseño de eje hueco: Las cajas de engranajes con eje hueco en ángulo recto permiten una instalación más flexible y ahorran espacio, lo que puede mejorar la estabilidad general del sistema al permitir una configuración más compacta y rígida.
6.Eje secundario: El uso de un eje secundario bien diseñado con un sistema desplazable mejora la funcionalidad y el control de la transmisión.
7.Tratamiento térmico: El enfriamiento rápido y el temple de los engranajes aumentan su dureza y resistencia al desgaste.
8.Rectificado de precisión: El rectificado de los engranajes elimina el juego entre dientes, lo que resulta en un funcionamiento más preciso, silencioso y suave.
4.Tipos de engranajes para cajas de cambio en ángulo recto
1.Engranajes cónicos helicoidales:Transmiten movimiento entre ejes que se cortan en un mismo plano, generalmente en ángulo recto, pero con la ventaja de tener una mayor superficie de contacto entre los dientes.Proporcionan un funcionamiento más silencioso y una mayor robustez y durabilidad.Comunes en vehículos industriales con ejes de tracción trasera, como los de la serie AFR o la serie ADR, que ofrecen alta capacidad de carga y rigidez torsional.
2.Engranajes cónicos rectos:Efectúan la transmisión de movimiento entre ejes que se cortan en un mismo plano, generalmente a 90°, con dientes rectos que se unen en el punto de intersección de los ejes.Son una solución simple y eficiente para la reducción de velocidad en ángulos de 90°.Utilizados donde la simplicidad y la eficiencia son más importantes que la reducción del ruido y las vibraciones, que son inherentes a los engranajes rectos.
3.Sistemas de tornillo sin fin y rueda:Un tornillo sin fin engrana con una rueda para lograr altas relaciones de reducción en una sola etapa.Permiten alcanzar relaciones de reducción elevadas (por ejemplo, de 10:1 a 60:1) y son ideales para aplicaciones con restricciones de espacio.Se usan para redireccionar el movimiento en aplicaciones que necesitan una alta reducción de velocidad y un alto par.
4.Cajas de engranajes planetarias de ángulo recto:Un subtipo de caja de cambios que permite alterar la dirección de conducción en 90 grados, manteniendo la compacidad del diseño.Ofrecen un alto rendimiento en un diseño compacto y son ideales para aplicaciones con requisitos de precisión y limitaciones de espacio.
5.Engranajes helicoidales:A pesar de ser más conocidos para ejes paralelos, también se usan en configuraciones de ángulo recto cuando se aplican los principios de los engranajes cónicos o hipoides.Su diseño en ángulo recto con cojinetes de gran tamaño garantiza una capacidad de carga superior y una operación silenciosa.
Fuente:https://www.tumblr.com/bordenstepper/797011115907416064/tipos-de-engranajes-para-cajas-de-cambio-en-%C3%A1ngulo
Una caja de cambios en ángulo recto es un tipo de reductor de velocidad que cambia la dirección de la fuerza de rotación de la entrada a 90 grados, utilizando engranajes cónicos o de tipo helicoidal para transferir la potencia de manera eficiente en un espacio compacto. Son componentes esenciales en la ingeniería mecánica para adaptarse a limitaciones de espacio y lograr una transmisión de potencia precisa, reduciendo la velocidad y aumentando el par motor.
2.Funcionamiento principal de la caja de cambios en ángulo recto
1.Engranajes cónicos: La caja de cambios utiliza engranajes cónicos, cuyos dientes convergen en el punto de intersección de los ejes para transmitir el movimiento en ángulo recto.
2.Eje de entrada y salida: El eje de entrada (que recibe la potencia del motor) y el eje de salida (que transmite la potencia a la máquina) están dispuestos perpendicularmente, a \(90^{\circ }\).
3.Transmisión de potencia: Al girar el eje de entrada, los engranajes transfieren la potencia al eje de salida. La relación de engranajes determina la relación entre la velocidad de entrada y la de salida. 4.Reducción de velocidad y aumento de par: Como en otras cajas de cambios, las de ángulo recto pueden reducir la velocidad de entrada y aumentar proporcionalmente el par en la salida.
3.Métodos de mejora de la estabilidad de la caja de cambios en ángulo recto
1.Engranajes helicoidales o hipoides: En lugar de engranajes cónicos rectos, los engranajes cónicos helicoidales o hipoides ofrecen una mayor superficie de contacto entre los dientes, lo que se traduce en una transmisión más silenciosa y robusta.
2.Diseño asistido por computadora (CAE) y simulación 3D: Los fabricantes utilizan estas herramientas para optimizar el diseño de los engranajes antes de la producción, mejorando el rendimiento y la estabilidad de la caja de cambios.
3.Materiales de alta resistencia: El uso de aceros de aleación de alta calidad, como el 20CrMnTi, y tratamientos térmicos, como el endurecimiento, aumentan la dureza y la durabilidad de los engranajes.
4.Rodamientos y ejes robustos: Un diseño con rodamientos de gran envergadura y ejes reforzados proporciona una mayor capacidad de carga y rigidez torsional, lo cual es crucial para aplicaciones exigentes.
5.Diseño de eje hueco: Las cajas de engranajes con eje hueco en ángulo recto permiten una instalación más flexible y ahorran espacio, lo que puede mejorar la estabilidad general del sistema al permitir una configuración más compacta y rígida.
6.Eje secundario: El uso de un eje secundario bien diseñado con un sistema desplazable mejora la funcionalidad y el control de la transmisión.
7.Tratamiento térmico: El enfriamiento rápido y el temple de los engranajes aumentan su dureza y resistencia al desgaste.
8.Rectificado de precisión: El rectificado de los engranajes elimina el juego entre dientes, lo que resulta en un funcionamiento más preciso, silencioso y suave.
4.Tipos de engranajes para cajas de cambio en ángulo recto
1.Engranajes cónicos helicoidales:Transmiten movimiento entre ejes que se cortan en un mismo plano, generalmente en ángulo recto, pero con la ventaja de tener una mayor superficie de contacto entre los dientes.Proporcionan un funcionamiento más silencioso y una mayor robustez y durabilidad.Comunes en vehículos industriales con ejes de tracción trasera, como los de la serie AFR o la serie ADR, que ofrecen alta capacidad de carga y rigidez torsional.
2.Engranajes cónicos rectos:Efectúan la transmisión de movimiento entre ejes que se cortan en un mismo plano, generalmente a 90°, con dientes rectos que se unen en el punto de intersección de los ejes.Son una solución simple y eficiente para la reducción de velocidad en ángulos de 90°.Utilizados donde la simplicidad y la eficiencia son más importantes que la reducción del ruido y las vibraciones, que son inherentes a los engranajes rectos.
3.Sistemas de tornillo sin fin y rueda:Un tornillo sin fin engrana con una rueda para lograr altas relaciones de reducción en una sola etapa.Permiten alcanzar relaciones de reducción elevadas (por ejemplo, de 10:1 a 60:1) y son ideales para aplicaciones con restricciones de espacio.Se usan para redireccionar el movimiento en aplicaciones que necesitan una alta reducción de velocidad y un alto par.
4.Cajas de engranajes planetarias de ángulo recto:Un subtipo de caja de cambios que permite alterar la dirección de conducción en 90 grados, manteniendo la compacidad del diseño.Ofrecen un alto rendimiento en un diseño compacto y son ideales para aplicaciones con requisitos de precisión y limitaciones de espacio.
5.Engranajes helicoidales:A pesar de ser más conocidos para ejes paralelos, también se usan en configuraciones de ángulo recto cuando se aplican los principios de los engranajes cónicos o hipoides.Su diseño en ángulo recto con cojinetes de gran tamaño garantiza una capacidad de carga superior y una operación silenciosa.
Fuente:https://www.tumblr.com/bordenstepper/797011115907416064/tipos-de-engranajes-para-cajas-de-cambio-en-%C3%A1ngulo