Ventajas y desventajas de los engranajes helicoidales

Ventajas y Desventajas de los Engranajes Helicoidales

Todo sistema de engranajes tiene sus pros y sus contras, y los engranajes helicoidales no son diferentes. La siguiente lista resume algunas de sus principales ventajas para ayudar a los compradores a comprender por qué son tan populares.

• Adecuados para operaciones de alta velocidad: Los ángulos finos de los dientes significan un contacto superpuesto más significativo entre los engranajes. Esta característica otorga a los engranajes helicoidales resistencia, lo que permite que la máquina transmita potencia a altas velocidades.
• Transmisión de movimiento optimizada: Los dientes angulados permiten un enganche y desenganche más gradual entre dos engranajes. Este diseño conduce a una transmisión de movimiento más suave y menos vibraciones.
• Mayor distribución de carga: Los dientes de los engranajes helicoidales se superponen, lo que distribuye uniformemente la carga sobre ellos. Esta característica les confiere a los engranajes helicoidales una mayor capacidad de carga que los engranajes de dientes rectos, haciéndolos adecuados para su uso en máquinas industriales de trabajo pesado.
• Funcionamiento estable: El engranaje gradual de los dientes de los engranajes helicoidales significa menos impacto y ruido durante el funcionamiento, lo que da como resultado máquinas que funcionan de forma silenciosa y suave.

Si bien los engranajes helicoidales tienen algunas ventajas interesantes, también tienen algunos inconvenientes que las personas deben conocer. Una desventaja es que los engranajes helicoidales son más complejos de producir que los engranajes de dientes rectos. Esta complejidad podría aumentar los costos para algunas aplicaciones industriales que son sensibles al precio.

• Producción más compleja: Los ángulos de los dientes y la precisión que se requieren para los engranajes helicoidales hacen que su producción sea más compleja que la de los engranajes de dientes rectos. Esta complejidad puede aumentar el costo de los engranajes helicoidales.
• Mayor empuje axial: Los dientes angulados de los engranajes helicoidales crean un empuje axial cuando dos engranajes helicoidales engranan. Este empuje ejerce una carga sobre los rodamientos, lo que requiere una selección adecuada de los rodamientos y un diseño de la carcasa del rodamiento para soportar las cargas.

Especificaciones y Mantenimiento

Las siguientes especificaciones para las ventajas y desventajas de los engranajes helicoidales son esenciales para comprenderlas con fines de aplicación.

• Capacidad de carga

  La capacidad de carga se refiere a la cantidad de peso que un engranaje puede soportar antes de deformarse. Los engranajes helicoidales tienen dientes que están inclinados en una dirección determinada. Esto crea más contacto entre los dientes del engranaje. También engranan de forma suave y gradual. Un mayor contacto aumenta la capacidad de carga del engranaje. Permite que el engranaje maneje pesos grandes o momentos pesados en comparación con otros tipos de engranajes, como los engranajes rectos.

• Tamaños de los engranajes helicoidales

  Los engranajes helicoidales vienen en varios tamaños. Por ejemplo, los diseñadores pueden fabricarlos con diámetros de 300 mm a 500 mm. El ancho puede variar de 12 mm a 180 mm. Su tamaño depende del dispositivo con el que se utilizarán y de la cantidad de carga o transmisión de par que se requiera. Los engranajes helicoidales miniatura son engranajes pequeños que pueden variar de 1 mm a 10 mm. El cremallera y piñón helicoidal se refiere a un sistema de engranajes donde un engranaje helicoidal (piñón) engrana con un engranaje helicoidal (cremallera).

• Niveles de ruido

  Los engranajes helicoidales son ruidosos, especialmente en relaciones de transmisión altas. El nivel de ruido aumenta cuando la velocidad es alta y la carga es baja. El nivel de ruido de un engranaje helicoidal se clasifica entre 60 y 70 dB, pero algunos pueden llegar a 80 dB o más. El ruido se puede reducir agregando lubricante entre los dientes del engranaje.

• Duración

  La duración de un engranaje helicoidal puede llegar a los 15 años con un uso adecuado. La duración es más corta para los conjuntos de engranajes helicoidales y piñones porque generalmente engranan en ángulos más grandes, lo que causa abrasión.

• Eficiencia

  La eficiencia de los engranajes helicoidales está entre el 92% y el 98%. Esto significa que del 2% al 8% de la potencia se pierde en el proceso de transmisión.

Los engranajes funcionan en entornos hostiles donde la suciedad o el polvo pueden depositarse en los dientes del engranaje. La lubricación es fundamental para evitar daños en el engranaje. La lubricación detiene la fricción durante el engranaje de los dientes del engranaje. En algunos casos, se utiliza un sistema de lubricación automatizado. Este sistema proporciona lubricación periódica al engranaje. Estas son algunas otras técnicas de mantenimiento:

• Limpieza - La limpieza del engranaje es importante porque la acumulación de suciedad puede causar daños. La limpieza debe realizarse con frecuencia, o una vez al mes, para el uso irregular del equipo. La limpieza del conjunto de cremallera y piñón helicoidal se puede hacer con un cepillo de alambre, un trapo y un solvente. Póngase guantes y empape el trapo en el solvente. Agarre el paño con firmeza y limpie todas las superficies del engranaje. Use el cepillo de alambre para desalojar la suciedad que es más difícil de eliminar. Repita este proceso cada mes.
• Lubricación - La lubricación del rodamiento del eje del engranaje helicoidal o las ranuras del piñón evita la abrasión entre los dientes del engranaje. También reduce el ruido y la acumulación de suciedad. Se debe utilizar aceite para engranajes para la lubricación de engranajes helicoidales porque puede soportar cargas altas. La lubricación puede ser manual o automática. En los sistemas de lubricación automatizados, el aceite para engranajes se bombea hacia el tren de engranajes en un momento preestablecido.
• Inspección y pruebas - Si las ventajas de la caja de engranajes helicoidal superan las desventajas depende de factores como la frecuencia de las pruebas. Por lo general, las pruebas de engranajes se realizan a intervalos preestablecidos frecuentes para determinar las condiciones del engranaje. Durante la inspección, busque signos de desgaste, rotura, distorsión o daños. Realizar una prueba de carga aporta más confianza sobre el funcionamiento del engranaje. Esta es una prueba donde se examina la capacidad de carga bajo condiciones especificadas.

Escenarios

• Industria automotriz

  Los engranajes helicoidales juegan un papel crucial en la industria automotriz, donde la transferencia de par precisa y la reducción de ruido son esenciales para el rendimiento y la comodidad de conducción. Su alta capacidad de carga, transmisión de potencia suave y construcción duradera los hacen adecuados para diversas aplicaciones en automóviles, garantizando un funcionamiento fiable y mejorando la experiencia general de conducción.

• Sistemas de ascensores

  Las transmisiones de engranajes helicoidales se encuentran ampliamente aplicadas en los sistemas de ascensores, funcionando como el mecanismo de accionamiento responsable de levantar la cabina del ascensor y sus pasajeros. Típicamente ubicados en la sala de máquinas del ascensor, estas transmisiones de engranajes helicoidales están compuestas por un motor y una caja de engranajes. Su función principal consiste en convertir el movimiento de rotación del motor en un movimiento lineal capaz de propulsar la cabina del ascensor verticalmente a lo largo del hueco del ascensor. Este movimiento se facilita mediante la integración de una cadena o un tornillo. Las transmisiones de engranajes helicoidales están diseñadas específicamente para proporcionar un sistema de ascensor que sea a la vez fiable y eficaz, ofreciendo varias características para garantizar el cumplimiento de las normas de seguridad y satisfacer las necesidades del usuario.

• Maquinaria y equipos industriales

  Los motores de engranajes helicoidales se utilizan ampliamente en diversas maquinarias y equipos industriales debido a su excelente capacidad de carga, transmisión precisa y durabilidad. Por ejemplo, en el campo de la manipulación de materiales y la logística, los motores de engranajes helicoidales se pueden aplicar a equipos como cintas transportadoras y elevadores, que desempeñan el papel de accionamiento y transmisión de potencia.

Cómo elegir los engranajes helicoidales

Al seleccionar pares de engranajes helicoidales para diferentes aplicaciones, los compradores deben tener en cuenta muchos factores. Deben considerar el material, el tamaño y la relación, la carga y el par, la alineación y el montaje, la lubricación, la calidad y las normas, las opciones de personalización y el proveedor.

El material es muy aplicable porque afecta el rendimiento, la resistencia y la durabilidad. Los compradores pueden seleccionar un material de engranaje helicoidal que se adapte a las demandas de su aplicación. Los materiales utilizados con frecuencia incluyen acero al carbono, acero inoxidable, acero aleado y latón. El tamaño y la relación de los engranajes helicoidales garantizan que engranen correctamente para ofrecer la salida de velocidad y par deseada. Los compradores deben seleccionar los tamaños y relaciones de los engranajes recomendados para sus máquinas específicas.

Los engranajes helicoidales tienen clasificaciones de carga y par para ayudarlos a funcionar bien sin romperse. Los compradores deben elegir engranajes con clasificaciones de carga y par adecuadas para sus aplicaciones. Dependiendo de la posición que deba ocupar en una máquina, un comprador debe seleccionar engranajes helicoidales que requieran una alineación precisa para evitar ruido y desgaste prematuro.

Los engranajes helicoidales necesitan una lubricación adecuada para funcionar bien y durar mucho tiempo. Los compradores deben elegir aquellos que tengan requisitos de lubricación que sean fáciles de mantener. La calidad de los engranajes helicoidales afecta el rendimiento de una aplicación. Los compradores deben elegir engranajes fabricados con materiales de calidad de fabricantes que cumplan con normas aprobadas por la industria.

Muchos proveedores de engranajes helicoidales ofrecen a los compradores opciones de personalización. Pueden solicitar engranajes helicoidales hechos de un material específico, con tamaños o diseños particulares, y el proveedor satisfará esas demandas.

Los compradores deben encontrar proveedores de engranajes helicoidales de confianza. Los proveedores cumplirán con todos los requisitos y entregarán los productos a tiempo.

P&R

P: ¿Hay alguna alternativa a los engranajes helicoidales?

R: Sí, hay varias alternativas a los engranajes helicoidales. Por ejemplo, los engranajes de dientes rectos funcionan de manera similar a los engranajes helicoidales, pero tienen los dientes alineados en una fila recta. También engranan entre sí como los engranajes helicoidales. Sin embargo, producen ruidos fuertes durante el funcionamiento. Por otro lado, los engranajes cónicos cambian la dirección de la rotación del engranaje. Se utilizan principalmente en dispositivos mecánicos que necesitan cambiar el eje de movimiento. Los engranajes sinfín son otra alternativa a los engranajes helicoidales. Proporcionan altas relaciones de reducción y excelentes propiedades de bloqueo por fricción. Al igual que los engranajes helicoidales, los engranajes sinfín también pueden manejar cargas pesadas en un espacio limitado.

P: ¿Los engranajes helicoidales siempre engranan perfectamente?

R: Aunque los engranajes helicoidales están diseñados para engranar perfectamente, factores como el proceso de fabricación y la precisión de la instalación pueden afectar la calidad del engranaje. En algunos casos, los engranajes helicoidales pueden no engranar perfectamente, lo que genera espacios entre los dientes. Estos espacios de engranaje imperfectos pueden provocar una distribución desigual de la carga, un aumento de la fricción y un desgaste prematuro. Sin embargo, los engranajes helicoidales siguen siendo la mejor opción para los dispositivos mecánicos. Esto se debe a su alta capacidad de carga y funcionamiento suave.

P: ¿Se pueden utilizar los engranajes helicoidales en reversa?

R: Sí, los engranajes helicoidales se pueden utilizar en reversa. También pueden girar en la dirección opuesta sin ningún problema. Sin embargo, primero se debe considerar la dirección de los dientes del engranaje. Solo los engranajes helicoidales paralelos pueden funcionar en reversa. Si los engranajes están diseñados para girar en paralelo, naturalmente girarán en reversa sin ningún problema. Por otro lado, los engranajes helicoidales que se cruzan no pueden funcionar en reversa. Esto se debe a que sus dientes direccionales no les permitirán girar en reversa.