Engranaje cónico de la industria de forja

Tipos de engranajes cónicos

Un engranaje cónico es un conjunto de engranajes con forma de cono que se fija en una posición perpendicular para ayudar a transferir la potencia del eje. En la industria de forja, los engranajes cónicos se fabrican calentando el metal a una temperatura superior a la ambiente, por debajo del punto de fusión, y luego presionándolo hasta darle forma con una matriz o un martillo. Los engranajes cónicos se presentan en formas de engranajes cónicos rectos, hipoides, espirales y de corona.

• Engranajes cónicos rectos: La mayoría de los engranajes rectos tienen dientes similares a los engranajes rectos. Están dispuestos para que se encuentren con el eje en un ángulo de 90 grados. Aunque son fáciles de fabricar, rara vez se utilizan debido a su funcionamiento ruidoso.
• Engranajes cónicos espirales: Los engranajes cónicos espirales tienen engranajes que se curvan hacia arriba, creando un funcionamiento silencioso. También producen más dientes en malla, lo que aumenta la capacidad de carga. Sin embargo, son más difíciles de fabricar que los engranajes cónicos rectos.
• Engranajes cónicos hipoides: Los engranajes hipoides son similares a los engranajes espirales, pero con el eje descentrado. Tienen dientes curvos que proporcionan un acoplamiento más suave similar al de los engranajes cónicos espirales. También permiten mayores relaciones de velocidad entre los engranajes y se utilizan ampliamente en la industria del automóvil.
• Engranajes cónicos de corona: El engranaje cónico de corona parece un engranaje cónico con dientes dispuestos en una dirección perpendicular que recuerda a un engranaje recto. Son engranajes grandes con dientes que dan un ángulo de 90 grados. La relación de transmisión es casi de uno a uno. El engranaje cónico de corona se utiliza principalmente en un sistema diferencial de un automóvil.

Especificación y mantenimiento de los engranajes cónicos

Los engranajes cónicos están disponibles en una amplia gama de tamaños, ángulos de eje y compatibilidades de equipos. Algunas especificaciones específicas de los engranajes incluyen las siguientes.

• Tamaño

  El tamaño general de un engranaje cónico afecta principalmente a la forma en que se acopla con otros engranajes y a su capacidad de carga. Los engranajes cónicos están disponibles en diferentes tamaños dependiendo de su tipo. Por ejemplo, las coronas pequeñas tienen un diámetro de entre 1 y 2 pulgadas y son más pequeñas que los piñones cónicos, que tienen una anchura de entre 2 y 6 pulgadas. Las coronas grandes y los engranajes cónicos pueden tener diámetros de 10 pulgadas o más. Para máquinas más grandes en industrias pesadas como la minería, la extracción de petróleo o las aplicaciones marítimas.

• Ángulo del eje

  El ángulo del eje en un engranaje cónico se refiere al ángulo formado por los ejes de los dos engranajes en cuestión. Los ángulos de eje de 90 grados son comunes porque crean ejes perpendiculares. Los ejes de los engranajes con ángulos distintos de 90 grados, como 60 grados, funcionan para cambiar la posición y la dirección de la fuerza en las máquinas.

  Los ángulos del eje de los engranajes cónicos afectan a la facilidad con la que un eje puede "hablar" con el otro y a la eficiencia de la transmisión.

• Número de dientes

  El número de dientes en los engranajes cónicos es el número de dientes de un engranaje cónico. Es el mismo en todos los engranajes. Los engranajes cónicos se fabrican en diferentes módulos y números de dientes para crear una transmisión de fuerza específica en una máquina. En general, más dientes aumentan la resistencia de un arco, haciendo que una máquina funcione de forma más suave.

• Material del engranaje

  Todos los ejes de los engranajes están hechos principalmente de acero, plástico, latón o fibra de carbono. Los cálculos matemáticos avanzados y los experimentos determinan qué material es el mejor para cada engranaje para lograr un rendimiento óptimo de la maquinaria. Por ejemplo, el acero es el preferido para las máquinas industriales grandes con transmisión de fuerzas pesadas debido a su alta resistencia, resistencia y capacidad de carga.

  Más específicamente, el acero para la industria pesada se presenta en diferentes tipos. El acero aleado se utiliza a menudo para aumentar la dureza, la resistencia a la tracción y la resistencia al impacto. En ingeniería, el cromo, el manganeso y el molibdeno son elementos de aleación comunes. Pueden afectar a las propiedades físicas del material del engranaje.

Al igual que cualquier componente mecánico, los conjuntos de engranajes cónicos requieren un mantenimiento regular para garantizar un funcionamiento adecuado. Estos son algunos consejos para el mantenimiento de los engranajes cónicos:

• Lubricación: Una lubricación adecuada es importante para mantener el engranaje cónico funcionando sin problemas y evitar un desgaste excesivo. Lubrique el engranaje regularmente según el programa de mantenimiento recomendado para el equipo. Limpie el área alrededor del engranaje antes de aplicar el lubricante para evitar que los contaminantes entren en el sistema.
• Inspección: La inspección regular del engranaje cónico ayuda a identificar cualquier signo de daño, desgaste o desalineación. Compruebe si hay mellas, astillas, grietas o roturas en los dientes del engranaje. Busque cualquier signo de patrones de desgaste anormales, como puntos planos o desgaste desigual. Asegúrese de que el engranaje está correctamente alineado con otros engranajes de acoplamiento y que no está tambaleante o inclinado fuera de centro.
• Limpieza: Mantener los engranajes cónicos lo más limpios posible ayuda a mantener su funcionamiento suave. Los residuos, la suciedad o los contaminantes pueden alojarse entre los dientes, lo que provoca un aumento de la fricción y el desgaste. Esto dificulta el funcionamiento del engranaje con otros engranajes.
• Instalación adecuada: La instalación adecuada de los engranajes cónicos garantiza que funcionen correctamente y tengan una vida útil prolongada. Siga cuidadosamente las instrucciones del fabricante al instalar engranajes nuevos. Asegúrese de que las superficies de contacto estén planas, limpias y libres de rebabas o defectos. Asegúrese de que los sujetadores están a los niveles de par adecuados y compruebe la alineación después de la instalación para asegurarse de que se mantiene.

Aplicaciones de los engranajes cónicos en la industria de la forja

Los engranajes cónicos se utilizan ampliamente en la industria de la forja para facilitar el movimiento y el funcionamiento de la maquinaria pesada utilizada para la forja de metales. Estos son algunos casos de uso típicos:

• Máquinas de forja en matriz

  La primera y más importante aplicación de los engranajes cónicos en la industria de la forja es en las máquinas de forja en matriz. Estas máquinas son la columna vertebral de la industria de la forja. Los conjuntos de engranajes cónicos pesados se utilizan para cambiar la dirección de la rotación del eje principal para trabajar con diferentes herramientas. El eje principal de la máquina necesita tener un engranaje cónico fuerte y pesado para asegurar que pueda soportar el peso de la maquinaria y del metal que se está forjando.

• Martillos y prensas

  Los engranajes cónicos también se utilizan en los martillos y las prensas de la industria de la forja. Los martillos y las prensas se utilizan para aplicar presión al metal y cambiar su forma. Los cambios en la dirección del movimiento de rotación son la función de los engranajes cónicos. Esto significa que los martillos y las prensas también utilizan engranajes cónicos para cambiar la dirección del movimiento de rotación para funcionar como herramientas de aplicación de presión para la forja de metales.

• Máquinas de brochado rotativo

  Las máquinas rotativas son otro lugar donde se utilizan los engranajes cónicos en la industria de la forja. Las máquinas de brochado rotativo son las máquinas que utilizan directamente los engranajes cónicos. Esto se debe a que las máquinas de brochado rotativo necesitan ser capaces de mecanizar piezas que tienen una forma cónica.

• Máquinas de prensa hidráulica

  Por último, los conjuntos de engranajes cónicos también se pueden encontrar en las máquinas de prensa hidráulica que se encuentran en las industrias de la forja. Como se mencionó anteriormente, las máquinas de prensa hidráulica se utilizan a menudo en la industria de la forja. Esto quiere decir que otra máquina de la industria de la forja también se utiliza para fabricar un conjunto de engranajes cónicos, que también puede ser de un tamaño inconsolable.

Cómo elegir los engranajes cónicos

• Capacidad de carga y material:

  Determine la capacidad de carga requerida en función de factores como el par, la transmisión de potencia y las condiciones de funcionamiento. Seleccione materiales para los engranajes cónicos que ofrezcan el equilibrio adecuado entre resistencia, durabilidad y resistencia al desgaste.

• Diseño y calidad:

  Seleccione engranajes cónicos cortados con precisión para un ajuste, una función y una longevidad superiores. Considere engranajes cónicos de alta calidad que vengan con capacidades de carga bien definidas para garantizar un funcionamiento fiable.

• Tamaño y relación:

  Evalúe los tamaños de los engranajes cónicos para asegurar un ajuste adecuado dentro del conjunto. La relación de transmisión determina las características de velocidad y par del sistema. Elija la relación de transmisión para lograr la velocidad y la transmisión de par deseadas. Considere las implicaciones del engranaje cónico recto frente al engranaje cónico exterior; por ejemplo, el engranaje cónico recto ofrece un diseño sencillo para aplicaciones de par más bajo.

• Entorno operativo:

  Considere el entorno operativo, incluida la exposición a la humedad, los productos químicos o las temperaturas extremas. Los engranajes deben seleccionarse para soportar las condiciones ambientales específicas.

P&R

P1: ¿Cuál es una tendencia en la industria de la forja de engranajes cónicos?

R1: La tendencia en la industria de la forja de engranajes cónicos es utilizar tecnologías avanzadas, como la IA y la IoT, para mejorar la productividad y la eficiencia.

P2: ¿Cuáles son los tamaños de mercado de las industrias de forja de engranajes cónicos?

R2: El tamaño del mercado mundial de engranajes cónicos se valoró en 4.600 millones de dólares en 2022 y se prevé que se desarrolle a una tasa de crecimiento anual compuesta (CAGR) del 5,84% y alcance los 7.660 millones de dólares en 2032.

P3: ¿Quiénes son los principales actores de la industria de la forja de engranajes cónicos?

R3: Algunos de los principales actores del mercado mundial de engranajes cónicos son SEW Eurodrive, PTC Inc, David Brown Gear Systems Ltd, Timken, y otros.