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Los accionamientos de engranajes de tornillo sinfín precisos se basan en el concepto de rueda de tornillo sinfín y tornillo. El tornillo en este caso es el eje del engranaje, mientras que el engranaje que enlaza con el tornillo es el engranaje o rueda del tornillo sinfín. Estos tipos se suelen instalar en las máquinas para ayudar a mover los artículos por una cinta transportadora o una plataforma horizontal con facilidad. Cuando un elemento hace girar el eje, transfiere energía al otro elemento. Por ejemplo, si el tornillo se hace girar en el sentido de las agujas del reloj, el engranaje del tornillo sinfín también se moverá en la misma dirección. Sin embargo, el tornillo siempre hará girar el engranaje en dirección opuesta a su rotación. Por lo tanto, si el tornillo se hace girar en sentido contrario a las agujas del reloj, el engranaje rotará en el sentido de las agujas del reloj.
El bastidor de engranajes de tornillo sinfín preciso consta de un tornillo sinfín y un piñón. Convierte el movimiento de rotación en movimiento lineal. El piñón es un pequeño engranaje que recibe el movimiento del tornillo para mover el bastidor. Básicamente, el bastidor es un engranaje plano que parece dientes. El movimiento lineal producido se puede utilizar para ayudar a dirigir un automóvil girando el volante. La relación de transmisión de los accionamientos de engranajes de tornillo sinfín oscila entre 20:1 y 300:1, y a veces incluso más alta, pero un giro de 90 grados del tornillo es suficiente para girar la rueda del engranaje.
Los engranajes de tornillo sinfín son únicos en comparación con otros tipos de engranajes porque pueden deslizarse uno sobre otro sin detenerse. Esto sucede porque los dientes del tornillo están diseñados para ser paralelos al eje del engranaje. Por lo tanto, esta disposición permite que los dientes del engranaje engranen y ofrece un funcionamiento suave y silencioso.
Capacidad de carga:
La capacidad de carga suele expresarse como tensión de trabajo para los temas críticos. La tensión de trabajo fundamental para un engranaje de tornillo sinfín de plástico se puede modificar modificando su geometría con técnicas de diseño particulares.
Materiales:
Para una mayor relación de velocidad, las tapas y las orejetas deben estar hechas de polímeros resistentes como ABS, nylon y poliacetal, lo que genera un funcionamiento suave, menor ruido y menor pérdida por fricción. Para cargas estáticas más grandes, el hierro fundido de aleación, el bronce y, más recientemente, el acero inoxidable, son materiales habituales.
Relaciones de velocidad:
Para las relaciones de velocidad, las pendientes y las orejetas deben coincidir para engranar completamente y mantener tensiones de trabajo similares. Se pueden alcanzar una amplia gama de relaciones de velocidad desde aproximadamente 30 hasta más de 3000 vol/sol.
Presión de contacto y de dientes:
Las tensiones de trabajo habituales de los dientes (por ejemplo, 2,5/3,1) o las tensiones que utilizan la capacidad de carga (por ejemplo, baja, media y alta) deben estar estandarizadas. Deben coincidir para que los dientes que entren en contacto en las mismas condiciones, lo que hace que las comparaciones sean más cómodas.
Lubricación:
Compruebe periódicamente la lubricación del engranaje y añada grasa o aceite según sea necesario. Esto ayuda a reducir la fricción, el desgaste y la generación de calor durante el funcionamiento.
Mantenimiento del sellado:
Si el engranaje tiene un sello, inspeccione y mantenga el sello para evitar que objetos extraños entren en el interior del engranaje. Esto ayudará a mantener el engranaje intacto y funcionando correctamente durante mucho tiempo.
Limpieza:
Mantenga limpia la superficie del engranaje y elimine la suciedad, el polvo y otros residuos. Esto ayuda a evitar la obstrucción del funcionamiento del engranaje y reduce el riesgo de daños.
Compruebe el estado de desgaste:
Compruebe periódicamente el estado de desgaste de los engranajes, como el desgaste de los dientes, la deformación, etc. Si el engranaje está muy desgastado, debe repararse o sustituirse a tiempo para garantizar su estabilidad y seguridad en el funcionamiento.
Preste atención al entorno de trabajo:
Mantenga un entorno de trabajo adecuado para el engranaje, evitando altas temperaturas, humedad, gases corrosivos y otras condiciones adversas para evitar daños en el engranaje.
Las aplicaciones de los engranajes de tornillo sinfín precisos en diferentes industrias son numerosas.
Industria mecánica
Estos engranajes impulsan piezas de máquinas como tornos, fresadoras y brazos robóticos de IA. Alteran la posición y la velocidad de las piezas rotatorias de la máquina. Estos tornillos sinfín proporcionan resistencia y precisión en el mecanizado de productos.
Industria automotriz
Los automóviles utilizan engranajes de tornillo sinfín en el mecanismo de dirección. Controlan el movimiento del conductor y la dirección del vehículo. Debido a su alta relación y tamaño compacto, los tornillos sinfín precisos son buenos para los sistemas de dirección.
Industria aeroespacial
En las aeronaves, los engranajes de tornillo sinfín precisos mueven las aletas, el tren de aterrizaje y las válvulas del acelerador. Tienen un diseño ligero con alta resistencia para soportar la carga del engranaje en el aire.
Industria de la robótica
Los robots utilizan engranajes de tornillo sinfín precisos en las articulaciones y los actuadores. Cambian la velocidad y el movimiento de las piezas rotatorias. Los engranajes de tornillo sinfín ofrecen altas relaciones de reducción y tamaños compactos que son ideales para los robots.
Dispositivos médicos ortopédicos
Los dispositivos ortopédicos como las prótesis, las férulas para las piernas y los implantes utilizan engranajes de tornillo sinfín precisos. Proporcionan una transmisión de potencia fiable y un control preciso. Los engranajes de tornillo sinfín transmiten el par y ajustan los ángulos en los dispositivos ortopédicos.
Estas son solo algunas de las aplicaciones de los tornillos sinfín precisos. Su resistencia, compacidad y altas relaciones de reducción los hacen adecuados para muchos usos en diversos equipos que necesitan precisión.
Análisis de los requisitos de la aplicación:
Los usuarios deben comprender los requisitos específicos de la aplicación, incluida la capacidad de carga, la relación de transmisión, la velocidad de salida, el par, las dimensiones de instalación, el material, los lubricantes, el sellado, etc. Esto también incluye parámetros técnicos como la temperatura del entorno de trabajo, la humedad, el polvo y otros factores de interferencia. Solo mediante un análisis exhaustivo de las necesidades de la aplicación, los usuarios pueden elegir el engranaje de tornillo sinfín preciso adecuado en cuanto al material, el diseño, la calidad, etc., que sea compatible con las condiciones de trabajo del equipo y que consiga un funcionamiento estable y una larga vida útil.
Compatibilidad:
Los usuarios deben tener en cuenta la compatibilidad de los engranajes de tornillo sinfín precisos seleccionados con otros componentes del conjunto. El engranaje de tornillo sinfín preciso acciona el tornillo, que normalmente se utiliza en coordinación con otros engranajes en un sistema de transmisión. Por lo tanto, prestar atención a la compatibilidad con la potencia del motor, el tamaño del eje, el sistema de rodamientos, etc., garantiza que el engranaje de tornillo sinfín preciso se pueda montar e integrar sin problemas con otras piezas, mejorando el rendimiento general y la fiabilidad del equipo.
Pruebas y certificación:
Al elegir un engranaje de tornillo sinfín preciso, los usuarios deben prestar atención a sus pruebas y certificación. Algunas organizaciones autorizadas han realizado pruebas y certificación de engranajes de tornillo sinfín, lo que puede garantizar su calidad y rendimiento. Por ejemplo, los usuarios pueden elegir engranajes de tornillo sinfín que hayan recibido certificaciones ISO, como la certificación del sistema de gestión de la calidad ISO9001. Estos productos han sido probados sistemáticamente y cumplen determinados estándares de calidad. Además, los usuarios pueden entender las pruebas y la certificación realizadas por organizaciones de terceros del sector. Estas pruebas y certificaciones ofrecen a los usuarios una tranquilidad adicional y les ayudan a tomar decisiones más informadas al seleccionar engranajes de tornillo sinfín.
Relación coste-eficacia:
Los usuarios deben considerar de forma integral la relación coste-eficacia al elegir engranajes de tornillo sinfín precisos. No solo el precio del propio engranaje, sino también los costes de instalación y mantenimiento, el aceite lubricante, el sistema de refrigeración, la tecnología de sellado y otros gastos se incluyen en el análisis general del coste del ciclo de vida. Los usuarios deben evaluar los engranajes de tornillo sinfín equilibrando factores como la calidad, el rendimiento, la fiabilidad, la vida útil y la reputación de los fabricantes para garantizar que la elección final es la que ofrece la mejor relación coste-eficacia.
P1: ¿Cuál es la diferencia entre las ruedas de tornillo sinfín y los engranajes?
A1: Las ruedas de tornillo sinfín son idénticas a los engranajes de tornillo sinfín. La única diferencia es que están accionados por un eje de tornillo sinfín. Un engranaje de tornillo sinfín se utiliza para cambiar la dirección de un eje que está en un ángulo de 90 grados.
P2: ¿Cuáles son las limitaciones de los engranajes de tornillo sinfín?
A2: Los engranajes de tornillo sinfín solo permiten un movimiento en una dirección. Si la carga excede la capacidad del engranaje, puede producirse un daño. Dado que el contacto entre el engranaje y el tornillo es de línea a línea, habrá mucha fricción, lo que provocará un alto consumo de energía y producción de calor.
P3: ¿Se deslizan los engranajes de tornillo sinfín?
A3: Los engranajes de tornillo sinfín no se deslizan porque la dirección de accionamiento es un contacto de línea a línea. Esta alta fuerza direccional de fricción hace improbable que el engranaje se deslice.
P4: ¿Cuánto duran los engranajes de tornillo sinfín?
A4: Los engranajes de tornillo sinfín duraderos y robustos pueden durar entre 10 y 20 años, dependiendo de la aplicación, el mantenimiento, la carga, la frecuencia de uso y el entorno. Permitir que los engranajes funcionen bajo una buena ventilación ayudará a la disipación del calor, aumentando la vida útil de los engranajes.
