La transmisión por tornillo sin fin se compone de un tornillo sin fin y una rueda helicoidal, siendo generalmente el tornillo sin fin la parte activa. El tornillo sin fin tiene las mismas roscas derecha e izquierda, denominadas respectivamente. Un tornillo sin fin es un engranaje con uno o más dientes helicoidales que engrana con la rueda helicoidal para formar un par de engranajes de eje escalonado. La superficie de indexación puede ser cilíndrica, cónica o circular, y existen cuatro categorías: tornillo sin fin de Arquímedes, tornillo sin fin evolvente, tornillo sin fin de perfil recto normal y tornillo sin fin cilíndrico envolvente cónico.
Ventajas de la transmisión por tornillo sin fin.
✦ La relación de transmisión de una sola etapa es alta, generalmente i = 10-100. En el mecanismo de indexación para transmisión de potencia, el máximo puede superar los 1500.
✦ La misma malla es de contacto lineal, lo que puede soportar gran potencia.
✦ Estructura compacta, transmisión suave y bajo nivel de ruido.
✦ Cuando el ángulo de elevación del tornillo sin fin es menor que el ángulo de fricción equivalente entre los engranajes, es autobloqueante con contracarrera, es decir, solo el tornillo sin fin puede accionar la rueda helicoidal, no la rueda helicoidal.
Desventajas del accionamiento por engranaje helicoidal.
✦Con dos ejes perpendiculares, la velocidad lineal de los dos nodos de la rueda es perpendicular, por lo que la velocidad de deslizamiento relativa es grande y es fácil de calentar y desgastar.
✦Baja eficiencia, generalmente de 0,7 a 0,8; los engranajes helicoidales con engranajes helicoidales autoblocantes son aún menos eficientes, generalmente menos de 0,5.
¿Hace un?motor paso a paso con engranaje helicoidal¿Tiene necesariamente un rendimiento de autobloqueo?
No, existen requisitos previos. Cuando el ángulo de avance < ángulo de fricción, elmotor paso a paso con engranaje helicoidalPuede ser autoblocante.
Por lo general, cuando se selecciona el motor paso a paso con reducción de engranajes, el usuario debe usar protección contra fallas de energía o motor de freno, por lo que el motor con reducción de engranajes se seleccionará con un freno para lograr el propósito de detenerse, pero no significa una parada absoluta, todavía hay un poco de inercia.
¿Qué es el autobloqueo?El concepto de autobloqueo consiste en que, independientemente de la fuerza aplicada o de la inercia, la máquina puede frenarse si la parte activa detiene su funcionamiento. El motor paso a paso con engranaje sinfín posee este autobloqueo. Los motores paso a paso con engranaje sinfín no presentan autobloqueo, pero sí ofrecen un autobloqueo fiable para reductores de engranajes sinfín con relaciones de velocidad de 1:30 o superiores. Cuanto mayor sea la relación de reducción, mejor será el autobloqueo.
¿Cómo elegir la relación de reducción para garantizar el rendimiento de autobloqueo del motor paso a paso con engranaje helicoidal?
1、El coeficiente de fricción del engranaje helicoidal es 0,6, el ángulo de guía del engranaje helicoidal es menor a 3°29′11″, es decir, autobloqueante, y viceversa.
2、El coeficiente de fricción del engranaje helicoidal es 0,7, el ángulo de guía del engranaje helicoidal es menor a 4°03′57″, es decir, autobloqueante, y viceversa.
3、Cuando el coeficiente de fricción de la rueda helicoidal es de 0,8, el ángulo de avance del helicoidal es menor a 4°38′39″, es decir, autobloqueante y viceversa.
Cuando el ángulo de avance del sinfín es menor que el ángulo de fricción equivalente entre los dientes de la rueda dentada, el mecanismo del motor paso a paso reductor cuenta con autobloqueo, lo que permite el autobloqueo inverso. Es decir, solo el sinfín puede accionar la rueda helicoidal, pero esta no puede accionar el sinfín. Generalmente, en el diseño de maquinaria pesada, los diseñadores tienden a utilizar mecanismos de sinfín con autobloqueo, ya que su autobloqueo inverso desempeña un papel fundamental en la protección de la seguridad.
Fórmula de cálculo de rueda helicoidal y engranaje helicoidal.
1. Relación de transmisión = número de dientes del engranaje helicoidal ÷ número de cabezas del helicoidal
2、Distancia entre centros = (paso de la rueda helicoidal + paso del engranaje helicoidal) ÷ 2
3、Diámetro de la rueda helicoidal = (número de dientes + 2) × módulo
4、Paso de rueda helicoidal = módulo × número de dientes
5、Paso del gusano = diámetro exterior del gusano - 2 × módulo
6、Guía del sinfín = π×módulo×cabeza
7、Ángulo de hélice (ángulo de guía) tgB = (módulo × número de cabeza) ÷ paso del sinfín
8、Paso del gusano = π × módulo × cabeza
9、Módulo=diámetro del círculo de indexación/número de dientes
Número de cabezas del gusano: gusano de una sola cabeza (el gusano tiene una sola hélice, es decir, el gusano gira durante una semana y la rueda helicoidal gira a través de un diente); gusano de dos cabezas (el gusano tiene dos hélices, es decir, el gusano gira durante una semana y la rueda helicoidal gira a través de dos dientes).
El módulo es el tamaño de la hélice del tornillo, es decir, cuanto mayor sea el módulo, mayor será la hélice del tornillo.
El factor de diámetro es el espesor del tornillo.
Módulo: El círculo de indexación de un engranaje es el punto de referencia para diseñar y calcular las dimensiones de cada parte del engranaje, y la circunferencia del círculo de indexación del engranaje = πd = zp, por lo que el diámetro del círculo de indexación
d=zp/π
Dado que π es un número irracional en la ecuación anterior, no resulta conveniente posicionar el círculo índice como referencia. Para facilitar el cálculo, la fabricación y la inspección, la relación p/π se especifica artificialmente con valores simples, denominada módulo, expresado como m.
Tipos de engranajes helicoidales
Según las diferentes formas del sinfín, este se puede dividir en sinfín cilíndrico, sinfín anular y sinfín cónico. Entre ellos, el sinfín cilíndrico es el más utilizado.
Los engranajes sinfín cilíndricos comunes se tallan generalmente en el torno con una herramienta de torneado de cuchilla recta. Variando la posición de instalación y la herramienta utilizada, se pueden obtener cuatro tipos de engranajes sinfín con diferentes perfiles de dientes en la sección transversal del eje vertical: engranajes sinfín evolventes (tipo ZI), engranajes sinfín de Arquímedes (tipo ZA), engranajes sinfín de perfil recto normal (ZN) y engranajes sinfín cilíndricos envolventes cónicos (ZK).
Gusano involuto (tipo ZI)- El plano de la cuchilla es tangente al cilindro de base del tornillo sin fin y los dientes del extremo son evolventes, adecuados para una mayor velocidad y mayor potencia.
Gusano de Arquímedes (tipo ZA)El perfil del diente perpendicular al plano del eje es de tornillo de Arquímedes, y el perfil del diente en el plano que pasa el eje es recto, lo que simplifica el procesamiento y reduce la precisión. (Engranaje sinfín de perfil recto axial).
Sinfín de perfil recto normal (ZN)- se puede utilizar para moler dientes con una muela de rectificado modificada, el procesamiento es simple, a menudo se utiliza para gusanos de múltiples cabezales, eficiencia de transmisión de hasta 0.9.
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Hora de publicación: 30 de enero de 2023