EquipamentLa modificació del perfil de les dents és un aspecte crucial del disseny d'engranatges, ja que millora el rendiment reduint el soroll, la vibració i la concentració d'estrès. Aquest article tracta els càlculs i les consideracions clau implicades en el disseny de perfils de dents d'engranatges modificats.

1. Objectiu de la modificació del perfil de la dent

La modificació del perfil de les dents s'implementa principalment per compensar les desviacions de fabricació, els desalineaments i les deformacions elàstiques sota càrrega. Els principals objectius inclouen:

• Reducció d'errors de transmissió
• Minimitzar el soroll i la vibració dels engranatges
• Millora de la distribució de la càrrega
• Augment de la vida útil de l'engranatge Segons la definició de la rigidesa d'engranatge de l'engranatge, la deformació elàstica de les dents de l'engranatge es pot aproximar mitjançant la fórmula següent: δa – deformació elàstica de la dent, μm; KA – Factor d'ús, consulteu ISO6336-1; wt – càrrega per unitat d'amplada de dent, N/mm, wt=Ft/b; Ft – força tangencial sobre l'engranatge, N; b – amplada efectiva de la dent de l'engranatge, mm; c '- rigidesa d'engranatge d'un sol parell de dents, N/(mm·μm); cyγ – Rigidesa mitjana d'engranatge, N/(mm·μm).Engranatge recte

Engranatge cònic

• Alleujament de punta: Eliminació de material de la punta de la dent de l'engranatge per evitar interferències durant l'engranatge.
• Alleujament de les arrelsModificació de la secció de l'arrel per reduir la concentració d'estrès i augmentar la resistència.
• Coronament de plom: Aplicant una lleugera curvatura al llarg de l'amplada de la dent per adaptar-se a la desalineació.
• Coronament de perfilIntroducció de curvatura al llarg del perfil en evolvent per reduir les tensions de contacte amb la vora.

3. Càlculs de disseny

Les modificacions del perfil de les dents de l'engranatge es calculen normalment mitjançant mètodes analítics, simulacions i validació experimental. Es consideren els paràmetres següents:

• Import de modificació (Δ)La profunditat del material eliminat de la superfície de la dent, que normalment oscil·la entre 5 i 50 micres segons les condicions de càrrega.
• Factor de distribució de càrrega (K)Determina com es distribueix la pressió de contacte per la superfície de la dent modificada.
• Error de transmissió (TE): Definit com la desviació del moviment real respecte al moviment ideal, minimitzat mitjançant la modificació optimitzada del perfil.
• Anàlisi d'elements finits (FEA)S'utilitza per simular distribucions d'esforços i validar modificacions abans de la producció.

4. Consideracions de disseny

• Condicions de càrregaLa quantitat de modificació depèn de la càrrega aplicada i de les deflexions esperades.
• Toleràncies de fabricacióCal un mecanitzat i un rectificat de precisió per aconseguir la modificació desitjada.
• Propietats del materialLa duresa i l'elasticitat dels materials dels engranatges influeixen en l'eficàcia de les modificacions del perfil.
• Entorn operatiuLes aplicacions d'alta velocitat i alta càrrega requereixen modificacions més precises.

5. La modificació del perfil de les dents és essencial per optimitzar el rendiment dels engranatges, reduir el soroll i millorar la durabilitat. Una modificació ben dissenyada, recolzada per càlculs i simulacions precises, garanteix la longevitat i l'eficiència dels engranatges en diverses aplicacions.

Tenint en compte les condicions de càrrega, les propietats dels materials i les tècniques de fabricació de precisió, els enginyers poden aconseguir un rendiment òptim dels engranatges alhora que minimitzen els problemes operatius.