EquipLa modificació del perfil dental és un aspecte crucial del disseny d’engranatges, millorant el rendiment reduint el soroll, la vibració i la concentració d’estrès. Aquest article tracta els càlculs clau i les consideracions que impliquen el disseny de perfils de dents d’engranatges modificats.

1. Finalitat de la modificació del perfil de dents

La modificació del perfil dental s’implementa principalment per compensar les desviacions de fabricació, les desalineacions i les deformacions elàstiques sota càrrega. Els objectius principals inclouen:

• Reducció dels errors de transmissió
• Minimitzar el soroll i la vibració de l’engranatge
• Millora de la distribució de càrrega
• Augment de la vida útil de l’engranatge segons la definició de la rigidesa de malla de l’engranatge, la deformació elàstica de les dents de l’engranatge es pot aproximar per la fórmula següent: ΔA - deformació elàstica dental, μM; KA-Factor d’ús, consulteu ISO6336-1; WT - Càrrega per unitat d'amplada de la dent, n/mm, WT = ft/b; FT - Força tangencial de l'engranatge, N; B - Amplada efectiva de les dents de l’engranatge, mm; C '- Rigidesa de malla dental d'un sol parell, N/(mm · μm); Cγ: rigidesa mitjana de malla, N/(mm · μm).ESPUR

Engranatge de bisell

• Alleujament de punta: Eliminar el material de la punta de la dent de l’engranatge per evitar interferències durant el malla.
• Alleujament de l’arrel: Modificar la secció d’arrel per reduir la concentració d’estrès i millorar la força.
• Coronament de plom: Aplicar una lleugera curvatura al llarg de l'amplada de les dents per adaptar -se a la desalineació.
• Perfil coronament: Introducció de curvatura al llarg del perfil involutiu per reduir les tensions de contacte de la vora.

3. Càlculs de disseny

Les modificacions del perfil de les dents d’engranatges 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, generalment oscil·lant entre 5 i 50 micres segons les condicions de càrrega.
• Factor de distribució de càrrega (k): Determina com es distribueix la pressió de contacte a la superfície de la dent modificada.
• Error de transmissió (TE): Definida com la desviació del moviment real del moviment ideal, minimitzat mitjançant la modificació del perfil optimitzat.
• Anàlisi d'elements finits (FEA): S'utilitza per simular les distribucions d'estrès i validar les modificacions abans de la producció.

4. Consideracions de disseny

• Condicions de càrrega: La quantitat de modificació depèn de la càrrega aplicada i de les desviacions previstes.
• Toleràncies de fabricació: Es requereix mecanitzat i mòlta de precisió per aconseguir la modificació desitjada.
• Propietats materials: La duresa i l’elasticitat dels materials d’engranatges influeixen en l’efectivitat de les modificacions del perfil.
• Entorn operatiu: Les aplicacions d’alta velocitat i d’alta càrrega requereixen modificacions més precises.

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

En considerar les condicions de càrrega, les propietats del material i les tècniques de fabricació de precisió, els enginyers poden aconseguir un rendiment òptim de l’engranatge alhora que minimitzen els problemes operatius.