Engranatges a biaix: tipus, aplicacions, materials i avantatges de disseny

Engranatges de bisellsón una forma especialitzada d'engranatges cònics dissenyats per transmetre potència i moviment entre eixos que s'intersequen, més comunament en un angle de 90 graus, mantenint una relació de transmissió d'1:1. A diferència d'altres engranatges cònics que canvien la velocitat o el parell, els engranatges d'ingleta canvien principalment la direcció de rotació sense alterar la velocitat de rotació, cosa que els converteix en una solució ideal per a sistemes d'accionament d'angle recte compactes i precisos.

A causa de la seva simplicitat, fiabilitat i transmissió de potència eficient, els engranatges de bisell s'utilitzen àmpliament en sistemes d'automoció, maquinària industrial, robòtica i eines manuals.

Què són els engranatges de bisell?

Un engranatge de bisell consta de dosengranatges cònicsamb un nombre igual de dents, cosa que resulta en una velocitat d'entrada i sortida igual. Els eixos normalment s'intersequen a 90 graus, tot i que els dissenys personalitzats poden adaptar-se a altres angles. A causa de la seva geometria equilibrada, els engranatges a bisell proporcionen un rendiment predictible i un control de moviment consistent.

Els engranatges a bisell sovint es seleccionen quan les restriccions d'espai requereixen una solució compacta d'angle recte sense reducció de velocitat.

Tipus d'engranatges de bisell

Els engranatges de bisell es poden classificar segons la geometria de les dents, que afecta directament el nivell de soroll, la capacitat de càrrega i la suavitat de funcionament.

Engranatges de bisell rectes

Els engranatges de bisell rectes presenten dents rectes que s'estenen cap a l'àpex del con de l'engranatge. Tenen un disseny senzill i són econòmics de fabricar.

Característiques clau:

• Apte per a aplicacions de baixa velocitat i càrrega lleugera

• Més soroll i vibracions en comparació amb els dissenys en espiral

• S'utilitza habitualment en eines manuals i sistemes mecànics bàsics

Engranatges de bisell espiral

Els engranatges de bisell en espiral utilitzen dents corbades i angulades que s'engranan gradualment, permetent un funcionament més suau i silenciós.

Avantatges:

• Major capacitat de càrrega

• Reducció de vibracions i soroll

• Apte per a aplicacions d'alta velocitat i treballs pesants

Tanmateix, els engranatges en espiral generen càrregues d'empenta axial, que s'han de tenir en compte durant el disseny dels coixinets i la caixa de canvis.

Engranatges de bisell Zerol

Els engranatges d'inglet Zerol combinen dents corbes amb un angle en espiral de zero graus, oferint una suavitat millorada sense un empenyiment axial significatiu.

Els beneficis inclouen:

• Menys soroll que els engranatges de bisell rectes

• Càrrega d'empenta mínima

• Fàcil substitució d'engranatges cònics rectes sense un redisseny important

Engranatges angulars de bisell

Mentre que els engranatges d'inglet estàndard funcionen a 90 graus, els engranatges d'inglet angulars es poden fabricar a mida per a altres angles d'intersecció com ara 45°, 60° o 120°, segons els requisits de l'aplicació.

Aquests engranatges s'utilitzen habitualment en maquinària especialitzada i conjunts mecànics personalitzats.

Aplicacions comunes dels engranatges de bisell

Els engranatges de bisell s'utilitzen àmpliament sempre que es requereixi una transmissió de potència en angle recte amb una relació de velocitat constant.

Sistemes d'automoció

Els engranatges de bisell s'utilitzen en mecanismes diferencials i sistemes d'accionament auxiliars, permetent una transferència suau de parell entre eixos que s'intersequen.

Eines manuals

En eines com els trepants manuals, els engranatges de bisell converteixen la rotació vertical del mànec en rotació horitzontal del mandril de manera eficient i fiable.

Maquinària industrial

Les aplicacions inclouen:

• Sistemes de transport

• Mescladors i agitadors

• Màquines-eina

• Ventiladors de torre de refrigeració

Robòtica i Automatització

En unions robòtiques i equips de precisió, els engranatges de bisell proporcionen un control de moviment precís, un disseny compacte i un rendiment repetible.

Materials utilitzats per a engranatges de bisell

Seleccionar el material adequat és fonamental per a la durabilitat, el rendiment i la rendibilitat.

Acer

Els acers al carboni i d'aliatge ofereixen una alta resistència i resistència al desgast. L'acer endurit per inducció S45C és una opció popular per a engranatges industrials de bisell que requereixen una llarga vida útil.

acer inoxidable

Els engranatges d'inglet d'acer inoxidable proporcionen una excel·lent resistència a la corrosió, cosa que els fa adequats per a entorns marins, de processament d'aliments i ambients durs.

Engranatges de plàstic a biaix

Materials com l'acetal (POM), el niló i el polioximetilè són lleugers, resistents a la corrosió i funcionen silenciosament. Són ideals per a aplicacions de baixa càrrega, equips d'oficina i productes de consum.

Altres materials

• Ferro colatper a l'amortiment de vibracions

• Zinc fos a pressióper a aplicacions sensibles al cost

• Llautóper a baixa fricció i resistència a la corrosió

Avantatges dels engranatges de bisell personalitzats

Els engranatges de bisell personalitzats permeten als enginyers optimitzar:

• Perfil i precisió de les dents

• Material i tractament tèrmic

• Configuració de muntatge i angle de l'eix

• Soroll, càrrega i rendiment de vida útil

Treballant amb un fabricant experimentat d'engranatges de bisell personalitzats, les empreses poden garantir un rendiment fiable fins i tot en aplicacions exigents.

Els engranatges a bisell són una solució provada i eficient per a la transmissió de potència en angle recte amb una relació de velocitat constant. Disponibles en dissenys rectes, espirals, zero i angulars, es poden adaptar per satisfer una àmplia gamma de requisits mecànics i industrials. Amb una selecció adequada de materials i una fabricació de precisió, els engranatges a bisell ofereixen un rendiment fiable i durador en múltiples indústries.