¿Qué engranajes debo usar en mi caja de cambios?

Engranajes rectos, engranajes cónicos o engranajes helicoidales: ¿qué diseño es el adecuado para la caja de cambios?

Las opciones de engranajes cuandodiseño de una caja de cambiosestán determinados principalmente por la orientación de los ejes de entrada y salida.Engranaje rectoes la selección adecuada para cajas de engranajes en línea yengranajes cónicosoengranaje de tornillo sin finson las selecciones adecuadas para cajas de engranajes de ángulo recto.

Al construir una caja de engranajes rectos en línea, el diseño es tal que múltiples pares deengranajes rectosLos engranajes rectos se apilan de manera que el eje de salida de un par sea el eje de entrada del siguiente. Esto permite velocidades de cualquier relación y que la rotación del eje de salida sea en la misma dirección que la entrada de la caja de engranajes, o en la opuesta. Para mantener la rotación en la misma dirección, el número de pares de engranajes rectos debe ser par. Si se desea que la rotación del eje de salida sea opuesta a la del eje de entrada inicial, se requiere un número impar de pares de engranajes rectos. Si bien se pueden desarrollar relaciones muy específicas y únicas utilizando pares de engranajes rectos en línea, los efectos de la acumulación de torque limitarán el diseño final.

Al diseñar reductores de ángulo recto, la elección de engranajes se limita a engranajes cónicos y engranajes helicoidales. Como su nombre indica, estos reductores tienen ejes de entrada y salida fijos a 90 grados entre sí. Para los reductores construidos con engranajes cónicos, la entrada y la salidaejesse cruzarán. Para este diseño, se prefieren los engranajes cónicos espirales a los engranajes cónicos rectos porque los engranajes cónicos espirales tienen mayor capacidad de carga y son más silenciosos en su funcionamiento.

En las cajas de engranajes cónicos, el eje de entrada normalmente impulsa el piñón cónico y el engranaje impulsa el eje de salida. La dirección de rotación de los ejes de entrada y salida siempre será opuesta. El rango de relaciones de velocidad en las cajas de engranajes cónicos varía desde un mínimo de 1:1 hasta un máximo de 6:1 debido a las limitaciones del diseño de engranajes cónicos espirales. Por lo tanto, se prefiere el engranaje helicoidal cuando se requieren altas relaciones de reducción. Las cajas de engranajes helicoidales siempre tendrán ejes de entrada y salida que no se cruzan. El engranaje helicoidal permite una salida de par muy alta; sin embargo,Los engranajes helicoidales son menos eficientes que los engranajes cónicos.debido al movimiento deslizante entre elengranaje helicoidaly rueda helicoidal, lo que produce fricción y generación de calor.Engranajes cónicos espiralesLos engranajes cónicos espirales tienen una mayor capacidad de carga que los engranajes helicoidales. Esto se debe a que los engranajes cónicos espirales tienen una mayor superficie de contacto entre los dientes, lo que distribuye la carga de manera más uniforme. Además, los engranajes cónicos espirales son más silenciosos que los engranajes helicoidales debido a su engranaje más suave. El sentido de giro del eje de salida de una caja de engranajes helicoidales será el mismo que el del eje de entrada si los engranajes helicoidales tienen un avance a la derecha. Si tienen un avance a la izquierda, el sentido de giro del eje de salida será opuesto al del eje de entrada.