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O que é uma caixa de engrenagens redutora de engrenagem helicoidal?

Uma caixa de redução com engrenagem helicoidal é um dispositivo mecânico que utiliza uma engrenagem helicoidal e um parafuso sem-fim para reduzir a velocidade de um eixo rotativo. A caixa de redução pode aumentar o torque de saída do motor de acordo com a relação de transmissão. Este tipo de caixa de redução caracteriza-se pela sua flexibilidade e tamanho compacto. Também aumenta a potência e a eficiência da transmissão.

Caixa de redução com engrenagem helicoidal de eixo oco

A caixa de engrenagens redutora de eixo oco com engrenagem helicoidal é um eixo de saída adicional que conecta diversos motores e outras caixas de engrenagens. Elas podem ser instaladas horizontalmente ou verticalmente. Dependendo do tamanho e da escala, podem ser usadas com caixas de engrenagens de 4GN a 5GX.
As caixas de redução com engrenagem sem-fim são geralmente usadas em conjunto com caixas de redução com engrenagem helicoidal. Esta última é montada na entrada da caixa de redução com engrenagem sem-fim e é uma ótima maneira de reduzir a velocidade de motores de alta potência. A caixa de redução com engrenagem helicoidal apresenta alta eficiência, operação em baixa velocidade, baixo ruído, baixa vibração e baixo consumo de energia.
As caixas de engrenagens redutoras de engrenagem helicoidal são fabricadas em aço duro ou metais não ferrosos, o que aumenta sua eficiência. No entanto, as engrenagens não são indestrutíveis e a interrupção do funcionamento pode causar a corrosão ou emulsificação do óleo lubrificante. Isso ocorre devido à condensação de umidade que acontece durante a operação e a parada da caixa de engrenagens redutora. O processo de montagem e a qualidade dos rolamentos são fatores importantes para evitar a condensação.
As caixas de redução com engrenagem helicoidal de eixo oco podem ser usadas em diversas aplicações. São comumente utilizadas em máquinas-ferramenta, inversores de frequência e na indústria automotiva. No entanto, não são adequadas para operação contínua. Se você pretende utilizar uma caixa de redução com engrenagem helicoidal de eixo oco, certifique-se de escolher o modelo correto de acordo com suas necessidades.

engrenagem helicoidal de garganta dupla

As caixas de redução com engrenagem helicoidal utilizam uma engrenagem helicoidal como engrenagem de entrada. Um motor elétrico ou uma roda dentada aciona a engrenagem helicoidal, que é suportada por rolamentos de rolos antifricção. As engrenagens helicoidais são propensas ao desgaste devido ao alto atrito entre os dentes. Isso leva à corrosão das superfícies de contato das engrenagens.
O diâmetro primitivo e a profundidade de trabalho da engrenagem sem-fim são importantes. O diâmetro primitivo é o diâmetro do círculo imaginário no qual o sem-fim e a engrenagem se engrenam. A profundidade de trabalho é a quantidade máxima de rosca do sem-fim que se estende na folga. O diâmetro da garganta é o diâmetro do círculo no ponto mais baixo da face da engrenagem sem-fim.
Quando o ângulo de atrito entre o parafuso sem-fim e a engrenagem excede o ângulo de avanço do parafuso sem-fim, o conjunto parafuso-engrenagem trava automaticamente. Essa característica é útil para equipamentos de elevação, mas pode ser prejudicial a sistemas que exigem sensibilidade à reversão. Nesses sistemas, a capacidade de travamento automático das engrenagens é uma limitação importante.
A engrenagem helicoidal de garganta dupla proporciona a conexão mais firme entre o parafuso sem-fim e a engrenagem. A engrenagem helicoidal deve ser instalada corretamente para garantir a máxima eficiência. Uma maneira de instalar o conjunto da engrenagem helicoidal é através de uma chaveta. A chaveta impede a rotação do eixo, o que é crucial para a transmissão de torque. Em seguida, fixe a engrenagem ao cubo usando o parafuso de fixação.
O passo axial e circunferencial da engrenagem sem-fim deve corresponder ao diâmetro primitivo da engrenagem maior. Engrenagens sem-fim de garganta simples possuem rosca simples, enquanto engrenagens sem-fim de garganta dupla possuem rosca dupla. Um projeto com rosca simples avança um dente, enquanto um projeto com rosca dupla avança dois dentes. O número de roscas deve corresponder ao número de engrenagens acopladas.

Função de travamento automático

Uma das características mais importantes de uma caixa de engrenagens redutora de rosca sem-fim é sua função de travamento automático, que impede a troca dos eixos de entrada e saída. Essa função é ideal para aplicações industriais que exigem altas relações de redução sem a necessidade de aumentar o tamanho da caixa de engrenagens.
A função de travamento automático de uma caixa de redução com engrenagem helicoidal pode ser obtida pela escolha do tipo correto de engrenagem helicoidal. No entanto, é importante observar que essa característica não está disponível em todos os tipos de caixas de redução com engrenagem helicoidal. As engrenagens helicoidais travam automaticamente apenas quando uma relação de transmissão específica é atingida. Quando a relação de transmissão é muito pequena, a função de travamento automático não funciona de forma eficaz.
O travamento automático de uma caixa de redução com engrenagem helicoidal é determinado pelo passo, pressão e coeficiente de atrito. No início do século XX, os carros tendiam a puxar o volante para o lado em caso de pneu furado. Uma engrenagem helicoidal reduzia essa tendência, diminuindo as forças de atrito e transmitindo a força de direção para a roda, o que auxilia na direção e reduz o desgaste.
Uma caixa de redução de rosca sem-fim autotravante é uma máquina simples com baixa eficiência mecânica. Ela trava automaticamente quando a carga em uma extremidade é maior que a carga na outra. Se a eficiência mecânica de uma caixa de redução de rosca sem-fim for inferior a 50%, o atrito resultará em perdas. Além disso, a função de travamento automático não se aplica quando o acionamento é invertido. Essa característica torna as engrenagens de rosca sem-fim autotravantes ideais para aplicações de elevação e abaixamento.
Outra característica de uma caixa de redução com rosca sem-fim é sua capacidade de redução axial. As engrenagens sem-fim podem ser de passo duplo ou simples, e é possível ajustar sua folga para compensar o desgaste dos dentes.

Calor gerado por engrenagens helicoidais

As engrenagens helicoidais geram quantidades consideráveis ​​de calor. É essencial reduzir esse calor para melhorar o desempenho das engrenagens. Esse calor pode ser mitigado projetando-se os sem-fins com superfícies mais lisas. Em geral, a velocidade de engrenamento das engrenagens helicoidais deve estar na faixa de 20 a 24 rpm.
Existem muitas abordagens para calcular a eficiência de engrenagens helicoidais. No entanto, nenhuma outra abordagem utiliza um método automático para construir a rede térmica. Os outros métodos ou investigam abstratamente a caixa de engrenagens como um sistema isotérmico ou constroem a rede térmica estaticamente. Este artigo descreve um novo método para calcular automaticamente o balanço térmico e a eficiência de engrenagens helicoidais.
O calor gerado por engrenagens helicoidais é uma fonte significativa de perda de potência. Essas engrenagens são tipicamente caracterizadas por altas velocidades de deslizamento nos contatos entre os dentes, o que causa alto calor por atrito e aumento das tensões térmicas. Consequentemente, cálculos precisos são necessários para garantir o funcionamento ideal. Para determinar a eficiência de um sistema de caixa de engrenagens, os fabricantes frequentemente utilizam o programa de simulação WTplus para calcular a perda de calor e a eficiência. O cálculo do balanço térmico é obtido somando-se as perdas de potência em vazio e as perdas de potência dependentes da carga da caixa de engrenagens.
Engrenagens helicoidais requerem um tipo especial de lubrificante. Um óleo sintético não magnético e com baixo coeficiente de atrito é utilizado. No entanto, o óleo é apenas uma das opções para lubrificar engrenagens helicoidais. Para prolongar a vida útil das engrenagens helicoidais, também é recomendável adicionar um aditivo natural ao lubrificante.
As engrenagens helicoidais podem ter uma relação de redução muito alta. Elas conseguem reduções significativas com pouco esforço, em comparação com os conjuntos de engrenagens convencionais que exigem múltiplas reduções. As engrenagens helicoidais também têm menos peças móveis e pontos de falha do que as engrenagens convencionais. Uma desvantagem das engrenagens helicoidais é que elas não são reversíveis, o que limita sua eficiência.

Dimensões da caixa de engrenagens redutora de engrenagem helicoidal

As caixas de redução com engrenagem helicoidal podem ser usadas para diminuir a velocidade de um eixo rotativo. Geralmente, são projetadas com dois eixos em ângulo reto. A engrenagem helicoidal atua como pinhão e cremalheira. A seção transversal central forma a fronteira entre os lados de avanço e recuo da engrenagem helicoidal.
A engrenagem de saída de uma caixa de redução com engrenagem helicoidal possui um diâmetro pequeno em comparação com a engrenagem de entrada. Isso permite operação em baixa velocidade, produzindo ao mesmo tempo um alto torque de saída. Essas características tornam as caixas de redução com engrenagem helicoidal ideais para aplicações com espaço limitado. Além disso, elas apresentam baixo custo inicial.
As caixas de engrenagens redutoras de engrenagem helicoidal são um dos tipos mais populares de redutores de velocidade. Podem ser pequenas e potentes, sendo frequentemente utilizadas em sistemas de transmissão de energia. Essas unidades podem ser usadas em elevadores, correias transportadoras, portões de segurança e equipamentos médicos. As engrenagens helicoidais são encontradas com frequência em máquinas de pequeno e grande porte.
As engrenagens helicoidais também podem ser ajustadas. Uma engrenagem helicoidal de passo duplo possui um passo diferente nas superfícies dos dentes esquerdo e direito. Isso permite o movimento axial da engrenagem helicoidal e também pode ser ajustado para reduzir a folga. Um ajuste de folga pode ser necessário à medida que a engrenagem helicoidal se desgasta. Em alguns casos, essa folga pode ser ajustada alterando-se a distância entre os centros das engrenagens helicoidais.
O tamanho da caixa de redução com engrenagem helicoidal depende de sua função. Por exemplo, se a engrenagem helicoidal for usada para reduzir a velocidade de um automóvel, deve ser um modelo que possa ser instalado em um carro pequeno.

editor by CX 2023-05-31