Serie de números preferidos ISO 54 para módulos de engranajes helicoidales
Módulo Mn en un engranaje helicoidal La norma ISO 54 lo estandariza en dos series de números preferidos. El uso de un módulo preferido garantiza la disponibilidad de fresas, muelas abrasivas y mandriles de inspección estándar para la producción; especificar un módulo no estándar (por ejemplo, Mn = 3,7) requiere herramientas personalizadas que aumentan el tiempo de entrega y el coste. La serie ISO 54:
| Primera opción (obligatorio para nuevos diseños) | Segunda opción (solo cuando la primera opción no funciona) | ||
|---|---|---|---|
| Módulo | Rango de aplicación típico | Módulo | Dónde se utiliza la segunda opción |
| M1 | Instrumentos, mecanismos de precisión | M1.125 | Rara vez; se requieren herramientas no estándar. |
| M1.25 | Accionamientos de pequeños mecanismos, electrónica | M1.375 | Solo por limitaciones de espacio |
| M1.5 | Instrumentos de precisión, mecanismos finos | M1.75 | Restricciones de distancia entre centros |
| M2 | Automatización ligera, máquina de alimentos, servomotor | M2.25 | Sustitución de engranajes imperiales de 10 DP |
| M2.5 | Industria ligera, cajas de engranajes pequeñas | M2.75 | limitaciones de espacio |
| M3 | Industria ligera en general, embalaje | M3.5 | — |
| M4 | Servomotor industrial de tamaño mediano | M4.5 | — |
| M5 | Industrial estándar: el módulo más común para cajas de engranajes cerradas. | M5.5 | — |
| M6 | Accionamientos industriales medianos para bombas y ventiladores. | M7 | — |
| M8 | Industria pesada, grúa, transportador | M9 | — |
| M10 | Industria pesada, auxiliares de laminación | M11 | — |
| M12 | Grandes cajas de engranajes industriales y marinas cerradas. | M14 | — |
| M16 | Accionamientos de alta resistencia, etapas cerradas del horno | M18 | — |
| M20 | Piñones de molino de cemento de alta resistencia. | M22 | — |
| M25 | Grandes transmisiones de engranajes abiertos | M28 | — |
| M32, M40, M50 | Engranajes de corona y piñón abiertos muy grandes | M36, M45 | — |
Referencia del diámetro primitivo: módulo × número de dientes a β = 20°
Para un engranaje helicoidal con módulo normal Mn en ángulo de hélice β = 20°, diámetro primitivo d = Mn × z / cos 20° = Mn × z / 0,9397 = Mn × z × 1,064. La tabla siguiente cubre las combinaciones más comunes de módulo y número de dientes:
| z (dientes) | M3 d (mm) | M4 d (mm) | M5 d (mm) | M6 d (mm) | M8 d (mm) | M10 d (mm) |
|---|---|---|---|---|---|---|
| 18 | 57.5 | 76.7 | 95.9 | 115.0 | 153.4 | 191.7 |
| 20 | 63.9 | 85.2 | 106.5 | 127.8 | 170.3 | 212.9 |
| 24 | 76.7 | 102.2 | 127.8 | 153.3 | 204.4 | 255.5 |
| 30 | 95.9 | 127.8 | 159.8 | 191.7 | 255.5 | 319.4 |
| 36 | 115.0 | 153.4 | 191.7 | 230.0 | 306.7 | 383.4 |
| 48 | 153.4 | 204.4 | 255.5 | 306.7 | 409.0 | 511.0 |
| 60 | 191.7 | 255.5 | 319.4 | 383.4 | 511.0 | 638.8 |
| 80 | 255.5 | 340.7 | 425.9 | 511.0 | 681.4 | 851.7 |
d = Mn × z / cos β a β = 20°. Todos los valores en mm.
Pautas para el ancho de la cara — Reglas b/d y b/Mn
El ancho de cara b de una engranaje helicoidal debe satisfacer dos requisitos independientes: (1) debe proporcionar una relación de contacto de solapamiento ε_β adecuada para el beneficio completo de ruido y capacidad de carga de la forma helicoidal; (2) no debe exceder la relación práctica b/d₁ que la deflexión del eje y la rigidez del cuerpo del engranaje pueden soportar sin una carga de borde inaceptable.
| Regla | Fórmula | Rango típico | ¿Por qué este límite? |
|---|---|---|---|
| Ancho mínimo de cara para ε_β ≥ 1 | b_min = π × Mn / sen β | En β=20°: b_min ≈ 9,2 × Mn | Por debajo de este valor, ε_β < 1 y no se aprovecha toda la ventaja helicoidal. |
| Ancho de cara recomendado | b = 10–15 × Mn | ε_β = 1,1–1,6 a β=20° | Margen cómodo por encima de ε_β = 1; práctico para la mayoría de las proporciones de la caja de cambios. |
| Relación b/d₁ máxima | b ≤ 1,5 × d₁ (flanco blando); b ≤ 1,1 × d₁ (flanco duro) | b/d₁ = 0,5–1,0 típico | Por encima de esto, la deflexión del eje y la torsión del cuerpo del engranaje provocan una carga severa en los bordes incluso con abombamiento. |
| Ancho máximo de la cara para carcasa estándar | b ≤ 0,6 × a (distancia entre centros) típicamente | Determinado por el ancho de la carcasa y el alcance del cojinete del eje | Un ancho de cara mayor requiere una mayor longitud del eje con una deflexión proporcionalmente mayor del mismo. |
Ejemplo: M5, z₁=24, β=20° → d₁ = 127,8 mm
b_min (ε_β ≥ 1) = π × 5 / sen 20° = 46,1 mm
b recomendado = 12 × Mn = 60 mm (ε_β = 1,30)
b máx. = 1,1 × d₁ = 140,6 mm (flanco duro, con coronación)
Estándar práctico: b = 60–80 mm para este engranaje
Directrices sobre el diámetro interior estándar para piezas en bruto de engranajes helicoidales
El diámetro del orificio de un engranaje helicoidal Está determinado por el par transmitido y la resistencia del material del eje. Un punto de partida práctico para ejes de acero que transmiten el par nominal completo:
d_bore_min ≈ 4,5 × ∛T [mm, donde T está en N·m, para un eje de acero aleado estándar]
El orificio debe ser lo suficientemente grande para mantener un espesor de pared adecuado entre el orificio y el círculo de la raíz de los dientes del engranaje. Korea Ever-Power exige un espesor de pared mínimo de 2,5 × Mn entre el orificio y el círculo de la raíz para garantizar la integridad estructural, asegurando que el núcleo del engranaje no se agriete en la unión raíz-orificio durante el tratamiento térmico o bajo carga de servicio. La tolerancia del orificio para conexiones con chaveta es H7; para conexiones de ajuste a presión, H7 o H6, según el ajuste requerido.
Gama de fuentes de alimentación Ever-Power de Corea: M1 a M50
La gama de producción de Korea Ever-Power abarca Mn = M1 a M50, OD de 20 mm a 2500 mm, desde instrumentos de paso fino. engranajes helicoidales para componentes de accionamiento abierto de gran módulo. Todos los tamaños utilizan módulos preferidos ISO 54 como estándar; se aceptan módulos no estándar con un plazo de entrega para herramientas personalizadas.
Corea Ever-Power fabrica engranajes de corte helicoidal Desde Mn = M1 hasta M50, OD 20–2500 mm, DIN Clase 3–9, en todos los materiales estándar desde 45# QT hasta 17CrNiMo6 carburizado y acero inoxidable SS316L. Todos los módulos de la serie de primera elección ISO 54 son artículos de producción estándar con utillaje disponible; los módulos de segunda elección y los módulos no estándar (por ejemplo, tamaños imperiales DP convertidos) están disponibles con un plazo de entrega de utillaje de 2 a 4 semanas. Como un directo fabricante de engranajes helicoidalesLa empresa coreana Ever-Power dispone de fresas maestras y perfiles de rectificado para todos los módulos ISO 54 de primera calidad, desde el M1 hasta el M32, en stock permanente de herramientas.
Preguntas frecuentes
El módulo Mn y el paso diametral DP (EE. UU./imperial) son inversamente proporcionales: Mn = 25,4 / DP. Equivalentes comunes: DP 8 = Mn 3,175 (cercano a M3); DP 6 = Mn 4,233 (cercano a M4); DP 5 = Mn 5,08 (cercano a M5); DP 4 = Mn 6,35 (cercano a M6); DP 3 = Mn 8,47 (cercano a M8). Para reemplazo engranajes helicoidales Con maquinaria de diseño estadounidense, Korea Ever-Power puede fabricar módulos DP imperiales exactos (por ejemplo, DP 6 exacto, no M4.233 redondeado) utilizando herramientas personalizadas, o bien fabricar el módulo ISO estándar más cercano (M4) con un pequeño ajuste en la distancia entre centros o en el perfil. Korea Ever-Power confirma qué método es el correcto tras revisar la distancia entre centros de la carcasa y las especificaciones del engranaje correspondiente.
La relación de contacto de solapamiento ε_β = b × sin β / (π × Mn) debe ser ≥ 1,0 para que se realice la ventaja helicoidal completa, lo que significa que al menos un paso de diente completo adicional está simultáneamente en contacto en todo momento. Resolviendo para b_min en ε_β = 1,0: b_min = π × Mn / sin β. En β = 20°: b_min = π × Mn / 0,342 = 9,19 × Mn. Por debajo de este ancho de cara, hay instantes en el ciclo de engranaje en los que un solo par de dientes soporta la carga transmitida completa, la misma condición que un engranaje recto. Todos los beneficios de ruido y capacidad de carga de la forma helicoidal dependen de ε_β ≥ 1. Esta es la regla de ancho de cara que se viola con más frecuencia en los diseños preliminares de engranajes donde el ancho de cara está determinado por las restricciones de empaque sin verificar ε_β.
Las fresadoras de engranajes CNC estándar manejan Mn = M1–M50+ sin una limitación fundamental: las dimensiones de la fresa y la potencia de la máquina escalan con el módulo. El rectificado de engranajes CNC (rectificado generador tipo HÖFLER) está prácticamente limitado a aproximadamente Mn = M32–M40 por el tamaño de la muela abrasiva y la rigidez del perfil; los módulos muy grandes (M40–M50) generalmente se rectifican con acabado mediante rectificado de un solo punto o fresado de perfil en lugar de rectificado generador. La capacidad de rectificado propia de Korea Ever-Power cubre Mn = M1 a M36 en rectificado generador y M36 a M50 en rectificado de forma, cubriendo todo el rango de módulos para cajas de engranajes cerradas. engranajes helicoidales.
Los módulos no estándar son necesarios en dos situaciones: (1) reemplazo de un módulo existente engranaje helicoidal que fue diseñado originalmente para un DP imperial (común en maquinaria de EE. UU. y Reino Unido), o para una especificación de módulo no ISO de equipo antiguo; (2) una restricción de distancia entre centros muy específica que no se puede cumplir con módulos estándar y cambio de perfil. Korea Ever-Power maneja módulos no estándar produciendo un fresado personalizado (tiempo de entrega adicional de 2 a 4 semanas y costo de herramientas de 800 a 3000 USD según el módulo) o utilizando cambio de perfil en el módulo estándar más cercano para lograr la distancia entre centros requerida. Para la segunda opción, Korea Ever-Power calcula el coeficiente de cambio de perfil requerido y confirma que el socavado del diente y el estrechamiento de la punta se mantienen dentro de los límites aceptables.
Confirme el tamaño y el módulo de engranajes helicoidales.
Indique la potencia, la velocidad, la distancia entre centros y la relación de transmisión. Korea Ever-Power selecciona el módulo ISO 54 correcto, calcula el diámetro primitivo y el ancho de la cara, verifica el cumplimiento de ε_β ≥ 1 y confirma la disponibilidad de herramientas, todo ello en la fase de cotización y antes de cualquier compromiso de producción.
M1–M50 · Serie preferida ISO 54 · Verificación ε_β · Cálculo del ancho de cara · Conversión de DP a módulo · Cantidad mínima de pedido: 1 unidad
Editor: Cxm
