Fornecedor chinês de peças de reposição automotivas OEM: engrenagem helicoidal cruzada para transmissão do eixo traseiro.

Vantagens de uma caixa de engrenagens helicoidais

Geralmente, as caixas de engrenagens helicoidais são utilizadas para fins industriais. Elas são comumente encontradas em unidades de geração de energia, onde a energia de entrada é convertida em energia de saída. Existem diversos tipos de caixas de engrenagens helicoidais, incluindo as helicoidais espirais e as helicoidais em espinha de peixe. É recomendável familiarizar-se com os diferentes tipos antes de escolher uma para o seu projeto.

Ângulo da hélice

Geralmente, o ângulo entre um dente da engrenagem e o eixo da engrenagem é chamado de ângulo de hélice. Esse ângulo é importante na conversão de movimento e na transferência de potência. Não deve ser confundido com o ângulo de passo, que é usado como referência para uma linha perpendicular ao eixo da engrenagem.
A caixa de engrenagens helicoidais é utilizada em diversas aplicações industriais. As indústrias de petróleo e açúcar, sopradores e alimentadores estão entre as que utilizam engrenagens helicoidais. Elas são mais suaves e também têm um funcionamento mais silencioso do que as engrenagens cilíndricas de dentes retos.
As caixas de engrenagens helicoidais podem ser fabricadas de forma modular. Isso permite uma construção mais econômica e a intercambialidade de componentes. Essas caixas de engrenagens também são utilizadas em sistemas de engrenagens fechados. Em uma caixa de engrenagens helicoidais, cada seção da caixa deve ser escalonada em uma direção diferente. Isso ajuda a manter a integridade do componente.
Engrenagens helicoidais podem ser usadas em aplicações que exigem um alto grau de controle de qualidade. Isso é necessário para minimizar os efeitos do desgaste. O uso de lubrificantes de extrema pressão é recomendado para engrenagens helicoidais que operam em ângulos retos. No entanto, esses lubrificantes não são recomendados para engrenagens de bronze.
Além do ângulo da hélice, a relação de contato também afeta o desempenho da engrenagem. Quanto maior a área de contato entre os dentes, maior o deslizamento. O calor gerado também é prejudicial ao desempenho. É necessário utilizar um lubrificante que reduza o atrito entre as superfícies dos dentes. A lubrificação adequada reduz o desgaste e minimiza o calor.
Ao determinar o ângulo de hélice ideal para uma engrenagem, é importante considerar o diâmetro da engrenagem. Engrenagens helicoidais têm um ângulo de hélice mínimo de 15 a 30 graus. Um ângulo de hélice maior aumenta a força axial gerada pela engrenagem, enquanto um ângulo de hélice menor aumenta a tensão de contato.

Engrenagens helicoidais

A utilização de engrenagens helicoidais em caixas de engrenagens helicoidais oferece diversas vantagens, incluindo operação suave e silenciosa. Além disso, as caixas de engrenagens helicoidais são altamente eficientes e suportam cargas maiores. As engrenagens helicoidais também são mais econômicas. No entanto, são mais difíceis de produzir.
As engrenagens helicoidais são semelhantes às engrenagens cilíndricas de dentes retos, pois ambas possuem dentes angulados. No entanto, o ângulo da hélice dos dentes em uma engrenagem helicoidal não é fixo. Esse ângulo afeta a posição de contato do dente com a engrenagem acoplada. Também afeta a força normal exercida sobre os dentes.
O ângulo da hélice dos dentes da engrenagem também depende do sentido de rotação da engrenagem. Por exemplo, uma engrenagem helicoidal com um ângulo de hélice de 15 graus geralmente é perpendicular ao eixo da engrenagem. Da mesma forma, uma engrenagem helicoidal com um ângulo de hélice de 30 graus geralmente é oblíqua ao eixo da engrenagem.
As engrenagens helicoidais também oferecem um método para conectar eixos que não são paralelos. Essas engrenagens são geralmente usadas em indústrias como a de transportadores, a alimentícia, a de plásticos e a petrolífera. A principal vantagem das engrenagens helicoidais é que elas são mais suaves do que as engrenagens cilíndricas de dentes retos. No entanto, a desvantagem é o maior desgaste e atrito.
As engrenagens helicoidais também são usadas para transmitir movimento entre eixos paralelos. Elas também são utilizadas em aplicações de alta carga, o que as torna uma boa opção para aplicações de serviço pesado.
As engrenagens helicoidais também são superiores às engrenagens cilíndricas em capacidade de carga. Elas são mais suaves e silenciosas do que as engrenagens cilíndricas. No entanto, também apresentam um fator de atrito maior. Além disso, exigem fresas de engrenagem especiais.
As engrenagens helicoidais também podem ser classificadas de acordo com sua seção transversal de referência no plano padrão. A folga entre centros das engrenagens helicoidais com seção transversal de referência no plano de rotação é a mesma das engrenagens cilíndricas de dentes retos.

Engrenagens em espinha de peixe

Dentre os diferentes tipos de caixas de engrenagens, a caixa de engrenagens helicoidal é uma das mais comuns. Ela é amplamente utilizada em aplicações industriais, como motoredutores, caixas de engrenagens sem-fim e trens de engrenagens planetárias.
Uma engrenagem helicoidal é uma engrenagem direcional com eixo vertical. Sua característica única é o ângulo da hélice, que é o ângulo da hélice na superfície cilíndrica de indexação. O ângulo da hélice é definido para um valor entre oito e quinze graus no projeto. O passo radial real, que é o passo da engrenagem quando ela gira no sentido horário, varia com o ângulo da hélice.
As engrenagens helicoidais são classificadas de acordo com a seção transversal de referência nos planos de torneamento e padrão. Engrenagens helicoidais com seção transversal de referência no plano padrão possuem o mesmo número de dentes que as engrenagens cilíndricas de dentes retos. Por outro lado, engrenagens helicoidais com seção transversal de referência no plano de torneamento possuem a mesma distância entre centros que as engrenagens cilíndricas de dentes retos.
A principal vantagem das engrenagens helicoidais é a elevada relação potência/peso. Além disso, são compactas e apresentam bom desempenho de engrenamento.
Outra vantagem é a sua elevada capacidade de suportar torque. Isso pode ser alcançado aumentando o ângulo da hélice. Quanto maior o ângulo da hélice, mais suave será o movimento da engrenagem. Além disso, quanto maior o ângulo da hélice, maior será o grau de coincidência. Isso é útil em aplicações com altos níveis de choque e vibração.
O processo de produção de engrenagens helicoidais é mais complexo e caro do que o de outros tipos. O corte e a conformação dessas engrenagens são difíceis. Uma máquina de fresagem de engrenagens simples não é adequada para esse tipo de engrenagem. No entanto, o processo de fresagem mecânica pode ser utilizado para processar algumas engrenagens helicoidais.
Alguns dos problemas relacionados às engrenagens helicoidais são a falta de carga axial, o alto atrito e a interferência das forças axiais. O engrenamento dos dentes nas engrenagens helicoidais pode ajudar a reduzir esses problemas.

Características de ruído, vibração e aspereza (NVH)

Os testes de NVH (ruído, vibração e aspereza) são um aspecto importante no desenvolvimento de novos sistemas de transmissão. Normalmente, são realizados durante o desenvolvimento de veículos de passageiros e servem para garantir a qualidade do ruído externo e interno. Este é um tópico importante em veículos híbridos e elétricos, e sua relevância continua a crescer à medida que a indústria automotiva se expande.
Um teste típico de NVH envolve um dinamômetro de rolos, e os sinais são registrados e armazenados em um disco rígido. Em seguida, esses sinais são processados ​​para gerar distribuições de variação. Entre outras coisas, um modelo de dinâmica de sistemas com parâmetros concentrados foi desenvolvido para executar estudos de planejamento de experimentos (DOE) de grande porte de forma eficiente.
Dentre os diversos componentes da cadeia NVH (ruído, vibração e aspereza), a engrenagem cônica desempenha um papel fundamental na transmissão final. Suas características são complexas e variam ao longo do tempo, mas são importantes o suficiente para serem estudadas.
Neste artigo, será discutido um novo método de cálculo do OTE (Over-the-Early Time - Tempo de Eficiência Óptica) para engrenagens cônicas. É importante ressaltar que o desempenho NVH (ruído, vibração e aspereza) de um sistema de transmissão com engrenagens helicoidais para acionamento elétrico pode ser aprimorado pela deformação térmica do rolamento. Também é possível obter um desempenho NVH robusto em projetos de eixos de alumínio por meio da otimização do projeto da engrenagem, dos rolamentos e da dinâmica do sistema de transmissão.
O trem de engrenagens também apresenta algumas características de desempenho NVH menos conhecidas. Sabe-se que um trem de engrenagens é uma fonte de excitação, e este é o tema de outro estudo. É importante notar também que um sistema de engrenagens helicoidais exibirá comportamentos não lineares quando sua velocidade de operação mudar.

Aplicações

Em comparação com as engrenagens cilíndricas de dentes retos, as engrenagens helicoidais oferecem maior capacidade de carga e funcionamento mais suave. Também são mais silenciosas, pois possuem dentes maiores. Essas são as principais razões para seu uso generalizado.
A principal diferença entre engrenagens helicoidais e engrenagens cilíndricas de dentes retos reside na forma como os dentes são cortados. Os dentes das engrenagens helicoidais são cortados em ângulo, permitindo que mais dentes interajam na mesma direção. Isso reduz os impactos e a vibração. As engrenagens helicoidais também são muito mais duráveis ​​do que as engrenagens cilíndricas de dentes retos.
As engrenagens helicoidais podem ser usadas em diversas aplicações. Elas são frequentemente escolhidas em vez das engrenagens cilíndricas de dentes retos para aplicações que exigem eixos não paralelos. Também são populares nas indústrias gráfica, de plásticos e de cimento. Podem ainda ser usadas em transportadores e resfriadores.
As engrenagens helicoidais são fabricadas com um material que oferece excelente durabilidade, resistência à corrosão e alta capacidade de carga. Além disso, seu custo de produção é menor. Elas são fixadas a um eixo por meio de encaixe sob pressão ou adesivo. O método de fixação pode ser por cubo ou eixo integral.
As engrenagens helicoidais também são produzidas em formato de módulo radial. Esta é a opção mais econômica, pois permite a fabricação de engrenagens helicoidais em um formato compacto. Além disso, garante que os requisitos de posicionamento dos rolamentos sejam atendidos.
As engrenagens helicoidais também são produzidas com rebolos especiais. Estes são necessários para cada ângulo de hélice. O ângulo da hélice determina o passo radial real. Isso também afeta a força normal sobre o dente.
Ao acoplar engrenagens helicoidais a eixos paralelos, elas são dextrógiras. Essas engrenagens podem ser fabricadas com um conjunto de módulos normal ou utilizando ferramentas especiais de fresagem.

Editor por CX 2023-11-15