Série de números preferenciais ISO 54 para módulos de engrenagens helicoidais
Módulo Mn em um engrenagem helicoidal A norma ISO 54 padroniza os módulos em duas séries de números preferenciais. O uso de um módulo preferencial garante a disponibilidade de fresas, rebolos e mandris de inspeção padrão para a produção. Especificar um módulo não padrão (por exemplo, Mn = 3,7) exige ferramentas personalizadas, o que aumenta o prazo de entrega e o custo. A série ISO 54 é a seguinte:
| Primeira escolha (obrigatória para novos projetos) | Segunda opção (somente quando a primeira opção não funcionar) | ||
|---|---|---|---|
| Módulo | Faixa de aplicação típica | Módulo | Onde a Segunda Escolha é Utilizada |
| M1 | Instrumentos, mecanismos de precisão | M1.125 | Raramente; requer ferramentas não padronizadas. |
| M1.25 | Acionamentos de pequenos mecanismos, eletrônica | M1.375 | Apenas com restrições de espaço |
| M1.5 | Instrumentos de precisão, mecanismos finos | M1,75 | restrições de distância central |
| M2 | Automação leve, máquina de alimentos, servo | M2.25 | Substituição de engrenagens imperiais 10 DP |
| M2.5 | Indústria leve, caixas de engrenagens pequenas | M2,75 | Restrições de espaço |
| M3 | Indústria leve em geral, embalagens | M3.5 | — |
| M4 | Industrial geral, servo médio | M4.5 | — |
| M5 | Industrial padrão — o módulo mais comum para caixas de engrenagens fechadas. | M5.5 | — |
| M6 | Acionamentos industriais de médio porte para bombas e ventiladores | M7 | — |
| M8 | Indústria pesada, guindaste, transportador | M9 | — |
| M10 | Indústria pesada, auxiliares de laminação | M11 | — |
| M12 | Caixas de engrenagens industriais e marítimas de grande porte, fechadas. | M14 | — |
| M16 | Acionamentos robustos, estágios fechados para forno | M18 | — |
| M20 | Pinhões de moinho de cimento de alta resistência. | M22 | — |
| M25 | Grandes transmissões de engrenagens abertas | M28 | — |
| M32, M40, M50 | Engrenagens de coroa e de pistão muito grandes e abertas | M36, M45 | — |
Diâmetro primitivo de referência — Módulo × Número de dentes em β = 20°
Para um engrenagem helicoidal Com módulo normal Mn e ângulo de hélice β = 20°, o diâmetro primitivo d = Mn × z / cos 20° = Mn × z / 0,9397 = Mn × z × 1,064. A tabela abaixo apresenta as combinações mais comuns de módulo e número de dentes:
| z (dentes) | 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 em β = 20°. Todos os valores em mm.
Diretrizes de largura do rosto — Regras b/d e b/Mn
A largura da face b de um engrenagem helicoidal deve satisfazer dois requisitos independentes: (1) deve fornecer uma taxa de contato de sobreposição adequada ε_β para o benefício total de ruído e capacidade de carga da forma helicoidal; (2) não deve exceder a relação prática b/d₁ que a deflexão do eixo e a rigidez do corpo da engrenagem podem suportar sem carregamento de borda inaceitável.
| Regra | Fórmula | Faixa típica | Por que esse limite? |
|---|---|---|---|
| Largura mínima da face para ε_β ≥ 1 | b_min = π × Mn / sen β | Em β=20°: b_min ≈ 9,2 × Mn | Abaixo disso, ε_β < 1 e a vantagem helicoidal completa não é obtida. |
| Largura de rosto recomendada | b = 10–15 × Mn | ε_β = 1,1–1,6 em β=20° | Margem confortável acima de ε_β = 1; prática para a maioria das proporções de caixas de engrenagens. |
| Relação máxima b/d₁ | b ≤ 1,5 × d₁ (flanco macio); b ≤ 1,1 × d₁ (flanco rígido) | b/d₁ = 0,5–1,0 típico | Acima disso, a deflexão do eixo e a torção do corpo da engrenagem causam cargas severas nas bordas, mesmo com o arqueamento. |
| Largura máxima da face para alojamento padrão | b ≤ 0,6 × a (distância entre centros) tipicamente | Definido pela largura da caixa e pelo vão do rolamento do eixo | Uma face mais larga requer um vão de eixo maior, com uma deflexão de eixo proporcionalmente maior. |
Exemplo: M5, z₁=24, β=20° → d₁ = 127,8 mm
b_min (ε_β ≥ 1) = π × 5 / sen 20° = 46,1 mm
Valor recomendado: b = 12 × Mn = 60 mm (ε_β = 1,30)
Max b = 1,1 × d₁ = 140,6 mm (flanco rígido, com coroamento)
Padrão prático: b = 60–80 mm para esta engrenagem
Diretrizes padrão para diâmetro de furo de engrenagens helicoidais em branco
O diâmetro do furo de um engrenagem helicoidal é determinado pelo torque transmitido e pela resistência do material do eixo. Um ponto de partida prático para eixos de aço que transmitem o torque nominal total:
d_bore_min ≈ 4,5 × ∛T [mm, onde T está em N·m, para eixo de aço liga padrão]
O furo também deve ser suficientemente grande para manter uma espessura de parede adequada entre o furo e a raiz dos dentes da engrenagem. A Korea Ever-Power exige uma espessura de parede mínima de 2,5 × Mn entre o furo e a raiz para integridade estrutural — garantindo que o tarugo da engrenagem não trinque na junção raiz-furo durante o tratamento térmico ou sob carga de serviço. A tolerância do furo para conexões com chaveta é H7; para conexões com interferência, H7 ou H6, dependendo do ajuste necessário.
Gama de fontes de alimentação Ever-Power da Coreia — M1 a M50
A gama de produção da Korea Ever-Power abrange Mn = M1 a M50, com diâmetros externos de 20 mm a 2500 mm — desde instrumentos de passo fino. engrenagens helicoidais para componentes de acionamento aberto de grande porte. Todos os tamanhos utilizam módulos preferenciais ISO 54 como padrão; módulos não padronizados são aceitos com prazo de entrega para ferramentas personalizadas.
A Korea Ever-Power fabrica engrenagens helicoidais De Mn = M1 a M50, diâmetro externo de 20 a 2500 mm, classe DIN 3 a 9, em todos os materiais padrão, desde 45# QT até 17CrNiMo6 cementado e aço inoxidável SS316L. Todos os módulos da série ISO 54 de primeira escolha são itens de produção padrão com ferramentas disponíveis; módulos de segunda escolha e módulos não padronizados (por exemplo, tamanhos imperiais DP convertidos) estão disponíveis com um prazo de entrega de ferramentas de 2 a 4 semanas. Como um fornecedor direto fabricante de engrenagens helicoidaisA Korea Ever-Power mantém em estoque permanente de ferramentas fresas mestras e perfis de retificação para todos os módulos ISO 54 de primeira linha, de M1 a M32.
Perguntas frequentes
O módulo Mn e o passo diametral DP (EUA/imperial) são inversamente proporcionais: Mn = 25,4 / DP. Equivalentes comuns: DP 8 = Mn 3,175 (próximo a M3); DP 6 = Mn 4,233 (próximo a M4); DP 5 = Mn 5,08 (próximo a M5); DP 4 = Mn 6,35 (próximo a M6); DP 3 = Mn 8,47 (próximo a M8). Para substituição. engrenagens helicoidais Utilizando maquinário projetado nos EUA, a Korea Ever-Power consegue produzir módulos DP imperiais exatos (por exemplo, DP 6 exato, não M4.233 arredondado) com ferramentas personalizadas, ou pode produzir o módulo ISO padrão mais próximo (M4) com um pequeno ajuste na distância entre centros ou no perfil. A Korea Ever-Power confirma qual abordagem é a correta após analisar a distância entre centros da carcaça e as especificações da engrenagem de acoplamento.
A relação de sobreposição de contato ε_β = b × sen β / (π × Mn) deve ser ≥ 1,0 para que a vantagem helicoidal completa seja obtida — o que significa que pelo menos um passo de dente adicional está em contato simultaneamente em todos os momentos. Resolvendo para b_min em ε_β = 1,0: b_min = π × Mn / sen β. Em β = 20°: b_min = π × Mn / 0,342 = 9,19 × Mn. Abaixo dessa largura de face, existem instantes no ciclo de engrenamento em que um único par de dentes suporta toda a carga transmitida — a mesma condição de uma engrenagem cilíndrica de dentes retos. Todos os benefícios de ruído e capacidade de carga da forma helicoidal dependem de ε_β ≥ 1. Esta é a regra de largura de face mais frequentemente violada em projetos preliminares de engrenagens, onde a largura da face é definida por restrições de espaço sem verificar ε_β.
As máquinas de fresagem de engrenagens CNC padrão processam módulos Mn = M1–M50+ sem uma limitação fundamental — as dimensões da fresa e a potência da máquina são proporcionais ao módulo. A retificação de engrenagens CNC (retificação por geração tipo HÖFLER) é praticamente limitada a módulos Mn = M32–M40, aproximadamente, pelo tamanho do rebolo e pela rigidez do perfil; módulos muito grandes (M40–M50) são normalmente retificados com acabamento por retificação de ponto único ou fresamento de perfil, em vez de retificação por geração. A capacidade de retificação interna da Korea Ever-Power abrange módulos Mn = M1 a M36 em retificação por geração e M36 a M50 em retificação de forma, cobrindo toda a gama de módulos para caixas de engrenagens fechadas. engrenagens helicoidais.
Módulos não padronizados são necessários em duas situações: (1) substituição de um módulo existente engrenagem helicoidal (1) que foi originalmente projetada para um DP imperial (comum em máquinas dos EUA e do Reino Unido) ou para uma especificação de módulo não ISO de equipamentos mais antigos; (2) uma restrição de distância entre centros muito específica que não pode ser atendida com módulos padrão e deslocamento de perfil. A Korea Ever-Power lida com módulos não padronizados produzindo uma fresa personalizada (prazo de entrega adicional de 2 a 4 semanas e custo de ferramental de 800 a 3.000 USD, dependendo do módulo) ou usando deslocamento de perfil no módulo padrão mais próximo para atingir a distância entre centros necessária. Para a segunda opção, a Korea Ever-Power calcula o coeficiente de deslocamento de perfil necessário e confirma se o rebaixo do dente e o estreitamento da ponta permanecem dentro dos limites aceitáveis.
Confirme o módulo e o tamanho da sua engrenagem helicoidal.
Forneça a potência, a velocidade, a distância entre centros e a relação de transmissão. A Korea Ever-Power seleciona o módulo ISO 54 correto, calcula o diâmetro primitivo e a largura da face, verifica a conformidade com ε_β ≥ 1 e confirma a disponibilidade das ferramentas — tudo isso na fase de cotação, antes de qualquer compromisso de produção.
M1–M50 · Série preferencial ISO 54 · Verificação ε_β · Cálculo da largura da face · Conversão de DP para módulo · Quantidade mínima de encomenda: 1 peça
Editor: Cxm
