El ensamblaje de una reductores de engranajes es el proceso de combinar varios componentes para crear una reductores de engranajes funcional que pueda transferir potencia y cambiar la velocidad o la dirección de rotación. Las partes principales de una reductores de engranajes incluyen engranajes, ejes, cojinetes, sellos, carcasas y sistemas de lubricación.
El proceso de montaje implica una planificación cuidadosa, el submontaje de ejes y engranajes, el montaje final dentro de la carcasa y la lubricación adecuada. Las pruebas y las medidas de control de calidad son fundamentales para garantizar que la reductores de engranajes cumpla con los estándares de rendimiento y fiabilidad.
Componentes de la reductores de engranajes
Los componentes de la reductores de engranajes son los elementos esenciales que trabajan juntos para transmitir potencia y cambiar la velocidad o la dirección de rotación en los sistemas mecánicos.
Engranajes
- Ruedas dentadas:Los engranajes rectos son el tipo más común que se utiliza en los conjuntos de reductoress de engranajes. Tienen dientes rectos paralelos al eje del eje y se utilizan para transmitir potencia entre ejes paralelos.
- Engranajes helicoidales:Los engranajes helicoidales tienen dientes que se cortan en ángulo con respecto al eje del eje, formando una hélice. Ofrecen un funcionamiento más suave y silencioso en comparación con los engranajes rectos debido al acoplamiento gradual de los dientes. Los engranajes helicoidales pueden soportar cargas y velocidades más altas, pero también generan cargas de empuje axial que deben ser soportadas por el diseño de la reductores de engranajes.
- Engranajes cónicos:Los engranajes cónicos se utilizan para transmitir potencia entre ejes que se cruzan, generalmente en ángulos de 90 grados. Tienen piezas en bruto de engranajes en forma de cono con dientes tallados en la superficie cónica.
- Engranajes de gusano:Los engranajes helicoidales consisten en un sinfín (similar a un tornillo) que engrana con una rueda helicoidal (un engranaje especializado). Proporcionan alta relaciones de transmisión en una sola etapa y son conocidos por su funcionamiento silencioso y capacidad de autobloqueo.
- Engranajes planetarios: Engranaje planetario Los conjuntos de engranajes, también conocidos como engranajes epicicloidales, constan de un engranaje solar central, un engranaje anular exterior y varios engranajes planetarios que giran alrededor del engranaje solar, sujetos por un soporte. Los engranajes planetarios ofrecen alta densidad de potencia, diseño compacto y la capacidad de alcanzar múltiples relaciones de transmisión en una sola etapa.
Ejes y estrías
Los ejes y las estrías son los encargados de transmitir potencia y par entre engranajes y otros elementos giratorios. Los ejes son componentes cilíndricos que sostienen engranajes, cojinetes y otros elementos, mientras que las estrías son elementos integrales del eje que permiten el movimiento axial y la transferencia de par.
Rodamientos
- Rodamientos de elementos rodantes:
- Rodamientos de bolas: Consisten en bolas que ruedan entre pistas internas y externas, adecuados para aplicaciones de alta velocidad y cargas moderadas.
- Rodamientos de rodillos: utilizan rodillos cilíndricos, cónicos o esféricos en lugar de bolas, lo que ofrece mayor capacidad de carga y resistencia a los golpes.
- Cojinetes de agujas: emplean rodillos pequeños con forma de aguja, ideales para aplicaciones con espacio radial limitado y cargas ligeras a moderadas.
- Rodamientos lisos:
- Cojinetes de diario: también conocidos como cojinetes de manguito, sostienen ejes giratorios mediante un movimiento deslizante, apoyándose en una fina película de lubricante para una baja fricción.
- Bujes: Cojinetes cilíndricos simples que proporcionan una superficie de baja fricción para el movimiento rotatorio o lineal, a menudo hechos de bronce, plástico o materiales sinterizados.
- Cojinetes compuestos: combinan un respaldo de metal con un material de revestimiento de baja fricción, como PTFE u otros polímeros, para mejorar la resistencia al desgaste y las propiedades de autolubricación.
- Rodamientos de empuje:
- Cojinetes axiales de bolas: utilizan bolas para soportar cargas axiales, lo que permite una rotación de baja fricción en aplicaciones con espacio axial limitado.
- Cojinetes axiales de rodillos: utilizan rodillos cilíndricos o cónicos para soportar cargas axiales más altas en comparación con los cojinetes axiales de bolas.
- Cojinetes de empuje hidrodinámicos: dependen de una fina película de lubricante para crear una cuña de presión que soporta cargas axiales en aplicaciones de alta velocidad y alta carga.
Sellos y Juntas
Los sellos y las juntas evitan las fugas de lubricante y protegen los componentes internos de contaminantes como el polvo, la suciedad y la humedad. Los sellos se utilizan normalmente en ejes giratorios, mientras que las juntas se emplean entre superficies estacionarias, como juntas y tapas de carcasas.
Los tipos comunes de sellos que se utilizan en los conjuntos de reductoress de engranajes incluyen sellos de labios, sellos mecánicos y sellos laberínticos. Las juntas generalmente están hechas de materiales como papel, corcho, caucho o silicona.
Carcasas y cubiertas
Las carcasas y tapas de las reductoress de engranajes protegen los componentes internos contra la contaminación, los daños y las fugas. Estos elementos suelen estar fabricados en hierro fundido, acero o aluminio.
Las tapas, también conocidas como placas de extremo o tapas de cojinetes, sellan la carcasa y brindan acceso para mantenimiento e inspección. Por lo general, están atornilladas o fijadas a la carcasa principal y pueden incorporar sellos, juntas o anillos tóricos para evitar fugas de lubricante y la entrada de contaminantes.
En algunos casos, las carcasas pueden tener aletas de enfriamiento, nervaduras o canales para mejorar la transferencia de calor y evitar calentamiento excesivoTambién pueden incorporar puntos de montaje para sensores, como sondas de temperatura o monitores de vibración, para permitir la monitorización del estado y el mantenimiento predictivo.
Sistemas de lubricacion
Los sistemas de lubricación en las reductoress de engranajes están diseñados para reducir la fricción, prevenir el desgaste, disipar el calor y proteger contra la corrosión.
La lubricación por salpicadura es un método simple en el que los engranajes se sumergen en un cárter de aceite, salpicando aceite sobre otros componentes. Los sistemas de lubricación forzada utilizan bombas para hacer circular el aceite a través de canales y surtidores, lo que proporciona un suministro continuo de lubricante a los componentes críticos. La lubricación por neblina de aceite atomiza el aceite en una fina niebla, que luego se distribuye por toda la reductores de engranajes.
La lubricación con grasa es común en reductoress de engranajes más pequeñas y de baja velocidad y en aquellas con diseños sellados de por vida. La selección de lubricantes depende de los requisitos específicos de la reductores de engranajes, considerando factores como la viscosidad, los aditivos y la compatibilidad con los materiales.
Sensores e instrumentación
- Sensores de vibración:Los acelerómetros y las sondas de proximidad detectan vibraciones anormales que pueden indicar engranaje de malla Problemas, fallas de cojinetes o desalineación del eje.
- Sensores de Presión::Monitoree la presión del lubricante dentro de la reductores de engranajes para garantizar una lubricación adecuada y detectar posibles fugas o bloqueos en el sistema de lubricación.
- Sensores de estado del aceite:Incluye contadores de partículas y sensores de humedad, evalúa la salud del lubricante midiendo los niveles de contaminantes y el contenido de agua.
- Sensores de velocidad y posición del eje:Por ejemplo, los codificadores y los resolvers proporcionan información sobre la velocidad de rotación y la posición angular de los ejes de la reductores de engranajes.
Proceso de montaje de la reductores de engranajes
Planificación y preparación
El primer paso de la planificación es crear una lista de materiales (BOM) detallada que incluya todos los componentes necesarios, incluidos engranajes, ejes, cojinetes, sellos y sujetadores. Compare la lista de materiales con el inventario para asegurarse de que todas las piezas estén disponibles y en buenas condiciones.
A continuación, revise los planos y especificaciones de ensamblaje para familiarizarse con el diseño de la reductores de engranajes y la secuencia de ensamblaje. Preste especial atención a las dimensiones críticas, las tolerancias y las especificaciones de torque.
Prepare las herramientas y equipos necesarios, como prensas hidráulicas, calentadores de cojinetes, llaves dinamométricas e instrumentos de medición.
Subconjuntos de ejes y engranajes
Los subconjuntos de ejes y engranajes se montan cuidadosamente sobre los ejes utilizando técnicas como ajuste a presión, ajuste por contracción o enchavetado.
Una vez que los engranajes están bien colocados en los ejes, se instalan componentes adicionales, como espaciadores, arandelas de contratuerca y anillos de retención, para evitar el movimiento axial y garantizar que los engranajes permanezcan en sus posiciones previstas. A continuación, se equilibran los subconjuntos para minimizar la vibración y el ruido durante el funcionamiento.
Vivienda y montaje final
Durante el proceso de ensamblaje final, los subconjuntos del eje y del engranaje se colocan cuidadosamente dentro de la carcasa.
Una vez colocados los subconjuntos, la carcasa se sella mediante juntas, juntas tóricas o selladores.
Una vez sellada la carcasa, se instala el sistema de lubricación, que puede incluir bombas de aceite, filtros e indicadores de nivel.
Por último, todos los componentes externos, como sensores, instrumentación o sistemas auxiliares, se fijan a la carcasa.
Lubricación y rodaje
Durante esta fase, la reductores de engranajes funciona a velocidades y cargas reducidas, lo que permite que el lubricante se distribuya uniformemente y que las superficies de contacto se adapten entre sí.
Pruebas y control de calidad de reductoress de engranajes
- Pruebas sin carga y con carga:La prueba sin carga implica hacer funcionar la reductores de engranajes sin ninguna carga externa para verificar que funcione sin problemas y que la lubricación sea adecuada. La prueba de carga aplica un par o una potencia específicos a la reductores de engranajes para evaluar su rendimiento en condiciones de trabajo reales.
- Monitoreo de ruido, vibración y temperatura:Se utilizan acelerómetros, micrófonos y termopares para medir los niveles de ruido, vibración y temperatura de la reductores de engranajes durante el funcionamiento.
- Medición de la eficiencia y la pérdida de potencia:Se miden la potencia de entrada y de salida de la reductores de engranajes para calcular su eficiencia. Las pérdidas de potencia se pueden atribuir a factores como la fricción de la malla de engranajes, la fricción de los cojinetes y el batido del lubricante.
- Métodos de pruebas no destructivas (END):Las técnicas de END, como la inspección por partículas magnéticas, las pruebas ultrasónicas y la radiografía de rayos X, se utilizan para detectar defectos internos, grietas o inclusiones en engranajes, ejes y carcasas sin dañar los componentes.
- Técnicas de control estadístico de procesos (CEP):Se emplean métodos SPC, como gráficos de control y análisis de capacidad del proceso, para monitorear la consistencia y variabilidad del proceso de ensamblaje de la reductores de engranajes.
