El ángulo de hélice ideal para sus engranajes helicoidales depende de su aplicación específica, pero los ángulos entre 15° y 30° suelen ser óptimos.
Al seleccionar el ángulo, deberá tener en cuenta factores como la capacidad de carga, el ruido operativo y la eficiencia. Los ángulos más altos ofrecen un funcionamiento más silencioso y una mejor distribución de la carga, mientras que los ángulos más bajos brindan mayor resistencia.
¿Se pueden utilizar engranajes helicoidales en cualquier ángulo?
Si bien los engranajes helicoidales ofrecen una mayor flexibilidad en los ángulos permitidos entre ejes en comparación con los engranajes rectos, no se pueden utilizar en cualquier ángulo. Los engranajes helicoidales están limitados a ángulos de eje que se encuentran dentro de un rango determinado, normalmente hasta 90°, aunque en algunas aplicaciones especializadas pueden ser posibles ángulos de hasta 120°.
¿Cuál es el mejor ángulo para los engranajes helicoidales?
ángulo de hélice
El ángulo de hélice es el ángulo en el que se cortan los dientes de un engranaje helicoidal con respecto al eje de rotación del engranaje. Este ángulo se mide en el plano axial y normalmente se expresa en grados.
En engranajes de una sola hélice, el ángulo de la hélice suele oscilar entre 12° y 20°.
Los engranajes de doble hélice, también conocidos como engranajes de espiga, cuentan con dos juegos de dientes helicoidales opuestos. Los ángulos de hélice en los engranajes de doble hélice suelen ser mayores, de entre 20° y 45°.
Ángulo del eje
El ángulo del eje se refiere al ángulo entre los ejes de rotación de dos engranajes helicoidales engranados.
Cuando el ángulo del eje es de 0°, los engranajes helicoidales se montan en ejes paralelos, de forma similar a los engranajes rectos.
Las configuraciones de ejes no paralelos, con ángulos de eje mayores a 0°, permiten que los engranajes helicoidales transmitan potencia entre ejes que se cruzan o están inclinados. La configuración no paralela más común es el ángulo de eje de 90°, que permite la transmisión de potencia entre ejes perpendiculares.
Angulo de PRESION
El ángulo de presión es el ángulo entre la línea de acción (la dirección de la fuerza transmitida entre engranajes) y la tangente al círculo primitivo (el círculo imaginario que rueda sin deslizarse entre los engranajes acoplados).
Los ángulos de presión estándar para engranajes helicoidales son 14.5°, 20° y 25°.
- El ángulo de presión de 20° es el más utilizado, ya que proporciona un buen equilibrio entre la resistencia y la eficiencia del engranaje.
- Los engranajes con un ángulo de presión de 14.5° tienen dientes más largos y delgados, lo que puede resultar ventajoso en aplicaciones que requieren relaciones de contacto más altas o menor juego.
- El ángulo de presión de 25° da como resultado dientes más cortos y gruesos, lo que hace que los engranajes sean más adecuados para aplicaciones de alta carga donde es necesaria una mayor resistencia de los dientes.
Fórmula del ángulo del engranaje helicoidal
La fórmula para calcular el ángulo de hélice óptimo (β) es:
β = arctan(C / (π * m * z))
Lugar:
- C es el factor de hélice, que normalmente varía entre 25 y 30 para engranajes helicoidales.
- m es el módulo de engranajes (mm)
- z es el número de dientes del engranaje
Por ejemplo, calculemos el ángulo de hélice óptimo para un engranaje con un factor de hélice de 28, un módulo de 3 mm y 50 dientes:
β = arctan(28 / (π * 3 * 50)) β ≈ 0.1069 radianes β ≈ 6.13 grados
En este caso, el ángulo de hélice óptimo para los parámetros de engranaje dados es de aproximadamente 6.13 grados.
