Elegir la engranaje de tornillo Elegir la mejor opción para su maquinaria puede ser una tarea abrumadora. Una elección incorrecta puede generar ineficiencias, mayores costos e incluso fallas en el equipo.
En este artículo, profundizaremos en las diferencias clave entre los engranajes sinfín de simple y doble envolvente, para que pueda tomar una decisión informada según sus necesidades específicas. Desde el diseño y la capacidad de carga hasta la eficiencia y la complejidad de fabricación, abordaremos todos los factores críticos que debe considerar.
¿Qué es un engranaje helicoidal de envoltura simple?
Un engranaje sinfín de una sola envolvente es un tipo de sistema de engranajes que consiste en un sinfín que engrana con un engranaje más grande llamado rueda helicoidal. El sinfín es un eje helicoidal con dientes helicoidales que engranan con los dientes de la circunferencia de la rueda helicoidal. En un diseño de una sola envolvente, el sinfín envuelve parcialmente la rueda helicoidal, creando un único punto de contacto entre los dientes.
¿Qué es un engranaje helicoidal de doble envolvente?
Un engranaje sinfín de doble envolvente, también conocido como engranaje sinfín globoidal, es una variante avanzada del diseño de engranaje sinfín. En esta configuración, la rueda sinfín envuelve parcialmente el sinfín, creando una mayor superficie de contacto entre los dientes en comparación con los diseños de una sola envolvente. El sinfín tiene una forma similar a la de un reloj de arena o un globo terráqueo, de ahí el nombre "globoidal".
Diferencia clave entre engranajes helicoidales de envoltura simple y doble
Diseño de gusano
En los engranajes sinfín de una sola envolvente, el sinfín tiene forma cilíndrica con dientes helicoidales. Generalmente, está fabricado en acero endurecido para resistir el desgaste.
Los engranajes sinfín de doble envolvente presentan un sinfín globoidal con forma de reloj de arena. Los dientes del sinfín presentan un perfil variable a lo largo del eje para adaptarse a la curvatura de la rueda helicoidal.
Diseño de rueda helicoidal
La rueda helicoidal en engranajes de envoltura simple es típicamente un engranaje de dientes rectos con un perfil cóncavo para adaptarse al tornillo sin fin.
La rueda helicoidal en los engranajes de doble envolvente presenta una geometría más compleja. Presenta dientes convexos que envuelven parcialmente el sinfín globoidal, creando una mayor superficie de contacto.
Area de contacto
Los engranajes de envoltura simple tienen un área de contacto limitada, generalmente un solo punto o línea de contacto.
Los engranajes de doble envolvente tienen una mayor área de contacto gracias a su diseño envolvente. Esta mayor área de contacto distribuye la carga de forma más uniforme y reduce la concentración de tensiones.
Capacidad de carga
La mayor área de contacto en los engranajes helicoidales de doble envoltura da como resultado una mayor capacidad de carga en comparación con los diseños de envoltura simple.
La carga distribuida entre múltiples dientes permite que los engranajes de doble envoltura transmitan mayor torque y soporten fuerzas mayores sin desgaste excesivo ni fallas.
Eficiencia
Los engranajes sinfín de doble envolvente suelen ser más eficientes que los de simple envolvente. El mejor contacto entre los dientes y la menor fricción por deslizamiento contribuyen a una mejor transmisión de potencia.
Los engranajes de envoltura simple suelen tener rangos de eficiencia del 50% al 90%, mientras que los engranajes de envoltura doble pueden alcanzar eficiencias de hasta el 95% en condiciones óptimas.
Ruido y vibración
El contacto lineal y la acción deslizante de los engranajes helicoidales de envoltura simple pueden generar más ruido y vibración, especialmente bajo cargas pesadas.
Los engranajes sinfín de doble envolvente tienden a funcionar con mayor suavidad y silencio. La mayor área de contacto y la forma envolvente de los dientes reducen el traqueteo y la vibración por fricción.
Complejidad de manufactura
Los engranajes sinfín de una sola envolvente son más fáciles y económicos de fabricar. El sinfín y la rueda presentan geometrías más simples.
Cortar las formas cóncavas de los dientes del sinfín y la rueda en un diseño de doble envolvente requiere operaciones de mecanizado más complejas, lo que incrementa el coste y la complejidad de fabricación.
Sensibilidad de alineación
La alineación correcta entre el sinfín y la rueda es importante en ambos diseños, pero los engranajes de una sola envolvente son más tolerantes a la desalineación. Pequeños errores de alineación no afectan significativamente el rendimiento.
Los engranajes sinfín de doble envolvente requieren una alineación más precisa debido a la estrecha concordancia entre el sinfín y los dientes de la rueda. Una desalineación puede reducir el área de contacto, aumentar la tensión, acelerar el desgaste y reducir la eficiencia. Las tolerancias de instalación y de la carcasa de la reductores de engranajes son más estrictas en los diseños de doble envolvente.
