¿Qué diferencias hay entre los engranajes rectos y los helicoidales?

Engranajes helicoidales Se diferencian de los engranajes rectos en la forma oblicua en la que interactúan sus dientes en relación al eje de rotación que puede ser paralelo o cruzarse, generalmente, a 90º. En el caso de que el eje se cruce, los engranajes helicoidales se aplican junto a un sin fin.

El engranaje recto sólo se puede utilizar para ejes paralelos. Los engranajes helicoidales se pueden utilizar para ejes paralelos o ejes cruzados . En el momento del encaje, toda la cara del diente entra en contacto con el diente coincidente. Aquí el compromiso se inicia con un punto en la cara del diente y se extiende gradualmente a lo largo del diente.

Los engranajes helicoidales en cajas de engranajes paralelas brindan muchas ventajas sobre los engranajes rectos de dientes rectos, incluida una mayor área de contacto de los dientes, una mayor capacidad de carga y un funcionamiento suave y silencioso . Dependiendo de la operación deseada, pueden ser una alternativa inteligente y rentable para su aplicación.

Los helicoidales son más duraderos y son ideales para aplicaciones de alta carga, ya que tienen más dientes en contacto. La carga en cualquier momento se distribuye sobre varios ejes, lo que genera menor desgates. Pueden transmitir movimiento y potencia bien sea entre los ejes paralelos o ejes en ángulo recto.

Eficiencia: un engranaje recto es más eficiente si lo comparas con un engranaje helicoidal del mismo tamaño , porque los engranajes helicoidales tienen contactos deslizantes entre los dientes que a su vez producen un empuje axial de los ejes del engranaje y generan más calor. Entonces, más pérdida de energía y menos eficiencia.

Es un tipo de engranaje caracterizado por contar con dos ruedas dentadas cilíndricas con un dentado inclinado de forma que los dientes siguen una trayectoria helicoidal cilíndrica.

Por lo tanto, las dos ventajas principales de utilizar engranajes helicoidales en lugar de engranajes rectos en un sistema de transmisión son el nivel de ruido y la resistencia .

Los engranajes helicoidales es un sistema que tiene como objeto la transferencia de potencia en 90 grados, constantemente con un cambio de par y una reducción de tamaño. Estos instrumentos funcionan en lugares donde el sistema de engranajes debe ser muy pequeño o de bajo perfil.

Los engranajes rectos son la tipología de engranes más común, y tiene la particularidad de que sus dientes están montados en ejes paralelos. Se utilizan para grandes reducciones de engranaje, velocidades pequeñas y velocidades medias.

Así, las máquinas que utilizan engranajes helicoidales son mucho más suaves y silenciosas en su funcionamiento . Los engranajes helicoidales tienen una mayor cantidad de dientes que están en estrecho contacto con sus engranajes acoplados. Por lo tanto, se desgastan más lentamente que los engranajes convencionales y se adaptan de manera eficiente a operaciones de carga elevada.

 Tienen un mayor desgaste que los de engranaje rectos.  El diseño y fabricación es más complicado, por lo tanto el costo es mayor.  Requieren más lubricación que los engranajes rectos.  Entre sus ventajas destacan:  Al tener más dientes en contacto son ideales para aplicaciones de alta carga.

Principalmente, los engranajes helicoidales se usan cuando los ejes de los engranajes no pueden ser paralelos, ya que los ejes de los engranajes helicoidales pueden estar cruzados. Asimismo, los engranajes helicoidales se utilizan en mecanismos que deben transmitir una alta velocidad de giro o una alta potencia.

Hay un punto de contacto entre dos engranajes mientras que en un engranaje helicoidal hay un contacto lineal. Debido al punto de contacto que cambia durante la acción, existe un deslizamiento considerable entre los dientes. La eficiencia del engranaje espiral es muy baja .

El engranaje pequeño va más rápido que el grande y, por tanto, tiene menos fuerza. Es reversible porque podemos aplicar el movimiento en cualquiera de los dos engranajes.

Engranaje helicoidal escalonado de 45 grados.

El diseño de los engranajes rectos, con su disposición de eje paralelo y dientes rectos, ayuda a reducir la fricción y la pérdida de potencia durante la operación . Esta reducción de la pérdida de energía conduce a una mayor eficiencia y a un mejor rendimiento general de fabricación.

Un engranaje de dientes rectos tiende a ser más eficiente si se compara con un helicoidal del mismo tamaño. Al tener los dientes paralelos a su eje, no se produce empuje axial. De esta forma, los ejes de los engranajes se pueden montar fácilmente con rodamientos de bolas.

Los dientes del engranaje coincidente producen una acción deslizante cuando se usa un engranaje helicoidal y se genera más calor que con un engranaje recto . Como resultado, los engranajes helicoidales necesitan un lubricante de alta calidad. La eficiencia de un par de engranajes helicoidales coincidentes será menor que la de un par de engranajes rectos coincidentes de tamaño equivalente.

Para engranar un engranaje helicoidal a una cremallera helicoidal, deben tener el mismo ángulo de hélice pero con manos opuestas . El desplazamiento de la cremallera helicoidal, l, para una rotación del engranaje correspondiente es el producto del paso radial, _pt , y el número de dientes.

Los engranajes helicoidales producen cargas de empuje. Al seleccionar los rodamientos, esto debe tenerse en cuenta. Estos engranajes pueden ser helicoidales simples y helicoidales dobles.

El engranaje recto es el dentado estándar para aplicaciones químicas de viscosidad baja a media . Debido a que el engrane se produce en todo el ancho del diente, este tipo de dentado tiene la mayor eficiencia, pero también la mayor pulsación. Sin embargo, la pulsación es casi insignificante a bajas viscosidades.

Estos engranajes aumentan o disminuyen la velocidad del eje con un alto grado de precisión a una velocidad constante . Fiabilidad. A diferencia de otros componentes de transmisión de potencia y movimiento, es poco probable que los engranajes rectos se deslicen durante el funcionamiento. Además, su durabilidad disminuye el riesgo de fallas prematuras.

 Tienen un mayor desgaste que los de engranaje rectos.  El diseño y fabricación es más complicado, por lo tanto el costo es mayor.  Requieren más lubricación que los engranajes rectos.  Entre sus ventajas destacan:  Al tener más dientes en contacto son ideales para aplicaciones de alta carga.

En 1897, el inventor alemán Robert Hermann Pfauter (1885-1914), inventa y patenta una máquina universal de dentar engranajes rectos y helicoidales por fresa- madre.

Una transmisión helicoidal es una disposición de engranajes en la que un gusano (que es un engranaje en forma de tornillo) engrana con una rueda helicoidal (que es similar en apariencia a un engranaje recto). Los dos elementos también se denominan tornillo sin fin y engranaje helicoidal.

Los engranajes helicoidales tienen ventajas como bajo ruido y baja vibración , pero debido a que la transmisión de potencia se realiza mediante contacto deslizante, también tiene la desventaja de retener el calor y su eficiencia de transmisión no es alta (en el caso de un engranaje helicoidal cilíndrico, la eficiencia general es aproximadamente 30 - 60%).