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¿Por qué el engranaje ideal tiene 20 dientes?

26 Jun

A continuación, exponemos las ventajas y desventajas de los piñones con más y menos dientes. Con este artículo queremos ayudar a seleccionar el piñón más adecuado para cada aplicación.

ENGRANAJE CON MENOS DE 20 DIENTES 

Debido al diseño del piñón con menos de 20 dientes, a menudo debe corregir el perfil, por lo que el diámetro de trabajo se corrige. Además, esto también conduce a un cambio en el perfil del diente. Cuando el número de dientes del piñón es inferior a 17 (con un ángulo de presión de 20°), la base del diente muestra un hueco; cuanto menor sea el número de dientes, mayor será la cavidad. Esto debilita la base del diente, por lo que aumenta la posibilidad de una fractura y reduce el rendimiento. Los piñones con menos de 20 dientes tienen un peor funcionamiento, un mayor nivel de ruido, mayores vibraciones, un desgaste más rápido y, lo que es más importante, menos resistencia a la fractura. Este problema se puede resolver mediante ajustes en el ángulo y la altura de los dientes, sin embargo, no es aconsejable realizarlo porque los piñones y las cremalleras deben ser intercambiables.

ENGRANAJE CON MAS DE 20 DIENTES

En el caso de un sistema con reductor, piñón y cremallera es mejor utilizar un piñón con más de 20 dientes. No existe riesgo de fractura, no es necesario corregir el perfil y la base del diente es suficientemente ancha. Sin embargo, más grande no siempre es mejor porque se necesita más espacio en la máquina y para mantener baja la velocidad del sistema necesita más reducción, lo que a menudo lleva a un reductor de más etapas.

RESUMEN 

Empíricamente, un piñón con 20 dientes es el óptimo. Éste es el motivo por el que Apex Dynamics ha creado el piñón “Sistema Curvic”.

Con el sistema de acoplamiento Curvic patentado por Apex, se ha dado un paso importante en la optimización de las transmisiones con reductor + piñón + cremallera. Este sistema se basa en dos elementos que se unen a través de un plato cóncavo y un engranaje convexo permitiendo diseñar la transmisión sin limitación del número de dientes, con juego cero, total concentricidad y transmisión de par elevado. El hecho de eliminar los tornillos de fijación del engranaje al plato, hace que el par a transmitir no dependa del par que soportan los tornillos. El centrado del engranaje puede ajustarse cambiando las posiciones del acoplamiento curvic y facilita el montaje y desmontaje o una sustitución rápida. 

Con el sistema de acoplamiento Curvic, disminuimos considerablemente el momento flector recibido por el reductor y aumentamos el par de vuelco, ya que se reduce la distancia entre el engranaje y el rodamiento de salida del reductor. Si este reductor es de juego reducido < 1', podemos obtener precisiones de micras como resultado final.

El Sistema Curvic tiene importantes ventajas en relación a los sistemas tradicionales:

    • Engranaje soldado al plato y atornillado al eje del reductor. En caso de sustitución del engranaje (por modificación en el diseño o por rotura) se debe desmontar y cambiar también el plato. 
    • Sistema mecánico precargado compuesto por dos reductores con reenvio de ángulo, acoplamiento y un solo motor. Demasiados elementos para conseguir la precisión y cuando se produce una rotura del engranaje,  debe de cambiarse todo el reductor. 
    • Sistema de engranaje partido. Por disposición del sistema, la transmisión de par se ve reducida en un 50%. 


Además Apex Dynamics ha lanzado los nuevos reductores planetarios APC-APCK con el Sistema Curvic incorporado que ofrecen múltiples ventajas:

      • Alta eficiencia
      • Sistema Curvic en el eje de salida
      • Optimizado para cremallera y piñón
      • Juego angular reducido <1 arcmin
      • Reductor en línea (1, 2 y 3 etapas) y a 90º (2, 3 y 4 etapas)
      • Pares elevados