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Engranajes helicoidales

Engranaje de dientes helicoidales

Los engranajes helicoidales se caracterizan por no tener los dientes rectos, si no que los tienen en forma de hélice, de ahí su nombre.

Ventajas e inconvenientes sobre los engranajes rectos

Aunque parezca que los dientes helicoidales solo se diferencian en como están colocados los dientes, la verdad es que son una gran evolución sobre los engranajes de dientes rectos.

Ventajas

  • Pueden transmitir mucha más potencia y velocidad.
  • Son más silenciosos ya que los dientes se deslizan entre si.
  • Pueden, si es necesario, transmitir movimientos entre árboles en ángulo.

Inconvenientes

  • Tienen mayor desgaste por su deslizamiento.
  • Necesitan más engrase para evitar que un desgaste excesivo.
  • Por su característica forma, son mas complejos y caros de fabricar.

Como has podido leer, tienen varias ventajas muy interesantes frente a los engranajes de dientes rectos. El poder transmitir más potencia y velocidad es una gran ventaja, de ahí que sean tan utilizados en la automoción. Si además el engrase no es un problema, prácticamente, todo son ventajas.

Cálculos de dientes helicoidales

Las formulas y cálculos se diferencian en poco con los los engranajes tradicionales. Únicamente debemos tener en cuenta el ángulo y los diferentes pasos que existen.

cálculos helicoidales

Calculo de engranajes helicoidales

  • Paso normal (Pn): Es el paso medido de forma perpendicular entre los dientes.
  • Paso circunferencial (Pc): Es el paso medido medido sobre la circunferencia primitiva del engranaje. Ver que es una circunferencia primitiva.
  • Paso helicoidal (Ph): Es lo que avanza un engranaje helicoidal por cada vuelta entera que gira, es decir, cada 360º.
  • Ángulo (β): Es el ángulo que tienen los dientes respecto a eje de giro del engranaje, se mide en grados, por ejemplo 30º.
  • Módulo (M): Es la relación que hay entre en número de dientes y el diámetro primitivo. 2 engranajes de módulo distinto, no funcionan entre si.
  • Número de dientes (Z): Son el total de dientes que tiene el engranaje.

Fórmulas

Paso circunferencial: Pc = (π x Dp) / cosβ
Paso normal: Pn = Pc x cosβ
Módulo normal: Mn = Mc x cosβ
Módulo circunferencial: Mc = Mn / cosβ
Paso helicoidal: Ph = (Mn x Z x π) / senβ
Altura del diente: h = π x M
Longitud del diente: L = 10 x Mn
Diámetro primitivo: Dp = (H x tanβ) / π
Diámetro exterior: De = ((Mn x Z) / cosβ) + 2Mn

Tallado de engranajes

Fresadoras convencionales

El proceso de tallado de los dientes helicoidales en las fresadoras convencionales es muy similar al de dientes rectos, pero con un añadido, en el plato divisor debemos colocar un tren de engranajes que va acoplado al husillo de la máquina para que cuando esta avance, haga girar también al plato divisor y así conseguir el ángulo en los dientes. La relación en el tren de engranajes es de una vuelta dl husillo equivale a el paso de la hélice a mecanizar.

Fresadoras CNC

En cuanto a las fresadoras de control numérico, podemos hacerlo de varias formas distintas. Con una fresa de la forma necesaria, como en la fresadora convencional si disponemos de un plato divisor motorizado. O con fresas especiales para engranajes helicoidales.

Con este último ejemplo también se puede realizar en tornos CNC si disponen de herramientas motorizadas y de un eje C que controla el giro de la pieza a mecanizar.

 

Y esto sería todo por la clase de hoy. Espero haberte ayudado, y si quieres aprender y practicar un poco más, puedes hacer los ejercicios que encontrarás en breve.

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