A Longwin, fundada em 2 de maio006, é fabricante líder de peças metálicas de alta precisão há 17 anos, com ampla experiência em produção OEM e ODM. Somos especializados no desenvolvimento e design de peças fundidas de precisão, peças de usinagem CNC e peças de torneamento automático. Nossas capacidades incluem a produção de produtos cilíndricos com diâmetros que variam de 1 mm a 400mm e comprimentos que variam de 1mm a 1000mm. Para produtos não cilíndricos, o comprimento pode variar de 0,5 mm a 1000 mm, largura de 0,5 mm a 600 mm e altura de 0,5 mm a 600 mm, com precisão de até 0,002 mm. Em 2015, desenvolvemos uma caixa de engrenagens planetárias de alta precisão para nossos clientes. Nossos produtos são amplamente utilizados em controladores automotivos, servo motores, codificadores, redutores e robôs. Com uma área de construção fabril de 64.000 metros quadrados, 600 funcionários, 500 equipamentos de usinagem CNC, 16 máquinas de fundição sob pressão variando de 160 a 1.250 toneladas e 30 tipos de instrumentos de teste e medição, somos capazes de fornecer precisão de alta qualidade. peças metálicas, preços competitivos e excelente serviço.
Porque escolher-nos
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As engrenagens helicoidais de usinagem CNC são semelhantes às engrenagens de dentes retos, exceto que seus dentes são cortados em um ângulo com o furo (eixo), em vez de retos e paralelos ao furo, como os dentes de uma engrenagem de dentes retos. A linha de contato entre dois dentes não é paralela aos dentes, mas inclinada.
Benefícios da engrenagem helicoidal de usinagem CNC
As engrenagens helicoidais podem suportar cargas maiores. Conforme mencionado, as engrenagens helicoidais são semelhantes às engrenagens de dentes retos, mas com os dentes da engrenagem produzidos em ângulo com o eixo da engrenagem. Isso permite que as engrenagens helicoidais suportem mais carga do que as engrenagens de dentes retos e operem de forma mais silenciosa.
Os conjuntos de engrenagens helicoidais oferecem mais flexibilidade em comparação com as engrenagens de dentes retos padrão. Por exemplo, quando usado em ângulos retos, você pode usar engrenagens à direita ou à esquerda, dependendo da direção de rotação de saída desejada.
As engrenagens helicoidais são mais versáteis. Eles podem ser usados em configurações de caixa de engrenagens paralela (em linha) e em ângulo reto. Eles também são produzidos com a direção da hélice do dente da engrenagem nas orientações direita e esquerda. (Lembre-se de que os conjuntos de engrenagens helicoidais usados em paralelo devem usar uma engrenagem direita e outra esquerda).
As caixas de engrenagens helicoidais de ângulo reto podem ter uma faixa maior de diâmetros de engrenagem. Isso ajuda as caixas de engrenagens helicoidais a atingirem diversas relações, bem como a distância entre os eixos de entrada/saída.
As engrenagens helicoidais oferecem maior alcance. Quando usadas em paralelo, múltiplas engrenagens helicoidais podem ser usadas para oferecer uma ampla gama de relações de transmissão e distância entre eixos de entrada/saída.
As caixas de engrenagens helicoidais de ângulo reto fornecem eixos sem intersecção, o que significa que os eixos de entrada/saída são deslocados um do outro em planos diferentes a uma distância determinada pelos diâmetros da engrenagem.
A vantagem mecânica, também conhecida como relação entre o torque de saída e o torque de entrada em um sistema, é o princípio orientador por trás das engrenagens helicoidais. A relação de transmissão, ou a relação entre a velocidade da última marcha e a velocidade da engrenagem inicial em um trem de engrenagens, determina a vantagem mecânica das engrenagens. A lei da conservação da energia desempenha um papel fundamental nesta relação para trens de engrenagens. Este conceito pode ser simplificado ao analisar trens de engrenagens examinando a potência economizada do sistema. Além disso, esta análise relaciona as velocidades angulares das engrenagens aos seus torques.
Dentes especiais em engrenagens helicoidais são posicionados em um ângulo específico em relação ao eixo e à face da engrenagem. Quando dois dentes em um sistema de engrenagens helicoidais fazem contato, o ponto inicial de contato fica em uma extremidade do dente e, à medida que as engrenagens giram, o contato se expande gradualmente até que os dois dentes estejam totalmente engatados. Como mais de um dente entra em contato durante a ação, a engrenagem pode suportar uma carga maior.
Devido ao compartilhamento de carga entre os dentes neste projeto de engate gradual, as engrenagens helicoidais podem operar de forma mais silenciosa e suave do que as engrenagens de dentes retos. Por causa disso, as engrenagens helicoidais são utilizadas em praticamente todas as transmissões de automóveis. Além disso, os dentes tortos das engrenagens helicoidais forçam-nas a ficarem escalonadas, o que significa que devem ser empilhadas em zigue-zague ou de outra forma desalinhadas. Os dentes da próxima engrenagem são orientados de forma diferente da primeira, para que possam engrenar.
O contato deslizante entre os dentes provocado pelo ângulo inclinado dos dentes também gera forças axiais e calor, reduzindo a eficiência. Os dentes angulares das engrenagens helicoidais fazem com que uma carga de impulso seja colocada na engrenagem quando ela engata. Os dispositivos de engrenagens helicoidais possuem rolamentos que auxiliam na rotação e podem suportar essa força de impulso. Dentro do equipamento, os mancais sustentam o eixo giratório. As engrenagens helicoidais requerem rolamentos axiais ou de rolos, muitas vezes maiores e mais caros do que os rolamentos lisos usados com engrenagens de dentes retos, uma vez que devem suportar forças radiais e axiais. O tamanho da tangente ao ângulo da hélice determina como as forças axiais mudam. O ângulo da hélice é normalmente limitado a 45 graus devido à geração de forças axiais, embora ângulos de hélice maiores ofereçam melhor velocidade e movimento mais suave.
Por que escolher uma engrenagem helicoidal para usinagem CNC
Engrenagens helicoidais são engrenagens cilíndricas cujos dentes não são paralelos ao eixo de rotação. Os dentes são angulados e aparecem como um segmento de uma hélice que os faz transmitir energia entre eixos paralelos ou em ângulo reto. A principal diferença entre uma caixa de engrenagens helicoidal e outras é que os dentes formam uma hélice e têm potencial para funcionar de forma mais silenciosa. Outra vantagem do uso dessas engrenagens é que elas terão mais capacidade de transmitir carga entre dois eixos paralelos em comparação com o módulo semelhante e largura equivalente das engrenagens de dentes retos. E claro, haverá menos desgaste, pois a carga será distribuída entre vários dentes.
Engrenagem helicoidal dupla
As forças necessárias para superar o empuxo axial podem ser neutralizadas ou neutralizadas por engrenagens helicoidais duplas. Todo o rosto é dividido em duas partes iguais com mãos opostas e o mesmo ângulo de hélice. As forças estão contidas na engrenagem e não são transferidas para o rolamento porque os impulsos axiais se opõem. Portanto, essas engrenagens têm as vantagens de alta capacidade de carga e transmissão confiável. Engrenagens helicoidais duplas são usadas frequentemente para transmissão de energia em turbinas a gás, geradores, motores principais, bombas, ventiladores e compressores em navios marítimos e máquinas de construção devido aos seus benefícios.
Engrenagem em espinha
Uma engrenagem em espinha é um tipo específico de engrenagem helicoidal dupla. A engrenagem em espinha tem dois conjuntos de dentes de engrenagem - um colocado na mão direita e outro na esquerda - em uma única engrenagem. Quando há dois conjuntos de dentes de engrenagem, o empuxo de um conjunto cancela o outro. Quando visível na parte superior, cada uma das ranhuras em espiral desta engrenagem lembra a letra V e forma um padrão de espinha de peixe. Como resultado deste padrão, as engrenagens em espinha não produzem uma carga axial adicional.
Cremalheira e pinhão helicoidal
Um tipo específico de atuador linear conhecido como pinhão e cremalheira helicoidal transforma o movimento de rotação do pinhão circular em movimento linear na cremalheira. Uma cremalheira é apenas uma barra reta com dentes de engrenagem, mas também pode ser conceituada como parte de uma engrenagem com raio infinito. Cremalheiras e pinhões helicoidais são acessíveis para movimento linear com comprimentos de movimento superiores a 2 metros. Eles transformam o movimento rotacional em movimento linear quando combinados. A cremalheira é acionada em linha quando o pinhão é girado. Por outro lado, se a cremalheira for movida linearmente, o pinhão girará.
Engrenagem de parafuso
Quando engatadas, as engrenagens helicoidais exibem uma ação helicoidal, ou um deslizamento permanente do flanco, em vez de um simples movimento de rolamento. Como resultado, nenhum ponto nos corpos de referência das engrenagens helicoidais cruzadas pode ser atribuído a um processo de laminação puro, e as velocidades circunferenciais das engrenagens não são idênticas em nenhum ponto. Os corpos de referência das engrenagens helicoidais são hiperbolóides rotacionais. Uma linha reta inclinada é girada em torno de um eixo rotacional para produzir um hiperbolóide. As engrenagens helicoidais são feitas para velocidades e torques moderados, como aqueles usados em acionamentos de máquinas-ferramenta.
Engrenagens helicoidais
As engrenagens helicoidais são objetos cilíndricos com uma rosca espiral externa que se engata com outra engrenagem para girá-la. Um sem-fim ou parafuso colide com uma engrenagem neste sistema de engrenagens específico. Várias indústrias usam engrenagens helicoidais para aumentar o torque e quando são necessárias reduções significativas de engrenagem. As engrenagens helicoidais frequentemente apresentam reduções de 20:1 e às vezes até 300:1 ou mais.
Engrenagens helicoidais cônicas
Embora possam ser feitas para operar também em outros ângulos, as caixas de engrenagens cônicas helicoidais são caixas de engrenagens angulares nas quais o eixo de saída do redutor gira 90 graus em relação ao eixo do rotor do motor. Os eixos podem ser sólidos ou ocos. Quando um eixo precisa girar em uma direção diferente, as engrenagens cônicas são úteis. Aplicações envolvendo motoredutores angulares que exigem alta densidade de potência e torque de saída devem utilizar redutores com engrenagens cônicas helicoidais. As caixas de engrenagens helicoidais cônicas são caracterizadas por dentes curvos encerrados em uma base em forma de cone na borda do dispositivo. Ao criar movimento rotativo entre eixos não paralelos, este projeto alcança uma operação estável e silenciosa. Como é habitual, os dentes espirais engrenam com outras engrenagens helicoidais. Começando em uma extremidade da engrenagem, o contato aumenta gradativamente ao longo do comprimento de cada dente.
Os materiais adequados para engrenagens helicoidais incluem aços-liga, como aço de cementação, aço de endurecimento ou aço de nitretação. Esses materiais oferecem excelente resistência, tenacidade e resistência ao desgaste, garantindo desempenho confiável mesmo sob cargas pesadas.
Aplicação de engrenagem helicoidal de usinagem CNC
Como as engrenagens helicoidais sofrem menos desgaste e atrito do que outras engrenagens, embora ainda tenham uma capacidade substancial de transferência de força, elas são perfeitas para aplicações de alta velocidade.
A sobreposição de descargas subsequentes dos intervalos entre os dentes é aumentada pelo desenho da engrenagem helicoidal sobre o arranjo em espinha. O fluxo de descarga é assim mais suave. Como resultado, engrenagens com maior capacidade podem ser fabricadas com menos dentes enormes, sem sacrificar o fluxo suave.
Compressores centrífugos e turbinas são desacelerados usando engrenagens helicoidais para corresponder às velocidades nominais dos motores e geradores. Essas engrenagens devem ser devidamente resfriadas e lubrificadas para funcionar corretamente.
As engrenagens helicoidais automotivas são mais duráveis do que as engrenagens de dentes retos porque têm mais dentes que podem se engrenar, criando uma área de superfície maior que pode suportar o peso. Devido a isso, as engrenagens helicoidais são uma excelente escolha para aplicações automotivas pesadas, como operações de transmissão.
Os dentes das engrenagens helicoidais permitem que as forças axiais suportem movimentos de torção ou rotação. Portanto, essas engrenagens são recomendadas para uso em máquinas que necessitam de velocidade de rotação mais rápida, transportam cargas pesadas de itens ou funcionam continuamente.
Projeto e engenharia de engrenagens
O processo de fabricação começa com o projeto e engenharia da engrenagem. Isso inclui a determinação das especificações da engrenagem, como perfil do dente, ângulo de hélice, ângulo de pressão e módulo (ou passo), com base nos requisitos da aplicação. O software de design auxiliado por computador (CAD) é comumente usado para projetar a geometria da engrenagem e os perfis dos dentes.
Seleção de materiais
A escolha do material é crítica para a fabricação de engrenagens helicoidais. Os materiais comuns usados incluem aços-liga, aços carbono ou aços para engrenagens especializados. O material deve possuir alta resistência, boa resistência à fadiga e resistência ao desgaste. Fatores como capacidade de carga, condições operacionais e vida útil desejada da engrenagem orientam o processo de seleção do material.
Técnicas de corte de engrenagens
As duas principais técnicas de corte de engrenagens usadas para fabricar engrenagens helicoidais são:
Fresagem:A fresagem é o método mais comum e eficiente para produção em massa de engrenagens helicoidais. Envolve o uso de uma fresa, uma ferramenta de corte especializada com múltiplas arestas de corte, para cortar gradualmente os dentes helicoidais. A peça bruta da engrenagem gira enquanto a fresa se move axialmente, gerando a forma de dente helicoidal.
Modelagem:A modelagem envolve o uso de uma máquina modeladora de engrenagens, onde uma ferramenta de corte, conhecida como cortador modelador, corta progressivamente os dentes em um movimento rotacional e axial. Embora a fresagem seja mais comumente usada, a modelagem é adequada para produção de pequenos lotes ou para engrenagens com módulos maiores.
Tratamento térmico
Após o corte das engrenagens, são aplicados processos de tratamento térmico para melhorar as propriedades mecânicas do material. Os métodos típicos de tratamento térmico incluem:
Carburização:A cementação envolve a introdução de carbono na superfície da engrenagem por meio de um processo de aquecimento em um ambiente rico em carbono. Isso aumenta a dureza e a resistência ao desgaste dos dentes da engrenagem.
Têmpera e revenimento:Após a cementação, as engrenagens são temperadas para resfriá-las rapidamente, seguidas de revenido para reduzir a fragilidade e melhorar a tenacidade e resistência geral do material.
Operações de acabamento
As operações de acabamento são realizadas para obter o acabamento superficial desejado, precisão e redução de ruído. Essas operações podem incluir retificação, brunimento ou polimento dos dentes da engrenagem. Processos de tratamento de superfície, como shot peening ou nitretação, também podem ser aplicados para melhorar a dureza da superfície da engrenagem, a resistência ao desgaste e a resistência à fadiga.
Controle de qualidade e inspeção
Medidas de controle de qualidade garantem que as engrenagens helicoidais atendam às especificações e padrões exigidos. As técnicas de inspeção comuns incluem:
Inspeção dimensional:Medição de dimensões críticas, como perfil do dente, diâmetro primitivo e desvio, usando máquinas de medição por coordenadas (CMMs) ou instrumentos de medição de engrenagens.
Inspeção de superfície:Inspeção visual ou automatizada de superfícies de engrenagens em busca de defeitos, como rachaduras, rebarbas ou irregularidades, usando técnicas como inspeção visual, teste de corante penetrante ou inspeção de partículas magnéticas.
Teste de dureza:Determinação da dureza da engrenagem usando métodos de teste de dureza, como testes de dureza Rockwell ou Brinell, para garantir que a engrenagem atenda às especificações de dureza exigidas.
Análise do padrão de contato dos dentes da engrenagem:Análise do padrão de contato dos dentes da engrenagem durante o engrenamento para garantir o alinhamento adequado da engrenagem e a distribuição de carga. Isto pode ser feito através de técnicas como a verificação dos padrões de contato dos dentes usando corantes especiais ou software de análise de padrões de contato.
Como fazer a manutenção de engrenagens helicoidais de usinagem CNC
Inspecione as engrenagens helicoidais com frequência
Todas as caixas de engrenagens e engrenagens helicoidais exigem inspeções visuais consistentes para garantir que você não perca nenhum sinal revelador de vazamentos, descoloração da pintura, vibrações excessivas e outros. Isso pode indicar uma necessidade de limpeza intensiva ou substituições.
Limpe diariamente
A limpeza diária é essencial para engrenagens helicoidais e caixas de engrenagens que trabalham em áreas ambientalmente desafiadoras que apresentam altos níveis de poeira, sujeira e areia. Os contaminantes podem contribuir para o aquecimento geral do motor, desalinhamento e danos nas engrenagens.
Lubrifique regularmente
Uma caixa de engrenagens lubrificada regularmente pode evitar problemas de superaquecimento. A quantidade, qualidade e tipo de lubrificação são essenciais para atingir o desempenho ideal do motor. Consulte o fabricante da sua máquina sobre os lubrificadores mais compatíveis disponíveis.
Observe a temperatura da engrenagem
As engrenagens helicoidais e caixas de engrenagens ainda podem superaquecer com a limpeza diária e a lubrificação regular devido a vários fatores. Por isso, verifique sempre a temperatura do equipamento com uma pistola infravermelha. Meça o desempenho da caixa de engrenagens durante seus picos de atividade para obter resultados de observação ideais.
Observe a taxa da caixa de engrenagens helicoidal
As engrenagens helicoidais podem alcançar resultados de alto nível se as caixas de engrenagens atenderem às demandas de suas atividades operacionais. No entanto, as caixas de velocidades deterioram-se e o seu desempenho diminui com o tempo. Verifique a taxa da caixa de engrenagens helicoidal da sua máquina para ter certeza de que está funcionando perfeitamente.
Certificações
Nossa fábrica
Fundada em maio de 2006. É uma empresa de alta tecnologia com foco em P&D, fabricação e vendas de componentes industriais, de automação e de veículos.
Os atuais produtos processados abrangem FA de automação, robôs, servomotores, codificadores, automóveis, médicos, trens de alta velocidade e outros campos.
Perguntas frequentes
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