Caja de engranajes cónicos en espiral: análisis de rendimiento de los componentes centrales de la transmisión

Composición estructural de los componentes centrales de transmisión.
La función central del caja de engranajes cónicos en espiral Se basa en una unidad de transmisión compuesta por un par de engranajes cónicos en espiral engranados. Este par de engranajes está dispuesto en un ángulo específico en la caja, generalmente de 90 grados, para adaptarse al cambio de dirección de transmisión de potencia. El engranaje impulsor se fija al eje de entrada mediante una conexión de chaveta o un ajuste de interferencia para garantizar que no haya un deslizamiento relativo cuando se ingresa energía; el engranaje impulsado se combina con el eje de salida de la misma manera estable para formar una ruta de transmisión de potencia completa. Como estructura de soporte de carga, la caja proporciona soporte de posicionamiento preciso para los engranajes y ejes, y proporciona lubricación continua para el área de engrane de los engranajes a través del diseño del canal de aceite lubricante para reducir la pérdida por fricción durante la transmisión. ​

Características de mallado de la superficie del diente en espiral.
La superficie de los dientes del engranaje cónico en espiral adopta un diseño de línea helicoidal, que es esencialmente diferente de la superficie de los dientes rectos del engranaje cónico recto ordinario. Cuando el engranaje impulsor es impulsado para girar por potencia, su superficie de diente helicoidal y la superficie de diente del engranaje impulsado no están en contacto instantáneo y completo, sino que encajan gradualmente desde un extremo del diente, y el punto de contacto se mueve continuamente a lo largo de la longitud del diente hasta que el otro extremo del diente está fuera del engrane. Este proceso de engrane progresivo hace que el cambio de fuerza entre los dos engranajes sea más suave, evitando el fenómeno de impacto provocado por el cambio brusco de la zona de contacto instantáneo cuando los engranajes rectos engranan. El ángulo de inclinación de la superficie de los dientes en espiral se calcula con precisión para garantizar que al menos un par de dientes esté siempre en contacto efectivo durante el proceso de engrane, manteniendo la continuidad de la transmisión de potencia, que también es la fuente central de la suavidad de la transmisión de la caja de engranajes cónicos en espiral. ​

Las ventajas inherentes de una transmisión suave
La caja de engranajes cónicos en espiral presenta múltiples ventajas de rendimiento debido a la suavidad y continuidad del proceso de transmisión. La amplitud de la vibración durante el proceso de transmisión se reduce significativamente, lo que se debe al cambio uniforme de la fuerza durante el engrane, lo que reduce la vibración de alta frecuencia causada por el impacto, reduciendo así la posibilidad de resonancia de la caja, lo que ayuda a extender la vida útil general del equipo. El estado de engrane continuo hace que la distribución de carga instantánea en la superficie del diente sea más uniforme, evita la concentración de tensión local, mejora la resistencia a la fatiga del engranaje y permite que la caja de cambios mantenga un funcionamiento estable en condiciones de alta carga a largo plazo. Las características de transmisión suave también reducen el valor de decibeles del ruido, creando un ambiente de trabajo más adecuado para la operación del equipo. ​

Compatibilidad con el sistema de transmisión
El diseño de los componentes centrales de la transmisión de la caja de engranajes cónicos en espiral debe coincidir con los parámetros de todo el sistema de transmisión. La relación de transmisión entre el engranaje impulsor y el engranaje conducido determina la relación de transmisión. Al ajustar la relación de transmisión, la velocidad de entrada y la velocidad de salida se pueden convertir con precisión para cumplir con los requisitos de velocidad de diferentes equipos para la producción de potencia. El módulo y el ancho de los dientes del engranaje se seleccionan de acuerdo con el tamaño de la potencia transmitida para garantizar que la resistencia de la superficie del diente sea suficiente para soportar la carga de trabajo. En aplicaciones reales, los diseñadores optimizarán el material del engranaje cónico en espiral de acuerdo con el par y la velocidad del eje de entrada y los requisitos de carga del eje de salida. El acero de aleación de uso común puede cumplir los requisitos de dureza y tenacidad al mismo tiempo después de la cementación y el enfriamiento, mejorando aún más la confiabilidad de los componentes de la transmisión. ​