En el ámbito del maquinado de metal, la Cremallera Helicoidal se destaca como un componente esencial, a menudo considerada como un engranaje de diámetro infinito. Su aplicación abarca diversas máquinas herramientas, especialmente aquellas diseñadas para transmitir fuerza con movimiento lento y silencioso. Un ejemplo concreto de su aplicación se encuentra en las prensas hidráulicas, donde su eficiencia y funcionamiento son imprescindibles.
Tallado de la Cremallera Helicoidal: Conceptos Principales
El proceso de tallado de la Cremallera Helicoidal es fundamental para su rendimiento óptimo. Además, la característica distintiva de esta cremallera radica en la inclinación de sus dientes, formando un ángulo beta (β) con su eje longitudinal. Resulta esencial tener en cuenta que, en contraste con los engranajes cilíndricos convencionales, donde los ejes se cruzan a 90°, las cremalleras de dientes oblicuos requieren engranajes helicoidales para su correcto funcionamiento. Por otro lado, esta particularidad permite un mejor contacto entre los dientes de la cremallera y el engranaje, lo que resulta en una menor fricción y un deslizamiento más suave. En resumen, el proceso de tallado y el diseño helicoidal de la Cremallera Helicoidal son elementos esenciales para garantizar un excelente desempeño en diversas aplicaciones industriales.
La armonización entre un engranaje helicoidal y una cremallera helicoidal implica la igualdad tanto del módulo real (Mn) como del ángulo de inclinación (β). Esto asegura un engrane sin contratiempos y un desempeño óptimo.
Fórmulas Clave para el Maquinado de la Cremallera Helicoidal
El perfil normal del diente (AA) en las cremalleras helicoidales comparte similitudes con las cremalleras de dientes rectos. Además, en situaciones donde el ángulo de presión (α) es de 20°, el ángulo de los flancos de los dientes se establece en 40°, optimizando el engrane. Por consiguiente, se logra una mayor eficiencia y suavidad en la transmisión de movimiento entre los dientes de la cremallera helicoidal.
A continuación, presentamos una serie de fórmulas esenciales para el maquinado de la cremallera helicoidal:
PASO CIRCUNFERENCIAL (Pc)
El PASO CIRCUNFERENCIAL (Pc) se refiere a la distancia entre puntos homólogos en dientes consecutivos de la cremallera, medida paralelamente al eje longitudinal (EE) de la misma.
- Pc = Módulo Circular (Mc) * π
- Módulo circular (Mc) = Pc/π
PASO NORMAL (Pn)
El PASO NORMAL (Pn) se mide perpendicularmente a los dientes de la cremallera.
- Pn = Módulo Normal (Mn) * π
- Módulo Normal (Mn) = Pn/π
- Pn = Pc * Cos (β)
- Mn = Mc * (β)
- Pc = Pn / Cos (β)
- Mc = Mn / Cos (β)
- h1 = 1,25 * Mn si el ángulo de presión es de 20°
- h2 = Mn
- h = 2,25 * Mn si el ángulo de presión es de 20°
Otras fórmulas:
- Radio del pie de diente (r) = 0,3(Mn)
- Ancho del fondo del Diente (T) = (Pn – (4 (h2) (tgα))) /2
En este artículo acerca de la cremallera mecánica métrica, puedes encontrar más información.
Ejemplo Práctico: Cálculos para una Cremallera Helicoidal
Para ilustrar estas fórmulas en acción, consideremos un caso práctico. Supongamos que el módulo del engranaje helicoidal conectado a la cremallera es M = 2.5, con un ángulo de hélice del engranaje de 17° y un ángulo de presión (α) de 20°
- El módulo 2,5 es el módulo normal (Mn), por tanto:
Mn = 2,5 mm. - El paso normal (Pn) es:
Pn = Mn * π
Pn = 2,5 * 3,1416
Pn = 7,854 mm. - El Módulo circular (Mc) es:
Mc = Mn / Cos (β)
Mc = 2,5 / Cos 17°
Mc = 2,5 / 0,9563
Mc = 2,61 mm. - El paso circular (Pc) es:
Pc = Pn / Cos (β)
Pc = 7,854 / Cos 17°
Pc = 7,854 / 0,9563
Pc = 8,21 mm. - Por tratarse de un ángulo de presión de 20°, la altura del diente del engranaje es:
h = 2,25* Mn
h = 2,25 * 2,5
h = 5,625 mm.
Y el ángulo de los flancos de los dientes es de 40°
El proceso de tallado de la Cremallera Helicoidal presenta dos enfoques:
- Girar la mesa un ángulo igual a la inclinación (β) de los dientes, de modo que el eje longitudinal de la cremallera sea paralelo al eje de la mesa. El avance longitudinal de la mesa se basa en el paso circular (Pc), similar al tallado de cremalleras de dientes rectos.
- Inclinar la cremallera un ángulo (β) correspondiente a la inclinación de los dientes, sin necesidad de inclinar la mesa. El avance longitudinal de la mesa debe igualar el paso normal (Pn) para cada diente.
En resumen, el maquinado de la Cremallera Helicoidal implica una serie de cálculos precisos y consideraciones estratégicas para garantizar su mecanizado eficiente. La aplicación de fórmulas y enfoques específicos facilita la obtención de resultados óptimos en términos de engrane y rendimiento.
Amig@s, he llegado al final de este artículo, espero que no se me haya escapado nada de información importante acerca de la operación de los cálculos de maquinado para una Cremallera Helicoidal
Si crees que esta nota te puede ayudar o te ha servido, te pido que por favor votes con la calificación más alta de estrellas en la parte de abajo de este artículo.
Y recuerda compartir…
Muchas Gracias.
Facebook, Twitter, Instagram, YouTube, Patreon, TikTok