Factores que afectan la eficiencia de las cajas de engranajes de tornillo sinfín

En comparación con los reductores de engranajes, los reductores de engranaje sinfín transmiten potencia mediante fricción deslizante entre el sinfín y la rueda dentada, mientras que los reductores de engranajes generalmente transmiten potencia mediante fricción de rodadura, lo que resulta en una eficiencia relativamente menor. Sin embargo, debido a su estructura única y función de auto-bloqueo, ha recibido amplia atención y se ha aplicado en sistemas de transmisión de potencia.

1. Factores

•Relación

Tanto si se trata de un reductor de tornillo sinfín como de un reductor de engranajes, la relación de transmisión es el factor más significativo que afecta directamente a la eficiencia de transmisión. En general, cuanto mayor sea la relación de transmisión de un reductor, menor será su eficiencia. Debido a la alta relación de transmisión, aumentará la fricción entre el tornillo sinfín y la rueda helicoidal, afectando así a la eficiencia.

•Lubricación

Los lubricantes tienen un impacto significativo en el proceso de transmisión. El lubricante forma una película delgada entre el tornillo sinfín y la rueda helicoidal, reduciendo considerablemente la fricción directa entre ambos. Su viscosidad, tipo y otros factores tendrán un impacto importante en la eficiencia del reductor.

•Característica del material

El material de los engranajes sinfín y las ruedas helicoidales tiene un impacto significativo en la eficiencia de transmisión de estos componentes. La combinación de materiales más común es un sinfín de acero con una rueda helicoidal de bronce. Dado que la elasticidad, la conductividad térmica y la suavidad superficial del material afectan la eficiencia, la deformación elástica del engranaje sinfín y del tornillo sinfín provoca un aumento del área de contacto y, por tanto, incrementa la fuerza de fricción, mientras que la conductividad térmica influye en el efecto de lubricación del lubricante. La suavidad de la superficie metálica puede minimizar al máximo la fuerza de fricción.

•Precisión

La precisión de fabricación de los engranajes sinfín y las ruedas helicoidales afecta directamente su eficiencia. El perfil del diente y el grado de engrane influirán notablemente en la pérdida de potencia, lo que provoca una disminución de la eficiencia. Durante el proceso de montaje, la calibración entre el sinfín y la rueda es crucial para la optimización de la eficiencia, y el grado de calibración puede minimizar al máximo la pérdida de eficiencia.

2. Cómo calcular la eficiencia de las cajas de engranajes sinfín

La eficiencia de los engranajes sinfín y las ruedas helicoidales se refleja principalmente en la relación entre el par y la velocidad del módulo de entrada y los del módulo de salida.

Par (salida) = Par (entrada) * relación * eficiencia

Velocidad (salida) = Velocidad (entrada) * relación

Los diferentes patrones de fricción entre las piezas metálicas del dispositivo de transmisión afectan considerablemente la eficiencia del reductor. En comparación con la fricción por rodadura, la fricción por deslizamiento provoca una pérdida de potencia relativamente mayor porque la fricción por deslizamiento es un movimiento relativo de deslizamiento con un área de contacto más grande, lo que resulta en una mayor pérdida de potencia.

3. Rango típico de eficiencia de cajas de engranajes de tornillo sinfín

La eficiencia de transmisión de los reductores de tornillo sinfín suele estar entre el 50 % y el 80 %, lo cual está determinado por la relación de transmisión, el grado de lubricación, la precisión de los engranajes y las propiedades de los materiales. En general, los reductores con relaciones de transmisión relativamente bajas tienen mayor eficiencia.