04FTM2-2004
Modificaciones para optimizar el ruido: ¿Renacimiento de las trituradoras generadoras?

Estándar No.
04FTM2-2004
Fecha de publicación
2004
Organización
AGMA - American Gear Manufacturers Association
Alcance
Los programas modernos de cálculo de engranajes nos brindan la posibilidad de determinar la capacidad de carga y el comportamiento acústico de una transmisión de engranajes considerando el eje y el sistema de rodamientos, las modificaciones de los dientes y las desviaciones de producción. Mientras que las modificaciones de los dientes optimizadas en carga y tensión son bastante insensibles a las normales desviaciones de producción; Las modificaciones de dientes optimizadas para ruido y vibración necesitan una precisión de producción mucho mayor debido a los bajos valores de los errores de transmisión causados por los cambios en la rigidez de la malla. La simulación numérica conduce a menudo a modificaciones más complejas que no se pueden realizar con modificaciones estándar normales como la coronación y el relieve de la raíz o la punta. Las modificaciones topológicas son necesarias y deben realizarse durante el proceso de rectificado. Se mostrarán las diferencias entre el método de rectificado de perfiles común y el método de rectificado generador basado en las diferentes situaciones de contacto entre la muela y la holgura del engranaje. Cada vez más empresas descubren el alto potencial de mejora de las modificaciones topológicas con las que se pueden modificar los engranajes donde sea necesario: el alivio de engrane generado de un engranaje helicoidal corresponde al alivio normal de punta y raíz de un engranaje recto. Los dientes se modifican en la zona de mayor presión (al inicio y al final de la malla). Un área de contacto con una presión herziana más baja puede transmitir más carga. Las modificaciones topológicas muestran grandes ventajas para el comportamiento de ruido y vibración, debido también a la variabilidad mucho mayor en la dirección del patrón de contacto. Por ejemplo, los engranajes con una relación de superposición uniforme deberían modificarse lo menos posible@, de lo contrario ya no se aprovecharán las ventajas básicas de la línea de contacto constante. Desgraciadamente, una modificación del flanco del diente con carga optimizada no siempre es una modificación con optimización del ruido: hay que encontrar un equilibrio entre una distribución optimizada de la carga y un bajo nivel de ruido. La base de los programas modernos de cálculo de engranajes es la determinación exacta de la rigidez del engrane. También deben tenerse en cuenta todas las influencias secundarias, como la flexión del eje y la deflexión de los rodamientos. Para calcular la distribución de carga suele ser suficiente una vista estática. La base del análisis dinámico es la carga a lo largo del tiempo en forma de análisis FFT. También hay que tener en cuenta la velocidad de marcha y el comportamiento del sistema oscilante. En un ejemplo práctico se mostrarán las posibilidades de cálculo. Se demostrará cómo se puede encontrar una modificación dental optimizada. En el cálculo se deben tener en cuenta las posibles desviaciones de producción; la retroalimentación del departamento de producción al departamento de diseño es esencial. Para satisfacer las nuevas exigencias, los fabricantes de rectificadoras de engranajes tenían y tienen que mejorar cada año sus máquinas. Hoy en día es posible producir en serie engranajes en calidad Q=1 según DIN 3962 (AGMA >15) si así se solicita. Esta mejora fue básicamente posible con la sustitución de las transmisiones mecánicas de la rectificadora por los modernos controles CNC. Con la introducción del motor de torsión como accionamiento principal de la mesa de una rectificadora, la última transmisión de engranajes desapareció en el campo de las rectificadoras de engranajes. La precisión de una rectificadora de engranajes depende básicamente de la precisión del accionamiento de la mesa. El moderno motor torque presenta, junto con el codificador de montaje directo, grandes ventajas en comparación con el accionamiento mecánico por tornillo sin fin. Problemas como el desgaste del engranaje helicoidal, el juego y las desviaciones ya no se conocen en un motor torque. Sin excitación@ realiza un increíble movimiento constante del eje de la mesa. Las frecuencias de las máquinas, la razón principal de la casi desaparición de las trituradoras generadoras en los años noventa, ya no se transmiten al engranaje. Esto y la posibilidad de realizar modificaciones topológicas podrían conducir ahora a un renacimiento de las trituradoras generadoras. Se pueden construir de tal manera que también sea posible el rectificado de formas en la misma máquina.



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