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Tipos y aplicaciones de engranajes cónicos

Los engranajes cónicos rectos utilizan elementos dentados rectos que se encuentran en un vértice en el punto de intersección del eje. La tecnología es adecuada para aplicaciones donde las velocidades del eje son moderadas y las características de ruido/carga permiten el uso de engranajes cónicos rectos: maquinaria agrícola, herramientas manuales y engranajes industriales de baja velocidad.

Los engranajes cónicos helicoidales añaden curvatura a los dientes, proporcionando un engrane progresivo que distribuye la carga a través de múltiples dientes simultáneamente. El engranaje más suave reduce el ruido, la vibración y la tensión en la superficie de los dientes comparado con alternativas de engranajes cónicos rectos. Las aplicaciones incluyen transmisiones automotrices, transmisiones marinas y reductores de engranajes industriales.

Los engranajes hipoides extienden los principios de los engranajes cónicos helicoidales a aplicaciones de ejes desplazados donde el eje del piñón no pasa por el centro del eje del engranaje. La geometría hipoide domina los diferenciales del eje trasero automotriz a nivel mundial; el eje del piñón desplazado permite que el eje de transmisión pase por debajo del piso del compartimiento de pasajeros en vehículos de tracción trasera.

Tecnología de corte

Fresas de fresado frontal con cuchillas de corte en espiral generan dientes de engranajes cónicos helicoidales e hipoides. La fresa gira mientras la pieza de trabajo rota en un movimiento sincronizado; la geometría rotacional relativa genera el perfil del diente en espiral. El sistema de fresado frontal Gleason y el sistema de fresado helicoidal Klingelnberg representan los dos principales métodos de corte de engranajes cónicos a nivel mundial.

El fresado helicoidal produce un corte continuo de engranajes sin indexación de herramienta: los dientes de la fresa están dispuestos como una espiral continua que corta progresivamente cada espacio del diente del engranaje mientras la pieza rota. El enfoque de corte continuo produce tiempos de ciclo más rápidos que el fresado frontal para volúmenes de producción.

El fresado frontal produce un espacio de diente a la vez mediante corte indexado con una fresa frontal. La tecnología produce geometrías dentales específicas (geometría topológica Gleason) que el fresado helicoidal no puede generar directamente.

Principales fabricantes

Gleason Corporation (EE. UU.) domina el corte global de engranajes cónicos con la gama de productos más amplia que cubre el corte, rectificado, lapeado y prueba de engranajes cónicos. La serie Gleason Phoenix de fresadoras CNC para engranajes cónicos atiende la producción principal automotriz e industrial de engranajes cónicos en todo el mundo.

Klingelnberg (alemán) ofrece la principal alternativa europea, particularmente mediante la tecnología de fresado helicoidal y equipo de medición de engranajes cónicos. Las máquinas Klingelnberg Oerlikon dominan la producción europea de engranajes cónicos.

Oerlikon (herencia suiza, ahora parte de Klingelnberg) desarrolló la tecnología de fresado helicoidal y continúa siendo una marca principal en tecnología de engranajes cónicos.

Aplicaciones

La producción de piñón y corona para diferenciales automotrices representa la mayor aplicación de corte de engranajes cónicos a nivel mundial. Cada vehículo de tracción trasera incluye un conjunto de piñón y corona hipoides en el diferencial. Los principales fabricantes automotrices de diferenciales en todo el mundo utilizan equipos de corte de engranajes cónicos Gleason, Klingelnberg y Oerlikon.

Las transmisiones marinas, juegos de engranajes para transmisiones aeroespaciales, reductores de engranajes industriales y aplicaciones especiales de engranajes cónicos cubren el mercado más amplio de engranajes cónicos.

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