Informe de Precisión de Engranajes Internos: ¿Cumple Este “Corazón de la Transmisión” con las Expectativas?

Dentro de la fábrica, los engranajes funcionan como el corazón mismo de la maquinaria, particularmente los engranajes internos. Ocultos dentro del equipo, transmiten potencia silenciosamente; incluso la más mínima desviación en la precisión puede causar que la maquinaria funcione mal, manifestándose como ruido excesivo durante la operación, mayor susceptibilidad a averías o incluso comprometiendo la calidad del producto. Hoy, analizaremos este informe para determinar si este engranaje interno cumple con los estándares requeridos y puede usarse con confianza.

Primero, aclaremos: ¿qué tipo de engranaje interno es este?

• Tarjeta de Identidad del Engranaje: Este es un engranaje interno utilizado para la transmisión de precisión, siendo los puntos clave de inspección sus ‘dientes’ (flanco derecho, flanco izquierdo) y los ‘huecos de los dientes’ (flancos internos), ya que estas áreas son cruciales para la transmisión de potencia;
• Equipo de Inspección: Se utilizó la máquina herramienta especializada #1595, con una temperatura ambiente mantenida a 27.5°C. El control de la temperatura es crítico, ya que los engranajes son metálicos, la expansión y contracción térmica afectan las dimensiones, asegurando que las mediciones tomadas a una temperatura fija arrojen resultados precisos.
• Estándares y Herramientas de Referencia: Las mediciones se adhirieron al estándar alemán DIN 3962 (reconocido dentro de la industria como la ‘especificación de precisión de engranajes’ definitiva). El análisis de datos empleó el software profesional GearPro v3.17.61, realizando efectivamente un ‘escaneo CT’ en el engranaje, arrojando resultados altamente confiables.

Problema central 1: ¿Son correctas las dimensiones del engranaje? ¿Encajarán y girarán suavemente?

1. Tamaño del diente — Módulo: El módulo es 5.5000 mm, en pocas palabras, esto denota el grosor de los “dientes” — cuanto mayor sea el módulo, más robustos serán los dientes, lo que permite una mayor transmisión de fuerza. Esta dimensión cumple con las especificaciones de diseño, lo que indica que puede manejar la potencia anticipada;
2. Círculo central — Círculo de paso: El círculo de paso actúa como la ‘pista central’ para el engranaje. Durante la transmisión, los círculos de paso de ambos engranajes deben engranar y girar juntos. El diámetro del círculo de paso medido para este engranaje es de 658.7042 mm, coincidiendo con el valor de diseño, lo que garantiza que no se produzca deslizamiento durante la rotación;
3. Círculos exterior e interior — Círculo de punta y círculo de raíz: El diámetro del círculo de punta es de 647.7000 mm, mientras que el diámetro del círculo de raíz es de 609.8605 mm. La diferencia entre estos dos determina la ‘altura del diente’. La altura medida es precisa, lo que evita problemas en los que los dientes son demasiado cortos para engranar correctamente o demasiado largos para causar atascos.
4. Ancho del diente: El ancho del diente es de 130.0000 mm. Un ancho mayor aumenta el área de contacto del engranaje, reduciendo el desgaste. Este ancho cumple con los requisitos para una operación prolongada.
5. Ángulo especial — Ángulo de hélice: Este engranaje tiene un ángulo de hélice de 118°, lo que significa que los dientes están cortados en ángulo. Este diseño permite una transmisión más suave. El informe indica que no hay una desviación angular significativa, lo que confirma que el ángulo es correcto.
6. Inspección indirecta — Paso: Al medir los engranajes, se insertan dos ‘varillas pequeñas’ estándar entre los dientes para medir la distancia (paso). La distancia estándar de este engranaje es de 637.900 mm, con una medición real de 635.460 mm. La discrepancia está dentro de los límites permisibles, lo que indica un espaciamiento uniforme de los dientes sin variaciones en el grosor de los dientes.

Problema central 2: ¿Es adecuada la precisión? ¿Funciona suave y silenciosamente?

Que las dimensiones sean correctas es simplemente la base; la precisión es el factor clave que determina si un engranaje es ‘apto para el propósito’.

1. Espaciamiento de los dientes — error de paso: La distancia entre cada ‘diente’ no debe variar excesivamente. El informe establece que el error permisible para un solo paso es de 8.0μm (más fino que un cabello humano). Las mediciones reales cayeron principalmente entre 2.5-8.0μm, con algunos acercándose al límite superior. Esto no es problemático y no afectará la transmisión; La tolerancia de ‘error acumulativo’ más crítica es de 32.0μm. Las mediciones reales registraron solo 10.0μm y 8.0μm, significativamente por debajo del estándar. Esto asegura que el engranaje funcione sin problemas sin ‘golpes’ durante la rotación;
2. Inclinación del diente — error de dirección del diente: Los dientes no deben desviarse excesivamente a lo largo de la dirección axial. El informe indica LB [%] = -4.8521. Aunque es negativo, esto está dentro de los límites aceptables, lo que confirma la alineación correcta de los dientes. Esto asegura el contacto total durante la transmisión, evitando el desgaste localizado.
3. Error del perfil del diente: La ‘curva lateral’ de los dientes debe ajustarse a las especificaciones de diseño para evitar el ‘desacoplamiento’. El informe no indica problemas con la curva, lo que confirma que el perfil del diente es aceptable y resulta en un ruido mínimo durante la rotación.

Conclusión: ¡Aprobado! Cumple con los requisitos de alta precisión

Según el informe, este engranaje interno cumple con todos los estándares dimensionales y de precisión, con su error acumulativo superando significativamente los requisitos, lo que lo convierte en un rendimiento superior. Es adecuado para aplicaciones que exigen alta precisión, como dentro de las articulaciones de los robots industriales, las máquinas herramientas de precisión e incluso los equipos auxiliares en la industria aeroespacial. No solo encaja y gira suavemente, sino que también funciona de manera estable y con una durabilidad excepcional. Para equipos que requieren una transmisión precisa, seleccionar un engranaje de este tipo es, sin duda, la elección correcta.