Tudo o que você precisa saber sobre cremalheira e pinhão

Noções básicas de cremalheira e pinhão

Embora isso nem sempre seja o caso, a maioria dos sistemas de cremalheira e pinhão são baseados em formas de dentes de engrenagem padrão identificadas como engrenagens de dentes retos de 20 graus. Apenas para engrenagens envolventes, o ângulo de pressão permanecerá o mesmo durante o engrenamento de cada dente. A genialidade por trás do perfil do dente involute é que ele pode fornecer uma relação de velocidade teoricamente constante, mesmo que a configuração da distância do centro não seja ideal. A necessidade de uma relação de velocidade constante às vezes é referida como a lei básica da transmissão por engrenagem.

A linha de 20° no rack é fácil de identificar porque é uma linha reta. Uma cremalheira é uma ferramenta útil para fazer engrenagens circulares porque essas linhas retas são fáceis de usinar. Depois que a cremalheira é endurecida e afiada, ela pode ser usada para cortar a superfície curva do dente na peça redonda. Este processo é chamado de geração de engrenagens e é um dos vários processos de fabricação de engrenagens. Esta é a segunda vantagem dos dentes involutos. Cremalheiras e pinhões de engrenagens retas e engrenagens helicoidais são comuns.

A engrenagem helicoidal é cortada em um determinado ângulo com a superfície do blank, produzindo assim dentes gradualmente engrenados, de modo que funciona mais silenciosamente do que uma engrenagem de dentes retos e tem um comprimento de contato maior e pode suportar cargas mais altas. Uma desvantagem das engrenagens helicoidais é que as engrenagens em eixos paralelos têm ponteiros opostos, o que cria componentes de impulso na cremalheira e no pinhão. O empuxo aumentará a carga lateral da estrutura mecânica.

Geometria e design de pinhão e cremalheira

Cremalheiras de engrenagens retas, pinhões e engrenagens helicoidais são muito comuns. A engrenagem helicoidal é cortada em um determinado ângulo com a superfície do blank, formando assim gradualmente os dentes de malha, de modo que funciona mais silenciosamente que a engrenagem de dentes retos, tem um comprimento de contato maior e pode suportar cargas mais altas. Uma desvantagem das engrenagens helicoidais é que as engrenagens dos eixos paralelos possuem ponteiros opostos, o que gera componentes de empuxo na cremalheira e no pinhão.

O empuxo aumentará a carga lateral da estrutura mecânica. A cremalheira espiral com o melhor ângulo de hélice é preferida porque tem uma maior relação de contato dos dentes, para que possa funcionar mais silenciosamente em uma velocidade mais alta e tenha uma maior capacidade de carga. O deslocamento do perfil do pinhão ou a modificação da ponta do dente podem evitar o rebaixamento; ele também pode equilibrar a tensão de flexão para alcançar maior capacidade de carga. Engrenagens helicoidais engrenam de forma suave e silenciosa - por exemplo, ao usinar peças com tolerâncias estritas, isso ajuda a melhorar o acabamento da superfície.

Crema e Pinhão vs Motores Lineares

Em comparação com os motores lineares, os sistemas de cremalheira e pinhão podem fornecer desempenho semelhante, mas a um custo muito menor. São menores, permitindo um projeto mecânico mais compacto e simples. A falta de força magnética reduz muito a necessidade de a estrutura de suporte absorver forças normais altas, de modo que os trilhos padrão podem ser usados.

A eficiência geral dos motores lineares chega a 90%, embora às vezes a eficiência seja muito menor. Devido a essa baixa eficiência inerente, os motores lineares geralmente requerem resfriamento a água. Em contrapartida, a cremalheira e o pinhão não necessitam de cobertura. O sistema de orientação pode ser exposto a partículas metálicas e as restrições de segurança são pequenas. Os melhores sistemas de pinhão e cremalheira geralmente não exigem balanças lineares caras e freios externos.

O equipamento padrão de feedback do motor e os freios são adequados. Em certos casos, os motores lineares precisam de um redesenho completo da unidade, em parte porque a enorme força normal produzida pela força de atração entre o primário e o secundário pode ter um efeito profundo. O sistema de pinhão e cremalheira pronto para uso é uma opção mais fácil que pode facilitar a montagem das cortinas, economizando ainda mais custos e reduzindo o tempo de montagem para cerca de 10 minutos por metro de comprimento do curso.

Vantagens do pinhão e cremalheira

Comparado com o design tradicional aparafusado, o sistema de transmissão de pinhão e cremalheira tem muitas vantagens. O rack foi projetado para ser totalmente localizado nas ranhuras em T de quaisquer oito linhas de produção de extrusão de alumínio, de modo que uma corrediça linear compacta possa ser construída sem o uso de um mecanismo de acionamento aparafusado. Nenhuma parte do quadro se projeta acima da superfície contornada. A ranhura garante que o rack fique alinhado paralelamente ao mecanismo de guia, sem ser sinuoso desnecessário que ocorre frequentemente com racks de substituição. Qualquer número de segmentos de rack individuais pode ser usado para construir um rack de comprimento variável.

Comparado com o comprimento maior, o uso de peças de 80 mm pode obter maior precisão. Nesse caso, o erro de pitch pode ser grande e o desperdício pode ser reduzido, pois o quadro mais longo deve ser cortado para se adaptar à aplicação. A montagem não poderia ser mais fácil. A parte final é fixada no lugar com um único pino de posicionamento e o clipe de mola patenteado pode conter peças contínuas sem processamento adicional.

A segunda parte final é fixada com um parafuso de ajuste. O pinhão de 18 dentes correspondente é instalado na carcaça por meio de rolamentos de esferas duplos, e a carcaça é bem fixada na parte inferior da placa móvel do carro. O módulo de acoplamento é conectado à caixa de engrenagens do pinhão e o eixo da chaveta da engrenagem do pinhão engrena com o grupo de acoplamento nele contido. Antes de fixar o alojamento firmemente no lugar, o alojamento foi ajustado para eliminar folgas.

Para instalar o motor de acionamento, a carcaça foi processada conforme necessário. A manutenção requer apenas algumas gotas de óleo leve na caixa de engrenagens do pinhão, que contém um par de discos de feltro para transferir o lubrificante para a engrenagem do pinhão. O sistema de acionamento é projetado para aplicações com força motriz máxima de 1.000N, torque máximo do motor de 23Nm e velocidades de até 3m/s.

Crema e pinhão em IMTS-Exhibition.com

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