Engineering
Par de engranajes helicoidales
Cambie el ángulo de hélice y su sentido con la misma carga y lea el empuje axial en los cojinetes. La fuerza en el diente se calcula a lo largo de su normal; el empuje es una reacción del cojinete, no una fórmula.
Qué ocurre
Un piñón helicoidal de 18 dientes mueve una rueda de 30 dientes en ejes paralelos contra un freno. Los dientes están inclinados respecto al eje el ángulo de hélice β, así que la fuerza en el diente tiene tres partes: la tangencial transmite el par, la radial separa los ejes y la axial empuja cada rueda a lo largo de su eje. Suba β de 0 a 40° con la misma carga: la fuerza tangencial no cambia, mientras que el empuje crece como tan β y lo reciben los cojinetes axiales, en sentidos opuestos en los dos ejes. Invierta el giro o el sentido de la hélice y el empuje cambia de lado.
Modelo: ruedas y ejes rígidos; un contacto ideal en el punto primitivo a lo largo de la normal inclinada del diente; el empuje es la reacción medida en el cojinete. La fuerza radial se obtiene del ángulo de presión de 20°. Sin rozamiento, holgura ni deformación de los dientes; el motor mantiene su velocidad hasta su par máximo.
Qué probar
Cambie el ángulo de hélice con carga constante y compare el empuje con la fuerza tangencial; al invertir el giro o la hélice, el empuje cambia de lado.
Ecuaciones del módulo
Ecuaciones Ft = T₁/r₁ Fa = Ft·tan β Fr = Ft·tan αn / cos β, αn = 20° ω₂/ω₁ = −z₁/z₂
