ES2208528T3 - Procedimiento de fabricacion de una serie de reductores. - Google Patents

Procedimiento de fabricacion de una serie de reductores.

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ES2208528T3 ES01400627T ES01400627T ES2208528T3 ES 2208528 T3 ES2208528 T3 ES 2208528T3 ES 01400627 T ES01400627 T ES 01400627T ES 01400627 T ES01400627 T ES 01400627T ES 2208528 T3 ES2208528 T3 ES 2208528T3
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Abstract

Procedimiento de fabricación de una serie de reductores que tienen unas relaciones de reducción (Is) y unos valores de entrejes (Aq) impuestos, caracterizado porque comprende las etapas que consisten en: - definir un conjunto inicial (1) de piñones (P1, ... Pm), - definir un conjunto inicial (2) de valores de entreje (A1, ..., An), - definir una gama deseada de relaciones de reducción (I1, ..., Id), - definir, para cada piñón del conjunto inicial (1) de piñones y un valor de entreje elegido entre el conjunto inicial (2) de valores de entreje, un conjunto de ruedas (Rj) susceptibles de engranar con este piñón, - seleccionar, para un valor de entreje (Aq) predeterminado y una relación de reducción predeterminada (Is), los pares (piñón, rueda) que permiten obtener una relación de reducción que sólo difiere de esta relación de reducción predeterminada en un límite predefinido, - aplicar unos criterios de selección a los pares así considerados con el fin de reducir el número de piñones y deruedas utilizados, - fabricar la serie de reductores con los valores de entreje, las relaciones de reducción y los piñones así seleccionados.

Description

Procedimiento de fabricación de una serie de reductores.
La presente invención se refiere al campo general de los reductores, en particular a los destinados a equipar unos motores eléctricos.
Un reductor comprende, de manera general, por lo menos un piñón y una rueda que engrana con este piñón, alojados en una caja, definiendo la distancia entre los ejes de rotación del piñón y de la rueda un valor de entreje.
Algunos reductores comprenden varios trenes de engranajes, de los que por lo menos uno es un tren de entrada y el otro es un tren de salida.
En función de las utilizaciones, la relación de reducción no es la misma.
Existe una necesidad de disponer de una gama de relaciones de reducción cuyos valores progresen de una manera predeterminada, a fin de que una gama completa pueda cubrir todas las necesidades de los usuarios.
A fin de racionalizar la producción, se ha buscado disminuir el número de piñones y de ruedas utilizados para constituir dicha gama.
Se ha propuesto así en la patente US 5 067 361 correlacionar la progresión de los valores de entreje con la de las relaciones de reducción, de tal manera que un mismo piñón se encuentre de nuevo sobre una misma diagonal de la matriz definida por el conjunto de los valores de entreje y de las relaciones de reducción.
El inconveniente de este procedimiento es el de obligar a utilizar unos valores de entreje específicos que no permiten reutilizar, para construir la serie de reductores, unas cajas de reductores existentes con unos valores de entrejes predeterminados.
La presente invención prevé fabricar una nueva serie de reductores que tienen unas relaciones de reducción y unos valores de entreje impuestos.
La invención llega a ello gracias a un procedimiento de fabricación que comprende las etapas que consisten en:
-
definir un conjunto inicial de piñones,
-
definir un conjunto inicial de valores de entreje,
-
definir una gama deseada de relaciones de reducción,
-
definir, para cada piñón del conjunto inicial de piñones y un valor de entreje elegido entre el conjunto inicial de valores de entreje, un conjunto de ruedas susceptibles de engranar con este piñón,
-
seleccionar, para un entreje predeterminado y una relación de reducción predeterminada de la gama, los pares (piñón, rueda) que permitan obtener una relación de reducción que difiera de esta relación de reducción predeterminada sólo en un límite predefinido,
-
aplicar unos criterios de selección a los pares así considerados en vista a reducir el número de piñones y de ruedas utilizados,
-
fabricar la serie de reductores con los valores de entreje, las relaciones de reducción y los piñones así seleccionados.
Preferentemente, el conjunto inicial de piñones es definido por lo menos parcialmente a partir de un parque de piñones existentes.
Preferentemente también, el conjunto inicial de valores de entreje se define por lo menos parcialmente a partir de un parque de cajas de reductores existentes, que presentan por lo menos dos valores de entreje.
La invención resulta tanto más interesante cuanto más elevado es el número de valores de entreje, siendo este número superior o igual a seis o nueve valores por ejemplo.
Así, la invención permite reutilizar, para construir una nueva serie de reductores, unas cajas de reductores existentes así como las herramientas de mecanizado que sirven para realizar los piñones existentes, lo que permite reducir los costes.
Evidentemente, es posible suprimir, añadir o modificar uno o unos valores de entreje en el seno del parque existente.
Preferentemente, cada conjunto de ruedas asociado por una parte a un piñón dado del conjunto inicial de piñones y por otra parte a un valor de entreje dado del conjunto inicial de valores de entreje, comprende unas ruedas cuyo número de dientes varía en unos límites predeterminados con respecto a un número de dientes nominal.
Para un entreje predeterminado y un piñón predeterminado, el número de dientes nominal de la rueda es el que permite al engranaje así constituido alcanzar la suma de diferencia más próxima a cero.
Se saca provecho de esta manera del hecho de que el número de dientes de una rueda puede variar en algunos dientes para un valor de entreje y un piñón dados sin impedir al reductor funcionar correctamente.
Desde luego, la variación del número de dientes admisible depende de las tolerancias que se fijan sobre la relación de reducción alrededor de un valor nominal predeterminado.
La selección realizada entre los pares (piñón, rueda) que permiten obtener una relación de reducción deseada para un valor de entreje predeterminado, puede comprender la etapa que consiste en guardar solamente los pares (piñón, rueda) cuya diferencia está comprendida entre unos límites predefinidos.
Preferentemente, se eliminan las ruedas que no permiten al engranaje (entreje, piñón, rueda) tener la capacidad requerida.
Preferentemente también, cuando varios piñones convienen para un par (relación de reducción, valor de entreje) se retienen entre estos piñones los que deben ser obligatoriamente utilizados puesto que constituyen la solución única de otro par (relación de reducción, valor de entreje).
Si, para un par (relación de reducción, valor de entreje) convienen varios piñones, se guarda preferentemente el que es más utilizado, a fin de aprovecharse de una economía de escala.
Preferentemente, el procedimiento según la invención se realiza para determinar los piñones y rueda del tren de entrada del reductor, puesto que es el tren de entrada el que permite las combinaciones más amplias de fabricación en términos de variación de la relación de reducción y de conexión con el motor o la máquina conductora.
La gama de relaciones de reducción puede comprender por lo menos diez valores por ejemplo.
La invención se pondrá de manifiesto a partir de la lectura de la descripción detallada que sigue, de un ejemplo de realización no limitativo, y con el examen del plano anexo en el cual la figura 1 ilustra, de forma muy esquemática, diferentes etapas del procedimiento.
De acuerdo con la invención, se comienza por definir un conjunto inicial 1 de piñones P_{1},..., P_{m}, un conjunto inicial 2 de valores de entreje A_{1},..., A_{n} y una gama 13 de relaciones de reducción deseadas I_{1},..., I_{d}.
En el ejemplo descrito, el conjunto inicial 1 está constituido a partir de un parque 3 de dentados de piñón existentes, que comprenden por ejemplo más de una cincuentena de dentados.
Dicho de otra manera, los piñones P_{i} pueden ser realizados por medio de las mismas herramientas de mecanizado que los piñones existentes, siendo la anchura del dentado sin embargo susceptible de variar entre los piñones del conjunto inicial 1 y los del parque existente 3 en función de la capacidad requerida.
El diámetro exterior de algunos piñones es susceptible de variar esencialmente en el sentido de una disminución, para permitir un engranado con diferentes ruedas.
Los valores de entreje A del conjunto 2 corresponden en el ejemplo de realización descrito a los del tren de entrada de un parque 4 de cajas de reductores existentes.
Existen por ejemplo por lo menos cinco valores de entreje.
Se agrupan en la gama 13 las relaciones de reducción I_{1}, ..., I_{d} que se desean para la serie de reductores.
En el ejemplo descrito, las relaciones de reducción I_{j} se siguen como los elementos de una serie de Renard, por ejemplo una serie de Renard con por lo menos veinte valores.
A partir de los conjuntos 1 y 2 definidos más arriba, se constituye un conjunto 5 de pares (P_{k}, A_{q}).
Se asocia a cada par de piñón y de valor de entreje (P_{k}, A_{q}) del conjunto 5 un conjunto 6 de ruedas R_{j}^{k,q} capaces de engranar con el piñón P_{k} si el valor de entreje es igual a Aq.
Se admite, para constituir el conjunto 6, unas ruedas R_{j}^{k,q} compatibles en el plano geométrico y cuyo número de dientes se diferencia, en unos límites predefinidos, de un número de dientes nominal.
En el ejemplo descrito, se permite una diferencia de tres dientes más del número de dientes nominal y de dos dientes menos del número de dientes nominal.
Así, en el caso en que por ejemplo para un piñón P_{k} y un valor de entreje A_{q} dados, la rueda que engrana con este piñón presente normalmente 48 dientes, se constituye el conjunto 6 seleccionando unas ruedas que tienen entre 46 y 51 dientes.
En el ejemplo de realización descrito, la anchura de ruedas R_{j}^{k,q} es impuesta.
Se obtiene así un conjunto 8 de tripletes (P_{k}, A_{q}, R_{j}^{k,q}).
Se efectúa, en la etapa 9, una primera selección entre el conjunto 8 eliminando los tripletes (P_{k}, A_{q}, R_{j}^{k,q}) cuyo coeficiente de diferencia no está comprendido en unos límites predefinidos, por ejemplo -1 y +1,5.
Para la definición del coeficiente de diferencia, se hará referencia a la norma ISO 1122-1 de octubre de 1998.
Efectuada esta selección, se obtiene un conjunto 11 de tripletes (P_{k}, A_{q}, R_{j}^{k,q})^{*} en el cual el número de tripletes ha sido reducido con respecto al conjunto 8.
Se calcula en la etapa 12 la relación de reducción correspondiente a cada triplete (P_{k}, A_{q}, R_{j}^{k,q})^{*} y se asocia a este triplete el valor nominal I_{s} de la gama 13 de relaciones de reducción que es más próximo a la relación de reducción así calculada.
Se constituye así un conjunto 14 de cuadrupletes (P_{k}, A_{q}, R_{j}^{k,q}, I_{s}).
Se efectúa a continuación una selección entre este conjunto de cuadrupletes (P_{k}, A_{q}, R_{j}^{k,q}, I_{s}) eliminando aquéllos para los cuales la relación de reducción calculada se diferencia de la relación de reducción nominal I_{s} en un límite predeterminado, por ejemplo 3,5%.
Se obtiene entonces un conjunto 16 de cuadrupletes (P_{k}, A_{q}, R_{j}^{k,q}, I_{s})^{*} que comprende menos elementos que el conjunto 14.
Varios cuadrupletes (P_{k}, A_{q}, R_{j}^{k,q}, I_{s})^{*} pueden tener los mismos pares de valores A_{q}, I_{s}.
Además, entre estos cuadrupletes para un mismo piñón P_{k}, pueden existir varias ruedas R_{j}^{k,q}.
Se aplica entonces, en la etapa 17, un criterio de selección suplementario para eliminar unas ruedas R_{j}^{k,q}.
Este criterio de selección puede consistir, por ejemplo, en considerar sólo la rueda R_{j}^{k,q} que permite al engranaje (entreje, piñón, rueda) tener la capacidad que corresponde mejor a la utilización que debe hacerse del reductor.
Se obtiene después de esta selección un conjunto 19 de cuadrupletes (P_{k}, A_{q}, R_{j}^{k,q}, I_{s})^{**} que puede representarse en forma de una tabla con dos entradas A_{q} y I_{s}.
En esta tabla, a cada piñón P_{k} y valor de entreje A_{q} está asociada una sola rueda R_{j}^{k,q}.
Se da a continuación un ejemplo de dicha tabla.
(Tabla pasa a página siguiente)
1
Se constata con el examen de esta tabla que se puede tener, para un mismo par (A_{q}, I_{s}) varios piñones que convienen.
Por el contrario, para otros pares (A_{q}, I_{s}) existe un solo piñón.
Cuando existen varios piñones posibles para un mismo par (A_{q}, I_{s}), se conservan en la etapa 20 aquéllos que son obligatorios, es decir los que constituyen la única solución de algunos pares (A_{q}, I_{s}).
Es por ejemplo el caso del piñón P_{85} en la tabla anterior.
A continuación, se mantienen en la etapa 23 los piñones más utilizados.
Se obtiene entonces un conjunto 24 que sólo comprende, para cada par (A_{q}, I_{s}) un solo piñón.
A este piñón está asociada una rueda.
No se sale del marco de la invención cuando no se conserva sólo una rueda para cada triplete (entreje, relación de reducción, piñón) sino todas las que responden a uno o varios criterios como en particular una capacidad mínima del engranaje.
Esto permite disminuir el número de soluciones únicas y facilitar la selección.
Desde luego, la invención no está limitada al ejemplo que acaba de ser descrito.
Se puede en particular aplicar unos criterios de selección suplementarios con el fin de afinar la selección cuando son posibles varios piñones y ruedas para un par dado (A_{q}, I_{s}).
Como criterio suplementario, se puede imponer por ejemplo una relación de recubrimiento superior a 1.
En el ejemplo que acaba de ser descrito, el procedimiento es aplicado a un conjunto de valores de entreje A_{q} que corresponden a una gama de reductores existente.
No se sale del marco de la presente invención cuando se aplica el procedimiento a un conjunto de valores de entreje que no corresponde a una gama existente, sino a unos valores de entreje calculados de manera que estén correlacionados con la progresión de las relaciones de reducción, en el ejemplo que se ha descrito en la patente US 5 067 361 citada.
Se pueden también añadir unos valores de entreje para responder a unas obligaciones de concepción, tales como unas obligaciones de rodadura, de volumen del cárter, de altura de eje del motor...

Claims (12)

1. Procedimiento de fabricación de una serie de reductores que tienen unas relaciones de reducción (I_{s}) y unos valores de entrejes (A_{q}) impuestos, caracterizado porque comprende las etapas que consisten en:
-
definir un conjunto inicial (1) de piñones (P_{1},... P_{m}),
-
definir un conjunto inicial (2) de valores de entreje (A_{1},..., A_{n}),
-
definir una gama deseada de relaciones de reducción (I_{1},..., I_{d}),
-
definir, para cada piñón del conjunto inicial (1) de piñones y un valor de entreje elegido entre el conjunto inicial (2) de valores de entreje, un conjunto de ruedas (R_{j}) susceptibles de engranar con este piñón,
-
seleccionar, para un valor de entreje (A_{q}) predeterminado y una relación de reducción predeterminada (I_{s}), los pares (piñón, rueda) que permiten obtener una relación de reducción que sólo difiere de esta relación de reducción predeterminada en un límite predefinido,
-
aplicar unos criterios de selección a los pares así considerados con el fin de reducir el número de piñones y de ruedas utilizados,
-
fabricar la serie de reductores con los valores de entreje, las relaciones de reducción y los piñones así seleccionados.
2. Procedimiento según la reivindicación 1, caracterizado porque el conjunto inicial (1) de piñones (P_{1},...., P_{m}) se define por lo menos parcialmente a partir de un parque (3) de piñones existentes.
3. Procedimiento según una de las reivindicaciones 1 y 2, caracterizado porque el conjunto inicial (2) de valores de entreje (A_{1},..., A_{n}) se define por lo menos parcialmente a partir de un parque (4) de cajas de reductores existentes.
4. Procedimiento según cualquiera de las reivindicaciones anteriores, caracterizado porque cada conjunto de ruedas asociado por una parte a un piñón (P_{k}) dado del conjunto inicial (1) de piñones y por otra parte a un valor de entreje dado (A_{q}) del conjunto inicial (2) de valores de entreje, comprende unas ruedas (R_{j}^{k,q}) cuyo número de dientes varía en unos límites predeterminados con respecto a un número de dientes nominal.
5. Procedimiento según cualquiera de las reivindicaciones anteriores, caracterizado porque la selección realizada entre los pares (piñón, rueda) que permite obtener una relación de reducción deseada para un valor de entreje predeterminado, comprende la etapa que consiste en conservar sólo los pares (piñón, rueda) cuya diferencia está comprendida entre unos límites predefinidos.
6. Procedimiento según la reivindicación 5, caracterizado porque se eliminan las ruedas que no permiten al engranaje (entreje, piñón, rueda) tener la capacidad requerida.
7. Procedimiento según cualquiera de las reivindicaciones anteriores, caracterizado porque cuando varios piñones (P_{k}) convienen para un par (relación de reducción, valor de entreje), se retienen de entre estos piñones los que deben ser obligatoriamente utilizados puesto que constituyen la solución única de otro par (relación de reducción, valor de entreje).
8. Procedimiento según cualquiera de las reivindicaciones anteriores, caracterizado porque si para un par (relación de reducción, valor de entreje), convienen varios piñones, se conserva aquél que es el más utilizado, a fin de aprovechar una economía de escala.
9. Procedimiento según cualquiera de las reivindicaciones anteriores, caracterizado porque se utiliza para determinar los piñones y rueda del tren de entrada del reductor.
10. Procedimiento según cualquiera de las reivindicaciones anteriores, caracterizado porque la gama de relaciones de reducción (I_{1},..., I_{d}) constituye una serie de Renard.
11. Procedimiento según cualquiera de las reivindicaciones anteriores, caracterizado porque la gama de relaciones de reducción comprende por lo menos diez valores (I_{1},..., I_{d}).
\newpage
12. Procedimiento según cualquiera de las reivindicaciones anteriores, caracterizado porque el conjunto inicial de valores de entreje comprende por lo menos seis valores, preferentemente por lo menos nueve valores.
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