ES2901121T3 - Par de las ruedas dentadas de un engranaje - Google Patents

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Abstract

Par de ruedas dentadas (10) para un engranaje, con una primera rueda dentada (11) y con una segunda rueda dentada (12) que engrana en la primera rueda dentada (11), fabricándose la primera rueda dentada (11) de un material menos elástico o menos blando que la segunda rueda dentada (12), caracterizado por que la primera rueda dentada (11) y la segunda rueda dentada (12) presentan distintos pasos de base normales teóricos.

Description

DESCRIPCIÓN
Par de las ruedas dentadas de un engranaje
La invención se refiere a un par de las ruedas dentadas de un engranaje.
Los engranajes como, por ejemplo, los engranajes rectos, los engranajes helicoidales o los engranajes planetarios, disponen de al menos una pareja de ruedas dentadas formada por una primera rueda dentada y por una segunda rueda dentada que engrana en la primera rueda dentada. La geometría del dentado de las ruedas dentadas está definida por múltiples parámetros diferentes, por ejemplo, por el llamado módulo de paso real, así como por el llamado ángulo de engranaje normal, definiendo el módulo de paso real y el ángulo de engranaje normal el así llamado paso de base normal. El experto en la materia aquí abordada está familiarizado con los parámetros geométricos antes mencionados para la caracterización de la geometría de un dentado, que se conocen, por ejemplo, por la norma DIN 21771.
En los pares de ruedas dentadas de un engranaje conocidos en la práctica, la primera rueda dentada y la segunda rueda dentada presentan pasos de base normales idénticos. De este modo se pretende garantizar un funcionamiento o engranaje sin problemas de las ruedas dentadas de una pareja de ruedas dentadas.
Por el documento DE 19748964 A1 se conoce un par de ruedas dentadas de un engranaje con una primera rueda dentada y con una segunda rueda dentada que engrana en la primera rueda dentada, habiéndose fabricado la primera rueda dentada de un material diferente al de la segunda rueda dentada.
Las diferencias en los pasos de base normales, es decir, las diferencias en los módulos de paso real y los ángulos de engranaje normales de los engranajes de las ruedas dentadas de un par de ruedas dentadas que engranan unas en otras, se producen en la práctica exclusivamente como consecuencia de diferencias en la fabricación o tolerancias de fabricación. Sin embargo, los pasos de base normales teóricos especificados para la fabricación son idénticos.
Partiendo de esta base, la presente invención tiene por objeto crear un par de ruedas dentadas novedoso para un engranaje.
Esta tarea se resuelve mediante un par de ruedas dentadas según la reivindicación 1. De acuerdo con la invención, la primera rueda dentada del par de ruedas dentadas está hecha de un material menos elástico, o menos blando, en comparación con la segunda rueda dentada del par de ruedas dentadas, presentando la primera rueda dentada del par de ruedas dentadas y la segunda rueda dentada del par de ruedas dentadas pasos de base normales diferentes.
Con la presente invención se propone por primera vez que, en un par de ruedas dentadas, que comprende una primera rueda dentada relativamente inelástica y una segunda rueda dentada relativamente elástica, se elijan para las ruedas dentadas diferentes pasos de base normales teóricos. En este sentido es importante que la diferencia en los pasos de base normales teóricos de las ruedas dentadas fabricadas de distintos materiales sea mayor que las diferencias en los pasos de base normales reales resultantes de las diferencias o tolerancias de fabricación. Según la invención, las ruedas dentadas se diferencian, por consiguiente, en los pasos de base normales teóricos especificados para la producción. Por medio de la invención se puede reducir el desgaste de la rueda dentada fabricada de un material relativamente elástico. Además, se puede reducir la generación de ruido en un engranaje provisto del par de ruedas dentadas.
De acuerdo con una forma de realización ventajosamente perfeccionada de la invención, la primera rueda dentada hecha del material relativamente inelástico tiene un paso de base normal teórico más pequeño que el de la segunda rueda dentada hecha del material relativamente elástico, presentando la rueda dentada fabricada del material relativamente inelástico preferiblemente un ángulo de engranaje normal teórico más grande en comparación con la rueda dentada hecha del material relativamente elástico, y presentando las dos ruedas dentadas además preferiblemente módulos de paso real teóricos iguales. Cuando el ángulo engranaje normal teórico de la rueda dentada fabricada del material relativamente inelástico es mayor en comparación con el ángulo de engranaje normal teórico de la rueda dentada fabricada del material relativamente elástico, se puede reducir un aumento de la presión en la base de los dientes de la rueda dentada de material relativamente elástico, con lo que se puede reducir también de manera especialmente ventajosa el desgaste de la rueda dentada de material relativamente elástico. En este sentido es importante que la diferencia entre los ángulos de engranaje normales teóricos de las ruedas dentadas fabricadas a partir de distintos materiales sea mayor que las diferencias de los ángulos de engranaje normales reales resultantes de las diferencias o tolerancias de fabricación. En consecuencia, las ruedas dentadas diferencian en los ángulos de engranaje normales teóricos especificados para la producción.
Según una forma de realización ventajosamente perfeccionada de la invención, una diferencia entre el paso de base normal teórico de la primera rueda dentada y el paso de base normal teórico de la segunda rueda dentada, en particular una diferencia entre el ángulo de engranaje normal teórico de la primera rueda dentada y el ángulo de engranaje normal teórico de la segunda rueda dentada, depende de las cargas de funcionamiento del par de ruedas dentadas y/o de las temperaturas de funcionamiento del par de ruedas dentadas y/o del emparejamiento de materiales del par de ruedas dentadas. La determinación de la diferencia entre los pasos de base normales teóricos, en particular la diferencia entre los ángulos de engranaje normales teóricos, de las ruedas dentadas del par de ruedas dentadas fabricadas con materiales de distinta elasticidad en función de las cargas de funcionamiento y/o de las temperaturas de funcionamiento y/o de los emparejamientos de materiales del respectivo par de ruedas dentadas, resulta especialmente ventajosa.
Según otra forma de realización ventajosamente perfeccionada de la invención, la primera rueda dentada y la segunda rueda dentada presentan módulos de paso real idénticos. Cuando sólo difieren los ángulos de engranaje normales teóricos entre sí, pero las ruedas dentadas presentan los mismos módulos de paso real teóricos, se puede garantizar, en caso de poco desgaste, un engranaje especialmente ventajoso de las ruedas dentadas del par de ruedas dentadas.
De acuerdo con otra forma de realización perfeccionada de la invención, la primera rueda dentada del material relativamente inelástico está hecha de un metal y la segunda rueda dentada del material relativamente elástico está hecha de un plástico. La invención es especialmente apropiada para la utilización de un par de ruedas dentadas en el que la primera rueda dentada relativamente inelástica consiste en un material metálico y la segunda rueda dentada relativamente elástica en un plástico.
En el caso del engranaje, que presenta al menos un par de ruedas dentadas según la invención, se trata preferiblemente de un de engranaje recto o de un engranaje helicoidal o de un engranaje planetario.
Las formas de realización perfeccionadas preferidas resultan de las reivindicaciones dependientes y de la siguiente descripción. Los ejemplos de realización de la invención se explican con mayor detalle a la vista del dibujo, sin limitarse al mismo. Se muestra en la:
Figura 1 una sección esquematizada de un par de ruedas dentadas de un engranaje recto.
La presente invención se refiere a un par de ruedas dentadas de un engranaje, por ejemplo, a un par de ruedas dentadas evolventes de un engranaje recto o de un engranaje helicoidal o de un engranaje planetario.
La figura 1 muestra una sección esquematizada de un par de ruedas dentadas de un engranaje recto con una primera rueda dentada 11 y una segunda rueda dentada 12 que engrana en la primera rueda dentada 11. La primera rueda dentada 11 presenta dientes 13 y la segunda rueda dentada 12 presenta dientes 14 que engranan los unos en los otros.
La geometría de dentado de este par de ruedas dentadas evolventes 10 queda definida por múltiples parámetros, con los que el experto en la materia está en principio familiarizado y que resultan, por ejemplo, de la norma DIN 21771. Como parámetros para la caracterización de la geometría del dentado de las ruedas dentadas cabe mencionar el llamado módulo de paso real y el llamado ángulo de engranaje normal, de los que depende el paso de base normal.
El paso de base normal se determina de acuerdo con la siguiente ecuación:
p e n - TT * m n * C O S ( O n )
siendo pen el paso de base normal, mn el módulo de paso real y an el ángulo de engranaje normal.
Para la fabricación de ruedas dentadas se especifican respectivamente un módulo de paso real teórico y un ángulo de engranaje normal teórico. Como consecuencia de las diferencias o tolerancias de fabricación, se forman en la respectiva rueda dentada un módulo de paso real y un ángulo de engranaje normal real. Aunque para la fabricación de ruedas dentadas se especifiquen módulos de paso real teóricos y ángulos de engranaje normales teóricos idénticos, se pueden formar módulos de paso real y ángulos de engranaje normales reales diferentes debido a las tolerancias o diferencias de fabricación.
La presente invención se refiere a un par de ruedas dentadas 10 que presenta una primera rueda dentada 11 de un material relativamente inelástico, especialmente un material metálico, y una segunda rueda dentada 12 de un material relativamente elástico, especialmente un material plástico.
Según la invención se propone que la primera rueda dentada 11 y la segunda rueda dentada 12, fabricadas de materiales elásticos diferentes, presenten distintos pasos de engranaje normales teóricos. Las diferencias de los pasos de engranaje normales teóricos no deben compararse con las diferencias de los pasos de engranaje normales reales, que se pueden producir a causa de las tolerancias o diferencias de fabricación. Las ruedas dentadas del par de ruedas dentadas según la invención presentan más bien diferentes pasos de engranaje normales teóricos. Por lo tanto, para la fabricación se definen específicamente pasos de engranaje normales teóricos diferentes para las ruedas dentadas de par de ruedas dentadas.
La primera rueda dentada hecha de material relativamente inelástico presenta preferiblemente un paso de base teórico más pequeño, con especial preferencia un ángulo de engranaje normal teórico mayor que el de la segunda rueda dentada hecha de material relativamente elástico. Conviene señalar de nuevo que las diferencias de los pasos de engranaje normales teóricos no deben compararse con las diferencias de los pasos de engranaje normales reales, que se pueden producir a causa de las tolerancias o diferencias de fabricación. Las ruedas dentadas del par de ruedas dentadas presentan más bien diferentes pasos de engranaje normales teóricos. Por lo tanto, para la fabricación se definen específicamente pasos de engranaje normales teóricos diferentes para las ruedas dentadas de par de ruedas dentadas.
Las diferencias de los pasos de engranaje normales teóricos no deben compararse con las diferencias de los pasos de engranaje normales reales, que se pueden producir a causa de las tolerancias o diferencias de fabricación. Las ruedas dentadas del par de ruedas dentadas según la invención presentan más bien diferentes pasos de engranaje normales teóricos. Por lo tanto, para la fabricación se definen específicamente pasos de engranaje normales teóricos diferentes para las ruedas dentadas de par de ruedas dentadas.
Dado que la rueda dentada de material relativamente inelástico presenta un ángulo de engranaje normal teórico más grande y, por lo tanto, también un ángulo de engranaje normal real más grande que la rueda dentada de material relativamente elástico, se puede reducir un aumento de la presión en la base de los dientes de la rueda dentada de material relativamente elástico, con lo que se puede reducir también la susceptibilidad al desgaste de la rueda dentada de material relativamente elástico. Además, se puede reducir la generación de ruido en un engranaje provisto del par de ruedas dentadas.
Por lo tanto, está en el espíritu de la presente invención que en un par de ruedas dentadas 10 formado por dos ruedas dentadas 11, 12 fabricadas de materiales de distinta, las ruedas dentadas presenten diferentes pasos de base normales teóricos, preferiblemente diferentes ángulos de engranaje normales teóricos y, por consiguiente, también diferentes pasos de base normales reales, preferiblemente diferentes ángulos de engranaje normales reales. La diferencia en los pasos de base normales teóricos, preferiblemente en los ángulos de engranaje normales teóricos, y por lo tanto también la diferencia resultante en los pasos de base normales reales, preferiblemente en los ángulos de engranaje normales reales, de las ruedas dentadas 11, 12 fabricadas de distintos materiales es mayor que las diferencias en los pasos de base normales reales, preferiblemente en los ángulos de engranaje normales reales debidas a las diferencias o tolerancias de fabricación.
La rueda dentada del par de ruedas dentadas fabricada del material relativamente inelástico presenta, en comparación con la rueda dentada del par de ruedas dentadas fabricada del material relativamente elástico, un paso de base normal teórico menor y, por consiguiente, también un paso de base normal teórico menor, especialmente un ángulo de engranaje normal real mayor.
Con preferencia, los módulos de paso real teóricos de las ruedas dentadas 10, 11 del par de ruedas dentadas 10 son idénticos.
La diferencia entre los pasos de base normales teóricos, en particular la diferencia entre los ángulos de engranaje normales teóricos, de las ruedas dentadas 11, 12 del par de ruedas dentadas 10 depende de la carga de funcionamiento del par de ruedas dentadas 10 y/o de la temperatura de funcionamiento del par de ruedas dentadas 10 y/o depende del emparejamiento de materiales del par de ruedas dentadas 10.
Además, esta diferencia entre los pasos de base normales teóricos, en particular esta diferencia entre los ángulos de engranaje normales teóricos de las ruedas dentadas 11, 12 del par de ruedas dentadas 10, puede depender igualmente del tamaño del engranaje en el que se utiliza el par de ruedas dentadas.
En una forma de realización ventajosamente perfeccionada de la invención se puede prever que las ruedas dentadas 11, 12 del par de ruedas dentadas 10 fabricadas con materiales de distinta elasticidad, se diferencien adicionalmente con respecto a sus redondeos de cabeza teóricos y/o destalonamientos de cabeza teóricos.
En el caso del par de ruedas dentadas 10 según la invención se trata de un par de ruedas dentadas de un engranaje, especialmente de un engranaje rectos o de un engranaje helicoidal o de un engranaje planetario evolvente
Para la invención es importante que una de las ruedas dentadas del par de ruedas dentadas sea de un material más elástico que una rueda que engrana en la misma, caracterizándose la rueda dentada más elástica preferiblemente por un ángulo de engranaje normal teórico más pequeño. Los módulos de paso real teóricos de las ruedas dentadas son preferiblemente idénticos.
Lista de referencias
10 Par de ruedas dentadas
11 Rueda dentada
12 Rueda dentada
13 Diente
14 Diente

Claims (12)

REIVINDICACIONES
1. Par de ruedas dentadas (10) para un engranaje, con una primera rueda dentada (11) y con una segunda rueda dentada (12) que engrana en la primera rueda dentada (11), fabricándose la primera rueda dentada (11) de un material menos elástico o menos blando que la segunda rueda dentada (12), caracterizado por que la primera rueda dentada (11) y la segunda rueda dentada (12) presentan distintos pasos de base normales teóricos.
2. Par de ruedas dentadas según la reivindicación 1, caracterizado por que la primera rueda dentada (11) presenta un paso de base normal teórico menor que el de la segunda rueda dentada (12).
3. Par de ruedas dentadas según la reivindicación 1, caracterizado por que la primera rueda dentada (11) presenta un ángulo de engranaje normal teórico mayor que el de la segunda rueda dentada (12).
4. Par de ruedas dentadas según la reivindicación 1, caracterizado por que la primera rueda dentada (11) y la segunda rueda dentada (12) presentan el mismo módulo de paso real teórico.
5. Par de ruedas dentadas es según una de las reivindicaciones 1 a 4, caracterizado por que la primera rueda dentada (11) se fabrica de un metal y la segunda rueda dentada (12) se fabrica de un plástico.
6. Par de ruedas dentadas según una de las reivindicaciones 1 a 5, caracterizado por que una diferencia entre el paso de base normal teórico de la primera rueda dentada (11) y el paso de base normal teórico de la segunda rueda dentada (12) depende de las cargas de funcionamiento del par de ruedas dentadas y/o de las temperaturas de funcionamiento del par de ruedas dentadas y/o del emparejamiento de los materiales del par de ruedas dentadas.
7. Par de ruedas dentadas según una de las reivindicaciones 3 a 6, caracterizado por que una diferencia entre el ángulo de engranaje normal teórico de la primera rueda dentada (11) y el ángulo de engranaje normal teórico de la segunda rueda dentada (12) depende de las cargas de funcionamiento del par de ruedas dentadas y/o de las temperaturas de funcionamiento del par de ruedas dentadas y/o del emparejamiento de los materiales del par de ruedas dentadas.
8. Par de ruedas dentadas según una de las reivindicaciones 1 a 7, caracterizado por que la primera rueda dentadas (11) y la segunda rueda dentada (12) se diferencian además con respecto a un redondeo de cabeza teórico y/o a un destalonamiento de cabeza teórico.
9. Par de ruedas dentadas según una de las reivindicaciones 1 a 8, caracterizado por que la primera rueda dentada (11) y/o la segunda rueda dentada (12) presentan dentados evolventes.
10. Engranaje recto con al menos un par de ruedas dentadas (10) según una de las reivindicaciones 1 a 9.
11. Engranaje helicoidal con al menos un par de ruedas dentadas (10) según una de las reivindicaciones 1 a 9.
12. Engranaje planetario con al menos un par de ruedas dentadas (10) según una de las reivindicaciones 1 a 9.
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