Que engrenaxes debo usar na miña caixa de cambios?

Engrenaxes cilíndricas, engrenaxes cónicas ou engrenaxes sen fin: o deseño é adecuado para a caixa de cambios.

As opcións de engrenaxe candodeseño dunha caixa de cambiosestán determinadas principalmente pola orientación dos eixes de entrada e saída.Engrenaxe rectoé a selección adecuada para caixas de cambios en liña eengrenaxe cónicaouengrenaxe de vermeson as opcións adecuadas para caixas de cambios en ángulo recto.

Ao construír unha caixa de cambios en liña recta, o deseño é tal que varios pares deengrenaxes cilíndricasestán apilados co eixe de saída dun par de engrenaxes sendo o eixe de entrada do seguinte par. Isto permite que as velocidades de calquera relación e rotación do eixe de saída estean na mesma dirección que a dirección de entrada da caixa de cambios, ou pode ser oposta a ela. Para manter a rotación na mesma dirección, o número de pares de engrenaxes rectos debe ser par. Se o desexo é que a rotación do eixe de saída sexa oposta á rotación do eixe de entrada inicial, entón é necesario un número impar de pares de engrenaxes cilíndricas. Aínda que se poden desenvolver relacións moi específicas e únicas usando pares de engrenaxes cilíndricas en liña, os efectos da acumulación de par limitarán o deseño final.

Ao deseñar caixas de cambios en ángulo recto, a decisión sobre as opcións de engrenaxes limítase a engrenaxes cónicas e engrenaxes sen fin. Como se indica no nome, estas caixas de cambios teñen eixes de entrada e saída que están fixados a 90 graos entre si. Para caixas de cambios construídas con engrenaxes cónicas, a entrada e a saídaeixesse cruzará. Para este deseño, prefírense as engrenaxes cónicas en espiral sobre as engrenaxes cónicas rectas porque as engrenaxes cónicas en espiral teñen unha maior capacidade de carga e son máis silenciosas no seu funcionamento.

Para as caixas de cambios cónicos, o eixe de entrada normalmente alimentará o piñón cónico e a engrenaxe alimenta o eixe de saída. O sentido de xiro dos eixes de entrada e de saída será sempre oposto. O rango de relacións de velocidade nas caixas de cambios cónicos varía dun mínimo de 1:1 a un máximo de 6:1 debido ás limitacións do deseño de engrenaxes cónicas en espiral. Polo tanto, prefírese o engrenaxe de tornillo sin fin cando se requiren relacións de redución elevadas. As caixas de cambios de tornillo sen fin sempre terán eixes de entrada e saída que non se cruzan. Os engrenaxes de tornillo sin fin permiten unha saída de torque moi elevada; con todo,as engrenaxes de tornillo sin fin son menos eficientes que as engrenaxes cónicasdebido ao movemento de deslizamento entre osengrenaxe de vermee roda de verme, o que resulta en fricción e xeración de calor.Engrenaxes cónicas en espiralteñen unha maior capacidade de carga que as engrenaxes de tornillo sin fin. Isto débese a que os engrenaxes cónicos en espiral teñen máis área de contacto entre os dentes, o que distribúe a carga de forma máis uniforme. Ademais, as engrenaxes cónicas en espiral son máis silenciosas que as engrenaxes sen fin debido á súa acción de engranaxe máis suave. A dirección de rotación do eixe de saída para unha caixa de cambios sen fin será a mesma que a dirección de rotación do eixe de entrada, se as engrenaxes sen fin se producen cun cable dereito. Se o engrenaxe sen fin se produce cun cable esquerdo, entón a dirección de rotación do eixe de saída será oposta á dirección de rotación do eixe de entrada.