Projeto de dente helicoidal: uma maneira inovadora de melhorar a capacidade de carga dos redutores

1. Princípios e características básicas do projeto de dentes helicoidais
Como o nome sugere, a superfície dentária dos dentes helicoidais não é perpendicular ao eixo, mas inclinada em um certo ângulo. Esse design é inspirado na dupla busca pela eficiência da transmissão e capacidade de suportar de carga. O projeto da forma do dente dos dentes helicoidais faz com que a malha entre os dentes adjacentes não seja mais um contato simples de ponto ou contato da linha, mas um contato de superfície mais complexo e, à medida que a engrenagem gira, o ponto de contato se moverá gradualmente ao longo da superfície do dente, formando um efeito de contato rolante. Esse projeto não apenas aumenta a área de contato real da superfície do dente, mas também dispersa efetivamente a carga através do contato do rolamento, reduzindo a pressão por unidade de área, melhorando significativamente a capacidade de carga do redutor.

2. Análise comparativa do projeto de dentes helicoida
Comparados com o design tradicional dos dentes do esporão, os dentes helicoidais mostram vantagens significativas em muitos aspectos. Primeiro, em termos de capacidade de carga, as características de contato de dentes helicoidais tornam a distribuição de carga mais uniforme, evitando o desgaste da superfície dentária ou a fratura causada pela sobrecarga local, para que possa suportar cargas maiores. Em segundo lugar, o design de dentes helicoidais ajuda a reduzir a vibração e o ruído. Como o processo de malha dos dentes helicoidais é mais suave, o impacto e a vibração são reduzidos, fazendo com que o redutor funcione mais suavemente e o nível de ruído reduziu significativamente. Além disso, o projeto dos dentes helicoidais também melhora a eficiência da transmissão. Devido ao aumento da área de contato e às características do contato rolante, a perda de atrito é reduzida e a eficiência da transferência de energia é aprimorada.

3. Melhoria da força da raiz do dente pelo projeto de dente helicoidal
O design do chanfro não apenas otimiza o estado de contato da superfície do dente, mas também aumenta a força da raiz do dente até certo ponto. No projeto de dente reto, a raiz do dente é uma área -chave de concentração de tensão e é suscetível a grande tensão de flexão, resultando em fratura por fadiga. O projeto de dente helicoidal altera a direção da força da raiz do dente, tornando a distribuição de tensão mais uniforme e reduzindo o fenômeno da concentração de tensão. Ao mesmo tempo, o ângulo de inclinação do dente helicoidal ajuda a converter parte da carga em força axial, reduzir a tensão de flexão da raiz do dente, melhorando assim a resistência à fadiga da raiz do dente e aumentando ainda mais a capacidade geral de carga do redutor.

4. Aplicação e desafios do projeto de dentes helicoidais
Devido ao seu excelente desempenho, o projeto dos dentes helicoidais tem sido amplamente utilizado em máquinas pesadas, aeroespacial, geração de energia eólica e outros campos com requisitos de alta carga e alta precisão. No entanto, o design e a fabricação de dentes helicoidais também enfrentam certos desafios. Por um lado, a usinagem de precisão de engrenagens helicoidais requer máquinas-ferramentas de alta precisão e fluxos complexos de processo, o que aumenta os custos de produção. Por outro lado, o ajuste e a manutenção de engrenagens helicoidais são relativamente complexas, exigindo um nível mais alto de habilidades e conhecimentos técnicos. Portanto, em aplicações práticas, é necessário considerar de maneira abrangente a relação custo-benefício, dificuldade técnica e condições de trabalho específicas para selecionar razoavelmente projetos de engrenagens helicoidais ou retas.