¿Cómo medir piñones de cadena?
Estas pautas no solo ayudan a identificar los diferentes tipos de ruedas dentadas, sino que también ofrecen información valiosa para seleccionar opciones que puedan mejorar el rendimiento y la durabilidad. Además, el reemplazo oportuno cuando es necesario es esencial para reducir el tiempo de inactividad y optimizar los ahorros de costos.
Para ayudar a identificar el tipo de rueda dentada de la cadena, estas pautas brindan recomendaciones valiosas para seleccionar opciones que puedan mejorar el rendimiento y la durabilidad. Además, garantizar el reemplazo oportuno cuando sea necesario es esencial para minimizar el tiempo de inactividad y optimizar el ahorro de costos.
Paso 1:
Tipo de cadena de rodillos y paso de cadena
Las ruedas dentadas de cadena están diseñadas para tipos de cadena específicos, cada una de las cuales se adhiere a un estándar particular. Las cadenas de rodillos se distinguen por su "paso", que indica la distancia entre el centro de un pasador de rodillo y el siguiente. El paso de cadena ANSI se mide de manera uniforme en incrementos de 1/8". Por supuesto, existen cadenas de rodillos con estándares métricos distintos a los ANSI.
Para obtener orientación sobre la medición del paso de cadena ANSI y métrico, consulte la Figura 1, seguida de una referencia a la Tabla 1 para conocer los tamaños de paso de cadena estándar ANSI y métrico.
Tabla 1. Tamaños de paso de cadena estándar ANSI y métricos
Después de establecer el paso de la cadena, es fundamental tener en cuenta la cantidad de hebras de la cadena que se utilizan en la aplicación: si se trata de una hebra simple, de hebra doble, de hebra triple, etc. La rueda dentada seleccionada debe coincidir con la configuración de la cadena; por ejemplo, una cadena de hebra doble requiere una rueda dentada de hebra doble. (Véase la figura 2 como referencia).
Tabla 2.Perfil de piñón de cadena de una o tres hebras
Paso 2:
Estilo de cubo de rueda dentada
Si bien las ruedas dentadas de cadena de rodillos vienen en numerosas configuraciones, se adhieren predominantemente a tres estilos de cubo principales:
A-Hub: Sin extensión en ninguno de los lados de las ruedas dentadas (Tipo A)
B-Hub: Extensión en un lado de las ruedas dentadas (Tipo B)
C-Hub: Extensión en ambos lados de las ruedas dentadas (Tipo C)
Para referencia visual, consulte la Figura 3.
Tabla 3.Perfil de piñón de cadena de una o tres hebras
Paso 3:
Número de dientes de la rueda dentada o diámetro de la rueda dentada
Determinar la cantidad de dientes de una rueda dentada suele ser sencillo: basta con contarlos. Sin embargo, si los dientes están desgastados o dañados, puede resultar complicado. En esos casos, puede utilizar un calibrador para medir el diámetro de la rueda dentada, lo que puede ayudar a identificarla.
Fig. 4. Dimensiones de la rueda dentada primaria
Paso 4:
Diámetro del cubo en las ruedas dentadas del cubo B y C
El diámetro exterior del cubo se denomina "diámetro del cubo", y normalmente lo proporciona el proveedor de la rueda dentada. Este diámetro se determina en función de factores como el tamaño del orificio de la rueda dentada, el chavetero utilizado y la necesidad de mantener un espesor de pared de la rueda dentada capaz de soportar las fuerzas requeridas por la aplicación. (Consulte la Figura 4 para obtener más información).
Paso 5:
LTB (Longitud a través del orificio)
"LTB" se refiere a la longitud a través del orificio, lo que significa el diámetro interior del cubo y el grado en que está mecanizado. Esta longitud debe ser suficiente para acomodar la ranura de chaveta del tamaño adecuado, lo que garantiza que pueda soportar la tensión de corte y torsión generada por el eje giratorio. (Consulte la Figura 5 para obtener una representación visual).
Fig. 5. Dimensiones de la rueda dentada primaria
Paso 6:
Tipos de orificios para piñones
El diámetro interior de la rueda dentada se refiere al diámetro interior de la rueda dentada y su método de fijación al eje.
"Calibre simple/calibre piloto" Se asocia con ruedas dentadas con buje A, buje B y buje C, en las que no se realiza ningún mecanizado especial para chaveteros o tornillos de fijación. Estas ruedas dentadas solo tienen un orificio para acomodar el diámetro del eje, por lo que a menudo requieren un mecanizado adicional antes de la instalación.
"Agujero terminado" está vinculado con ruedas dentadas de estilo B y C, donde el diámetro interior del cubo se mecaniza para adaptarse a un diámetro de eje específico. Esta configuración incluye una ranura estándar y tornillos de fijación, y CTS® proporciona dos tornillos de fijación para una mayor fuerza de sujeción. Los cubos con orificios terminados también se pueden mecanizar para cumplir con requisitos no estándar pero específicos según las necesidades de la aplicación. (Consulte la Figura 6 para ver una rueda dentada con orificio terminado estándar).
"Agujero cónico" Se refiere a un tipo especializado de diseño de orificio de rueda dentada que presenta un diámetro interior cónico. Este diseño permite un ajuste firme y seguro en un eje con un cono correspondiente, lo que garantiza una transmisión óptima de potencia y torque. Las ruedas dentadas con orificio cónico se utilizan comúnmente en aplicaciones donde la alineación precisa y la transmisión máxima de torque son fundamentales, como en maquinaria pesada, sistemas transportadores y componentes automotrices. El diseño de orificio cónico facilita la instalación y extracción a la vez que proporciona una conexión confiable y duradera entre la rueda dentada y el eje.
"Diámetro máximo del orificio" es otro término asociado con las ruedas dentadas de estilo B y C, que denota el tamaño máximo del orificio al que se puede mecanizar una rueda dentada sin comprometer la integridad estructural y al mismo tiempo acomodar una ranura estándar. Esta medida generalmente se incluye en el catálogo del proveedor.
Fig. 6. Orificio de las ruedas dentadas
Piñones de diámetro interior simple/de diámetro interior piloto
Piñones con orificio terminado
Piñones de diámetro interior cónico
Paso 7:
Dimensiones de chaveteros y ubicación de tornillos de fijación
Las ruedas dentadas se fijan normalmente al eje mediante chaveteros dimensionados según la norma ANSI y uno o más tornillos de fijación. Las normas ANSI dictan las especificaciones de los chaveteros en términos de longitud, ancho y profundidad para un diámetro de eje determinado. Consulte la figura 7 para obtener una lista parcial de las dimensiones de chaveteros más comunes. Sin embargo, si su aplicación se desvía de esta norma, deberá medir o hacer referencia al chavetero del tamaño adecuado y proporcionar esta información a su proveedor de ruedas dentadas.
Un tornillo de fijación sirve para evitar el movimiento axial de la rueda dentada, generalmente se coloca sobre la ranura de la chaveta. Esta ubicación evita que tanto la rueda dentada como la chaveta se desplacen a lo largo del eje. Para mejorar la retención de la rueda dentada,CTS®Incluye dos tornillos de fijación como práctica estándar. El segundo tornillo de fijación, ubicado a 90° de la ranura de la llave, ofrece una fuerza de sujeción adicional y reduce las fuerzas laterales sobre la llave, lo que prolonga la vida útil.
Fig. 7. Dimensión de la ranura de chaveta y tornillo de fijación
☆El tamaño del cubo puede requerir tornillos prisioneros más pequeños en algunos casos.
Paso 8:
Piñones de dientes endurecidos
Cuando la cadena se acopla con la rueda dentada, se produce un desgaste por fricción entre el diente y la cadena. Cada rotación hace que cada diente de la rueda dentada entre en contacto con la cadena. Las ruedas dentadas se fabrican habitualmente mediante estampación a partir de una placa, prensado a partir de metal en polvo o mecanizado a partir de una barra de acero. La dureza de los dientes afecta significativamente la longevidad de la rueda dentada. Las ruedas dentadas con dientes endurecidos tienen el potencial de durar tres veces más que las ruedas dentadas más blandas. Si bien esta opción mejora la durabilidad, puede cobrar un cargo adicional por ella.
Fig. 8. Piñones de cadena con dientes endurecidos
Paso 9:
Otras ruedas dentadas comunes
Piñones con buje
Las ruedas dentadas con bujes se emplean en aplicaciones con cargas de trabajo más elevadas. Las que tienen bujes cónicos pertenecen a familias como QD, Split-Taper o Taper-Lock. Los bujes QD y Split-Taper cuentan con bridas, aseguradas a la rueda dentada con pernos de anclaje grandes alrededor de la circunferencia de la brida (consulte la Fig. 9). Los bujes Taper-Lock, de función similar, incorporan una división a través del cono, lo que garantiza una sujeción segura en el eje con una serie de tornillos de fijación en el diámetro exterior del buje (paralelo al eje) (consulte la Fig. 9).Fig. 9. Piñones con bujes QD
Piñones con bujes QD
Bujes QD
Piñones partidos de acero
Estas ruedas dentadas (que se muestran en la Fig. 10) están cortadas completamente a través del diámetro para facilitar su instalación y extracción. Se mantienen unidas mediante pernos a cada lado del cubo y, por lo general, este estilo está disponible en tamaños de paso de cadena que van desde 40 a 240 y diámetros de orificio de 3/4” a 6”, según el paso de cadena seleccionado.Fig. 10. Piñones con bujes partidos
Piñones dobles simples
Estas ruedas dentadas (como se muestra en la figura 11) se utilizan en situaciones en las que varios elementos funcionan con un eje de transmisión común y presentan un espaciado más amplio entre las placas de las ruedas dentadas, lo que permite que dos hebras de cadena independientes se enganchen sin entrar en contacto entre sí. Con este diseño, cada hebra de cadena puede salir en diferentes direcciones: una hacia el techo y la otra paralela al piso.Fig. 11. Piñones dobles para dos cadenas simples
Piñones tensores y tensores de cadena
Estos componentes se utilizan en aplicaciones en las que la cadena de transmisión puede experimentar holgura debido a tramos largos, ejes de transmisión no ajustables u obstrucciones. Evitan el latigazo de la cadena y garantizan una distribución uniforme de la carga. Además, se pueden utilizar en aplicaciones en las que la dirección de la cadena de transmisión se puede invertir, con la rueda dentada tensora montada fuera de la cadena para evitar el latigazo. La figura 12 ilustra una rueda dentada tensora con cojinetes de bolas y un buje de bronce como referencia.
Fig. 12. Piñones tensores con cojinete de bolas
Piñón de cadena ANSI
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