Un acoplamiento de engranajes es un acoplamiento de compensación móvil rígido , que consta de mitades de acoplamiento con coronas dentadas externas y una jaula dividida con dos coronas dentadas internas. Estos dispositivos están diseñados para transmitir par entre dos ejes cuyos ejes no son colineales . En otras palabras, el acoplamiento de engranajes compensa el desplazamiento axial, radial y angular de los ejes. Esto se logra debido al hecho de que su engranaje está hecho con un juego lateral garantizado y con la posibilidad de desplazamiento axial libre de los dientes coincidentes, y los dientes en sí tienen forma de barril con una superficie exterior esférica. La compensación de las desviaciones de la alineación de los ejes se acompaña del deslizamiento de los dientes.
Los acoplamientos de engranajes realizan la misma función que una transmisión . La capacidad de compensar el desplazamiento angular en los acoplamientos de engranajes suele estar limitada a 4-5°. Al mismo tiempo, la transmisión por cardán es capaz de compensar grandes desplazamientos angulares. Hay un tipo de acoplamientos de engranajes diseñados para conectar dos ejes nominalmente coaxiales. Dichos acoplamientos pueden compensar pequeñas desviaciones de la alineación, como errores en la instalación de ejes, desplazamientos durante la operación. Para tales acoplamientos, la capacidad angular de compensación está limitada por el valor Δα = 0,25 ... 0,5°.
Los acoplamientos de engranajes son capaces de transmitir más par por unidad de volumen del acoplamiento que las transmisiones cardánicas, pero las transmisiones cardánicas generan menos vibraciones. El valor limitado del momento transmitido por unidad de volumen de la línea de transmisión es una consecuencia del área de sección transversal limitada de la línea de transmisión.
Capacidad de compensación de acoplamientos de engranajes en desplazamientos lineales: Δ o = 3…4 mm; Δr = 1,5…2 mm.
Las especificaciones para acoplamientos de engranajes para algunas aplicaciones están estandarizadas. Por lo tanto, en los países de la CEI para acoplamientos generales de construcción de maquinaria destinados a conectar ejes horizontales coaxiales con desplazamientos angulares, radiales y axiales al transmitir un par de 1000 a 63000 N•m, se utilizan los siguientes: GOST 5006-94, GOST R 50895- 96 (Rusia), DSTU 2742-94 (Ucrania).
La práctica de operar acoplamientos de engranajes ha establecido que el desgaste de los dientes es la razón principal de su falla.
Los detalles de los acoplamientos de engranajes están hechos de acero al carbono grados 40, 45L, 50 o 40X. Para aumentar la resistencia al desgaste, los dientes de las mitades del acoplamiento se tratan con calor a una dureza de al menos 45 Rockwell , los dientes de la jaula tienen al menos 40 Rockwell y el acoplamiento se llena con aceite de alta viscosidad . Los acoplamientos de baja velocidad se fabrican con una dureza de dientes de Η ≤ 350 según Brinell .
Los acoplamientos de engranajes deben proporcionar una vida útil del 90% de al menos 17.000 horas.
| Mecanismos | |
|---|---|
| Rotacional | |
| Rectilíneo | |
| ...aproximadamente | |
| traslacional | Paralelogramo |
| movimiento compuesto | |