¿Cómo evitar el ruido durante el funcionamiento de las cajas de engranajes?

El auge de la Industria 4.0 está ayudando a las fábricas y a los fabricantes a mejorar la eficiencia de producción y acelerar la transformación hacia la automatización y la fabricación inteligente, al tiempo que aumenta la demanda de soluciones robóticas. También se ha incrementado la demanda de componentes de transmisión, como motores y cajas de engranajes, en sectores como los vehículos eléctricos, los brazos robóticos industriales, los equipos médicos, la industria armamentística, las energías renovables y otras industrias. Tomemos como ejemplo los vehículos eléctricos. Los motores eléctricos, que funcionan de manera casi silenciosa, sustituyen a los motores de combustión interna, por lo que el ruido generado por el engrane de los engranajes en el sistema de transmisión se convierte en una de las principales fuentes de ruido. Para reducir el ruido de los engranajes a altas velocidades, es necesario mejorar considerablemente la precisión del mecanizado de los engranajes. Las cajas de engranajes y los reductores de velocidad son componentes fundamentales de los sistemas de transmisión mecánica; por ello, el uso de engranajes de alta calidad y la reducción del ruido durante el funcionamiento son aspectos esenciales para garantizar su rendimiento.

¿Qué provoca el ruido en una caja de engranajes?

El ruido de una caja de engranajes o de un reductor de velocidad puede deberse a la fricción, las vibraciones y los impactos entre los engranajes, especialmente cuando el equipo funciona a altas velocidades y bajo cargas elevadas. Además, si durante el diseño, la fabricación o el montaje no se alcanza la precisión requerida, o si el juego entre los dientes (backlash) es excesivo, pueden producirse ruidos y vibraciones durante el funcionamiento. Después de un periodo prolongado de operación, el ruido también puede deberse al desgaste de las superficies de los engranajes, daños en los rodamientos o una lubricación insuficiente.

¿Cómo evitar o reducir el ruido?

Los factores que provocan ruido o vibraciones en una caja de engranajes pueden estar relacionados con el diseño, la fabricación, el montaje u otros componentes. Sin embargo, los engranajes son una de las principales fuentes de ruido durante el funcionamiento. Reducir el ruido para mantener un funcionamiento estable y garantizar la fiabilidad es fundamental para la calidad de una caja de engranajes. Por ello, durante el diseño, la fabricación y el montaje del sistema de engranajes deben tenerse en cuenta los siguientes aspectos:

1. Elegir engranajes de alta precisión
   Reducir el error de paso y mejorar la precisión de los engranajes ayuda a disminuir el ruido durante el funcionamiento.
2. Utilizar engranajes con un acabado superficial adecuado
   El rectificado de los engranajes mejora la precisión y el acabado de la superficie de los dientes. Asimismo, un proceso de rodaje adecuado puede contribuir a reducir el ruido durante el funcionamiento.
3. Garantizar un contacto adecuado entre las superficies de los dientes
   Una correcta modificación o corrección del perfil de los dientes ayuda a evitar impactos y cargas irregulares sobre las superficies dentadas.
4. Mantener un juego adecuado entre los dientes
   Cuanto mayor sea el juego entre los dientes, mayor puede ser el impacto producido cuando los engranajes engranan. Un juego adecuadamente controlado ayuda a reducir el ruido sin comprometer el funcionamiento del engranaje.
5. Aumentar la relación de contacto
   Una mayor relación de contacto y un mayor grado de solapamiento pueden reducir el ruido durante el funcionamiento. Por ello, los engranajes helicoidales, que presentan una mayor relación de contacto, suelen funcionar de manera más silenciosa que los engranajes rectos.
6. Aumentar la rigidez
   Aumentar la rigidez de los engranajes, la carcasa, la corona dentada y los ejes puede ayudar a reducir las vibraciones y el ruido durante el funcionamiento.
7. Utilizar materiales con una alta capacidad de amortiguación de vibraciones
   Los materiales con una mayor capacidad de amortiguación pueden ayudar a reducir las vibraciones y el ruido. Por ejemplo, los engranajes de hierro fundido pueden ofrecer una mejor capacidad de amortiguación que los engranajes de acero.
8. Utilizar una lubricación adecuada
   Una lubricación adecuada es esencial para el funcionamiento de una caja de engranajes. El lubricante debe seleccionarse de acuerdo con las condiciones de funcionamiento y los requisitos de la aplicación. En determinadas condiciones, los lubricantes de mayor viscosidad pueden ayudar a reducir el ruido.
9. Reducir la velocidad y la carga cuando sea necesario
   Una menor velocidad de funcionamiento y una carga más baja pueden contribuir a reducir el nivel de ruido generado durante el funcionamiento.

 

¿Qué hace Sesame para evitar o reducir el ruido de los engranajes?

Para ofrecer productos de alta calidad y fiabilidad y ganarnos la confianza de nuestros clientes, inspeccionamos cuidadosamente las piezas y los componentes durante el proceso de montaje. Cada etapa del proceso está orientada a garantizar que nuestros productos puedan instalarse y utilizarse correctamente después de la entrega. Las piezas y los componentes se mecanizan utilizando máquinas herramienta avanzadas para garantizar una fabricación consistente y de alta calidad. También utilizamos lubricantes de alta calidad y en la cantidad adecuada para optimizar el rendimiento de las cajas de engranajes. Además, medimos y registramos el ruido durante el funcionamiento mediante instrumentos especializados para verificar que cada producto cumpla con los requisitos establecidos. Si se detecta cualquier anomalía, la caja de engranajes se desmonta, se inspecciona, se vuelve a montar y se somete nuevamente a pruebas hasta que cumple con los estándares establecidos.

¿Cómo garantiza Sesame la calidad de sus cajas de engranajes?

Hemos establecido un estándar de ruido durante el funcionamiento para cada producto y contamos con varias salas de pruebas especialmente diseñadas para realizar las mediciones. Estas salas incorporan múltiples capas de materiales fonoabsorbentes y de aislamiento acústico para minimizar las interferencias externas durante las pruebas. El nivel de ruido de funcionamiento de las cajas de engranajes se mide mediante instrumentos especializados y los resultados se registran para su evaluación. Los operadores deben realizar las pruebas siguiendo procedimientos operativos estandarizados, garantizando que cada producto sea evaluado bajo condiciones de prueba consistentes.

Conclusión

Existen numerosos factores que pueden afectar al ruido generado durante el funcionamiento de una caja de engranajes o un reductor de velocidad, entre ellos el material de los engranajes, la precisión del mecanizado, la relación de contacto entre los engranajes, el juego (backlash), la geometría de los dientes, el acabado de sus superficies y las condiciones de funcionamiento. En general, los engranajes de mayor precisión pueden ayudar a reducir el ruido durante el funcionamiento. Por ello, la precisión de los engranajes debe considerarse cuidadosamente en todas las etapas, desde el diseño y la fabricación hasta el montaje final. Las cajas de engranajes y los reductores de velocidad de SESAME se diseñan rigurosamente, se someten a pruebas repetidas y se fabrican bajo estrictos controles de calidad para ofrecer soluciones fiables y adecuadas a las necesidades de cada aplicación.