Engranajes de plástico para juguetes

Tipos de engranajes de plástico para juguetes

Los engranajes, que son ruedas con dientes, constituyen una parte esencial de las máquinas y los mecanismos. Los engranajes de plástico para juguetes sirven como un sustituto de bajo coste para los engranajes metálicos y son opciones más seguras y ligeras. Los juguetes que utilizan engranajes de plástico incluyen juguetes de cuerda, trenes, robots y relojes, por nombrar algunos.

Las ideas para nuevos juguetes con engranajes de plástico pueden ser infinitas, especialmente si se comprende los diferentes tipos de engranajes y sus funciones. Consulte la tabla a continuación para ver los tipos más comunes de engranajes de plástico para juguetes.

• Engranaje recto: Los engranajes rectos son engranajes rectos alineados a lo largo de un eje. Los dientes de diferentes engranajes rectos pueden interconectarse entre sí. Cuando uno gira, el otro también gira. La interconexión de los engranajes rectos permite la distribución equitativa de la potencia. Permitir un mayor par es una de las principales razones por las que los engranajes rectos suelen formar la columna vertebral de los sistemas de engranajes.
• Engranaje cónico: Un cambio en la dirección del eje es posible mediante el uso de engranajes cónicos. Generalmente se interconectan en ángulos rectos. La transferencia de energía entre ejes es una razón principal por la que los engranajes cónicos se utilizan bajo el capó de máquinas complejas.
• Engranajes helicoidales: Los engranajes helicoidales tienen dientes dispuestos en un patrón en ángulo. Se parecen a los engranajes rectos pero tienen diámetros más grandes. Los engranajes helicoidales pueden soportar cargas más altas y funcionan de manera más eficiente y silenciosa que los engranajes rectos. La eficiencia es una de las razones por las que los engranajes helicoidales se utilizan en máquinas donde se debe minimizar el ruido y la fricción.
• Engranajes sinfín y ruedas sinfín: Los engranajes sinfín constan de un eje en forma de tornillo conocido como sinfín y la rueda sinfín que se asemeja a un engranaje recto. Los engranajes sinfín se utilizan para proporcionar altas reducciones entre ejes que son perpendiculares entre sí. Su diseño único les permite proporcionar bloqueos para evitar el accionamiento inverso. Los bloqueos son una medida de seguridad esencial para juguetes como grúas y dispositivos de atornillado.
• Cremallera y piñón: La cremallera y el piñón consisten en engranajes que permiten convertir el movimiento de rotación en movimiento lineal y viceversa. Se utilizan comúnmente en los mecanismos de dirección de los automóviles. Un fabricante de juguetes puede utilizarlos en un tren de juguete para cambiar la dirección del movimiento.

Especificación y mantenimiento

Las especificaciones que se deben tener en cuenta al comprar engranajes de plástico para juguetes incluyen el tamaño, el paso, el módulo, los dientes, el ángulo de presión, la resistencia a la flexión y los materiales, entre otros.

• Tamaño: Esto se refiere a las dimensiones del engranaje, que incluyen la altura y el diámetro. El tamaño suele estar determinado por la aplicación del engranaje. El engranaje debe encajar perfectamente para engranar bien con otras piezas.
• Paso: Esto se refiere a la distancia entre los centros de dos dientes adyacentes. Se utiliza para determinar el tamaño y el espaciamiento de los dientes. Los pasos suelen utilizarse para determinar qué tan bien engranará el engranaje con otros engranajes. Si el paso es inconsistente, habrá huecos o superposiciones entre los engranajes.
• Módulo: Esta es la razón entre el diámetro de paso del engranaje y el número de dientes. El módulo se relaciona con el tamaño y el espaciamiento de los dientes. Determina el tamaño del engranaje y es lo contrario del paso, es decir, cuanto mayor es el módulo, mayor es el engranaje y los dientes.
• Ángulo de presión: Esto se refiere al ángulo entre la línea de acción y la tangente del círculo de paso. Los engranajes de plástico tienen diferentes ángulos de presión, normalmente 20 grados o 14.5 grados. El ángulo de presión afecta la forma en que las fuerzas se transfieren entre los engranajes que engranan.
• Resistencia a la flexión: Esta es la capacidad de los dientes del engranaje para resistir las tensiones de flexión cuando se aplican cargas. Los engranajes de juguete suelen estar hechos con materiales que tienen la mayor resistencia a la flexión. Esto asegura que los engranajes no se rompan o se doblen fácilmente, especialmente en condiciones difíciles.
• Materiales: Los engranajes se pueden fabricar con varios materiales plásticos dependiendo de la resistencia, la durabilidad y las características deseadas. Los materiales comunes incluyen nylon, PP y POM.

Mantenimiento:

Si bien los engranajes de plástico en los juguetes no requieren tanto mantenimiento como los engranajes metálicos, hay algunas cosas que se pueden hacer para prolongar su vida útil. Mantenerlos limpios es una de las formas más fáciles de mantener los engranajes de plástico para juguetes en buen estado. Sacar la suciedad y las partículas de polvo ayuda a eliminar los residuos que pueden provocar daños o abrasiones con el tiempo.

La lubricación ocasional también puede prolongar la resistencia y la eficiencia de los engranajes de plástico. La lubricación reduce la fricción entre las partes móviles, lo que ayuda a prevenir el desgaste prematuro. También evita los ruidos chirriantes que resultan del roce constante del plástico contra el plástico. Las personas que buscan prolongar la vida útil de su engranaje de plástico para juguetes pueden usar una cantidad mínima de grasa o aceite. Sin embargo, se debe tener cuidado y asegurarse de aplicarlo solo en áreas donde hay movimiento constante.

También es importante inspeccionar los engranajes de plástico para detectar cualquier signo de daño o grietas que puedan ocurrir con el tiempo. Una vez dañados, pueden romperse o atascarse fácilmente, afectando el movimiento de los juguetes. Si están dañados, se deben reemplazar las piezas en lugar de repararlas, ya que esto puede plantear problemas de seguridad para los niños usuarios.

Escenarios de uso de engranajes de plástico para juguetes

Los engranajes de plástico para juguetes se utilizan en diferentes juguetes como trenes, relojes, robots andantes y juguetes de cuerda. Estas son algunas aplicaciones comunes de los engranajes de plástico en los juguetes:

• Transferencia de movimiento:

  Los engranajes de plástico ayudan a transferir movimiento y rotar diferentes partes de un juguete. Por ejemplo, en un tren de juguete, un engranaje del eje puede engranar con un engranaje de accionamiento para ayudar a que las ruedas giren. Esto permite que el juguete se mueva hacia adelante o hacia atrás.

• Variación de velocidad:

  La modificación de la velocidad es otra aplicación común de los engranajes de plástico en los juguetes. En un robot andante de juguete, el motor podría estar conectado a un engranaje de accionamiento que tiene un diámetro grande. El engranaje de accionamiento luego engranará con un engranaje del eje de menor diámetro conectado a la pierna del robot. Dado que el engranaje de accionamiento tiene un diámetro mayor que el engranaje del eje, el robot se moverá lentamente pero con mucha energía.

• Mecanismo de cuerda:

  Una aplicación común de los engranajes de plástico en los juguetes es ayudar a los mecanismos de cuerda. La acción de cuerda hace que el juguete se mueva de forma autónoma durante un tiempo. Ejemplos de juguetes que utilizan esta aplicación son los coches y animales de cuerda. En un juguete de cuerda, una llave conectada a un engranaje de accionamiento gira en sentido horario. El engranaje de accionamiento luego engranará con otro engranaje que almacena energía en un resorte. Cuando el resorte se libera, se desenrolla y acciona el juguete durante una duración específica.

• Producción de sonido:

  Algunos engranajes de plástico en los juguetes engranan con los trinquetes para producir sonido. Por ejemplo, en una caja de cambios de juguete que hace ruido, un engranaje del motor puede engranar con un engranaje del tambor. El engranaje del motor gira a alta velocidad, transfiriendo movimiento al engranaje del tambor. Luego, un trinquete accionado por un resorte golpea el tambor. Esto puede producir ruido en forma de sonido de tambor.

• Interacciones:

  Permutar movimientos entre diferentes componentes es una aplicación común de los engranajes de plástico en los juguetes interactivos. En un coche de juguete con un mecanismo de luz, cuando el coche gira, un piñón conectado al eje también gira. El piñón luego engranará con un engranaje más grande conectado a la luz. A medida que el engranaje más grande gira, enciende la luz.

Cómo elegir engranajes de plástico para juguetes

Los siguientes consejos serán útiles al seleccionar engranajes de plástico para juguetes para diferentes aplicaciones.

• Tamaño y forma

  Generalmente, los tamaños de los engranajes variarán según el diseño y la aplicación del juguete. Asegúrese de elegir engranajes de plástico para juguetes que encajen correctamente en el juguete. Si reemplaza un engranaje, tome medidas para encontrar un engranaje que coincida. En caso de juguetes personalizados, asóciese con un fabricante que pueda producir engranajes en los tamaños preferidos.

• Material

  Como se describió anteriormente, los engranajes de plástico para juguetes pueden desgastarse rápidamente debido a la alta fricción. Seleccione un engranaje hecho de material plástico duradero como nylon, acetal o poliéster. Para juguetes que estarán expuestos a productos químicos agresivos, temperatura o rayos UV, opte por engranajes hechos con materiales que puedan resistir tales condiciones.

• Diseño del diente

  Elija el diseño de diente adecuado para la función del juguete. Si bien la mayoría de los juguetes utilizan engranajes rectos, otros pueden requerir engranajes helicoidales para un funcionamiento más suave y silencioso. Los juguetes que están expuestos a la humedad o la suciedad se beneficiarán de los sellos y las cremalleras diseñados para repeler el polvo y el agua.

• Capacidad de carga

  La capacidad de carga es el peso máximo que puede soportar un engranaje sin romperse. La capacidad de carga suele estar relacionada con el material, el tamaño y el diseño del diente. Seleccione engranajes de plástico para juguetes que puedan manejar el peso y la fuerza sin desgastarse rápidamente. Si el engranaje está bajo mucha presión, opte por uno hecho de plástico reforzado.

• Personalización

  Algunos juguetes requieren engranajes únicos para lograr funciones específicas. Si se trata de estos juguetes, es mejor encontrar un proveedor que pueda proporcionar engranajes de plástico para juguetes que se pueden personalizar para adaptarse a aplicaciones específicas. También considere asociarse con un fabricante de engranajes que pueda diseñar y desarrollar un engranaje basado en especificaciones únicas.

Preguntas frecuentes

P1: ¿Cómo se fabrican los engranajes de plástico?

A1: Los fabricantes de engranajes de plástico para juguetes suelen comenzar diseñando los engranajes utilizando software de diseño asistido por computadora. El siguiente paso es hacer un prototipo, que luego se probará para garantizar que funcione bien. Una vez satisfecho con el prototipo, el material se calienta hasta que se derrite y luego se inyecta en el molde. El engranaje enfriado se retira del molde y se ensambla en el juguete final o se almacena para su uso posterior.

P2: ¿Cuánto duran los engranajes de plástico?

A2: Los engranajes de plástico son propensos al desgaste con el tiempo, especialmente cuando se usan con frecuencia. Por lo general, pueden durar entre tres y cinco años, dependiendo de la marca y el material.

P3: ¿Los engranajes de plástico se desgastan?

A3: Los engranajes de plástico pueden desgastarse, especialmente si el juguete o el equipo en el que se utilizan se utilizan con regularidad o se someten a un uso intensivo. Además, los engranajes de plástico de baja calidad tienen más probabilidades de desgastarse.

P4: ¿Se pueden lubricar los engranajes de plástico?

A4: Aunque no necesitan lubricación, los engranajes de plástico para juguetes se pueden lubricar con lubricante seco si son ruidosos o se mueven con rigidez. Es importante ser muy selectivo con el lubricante utilizado para que el engranaje no se dañe.

P5: ¿Cuáles son algunas ventajas de los engranajes de plástico?

A5: Los engranajes de plástico tienen muchos beneficios. Por lo general, son de bajo coste y ligeros, por lo que son una opción adecuada para juguetes. También son más silenciosos al girar uno contra otro en comparación con los engranajes metálicos. Además, pueden deslizarse fácilmente y, por lo tanto, es menos probable que requieran lubricación adicional.