Los anillos de tolerancia son anillos con resortes radiales que se ajustan a presión entre dos componentes acoplados para actuar como sujetadores de fricción. [1] Son cuñas flexibles diseñadas para unir dos piezas cilíndricas. [2] Las protuberancias en forma de onda que recorren la circunferencia del anillo generan una fuerza de retención para proporcionar un ajuste óptimo entre los dos componentes acoplados sin necesidad de adhesivo ni fuerza de montaje excesiva, lo que simplifica el proceso para los fabricantes. [3] Permiten cualquier desalineación causada por expansión térmica o vibración excesiva. [1]Los anillos de tolerancia se pueden usar como soportes de rodamientos y como un medio para tratar la transferencia de par, la protección contra sobrecarga de par y el deslizamiento axial entre los componentes acoplados. [1] [4] A menudo se utilizan para aislar vibraciones indeseables en motores y motores eléctricos, para el funcionamiento silencioso de mecanismos en vehículos de pasajeros y electrodomésticos, donde la reducción del ruido se ha convertido en una tendencia importante en los últimos años. [3] [4] Se pueden hacer modificaciones a los anillos de tolerancia para ajustar la rigidez dinámica y, por lo tanto, las frecuencias que se pueden aislar . [4]
Los anillos de tolerancia se pueden usar para eliminar el ruido por completo, simplemente dejando espacio libre entre los componentes de acoplamiento, lo que de otro modo podría provocar vibraciones en el sistema ya que las piezas no están completamente restringidas. [3]
Los anillos de tolerancia se utilizan en una serie de mecanismos en todo el tren motriz y los sistemas de dirección del automóvil, así como en el interior y el exterior del automóvil. [5] Sus capacidades de sobrecarga y limitación de par permiten que se utilicen como dispositivos de embrague simples en varias aplicaciones, como el motor automático del portón trasero [6] y la columna de dirección plegable. También los utilizan los fabricantes de automóviles para montar rodamientos en bisagras y engranajes en el tren de potencia. [5]
Sus propiedades de peso ligero también han hecho que los anillos de tolerancia sean atractivos para los fabricantes de automóviles, ya que buscan mejorar el rendimiento del automóvil [5] mientras cumplen con los requisitos gubernamentales para la reducción de las emisiones de carbono. En la Unión Europea, la Comisión Europea introdujo regulaciones sobre las emisiones de los automóviles , restringiendo la cantidad de emisiones de dióxido de carbono (CO 2 ) que un automóvil puede emitir. [7] Desde 2015, la legislación de la UE exige que los automóviles nuevos no emitan más de 130 gramos por kilómetro de dióxido de carbono (CO 2). Si se supera ese límite, los fabricantes pueden enfrentarse a multas. A partir de 2021, el nuevo objetivo de emisiones obligatorio será un promedio de flota de 95 gramos por kilómetro. [8] China está comenzando a introducir legislación para crear un Estándar Nacional, basado en las regulaciones de reducción de emisiones de carbono que ya están vigentes en Europa . [9] [10] La Agencia de Protección Ambiental de EE . UU . (EPA) exige a las empresas automotrices que promedien las emisiones de dióxido de carbono (CO 2 ) del tubo de escape en 101 gramos por kilómetro (163 gramos/milla) para el modelo del año 2025. [11] [12]Estas regulaciones requieren que los fabricantes de automóviles reduzcan el peso de sus motores y vehículos para mejorar la eficiencia del combustible. [5] Según las estimaciones de la EPA, cada 10 por ciento de reducción en la masa del automóvil reduce el uso de combustible entre un 5 y un 10 por ciento. [13]
En la mayoría de los sistemas de dirección asistida eléctrica (EPS) modernos, la carcasa del motor es una parte de la fundición de la cremallera que generalmente está hecha de materiales livianos, como aleaciones de aluminio. [14] Tradicionalmente, los estatores se ajustan a presión en la carcasa. Se pueden usar anillos de tolerancia en lugar del ajuste a presión . Con sus salientes en forma de onda, los anillos de tolerancia generan una fuerza de retención cuando se comprimen entre la carcasa y el estator . Estas protuberancias actúan como resortes y permiten que los componentes acoplados se expandan y contraigan a diferentes velocidades mientras siguen brindando la fuerza de retención requerida. [15]
Los anillos de tolerancia también aseguran que haya un puente térmico constante entre el estator y la carcasa, lo que permite disipar el calor del estator. Las temperaturas de funcionamiento más frías dan como resultado una mayor eficiencia y una mayor vida útil del motor. [dieciséis]