Engranes y Tren de engranajes

INSTITUTO POLITÉCNICO NACIONAL

ESCUELA SUPERIRO DE INGENEIRIA MECANICA Y ELECTRICA

UNIDAD CULHUACAN

Profesor:

Ing. Salinas Arroyo Víctor Manuel

Materia:

Mecanismos

Alumno:

Quintos Flores Edgar Daniel

Grupo:

6MV1

Trabajo:

Engranes y Tren de engranajes

ENGRANAJES

-Los Engranajes

Se emplean comúnmente para transmitir fuerza de una flecha que gira a otra. En comparación con la transmisión por fricción o bandas, se diferencian en que se adaptan especialmente donde se requiere una relación exacta de velocidad, o donde la relación entre los miembros motriz y movido accionado deben de conservar una relación definida de fase.

Como la acción enclavada de los dientes logra una transmisión positiva, y no se depende de la fricción para evitar el resbalamiento, la fuerza necesaria para mantener los engranes en que una transmisión equivalente de fricción. Esta da por resultado menores presiones en los puntos de apoyo, menor desgaste en las superficies de los cojinetes, y una mayor eficiencia.

Superficie primitiva

La superficie primitiva de los engranes se define como una superficie imaginaria que gira conjuntamente con otra, sin resbalamientos, semejante a los cuerpos circulares con rodamiento friccional. Para cualquier tipo de engranaje se debe conocer la forma y dimensión de la superficie primitiva antes de que se puedan diseñar los dientes apropiados.

[pic 1]

La Figura 1 muestra la superficie primitiva circunferencial para un engrane.

Elementos del diente

El diente de un engrane se puede considerar compuesto de superficies cursadas por una línea que se mueve a través del espacio. No siempre la línea es una recta o ni siquiera de forma regular. Estas superficies generatrices en cualquiera de sus posiciones consecutivas son conocidas como los puntos correspondientes, sobre secciones del diente consideradas perpendiculares a la superficie primitiva. En la Figura 1 se muestran los elementos del diente de un engrane, que son líneas rectas paralelas unas a las otras.

Las superficies primitivas de engranes correspondientes pueden tener cualquiera de las dos (a) contacto con rodamiento puro o (b) contacto con deslizamiento. Este hecho es importante, en vista de que determina si los dientes tienen o no deslizamiento relativo sobre los elementos del diente. Cuando suceda este tipo de acción en deslizamiento, ocurren ciertas limitaciones sobre la forma de los elementos.

Las ruedas dentadas son ilustraciones de pares superiores, porque se obtiene únicamente contacto en una línea o un punto.

-Clasificación de los engranes.

Los engranes se pueden clasificar de acuerdo con la posición relativa de los ejes de revolución.

Los ejes pueden ser (a) paralelos, (b) que se intersectan, (c) que no se intersecta ni son paralelos.

1. Engranes para conectar flechas paralelas. Aquí podremos emplear el engrane común como el ilustrado en la Figura 2 o los engranes helicoidales con ejes paralelos de la Figura 3. En ambos, las superficies primitivas son circunferenciales con contacto con rodamiento puro lo ilustra la Figura 4. El engrane helicoidal trabaja con mucho menos ruido que el otro tipo y la diferencia a este respecto es particularmente notable a alta velocidad. La desventaja del engrane helicoidal consiste en el empuje final producido cuando el engrane está trasmitiendo la potencia.

Con los engranes en ángulo de la Figura 5 el empuje final producido a un lado es balanceado por otro empuje igual y opuesto ocasionado por la acción del otro lado. Estos engranes se pueden considerar como si fueran compuestos de los engranes helicoidales de dimensiones semejantes, uno teniendo una hélice derecha y el otro una izquierda.

[pic 2]

[pic 3]

1. Engranes para ejes que se intersectan. En este caso se empelan los engranes cónicos rectos, ilustrados en la Figura 6 o los engranes cónicos en espiral mostrado en la Figura 7. En ambos casos las superficies primitivas tienen un ápice común como lo indica la Figura 8. En el caso de los engranes cónicos rectos, los elementos del diente son líneas rectas, mientras que en los engranes cónicos en espiral los dientes son inclinados al eje y curvos.

Los engranes cónicos rectos por ser de operación silenciosa, similarmente a la ventaja que tienen los engranes helicoidales sobre los engranes comunes.

Un par de engranes cónicos que son del mismo tamaño y sus flechas se intersectan a un ángulo recto se conocen como engranes a escuadra. Su uso principal es el de transmitir el movimiento alrededor de una esquina sin alterar la velocidad angular.

[pic 4]

[pic 5]

1. Engranes para conectar flechas que no se intersectan ni son paralelas. Aquí los engranes helicoidales con ejes que se cruzan, los tornillos sinfín o los engranes son apropiados.

Los engranes helicoidales con ejes que se cruzan (Figura 9) se empelan para conectar flechas que no son paralelas ni se intersectan. Sus superficies primitivas son cilindros (Figura 10). Se tocan en un punto y tienen contactó con deslizamiento; por esto los dientes también hacen contacto en un punto y tienen una componente en deslizamiento a lo largo de la hélice del diente.

[pic 6]

El tornillo sinfín, mostrado en la Figura 11, es una forma especial del engrane helicoidal, los dos miembros se conocen como el sinfín y la rueda serpentina. El sinfín, comparado con un engrane helicoidal, tienen un gran ángulo en la hélice, con el resultado que cada diente SE EXTRIENDE A UNA GRAN distancia alrededor de la circunferencia. Es una costumbre denominar los dientes del tornillo sinfín “hilos” por su semejanza con un perno encordado. Por esto nos referimos a un “tornillo sinfín de un hilo”, “un sinfín de dos hilos “, etc., dependiendo del número de dientes formados en la superficie cilíndrica. La rueda serpentina puede tener la superficie de los dientes cóncavos como lo muestra en la figura 11, con el propósito de obtener un contacto lineal de los dientes en vez de que éste sea en un punto. La configuración de las superficies primitivas de un tornillo sinfín se muestran en la figura 12.

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