Diseño de engranajes

Diseño de engranajes

Se denomina engranaje al mecanismo utilizado para transmitir potencia mecánica entre las distintas partes de una máquina. Los engranajes están formados por dos ruedas dentadas, de las cuales a la mayor se denomina corona y la menor piñón, si se conectan más de un par de ruedas dentadas, se denomina tren de engranajes, en lo particular, creo que la principal ventaja que tienen las transmisiones por engranaje son su estabilidad, pues en comparación con una transmisión por poleas esta no patina como lo es ante una transmisión por poleas, con lo que se obtiene exactitud en la relación de transmisión, esta exactitud se obtiene de un preciso diseño, es por ello que desde mi punto de vista el diseño juega un papel fundamental y de máxima importancia, resulta complejo ´pero benéfico, pues si se realiza de una forma adecuada; podremos obtener los resultados esperados, mas sin embargo, si el diseño es ineficiente se perderá tiempo y recursos en la reparación de los fallos del propio mecanismo.

Al diseñar un engranaje recto se debe considerar que está formado por dos ruedas dentadas cilíndricas rectas, donde, las ruedas giran en sentido opuesto, cambiando el énfasis, un engranaje cónico se fabrica a partir de un trozo de cono, formando los dientes por fresado de su superficie exterior, por otra parte, en un engranaje helicoidal los dientes no son paralelos al eje de la rueda dentada, sino que se enroscan en torno al eje en forma de hélice. En estos engranajes  los dientes engranan formando un ángulo agudo, en lugar de 90º como en un engranaje recto.

Para llevar el diseño se debe considerar: la rueda (parte del engranaje que tiene mayor número de dientes), el piñón (parte que tiene menor número de dientes), la circunferencia primitiva (circunferencia de la cual engranan los dientes), el número de dientes (Z, número de dientes que contiene la circunferencia completa), la relación de transmisión (u, relación que existe entre el número de dientes de la rueda y el piñón; 𝑢=Z𝑟𝑍𝑝), el módulo (m, la relación entre el diámetro primitivo y el número de dientes, 𝑚=𝑑𝑍) y los espacios entre dientes (intervalos entre los dientes en los que entran los dientes de la pareja del engranaje durante el movimiento de rotación), así mismo, es importante la selección del plano a trabajar.

La mayor parte de los engranes son fabricados conforme a sistemas de engranes estandarizados por asociaciones internacionales como la International Standars Organization (ISO) a la organización alemana (DIN) y a las normas soviéticas GOST, dichas organizaciones emiten normas funcionales para el diseño de engranes, siendo más preciso, el Comité Técnico 60 (ISO TC60) se dedica plenamente a la elaboración, discusión y aprobación de las Normas Internacionales referidas a engranajes, esto debido a que la normalización permite definir una guía a seguir sobre cómo debe ser un producto servicio, de manera que todas las organizaciones que lo desarrollen sigan un mismo modelo.

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