Tecnologia III

TOMO 8 – ENGRANAJES

Engranaje: mecanismo utilizado para transimitir potencia entre las distintas partes de la maquina. Formados por dos o más ruedas dentadas. A la mayor se la denomina corona y a la menor, piñón. Sirve para transmitir movimiento circular mediante contacto de ruedas dentadas. Si el sistema se compone de mas de dos ruedas, se llama tren de engranajes.

Características generales:

-Gran capacidad de carga

-Compactos

-Transmisión de fuerza sin deslizamiento

-Alta eficiencia

-Distancias entre centros pequeñas

-Seguridad de funsionamiento

-Gran duración

-Sencillez en el mantenimiento

-Caras y complejas de fabricar

-Ruidosos

Geometría básica:

- Numero de dientes (Z). Fundamental para calcular la relación de transmisión.

- Diámetro exterior (De): Limita la parte exterior. Calculo: De=(Z+2)M

- Diámetro primitivo (Dp): Sobre la que hacen contacto los dientes cuando engranan.

Calculo: Dp=Z . M

- Diámetro interior (Di) Limita el pie del diente. Calculo: Di=De-2h donde h=13M/6

- Paso circular (Pc): Distancia entre dos dientes consecutivos. se compone de un lleno y un vacío, lo que se talla son los vacíos. En teoria, ll=v, pero constructivamente se hace v>ll, para evitar enclavamientos entre los dientes.

Calculo: Pc= π . M

- Módulo (M): regula el tamaño del diente en funsion del esferzo que tenga que transmitir. Está normalizado. Es lo que me define el tamaño del diente. Magnitud que me da el tamaño del diente. Guarda relacion directa entre el diametro primitivo y el numero de dientes. La condición para que dos ruedas rueden es que tengan el mismo módulo

Calculo: M=Dp/z

- Adendum: Altura de la cabeza del diente. Adendum=M

- Dedendum: Altura del pie del diente. Dedendum=1.25M

- Pie del diente: Comprendido entre la circunferencia interior y la primitiva.

- Cabeza del diente: Comprendida entre el diametro exterior y el primitivo.

- Flanco: Cara interior del diente, zona de rozamiento.

- Espesor del diente: Parte más gruesa medida sobre el diámetro primitivo

- Largo del diente: Longitud del diente

- Factor de holgura radial: C*

Ley del engrane: Para que la relaci[on de transmisión sea constante, es necesario que la normal común a ambos perfiles en el punto de contacto, corte a la linea de centros.

Clasificación de los tipos de engranajes:

Según el tipo de dentado y la ubicación de los ejes

CILINDRICOS:

Cilíndricos rectos:

Dientes rectos, paralelos al eje. La sección de corte se mantiene constante a lo largo de su sentido axial. Transmisión de potencia en ejes paralelos.

Excesivo ruido (Porque hay un momento que no están en contacto, entonces la rueda motorizada golpea a la conducida cuando entran en contacto nuevamente)

Tallado con fresa madre o formadores.

Cilíndricos helicoidales:

Ejes paralelos o con cierta inclinación.

Los dientes están cortados en curva, permitiendo que un extremo del diente entredénte con otro antes que el otro extremo haya desengranado.

Transmiten más potencia que los rectos, más velocidad y son menos ruidosos y más duraderos y resistentes.

Se crea un ángulo entre el recorrido de los dientes con respecto al eje axial. Entrada más progresiva del contacto.

Son los más utilizados.

Desventaja: generación de fuerzas axiales debido al angulo de su hélice.

Cilíndricos bi-helicoidales:

Cumplen la función de dos engranajes cilíndricos helicoidales con hélice en sentido contrario, unidos en sentido axial.

Bajo ruido y alta resistencia. Evitan ejercer fuerzas axiales, ya que las fuerzas de ambas hélices se compensan entre si.

CÓNICOS:

Cónicos rectos:

Para efectuar una reducción de velociad con ejes a 90º. Generan ruido.

Cónicos helicoidales:

Reducción de velocidad con ejes a 90º. Presentan mayor superficie de contacto entre piñón y corona ya que más de un diente hace contacto a la vez.

Son mas sensibles a errores de contacto.

Se aplican en todas las transmisiones posteriores de camiones y automóviles en la actualidad.

Cónicos hipoides:

Parecidos a los helicoidales, pero las prolongaciones de los ejes del piñon y la corona no se cruzan en ninguno de los ejes cartesianos (x, y, z). se utilizan cuando se necesita que los ejes no estén al mismo nivel por cuestiones de espacio.

El eje del piñon está desfasado.

TORNILLO SIN FIN – RUEDA HELICOIDAL O CORONA:

Transmisión de potencia sobre ejes perpendiculares. Altas relaciones de transmisión. Bajo costo. Posibilidad de ser auto bloqueantes (que sea imposible mover el eje de entrada a través del de salida)

Ej: puertas automáticas de casas y edificios.

Diseñado para transmitir grandes esfuerzos y como recudtor de velocidad aumentando la potencia de transmisión.

Tornillo

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