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Tabla de contenido
I.- Introducción
II.- Definición de engrane cónico de diente recto
III.- Nomenclatura de los engranajes cónicos rectos 5
IV.- Geometría de los engranajes cónicos rectos 6
V.- SOLIDWORKS 7
VI.- Instrucciones
VII.- Plano
VIII.- Conclusión
Introducción
Los Engranes son ruedas o cilindros dentados empleados para transmitir un movimiento giratorio o alternativo desde una parte de una máquina a otra. Un conjunto de dos o más engranajes que transmite el movimiento de un eje a otro se denomina tren de engranajes. Estos aumentan o disminuyen la velocidad por medio de la "Relación de Transmisión" que es cociente entre la velocidad angular de salida ω2 y la
de entrada ω1: i = ω2/ω1. Dicha relación puede tener signo positivo si los ejes giran en el mismo sentido o signo negativo si los giros son de sentido contrario, si la relación de transmisión es mayor que 1 se supondrá el empleo de un mecanismo multiplicador, y si es menor que 1 que suele resultar lo más habitual supondrá el empleo de un mecanismo reductor, o simplemente de un reductor.
Hay diferentes tipos de engranes de acuerdo a su forma como son los cilíndricos, cónicos e hiperbólico.
En este trabajo se definen que son los engranes cónicos de dientes rectos, algunos usos, materiales y el cómo hacerlos en un modelo 3d en computadora a través del programa SOLIDWORKS. Para elaborar el diseño del engrane no se tomaron rigurosamente en cuenta el cálculo de sus elementos.
Definición de engrane cónico de diente recto
Los engranes cónicos permiten que los ejes trabajen en ángulo, casi siempre de 90°. Los dientes pueden ser rectos o en espiral. Los cónicos de dientes rectos se fabrican a partir de un trozo de cono y presentan los dientes formados en superficies cónicas por medio de fresado de su superficie exterior.
Se utilizan para efectuar la transmisión de movimiento de ejes que se cortan en un mismo plano, generalmente en ángulo recto aunque no es el único ángulo pues puede variar dicho ángulo como por ejemplo 45, 60, 70, etc., por medio de superficies cónicas dentadas. Los dientes convergen en el punto de intersección de los ejes. Son utilizados para efectuar reducción de velocidad con ejes en 90°.
Estos engranajes generan más ruido que los engranajes cónicos helicoidales. En la actualidad se usan muy poco.
Nomenclatura de los
engranajes cónicos rectos:
Para el diseño del engrane cónico presentado al final no se tomaron en cuenta los cálculos de los parámetros mostrados anteriormente por motivos de facilidad de dibujarlo.
SOLIDWORKS
Es un software de diseño CAD 3D (diseño asistido por computadora) para modelar piezas ensamblajes en 3D y planos en 2D. La familiarización de su funciones es esencial para poder dibujar un engrane con mayor dificultad.
Es el gestor de diseño del sistema, en él podemos encontrar todas las Operaciones que han sido creadas y donde podemos ir reorganizándolas, modificarlas y cambiarles de nombre.
Un operación es lo que efectuamos para poder generar SÓLIDO 3D a partir de un croquis, para que obtener esto existe la barra de Operaciones
Instrucciones
Creando la pieza
1. Primero se abre un nuevo archivo de pieza, se seleccionó el plano de vista
lateral haciendo las líneas constructivas horizontal y vertical. Se hizo un croquis utilizando las líneas para formar la mitad de la sección transversal de un engrane cónico. Con la herramienta cota inteligente se le asignaron las medidas y ángulos requeridos, especificados en los planos.
2. Se procedió con la selección de la
operación Revolución de saliente/base seleccionando en croquis y la línea central para el eje de revolución para hacer la revolución en los 360 grados, haciendo clic en aceptar para.
3. Con la Selección de la cara de abajo de la figura con vista normal, en
esta cara con la operación circulo se creó uno con centro en el eje de rotación de la figura y con la cota inteligente se le asigno su diámetro, seleccionando ese círculo con la operación extruir se formó un cilindro extruido hasta la cara contraria en la figura. Se creó otro circulo de la misma forma antes mencionada pero más pequeño y con la operación rectángulo se dibujó en la circunferencia para que con recortar se eliminaron las intersecciones entre estas dos figuras, seleccionando y con extruir cortando se extruyo la figura hasta la cara contraria para hacer un agujero en la pieza. En ese agujero iría el eje del engrane.
Seleccionando "eje" en "Geometría de referencia" en la barra de herramientas Operaciones. Seleccionando "Dos planos", se selecciona los planos de construcción derecha y de arriba debajo de "Selección". Haga clic en Aceptar." Seleccione "plano" en "Geometría de referencia." Seleccione el plano de construcción Justo debajo de "primera referencia." Haga clic en "ángulo" y escriba el ángulo entre los dientes y la
8. Abriendo el gestor de diseño se da clic en material y se seleccionó un material
en la pestaña que se abrió en este caso “DIN Acero (aleación nitrurada)- 1. 7045 (42Cr4)” debido a las propiedades del material. Con esto ya se tiene el dibujo del engrane cónico de dientes rectos en 3d guardando la pieza para finalizar.
Conclusión
Para efectuar el diseño de un engrane cónico de dientes rectos el programa SOLIDWORKS facilita su creación utilizando diversas herramientas que el software nos brinda, aparte de facilitar su elaboración permite que se le asigne materiales a la pieza y tener sus propiedades físicas en el programa.
El engrane cónico tiene diferentes elementos o características que lo distinguen y se trató de crear la pieza lo más parecido a un diseño real.
SOLIDWORKS nos permite también hacer el plano de la pieza con sencillez una vez la pieza ya está realizada con las cotas y perspectivas adecuadas.
Aunque estos engranajes generan más ruido que los engranajes cónicos helicoidales y en la actualidad se usan muy poco, tiene importancia el conocer sus características y el cómo realizarlas con la ayuda de un software como es SOLIDWORKS.
