Tipos de engranajes, Esquemas y mapas conceptuales de Diseño

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ENGRANAJES

Engranaje

Rueda o cilindro dentado empleado para transmitir un

movimiento giratorio o alternativo (potencia) desde

una parte de una máquina a otra.

Tren de engranajes

Conjunto de dos o más engranajes que

transmite el movimiento de un eje a otro.

Los engranajes se utilizan sobre todo para transmitir movimiento giratorio

Usando engranajes apropiados y piezas dentadas planas pueden transformar movimiento

alternativo en giratorio y viceversa.

Generalidades :

Eje motor

Eje conducido

Usos

• Poseen dientes inclinados con respecto al eje de rotación
• Uso para las mismas aplicaciones que los engranes rectos
• Operación suave y no son tan ruidosos como lo engranajes de dientes rectos, debido al engranado más gradual de los dientes durante el acoplamiento. En el mismo instante hay varios pares de dientes en contacto.
• Mayor potencia transmitida
• Mayor velocidad de rotación
• El diente inclinado desarrolla cargas de empuje o axiales y de flexión que no están presentes en los engranes rectos.
• Para operación suave un extremo del diente debe estar adelantado a una distancia mayor del paso circular, con respecto al otro extremo. Traslape recomendable es 2, pero 1.1 es un mínimo razonable.
• Se usan también para transmitir movimiento entre ejes no paralelos.
• Se desgastan mas que los rectos
• Fabricación más costosa

Los engranes helicoidales

Los engranajes helicoidales acoplados deben tener el mismo ángulo de la hélice,

pero el uno en sentido contrario al otro (Un piñón derecho engrana con una rueda

izquierda y viceversa).

Engranajes helicoidales dobles

• Son una combinación de hélice derecha e izquierda. Son dos ruedas

juntas con ángulo de inclinación de dientes opuestos

• Se elimina el empuje axial que descarga en los apoyos o cojinetes de los

engranajes helicoidales simples.

• El ángulo de la hélice es generalmente mayor para los helicoidales

dobles, puesto que no hay empuje axial.

• Formas troncocónicas que presentan dientes formados en superficies cónicas
• Se fabrican a partir de un tronco de cono, formándose los dientes por fresado

de su superficie exterior.

• Estos dientes pueden ser rectos, helicoidales o curvos.
• Se emplean sobre todo para transmitir movimiento entre ejes que se cortan o se cruzan
• Pueden ser de dientes rectos o helicoidales

Los engranes cónicos

Engranaje cónico helicoidal

• Se utilizan para reducir la velocidad en un eje de 90°.
• Se cortan de manera que el diente no sea recto, sino que forme un arco circular.
• La diferencia con el cónico recto es que posee una mayor superficie de contacto.
• Es de un funcionamiento relativamente silencioso.
• Pueden transmitir el movimiento de ejes que se corten.

• El sentido de rotación de la salida depende del sentido de rotación del tornillo sinfín o gusano y de que los dientes del gusano se hayan mecanizado a la derecha o a la izquierda.
• Se emplean sobre todo para relaciones de velocidad entre los dos ejes muy altas (de 3 o más).
• Es un mecanismo diseñado para transmitir grandes esfuerzos y como reductores de velocidad aumentando la potencia de transmisión.
• Generalmente trabajan en ejes que se cortan a 90º.
• Tiene la desventaja de no ser reversible el sentido de giro, sobre todo en grandes relaciones de transmisión.
• Consumen en rozamiento una parte importante de la potencia.
• En las construcciones de mayor calidad la corona está fabricada de bronce y el tornillo sin fin, de acero templado con el fin de reducir el rozamiento.
• Este mecanismo si transmite grandes esfuerzos es necesario que esté muy bien lubricado para minimizar los desgastes por fricción.

Tornillo sinfín

Nomenclatura de los Engranajes

Diente de un engranaje : Son las formas talladas en la rueda y que realizan el esfuerzo de empuje transmitiendo la potencia desde los ejes motrices a los ejes conducidos.

El perfil del diente, o sea la forma de sus flancos, está constituido por dos curvas evolventes de círculo, simétricas respecto al eje que pasa por el centro del mismo.

Circunferencia primitiva o Círculo de Paso : (pitch circle)

Es la circunferencia a lo largo de la cual “engranan” los dientes.

Se llama también círculo de paso y es el círculo teórico en el que por lo general se basan todos los cálculos; su diámetro es el diámetro de paso o diámetro primitivo.

Con relación a la circunferencia primitiva se determinan todas las características que definen los diferentes elementos de los dientes de los engranajes.

Los círculos de paso de un par de engranes acoplados son tangentes entre sí.

Ángulo de Presión ( φ ) :

Ángulo que forma la línea de acción con la

tangente a la circunferencia primitiva.

(20º o 25º son los ángulos normalizados)