Ley fundamental del engrane
Los engranajes deben diseñarse para que la relación de velocidades (velocidad angular de una rueda dividido por la velocidad angular de la otra) sea constante en todo momento ya que de lo contrario aparecerían unas vibraciones enormes que acortarían drásticamente la vida útil de la transmisión. Para que se cumpla esta condición, el perfil de los dientes no puede ser cualquiera, sino que debe ser cuidadosamente diseñado.
Cuando dos dientes están en contacto, el sistema es como se muestra en la figura siguiente. En ella, el eslabón 1 es la barra fija, el 2 es un diente y el 3 es el otro diente. El diente 2 posee un movimiento de rotación pura alrededor del punto O2, por lo que O2 es el CIR 1-2. De la misma forma, el diente 3 posee un movimiento de rotación pura alrededor del punto O3, por lo que O3 es el CIR 1-3. Según el Teorema de Kennedy (o de los tres centros) los CIR 1-2, 2-3 y 1-3 deben estar alineados; así, el CIR 2-3 está en la recta que pasa por los centros O2 y O3 (línea a trazos en la figura). Además, cuando dos sólidos planos están en contacto, no importa el tipo de movimiento relativo, el CIR relativo entre ambos está siempre en la recta normal a los perfiles de ambos sólidos en el punto de contacto (C). Así se sabe que el CIR 2-3 está en la normal a ambos dientes en el punto C y, por tanto, que este CIR está en P. A este punto P se le denomina punto de paso.
PaRa mAs iNfOrMaCiOn cOnSuLtE En eL SiGuIeNtE LiNk :
Mecanismos |
Web Docente del Área de Ingeniería Mecánica |
Departamento de Ingeniería Mecánica y Construcción |
Universitat Jaume I |
TiPoS De eNgRaNajEs
La principal clasificación de los engranajes se
efectúa según la disposición de sus ejes de rotación y
según los tipos de dentado. Según estos criterios
existen los siguientes tipos de engranajes:
Ejes paralelos:
• Cilíndricos de dientes rectos
• Cilíndricos de dientes helicoidales
• Doble helicoidales
Ejes perpendiculares
• Helicoidales cruzados
• Cónicos de dientes rectos
• Cónicos de dientes helicoidales
• Cónicos hipoides
• De rueda y tornillo sinfín
Por aplicaciones especiales se pueden citar:
• Planetarios
• Interiores
• De cremallera
Por la forma de transmitir el movimiento se pueden
citar:
• Transmisión simple
• Transmisión con engranaje loco
• Transmisión compuesta. Tren de
Engranajes
Transmisión mediante cadena o polea dentada
• Mecanismo piñón cadena
• Polea dentada
Características que definen un engranaje de dientes
Rectos
Los engranajes cilíndricos rectos son el tipo de
engranaje más simple y corriente que existe. Se
utilizan generalmente para velocidades pequeñas y
medias; a grandes velocidades, si no son rectificados,
o ha sido corregido su tallado, producen ruido cuyo
nivel depende de la velocidad de giro que tengan.
• Diente de un engranaje: son los que
realizan el esfuerzo de empuje y
transmiten 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.
• Módulo: el módulo de un engranaje es una
característica de magnitud que se define
como la relación entre la medida del
diámetro primitivo expresado en
milímetros y el número de dientes. En los
países anglosajones se emplea otra
característica llamada Diametral Pitch,
que es inversamente proporcional al
módulo. El valor del módulo se fija
mediante cálculo de resistencia de
materiales en virtud de la potencia a
transmitir y en función de la relación de
transmisión que se establezca. El tamaño
de los dientes está normalizado. El módulo
está indicado por números. Dos engranajes
que engranen tienen que tener el mismo
módulo.
• Circunferencia primitiva: es la
circunferencia a lo largo de la cual
engranan los dientes. Con relación a la
circunferencia primitiva se determinan
todas las características que definen los
diferentes elementos de los dientes de los
engranajes.
• Paso circular: es la longitud de la
circunferencia primitiva correspondiente a
un diente y un vano consecutivos.
• Espesor del diente: es el grosor del diente
en la zona de contacto, o sea, del diámetro
primitivo.
• Número de dientes: es el número de dientes
que tiene el engranaje. Se simboliza como
(Z). Es fundamental para calcular la
relación de transmisión. El número de
dientes de un engranaje no debe estar por
debajo de 18 dientes cuando el ángulo de
presión es 20º ni por debajo de 12 dientes
cuando el ángulo de presión es de 25º.
• Diámetro exterior: es el diámetro de la
circunferencia que limita la parte exterior
del engranaje.
• Diámetro interior: es el diametro de la
circunferencia que limita el pie del diente.
• Pie del diente: también se conoce con el
nombre de dedendum. Es la parte del
diente comprendida entre la circunferencia
interior y la circunferencia primitiva.
• Cabeza del diente: también se conoce con
el nombre de adendum. Es la parte del
diente comprendida entre el diámetro
exterior y el diámetro primitivo.
PaRa mAs iNfOrMaCiOn cOnSuLtE En eL SiGuIeNtE Li
http://www.electronicaestudio.com/docs/1550_Tutorial_de_ENGRANES.pdf
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