Engranajes_Conicos_de_Dientes_Rectos.docx

8/17/2019 Engranajes_Conicos_de_Dientes_Rectos.docx

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Engranajes Cónicos de Dientes Rectos

Por:

Andrea Giraldo

Santiago Narváez

Mateo Garcés

Elementos de Ma!inas

Carlos Mario Ec"everri Cartagena

#niversidad EA$%&

Medell'n

()*+

%ntrod!cción


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Los engranajes son mecanismo que se utilizan para transmitir movimiento,aumentando la velocidad o disminuyéndola. En el presente trabajoencontraran la defnición sobre los engranajes cónicos de dientes rectos,

manera de diseñarlos, realizar cálculos, materiales más usados en laindustria y ormas de usos.

!unque no es muy com"n su uso #oy en d$a debido al alto ruido quegeneran y que no soportan grandes esuerzos, es interesante conocerlos porsu manera simple de abricarlos y trabajar con ellos.

Engranajes


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%n tren o sistema de engranajes es un conjunto de dos o más ruedasdentadas, que tienen en contacto sus dientes de orma que, cuando girauna, giran las demás. &ermiten transmitir grandes esuerzos. !l engranajeque transmite el movimiento se le denomina engranaje motriz y al que lorecibe engranaje arrastrado. 'on el medio de transmisión de potencia más

utilizado. (ienen las siguientes ventajas)

• Las ruedas dentadas no pueden resbalar unas con respecto a lasotras.

• (ransmiten grandes esuerzos.• La relación de transmisión se conserva siempre constante.

(ienen los siguientes inconvenientes)

• Es un sistema de transmisión caro *engranajes metálicos+.• ecesitan un mantenimiento periódico. &or medio de engranajes se puede transmitir el movimiento entre

ejes paralelos o perpendiculares.•

Engranajes cónicos rectos,

Estos engranajes se abrican a partir de un trozo de cono, y presentan losdientes ormados en superfcies cónicas por medio de resado de susuperfcie e-terior.Eect"an la transmisión de movimiento de ejes que se cortan en un mismoplano, generalmente en ángulo recto. uando los ejes de transmisión secortan o se cruzan en el espacio con una distancia entre ellos de /0 ó 10mm como má-imo por medio de superfcies cónicas dentadas. Los dientesconvergen en el punto de intersección de los ejes, son utilizados paraeectuar reducción de velocidad con ejes en 203 y generan más ruido quelos engranajes cónicos #elicoidales.

El empuje generado en el engrane provoca la separación de los engranajes,por lo tanto, deben utilizarse rodamientos de bolas. El ángulo de montajedebe estar acorde al ángulo de tallado del engranaje de manera de asegurarun correcto engrane. 4ebe prestarse muc#a atención a la distancia de

montaje para tener un juego apropiado entre los engranajes. El uso directode aceite mineral como lubricante es recomendado en la mayor$a de lasaplicaciones. En la actualidad se usan muy poco

Los engranajes cónicos de dientes rectos gozan de varias ventajas) sonsencillos de construir,pueden transmitir grandes potencias y están normalizados. &or ello, sonelementosmuy utilizados en gran variedad de máquinas, como reductores, cajas de

cambios, dierenciales, trenes de engranajes, etc.


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45'E67 4E % !7&L!85E(7 4E E9:!!;E' 757' :E(7'

%n conjunto "til de decisiones para diseñar engranes cónicos rectos es)

< "mero de dientes *=+) >alor caracter$stico del engranaje.

< 4iámetro primitivo *4p+) Es el valor undamental del engranaje y es el punto departida para el cálculo de las transmisiones. 'u valor depende del n"mero de dientes*=+ y del módulo del engranaje.

< 4iámetro e-terior *4e+) Es la distancia medida entre las puntas de dos dientes

diametralmente opuestos. 'u valor depende del n"mero de dientes, del módulo y delángulo del primitivo.

< 8ódulo *8+) Este parámetro identifca a un conjunto de engranajes y de él sedesprenden las dimensiones de dientes y del engranaje mismo.

< &aso *&+) Es la distancia entre puntos iguales de dos dientes consecutivos medidasobre el diámetro primitivo, de manera que multiplicando el paso *&+ por el n"merode dientes *=+ se obtiene el valor del diámetro primitivo *4p+.

< ?ngulo primitivo *!la+) Es el ángulo utilizado para el diseño del engranaje y sobreel que se encuentra el diámetro primitivo *4p+. 'u valor depende undamentalmentede la relación de transmisión, siendo 1@A para transmisiones relación B)B.

< ?ngulo de cabeza de diente *Ceta+) Es el ángulo medido desde el ángulo primitivoal e-terior del engranaje. Este ángulo depende del ángulo primitivo y del n"mero dedientes.

< ?ngulo de pie de diente *9ama+) >alor que puede obtenerse de tablas en uncióndel ángulo de cabeza de diente.

< 4istancia de montaje *4+) Es la distancia entre la intersección del eje del engranajecon la l$nea del ángulo primitivo y un punto de reerencia del engranaje. :espetaresta distancia implica asegurar un correcto montaje y uso de los elementosdentados.


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< ara *+) 'e llama as$ al lado del diente que eectivamente trabaja al momento delengrane. 'u valor normal equivale a LD/, aunque puede ser mayor bajo ciertascondiciones.

órmulas)


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(abla BF.B. (abla de módulos y pasos unifcados para engranajes*%5 /@GB+

Engranajes cónicos de dientes rectos para la rueda

Elementos de las ruedas Normal Corregido* Rebajado

Módulo m m mNúmero dientes z z z

Diámetro primitivo dp = zm dp = zm dp = zm

ángulo cono primitivo

z

tg α =

z

tg α = tg α = z !ddendum a = m a = "#$%& m a = '() m

Dedendum b = #(#+ m b = "#(#+ , %& m b = '(-./

Diámetro e%terior de = dp , 0a cosα de = dp , 0a cosα de = dp , 0a cosα

1eneratriz

mz

I =

mz

I = I =

mz

!ngulo addendum

2senα

2(1 − x) senα

tgβ = 0,8 senα

!ngulo dedendum

2 H1,167 senα

2(1,167 + x) senα

g =tg γ =

2 H 0,934 sen

α

ángulo cono e%terior I = α +β I = α +β I = α +β

ángulo cono interior I ' = α − γ I ' = α − γ I ' = α − γ


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7'(:%5J 4E E9:!!;E'

Los engranajes grandes, especialmente si no se e-ige gran precisión,pueden abricarse por usión y #asta pueden ormarse los dientes pormoldeoK este procedimiento se aplica tanto a engranajes de #ierro como de

acero.Los engranajes pequeños no se cortan después con resadora o máquinasespeciales, pueden obtenerse cortándolos directamente de barras cil$ndricaso por estampación, macizos *fgura BF.BBa+ o aligerados *fgura BF.BB b+K losde mayor tamaño, como se #a mencionado, pueden también obtenerse porusión con el dentado completo, con brazos o con brazos y nervios, como seindica en las fguras a, b, c, d y e de la tabla BF.1, en la que se indicanademás las proporciones *no unifcadas+ adoptadas generalmente en lapráctica. Los engranajes de grandes proporciones pueden estar constituidosde varias partes soldadas o unidas mediante pernos o tornillos.


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Los materiales empleados generalmente para la construcción de ruedasdentadas son los siguientes)

Acero al car-ono. -oni/cados. al n'!el: (ienen dureza superfcialmoderada, por lo que su resistencia al desgaste es pequeña. 'in embargoson de recuente empleo porque su construcción es ácil y relativamenteeconómica.

Cementado: los engranajes abricados con acero son los que re"nen lasmejores caracter$sticas deseables. La cementación, que se eect"a despuésdel mecanizado, permite obtener engranajes con la capa e-terior dur$sima yresistente al desgaste y con el cuerpo de gran tenacidad y por lo tantocapaz de resistir las uerzas y c#oques a que estará sometido. 'e usan conrecuencia aceros al n$quel, al n$quel


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más corriente es para los juegos de engranajes de las máquinas#erramientas, en las que, por lo general, los dientes están sometidos aesuerzos moderados, sin c#oques. En algunos casos se endurece susuperfcie por ameado u otro sistema.

0ronce: 'e emplea raras veces, por ejemplo, en las coronas #elicoidales,acopladas a tornillos sin fn, en los reductores, en algunos dispositivos delmecanismo de dirección de los automóviles, etc.

Aleaciones ligeras: 'e emplean "nicamente en engranajes sometidos apequeños esuerzos.

Materiales de ti1o -a!elita ! otras resinas sintéticas: 'e empleanen varios casos de transmisiones de poca velocidad y pequeña potencia,cuando se e-ige uncionamiento silencioso.

Madera: 'e usan como los anteriores, pero en general son más rágiles.

4esde el punto de vista del mecanizado, los engranajes pequeños, como yase #a dic#o, se obtienen por orja o estampado, procediéndose luego al

tallado de los dientes con resas de módulo, con resas


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$allas 3 da4o

&ueden e-istir dierentes modos de allas en los engranajes, clasifcados asi)

Pérdida de diente total o 1arcial

• $ract!ra d5ctil) es cuando presenta cizallado del diente. Las causasmás comunes es por 'obrecarga, elevado torque, 4ureza de capaendurecida yDo del n"cleo del engranaje bajas, Espesor bajo de lacapa endurecida y !usencia de capa endurecida, acompañado de unaconsiderable deormación plástica.

• $ract!ra $rágil) ractura con apariencia granular brillante y sindeormación plástica aparenteK causado por 'obrecarga por elevadotorque, 4ureza de capa endurecida yDo n"cleo, engranaje elevado yEspesor alto de la capa endurecida.

$atiga: ractura progresiva que se propaga durante el trabajo del

engranaje. 'u superfcie es tersa y normalmente presenta marcasel$pticas concéntricas al origen,


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engranajes. onsecuencia de la ractura de dientes o delmacropicado.

A1lastamiento. A/lado Re-a-a) 4eormación de los dientes quelleva a ormas triangulares yDo ujo lateral que genera viruta.>iscosidad yDo velocidad bajas


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< Las causas comunes de los modos de alla descritos aqu$ son solo una gu$ageneral, ya que cada caso de alla debe analizarse de manera particularpara encontrar otras posibles causas.

< En condiciones apropiadas de lubricación y carga, es decir, cuando se

siguen procedimientos adecuados de mantenimiento y operación, la vida"til de los engranajes está condicionada por la atiga superfcial.

#so de los engranajes cónicos de dientes rectos

Los engranajes cónicos se utilizan para cambiar la dirección de la rotación.'e utilizan en relojes, taladros de mano, máquinas e-pendedoras, taladrosde dentista y máquinas de escribir eléctricas. Estos engranajes sólo puedenutilizarse con lenta rotación de ejes.

#ttp)DDNNN.engracor.com.arDengracorDinoO0/.#tm

#ttp)DDeducacionadistancia.juntadeandalucia.esDproesoradoOtallerDpluginfle.

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#ttp)DDNNN.virtual.unal.edu.coDcursosDingenieriaDG0G/G2/DundO/DpdDengrana jes.pd

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