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Universidad de Oriente

Ncleo de Anzotegui

Extensin Regin Centro Sur

Escuela de Ingeniera y Ciencias Aplicadas

Departamento de Sistemas Industriales

Ctedra: Fundamento de Diseo Mecnico

Levas, Engranajes y

Tornillos Sinfn

Profesor: Gaetano Sterlacci Bachilleres:

Cepeda, Daibelis C.I.: 23.546.200

Romero, Daniel C.I.: 21.327.352

Salazar, Edgar C.I.: 21.041.819

Anaco, Agosto 2014

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INTRODUCCIN

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Levas Tipos y Aplicaciones

En ingeniera mecnica, una leva es un elemento mecnico que est sujeto

a un eje por un punto que no es su centro geomtrico, sino un alzado de centro.En la mayora de los casos es de forma ovoide. El giro del eje hace que el perfil o

contorno de la leva toque, mueva, empuje o conecte con una pieza conocida como

seguidor. Existen dos tipos de seguidores: de traslacin y de rotacin. La unin de

una leva se conoce como unin de punto en caso de un plano o unin de lnea en

caso del espacio. Algunas levas tienen dientes que aumentan el contacto con el

seguidor.

La forma de una leva depende del tipo de movimiento que se desea que

imprima en el seguidor. Ejemplos: rbol de levas del motor de combustin interna,

programador de lavadoras, entre otros.

Las levas se pueden clasificar en funcin de su naturaleza. Hay levas de

revolucin, de traslacin, desmodrmicas (las que realizan una accin de doble

efecto), etc.

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Ley fundamental del diseo de levas

Las ecuaciones que definen el contorno de la leva y por lo tanto el

movimiento del seguidor deben cumplir los siguientes requisitos, lo que es llamado

la ley fundamental del diseo de levas:

La ecuacin de posicin del seguidor debe ser continua durante todo el

ciclo.

La primera y segunda derivadas de la ecuacin de posicin (velocidad y

aceleracin) deben ser continuas.

La tercera derivada de la ecuacin (sobre-aceleracin o jerk) no

necesariamente debe ser continua, pero sus discontinuidades deben ser

finitas.

Las condiciones anteriores deben cumplirse para evitar choques o

agitaciones innecesarias del seguidor y la leva, lo cual sera perjudicial para la

estructura y el sistema en general.

Tipos de Levas

Leva Cilndrica:Se trata de un cilindro que gira alrededor de un eje y en el

que la varilla se apoya en una de las caras no planas.

Levas Cnicas: Este tipo de leva se basa en un principio similar al de la

leva cilndrica.

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Levas Glbicas: aquellas que, con una forma terica, giran alrededor de un

eje y sobre cuya superficie se han practicado ranuras que sirven de guas al

otro miembro. El contacto entre la leva y la varilla puede asegurarse mediante

cierres de forma o de fuerza.

Levas de Disco: En este tipo de leva, el perfil est tallado en un disco

montado sobre un eje giratorio (rbol de leva). El pulsador puede ser un

vstago que se desplaza verticalmente en lnea recta y que termina en un

disco que est en contacto con la leva. El pulsador sele estar comprimido por

un muelle para mantener el contacto con la leva.

http://1.bp.blogspot.com/__haDtUG6DPU/TALubEmMCkI/AAAAAAAAAC0/Cmiu1mXzwg8/s1600/levas5.gifhttp://1.bp.blogspot.com/__haDtUG6DPU/TALubEmMCkI/AAAAAAAAAC0/Cmiu1mXzwg8/s1600/levas5.gifhttp://1.bp.blogspot.com/__haDtUG6DPU/TALubEmMCkI/AAAAAAAAAC0/Cmiu1mXzwg8/s1600/levas5.gif

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Levas de Tambor:La leva de tambor es la que el palpador es un rodillo que

se suele desplazar a lo largo de una ranura en un cilindro concntrico con el

eje de la cilndrica. En las levas de tambor la pista de la leva generalmente se

labra alrededor del tambor; normalmente la lnea de accin del seguidor en

estas levas es paralela al eje de la leva.

Levas de Ranura:El perfil (o ranura) que define el movimiento est tallado en

un disco giratorio. El pulsador o elemento guiado termina en un rodillo que se

mueve de arriba hacia abajo siguiendo el perfil de la ranura practicada en el

disco. en la figura se observa que el movimiento del pulsador se puede

modificar con la facilidad para obtener una secuencia deseada cambiando la

forma del perfil de la leva.

http://1.bp.blogspot.com/__haDtUG6DPU/TALxwg9WObI/AAAAAAAAAC8/GWrp_JOeFjM/s1600/levas7.pnghttp://1.bp.blogspot.com/__haDtUG6DPU/TALxwg9WObI/AAAAAAAAAC8/GWrp_JOeFjM/s1600/levas7.png

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Levas de Rodillo: Esta leva roza contra un rodillo que gira disminuyendo elrozamiento en contra.

Algunas Aplicaciones de las Levas

Abrir y cerrar las vlvulas de un motor de combustin:

Una de las aplicaciones ms conocidas de las levas es la de abrir y cerrar

las vlvulas de los motores de gasolina y diesel. Para que un motor funcione

correctamente, sus vlvulas deben abrirse y cerrarse siguiendo un ciclo muy

preciso, esto se consigue accionndolos con levas que tienen la forma necesaria.

Todas las levas de un motor se montan sobre uno o dos ejes, a estos ejes se les

llama rboles de levas.

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Encender y apagar un circuito:

Las levas se utilizan a menudo para abrir y cerrar circuitos elctricos,

neumticos o hidrulicos. En el caso de la foto, una leva acciona un microrruptor

que enciende una bombilla, produciendo un efecto de intermitencia.

Cuentarrevoluciones:

En combinacin con sensores elctricos, neumticos o hidrulicos, las levas se

utilizan para captar informacin sobre el funcionamiento de mquinas o sistemas

tcnicos de todo tipo. En la foto, por ejemplo, se usa una leva, un microrruptor y un

contador electrnico para averiguar el nmero de vueltas que da un eje.

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Engranajes Tipos y Aplicaciones

Se denomina engranaje al mecanismo utilizado para transmitir potencia de

un componente a otro dentro de una mquina. Los engranajes estn formados por

dos ruedas dentadas, de las cuales la mayor se denomina corona y la menor

pin. Un engranaje sirve para transmitir movimiento circular mediante el contacto

de ruedas dentadas. Una de las aplicaciones ms importantes de los engranajes

es la transmisin del movimiento desde el eje de una fuente de energa, como

puede ser un motor de combustin interna o un motor elctrico, hasta otro eje

situado a cierta distancia y que ha de realizar un trabajo. De manera que una de

las ruedas est conectada por la fuente de energa y es conocida como engranaje

motor y la otra est conectada al eje que debe recibir el movimiento del eje motor

y que se denomina engranaje conducido. Si el sistema est compuesto de ms de

un par de ruedas dentadas, se denomina tren.

La principal ventaja que tienen las transmisiones por engranaje respecto de

la transmisin por poleas es que no patinan como las poleas, con lo que se

obtiene exactitud en la relacin de transmisin.

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Tipos de Engranajes y Sus Aplicaciones

Engranajes Rectos

Son engranajes cilndricos de dientes rectos y van colndales con el propio

eje de la rueda dentada. Se utilizan en transmisiones de ejes paralelos formando

as lo que se conoce con el nombre de trenes de engranajes. Este hecho hace que

sean unos de los ms utilizados, pues no en vano se pueden encontrar en

cualquier tipo de mquina: relojes, juguetes, mquinas herramientas, etc.

En un engranaje sencillo, el eje impulsado gira en sentido opuesto al eje

impulsor. Si se desea que ambos ejes giren en el mismo sentido se introduce una

rueda dentada denominada 'rueda loca' entre el engranaje impulsor o motor y elimpulsado. En cualquier sistema de engranajes, la velocidad del eje impulsado

depende del nmero de dientes de cada engranaje

Rectos exteriores o simplemente rectos:Es el tipo de engranaje ms simple

y corriente, generalmente, para velocidades medias.

http://www.monografias.com/trabajos10/motore/motore.shtmlhttp://www.monografias.com/trabajos10/motore/motore.shtml

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Interiores: Pueden ser con dentado recto, helicoidal o doble-helicoidal.

Engranajes de gran aplicacin en los llamados trenes epicicloidales o

planetarios.

Helicoidales:Ms silenciosos que los rectos. Se emplean siempre que se trata

de velocidades elevadas. Necesitan cojinetes de empuje para contrarrestar la

presin axial que originan.

Doble-helicoidales:

Para las mismas aplicaciones que los helicoidales, con la

ventaja sobre stos de no producir empuje axial, debido a la inclinacin doble

en sentido contrario de sus dientes. Se les denomina tambin por el galicismo

chevron, que debe evitarse.

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Helicoidales para ejes cruzados: Pueden transmitir rotaciones de ejes a

cualquier ngulo, generalmente a 90, para los cuales se emplean con ventaja

los de tornillo-sin-fin, ya que los helicoidales tienen una capacidad de

resistencia muy limitada y su aplicacin se cie casi exclusivamente a

transmisiones muy ligeras (reguladores, etc.).

Cremallera: Rueda cilndrica de dimetro infinito con dentado recto o

helicoidal, Generalmente de seccin rectangular.

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Engranes cnicos

Los engranajes cnicos, as llamados por su forma, tienen dientes rectos y

se emplean para transmitir movimiento giratorio entre ejes no paralelos

Se utilizan para transmitir movimiento entre ejes perpendiculares, aunquetambin se fabrican formando ngulos diferentes a 90 grados.

Se trata de ruedas dentadas en forma de troncos de cono, con dientes tallados en

una de sus superficies laterales. Dichos dientes pueden ser rectos o curvos ,

siendo estos ltimos muy utilizados en sistemas de transmisin para automviles.

Se fabrican a partir de un trozo de cono, formando los dientes por fresado de su

superficie exterior. Los dientes pueden ser rectos, helicoidales o curvos. Esta

familia de engranajes soluciona la transmisin entre ejes que se cortan y que se

cruzan. Los engranajes cnicos tienen sus dientes cortados sobre la superficie de

un tronco de cono.

Cnico-rectos: Efectan la transmisin de movimiento de ejes que se cortan

en un mismo plano, generalmente en ngulo recto, por medio de superficies

cnicas dentadas. Los dientes convergen en el punto de interseccin de los

ejes.

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Cnico-helicoidales:Engranajes cnicos con dientes no rectos.

Cnico-espirales: En los cnico-espirales, la curva del diente en la rueda-

plana, depende del procedimiento o mquina de dentar, aplacndose en los

casos de velocidades elevadas para evitar el ruido que produciran los cnico-

rectos.

Cnico-hipoides: Para ejes que se cruzan, generalmente en ngulo recto,

empleados principalmente en el puente trasero del automvil y cuya situacin

de ejes permite la colocacin de cojinetes en ambos lados del pin.

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De tornillo-sin-fin:Generalmente cilndricos. Pueden considerarse derivados

de los helicoidales para ejes cruzados, siendo el tornillo una rueda helicoidal de

un solo diente (tornillo de un filete) o de varios (dos o ms). La rueda puede ser

helicoidal simple o especial para tornillo-sin-fin, en la que la superficie exterior y

la de fondo del diente son concntricas con las cilndricas del tornillo.

Engranajes Helicoidales

Los dientes de estos engranajes no son paralelos al eje de la rueda dentada, sino

que se enroscan en torno al eje en forma de hlice. Estos engranajes son

apropiados para grandes cargas porque los dientes engranan formando un ngulo

agudo, en lugar de 90 como en un engranaje recto.. A veces se denominan de

forma incorrecta engranajes en espiral los engranajes helicoidales empleados para

transmitir rotacin entre ejes no paralelos.

Engranajes Helicoidales de ejes paralelos: Se emplea para transmitir

movimiento o fuerzas entre ejes paralelos, pueden ser considerados como

compuesto por un nmero infinito de engranajes rectos de pequeo espesor

escalonado, el resultado ser que cada diente est inclinado a lo largo de la

cara como una hlice cilndrica.

http://www.monografias.com/trabajos14/frenos/frenos.shtmlhttp://www.monografias.com/trabajos15/kinesiologia-biomecanica/kinesiologia-biomecanica.shtmlhttp://www.monografias.com/trabajos15/kinesiologia-biomecanica/kinesiologia-biomecanica.shtmlhttp://www.monografias.com/trabajos14/frenos/frenos.shtml

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Engranajes Helicoidales de ejes cruzados: Son la forma ms simple de los

engranajes cuyas flechas no se interceptan teniendo una accin conjugada

(puede considerrseles como engranajes sinfn no envolventes), la accin

consiste primordialmente en una accin de tornillo o de cua, resultando un

alto grado de deslizamiento en los flancos del diente. El contacto en un punto

entre diente acoplado limita la capacidad de transmisin de carga para este

tipo de engranes.

Engranajes helicoidales dobles: Los engranajes "espina de pescado" son

una combinacin de hlice derecha e izquierda. El empuje axial que absorben

los apoyos o cojinetes de los engranajes helicoidales es una desventaja de

ellos y sta se elimina por la reaccin del empuje igual y opuesto de una rama

simtrica de un engrane helicoidal doble. Un miembro del juego de engranes

"espina de pescado" debe ser apto para absorber la carga axial de tal forma

que impida las carga excesivas en el diente provocadas por la disparidad de

las dos mitades del engranaje.

http://www.monografias.com/trabajos15/metodos-creativos/metodos-creativos.shtmlhttp://www.monografias.com/trabajos15/metodos-creativos/metodos-creativos.shtml

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Tornillos Sinfn Tipos y Aplicaciones