REPÙBLICA BOLIVARIANA DE VENEZUELAMINISTERIO DEL PODER POPULAR
PARA LA EDUCACIÓN UNIVERSITARIA INSTITUTO UNIVERSITARIO POLITÉCNICO
“SANTIAGO MARIÑO” EXTENSIÓN COL - SEDE CIUDAD OJEDA
ENGRANAJES DE DIENTES RECTOS
Presentado por:Alex, Artigas
Ciudad Ojeda, Mayo de 2015
El engranaje es una rueda o cilindro dentado empleado 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. Los
engranajes se utilizan sobre todo para transmitir movimiento giratorio,
pero usando engranajes apropiados y piezas dentadas planas pueden
transformar movimiento alternativo en giratorio y viceversa.
Concepto de engranajes
Fabricación de los engranajesEl formado de los dientes del engranaje se realiza por
varios procedimientos, entre los cuales se encuentran: colado en
arena, moldeo en cáscara, fundición por revestimiento, colada en
molde permanente, colada en matriz, fundición centrífuga. También
puede fabricarse por Pulvimetalurgia (metalurgia de polvos) o bien
formarse primero por extrusión y luego rebanar son cortadores
formadores y generadores. Unos de los métodos más usados es el
"formado en frío" en el que unas matrices o dados ruedan sobre
cuerpos de engranajes para formar los dientes, en este caso las
propiedades del metal mejoran grandemente, además generan un
perfil de buena calidad. Los dientes de los engranajes se maquinan
por fresado, cepillado o formado con sinfín y pueden ser acabados
por cepillado, bruñido, esmerilado o pulido con rueda.
Origen de los engranajesLeonardo da Vinci, muerto en Francia en 1519, dejó numerosos dibujos y
esquemas de algunos de los mecanismos utilizados hoy diariamente, incluido
varios tipos de engranajes de tipo helicoidal.
Los primeros datos que existen sobre la transmisión de rotación con velocidad
angular uniforme por medio de engranajes, corresponden al año 1674, cuando el
famoso astrónomo danés Olaf Roemer (1644-1710) propuso la forma o perfil del
diente en epicicloide.
Robert Willis (1800-1875), considerado uno de los primeros ingenieros mecánicos,
fue el que obtuvo la primera aplicación práctica de la epicicloide al emplearla en la
construcción de una serie de engranajes intercambiables. De la misma manera, de
los primeros matemáticos fue la idea del empleo de la evolvente de círculo en el
perfil del diente, pero también se deben a Willis las realizaciones prácticas. A Willis
se le debe la creación del odontógrafo, aparato que sirve para el trazado
simplificado del perfil del diente de evolvente.
Origen de los engranajes
Es muy posible que fuera el francés Phillipe de Lahire el primero en
concebir el diente de perfil en evolvente en 1695, muy poco tiempo
después de que Roemer concibiera el epicicloidal.
La primera aplicación práctica del diente en evolvente fue debida al
suizo Leonhard Euler (1707). En 1856, Christian Schiele descubrió el
sistema de fresado de engranajes rectos por medio de la fresa madre,
pero el procedimiento no se llevaría a la práctica hasta 1887, a base de
la patente Grant.En 1874, el norteamericano William Gleason inventó la primera fresadora
de engranajes cónicos y gracias a la acción de sus hijos, especialmente su
hija Kate Gleason (1865-1933), convirtió a su empresa Gleason Works,
radicada en Rochester (Nueva York, EEUU) en una de los fabricantes de
máquinas herramientas más importantes del mundo.
Origen de los engranajesEn 1897, el inventor alemán Robert Hermann Pfauter (1885-1914),
inventó y patentó una máquina universal de dentar engranajes rectos
y helicoidales por fresa madre. A raíz de este invento y otras muchos
inventos y aplicaciones que realizó sobre el mecanizado de
engranajes, fundó la empresa Pfauter Company que, con el paso del
tiempo, se ha convertido en una multinacional fabricante de todo tipo
de máquinas-herramientas.A finales del siglo XIX, coincidiendo con la época dorada del
desarrollo de los engranajes, el inventor y fundador de la empresa
Fellows Gear Shaper Company, Edwin R. Fellows (1846-1945),
inventó un método revolucionario para mecanizar tornillos sin fin
glóbicos tales como los que se montaban en las cajas de dirección de
los vehículos antes de que fuesen hidráulicas.
Tipos de engranajes
Engranajes de Dientes Rectos
Es el engranaje más sencillo de fabricar y el más antiguo,
generalmente, para velocidades medias.
A grandes velocidades si no son rectificados, producen
ruido más o menos importante según la velocidad y la
corrección de su tallado. Es el engranaje donde la sección
de corte se mantiene constante con respecto al eje axial.
En estos tiempos se utilizan poco, ya que generan mucho
ruido. Se encuentran en las prensas de caña de azúcar, y
prensas mecánicas.
Funciones de los engranajes de dientes Rectos
Efectúan la transmisión de movimiento que se cortan en un mismo plano.
Los dientes convergen el punto de intersección de los ejes.
Son utilizados para reducir velocidad con ejes de 90 grados.
Funcionamiento de los engranajes de dientes rectos.
Su funcionamiento consiste en que el engranaje motriz (piñón) gira en un sentido, gracias a un motor, y al estar en contacto con el segundo engranaje (rueda) hace que éste se mueva en sentido contrario. La velocidad con que gire la rueda dependerá de la velocidad del piñón y de sus diámetros.
Partes de un engranaje de dientes rectos
Características de los engranajes de dientes rectos
Las principales características de un engranaje de dientes rectos son:
Tipo de circunferencia-Circunferencia primitiva: es una circunferencia hipotética en la se encontrarían unas ruedas de fricción. Las circunferencias primitivas del piñón y la rueda son tangentes.-Circunferencia interior: su radio va del centro del engranaje a la parte interior de los dientes.-Circunferencia exterior: su radio va desde el centro del engranaje a la parte exterior de los dientes.·Módulo (m)Valor del diámetro de una circunferencia que tiene como longitud el valor del paso·Relación de transmisión-Relación de transmisión (i) = Nº de dientes del piñón : Nº de dientes de la rueda-Relación de transmisión (i) = velocidad de la rueda : velocidad del piñón
Usos de los engranajes de dientes rectos
Los engranajes de dientes rectos se pueden utilizar para aumentar o
disminuir el par, o la potencia, de un objeto dado.
Éstos se utilizan para este efecto en las lavadoras, licuadoras,
secadoras de ropa, equipos de construcción, bombas de combustible y
molinos.
En las centrales eléctricas, los llamados "trenes" de engranajes rectos
se utilizan para convertir una forma de energía, como la eólica o la
energía hidroeléctrica, en energía eléctrica.
Los engranajes de dientes rectos se utilizan también para aumentar o
disminuir la velocidad de un objeto.
Desventaja de los engranajes de dientes rectos
La desventaja de los engranajes de dientes rectos es que
hacen mucho ruido cuando se utilizan a altas velocidades y
su diseño pone mucho estrés en los dientes del engranaje.
Por esta razón, los engranajes de dientes rectos se conocen
como engranajes de baja velocidad.
Diámetro primitivo (Dp): Dp = M * Z
Diámetro exterior (De): De = Dp + 2*M ó De = M * (Z+2)
Diámetro interior (Di): Di = Dp - 2 * 1.167 * M
Distancia entre centros (A): A = (Dp + dp)/2 ó A = (Z + z) * M/2
Paso (P) P = 3.1415 * M
Formulas para el diseño de los engranajes de dientes rectos
Tenemos un sistema de engranajes simple formado por dos ruedas dentadas de dientes rectos. Conocemos n1 =15 rpm, z1= 60 y z2 = 20. a) Calcula el valor de n2 en rpm. b) Indica si el sistema es reductor o multiplicador. Recuerda que: n1 · z1 = n2 · z2
De entrada gira a 15 rpm y de salida gira a 45 por lo tanto el sistema es multiplicador.
Ejercicios
En el taller del aula de Tecnología tenemos un taladro de
columna y, queremos saber a qué velocidad tendrá que
girar el motor de dicho taladro (velocidad de entrada n1),
si transmite el movimiento a una broca a través de dos
ruedas dentadas de, z1=50 e z2=150. La broca gira a 600
rpm (velocidad de salida n2).
Solución:
Ejercicios
Top Related