6.SISTEMA DE ENGRANAJES

 

RUEDAS DENTADAS

Engranajes rectos

Engranajes helicoidales

Engranajes cónicos

Parámetros y características de los engranajes con dientes rectos

Transmisión simple

Transmisión Compuesta

RUEDAS DENTADAS Arriba

Se trata de uno de los mecanismos de transmisión, conjuntamente con las poleas, más antiguos que se conocen. Los engranajes son mecanismos utilizados en la transmisión de movimiento rotatorio y movimiento de torsión entre ejes.

Este sistema posee grnades ventaja con respecto a las correas y poleas: reducción del espacio ocupado, relación de transmisión más estable (no existe posibilidad de resbalamiento), posibilidad de cambios de velocidad automáticos y, sobre todo, mayor capacidad de transmisión de potencia. Sus aplicaciones son muy numerosas, y son de vital importancia en el mundo de la mecánica en general y del sector del automóvil en particular.

Se trata de un sistema reversible capaz de transmitir potencia en ambos sentidos, en el que no son necesarios elementos intermedios como correas y cadenas para transmitir el movimiento de un eje a otro.

En un sistema de este tipo se le suele llamar rueda al engranaje de mauor diámetro y piñón al más pequeño. Cuando el piñón mueve la rueda se tiene un sistema reductor de velocidad, mientras que cuando la rueda mueve el piñón se trata de un sitema multiplicador de velocidad. Obviamente, el hecho de que una rueda tenga que endentar con otra para poder transmitir potencia entre dos ejes hace que el sentido de giro de éstos sea distinto.
En función de la forma de sus dientes y de la del propio engranje, éstos pueden ser:

* Engranajes rectos.
* Engranjes helicoidales.
* Engranajes cónicos.

Engranajes rectos Arriba

Son engranajes cilíndricos de dientes recots y van colineales con el propio eje de la rueda dentada. Se utilizan en transmisiones de ejes paralelos formando así lo que se conoce con el nombre de trenes de engranajes. Este hecho hace que sean unos de los más utilizados, pues no en vano se pueden encontrar en cualquier tipo de máquina: relojes, juguetes, máquinas herramientas, etc.

Engranajes helicoidales Arriba

Son aquéllos cuyos dientes están dispuestos siguiendo la trayectoria de hélices paralelas alrededor de un cilindor. Estos engranajes pueden transmitir movimiento (potencia) entre ejes paralelos o entre ejes que se cruzan en cualquier dirección (invluso perpendiculares). Debido a su forma geométrica, su construcción resulta más cara que los anteriores y se utiliza en aplicaciones específicas tales como: cajas de cambios, cadens cinemáticas, máquinas herramientas, etc.
En este caso, el sistema de engrane de sus dientes proporciona una marcha más suave que la de los engranajes rectos, lo cual hace que se trate de un sistema más silencioso, con una transmisión de fuerza y de movimiento más uniforme y segura.

Engranajes cónicos Arriba

Se utilizan para transmitir movimiento entre ejes perpendiculares, aunque también se fabrican formando ángulos 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 (hipoides), siendo estos últimos muy utilizados en sistemas de transmisión para automóviles.

Ruedas dentadas

Parámetros y características de los engranajes con dientes rectosArriba

Obviamente para que en un sitema de engranajes se endenten o se engranen unos con otros, el tamaño de los dientes deberá ser el mismo para todas las ruedas.

Al número de dientes de una rueda se le denominará con la letra "Z". Se denominará paso "p" a la distancia entre dos dientes consecutivos.

La circunferencia primitiva o diámetro primitivo "dp", sobre e que se supone que las ruedas realizan la transmisión, está relacionado con otro parámetro importante denominado módulo "m", que es la relación entre el diámetro primitivo y el número de dientes. Tanto el módulo como el paso se expresarán en unidades de longitud (mm).

m=dp/Z      p=p* m

El valor del módulo suele ser un número entreo o fracción sencilla.

Por su parte, la altura total del diente "h" se divide generalmente en dos partes:

* La altura de la cabez del diente "hc" que normalmente toma como valor : hc=m
* La altura de fondo o pie del diente que normalmente toma como valor: hf=1,25*m

Conocido el diámetro primitivo y la altura total del diente "h", se puede determinar el diámetro exterior "de" y el diámetro de fondo "df":

h=hc+hf=2,25*m
de=dp+2*hc=dp+2*m
df=dp-2*hf=dp-2,5*m

Finalmente, queda por mencionar la longitud del diente "B", que suele tener también un valor normalizado de B=10*m

Todos los valores anteriotes se pueden observar gráficamente en la figura.

Transmisión simple Arriba

Cuando el movimiento se transmite directamente entre dos ejes se trata de un sistema detransmisiónsimple.

m=dp1/Z1      m=dp2/Z2 igualando ambas expresines dp1/dp2=Z1/Z2

n1*dp1=n2*dp2

n2/n1=dp1/dp2=Z1/Z2

n1*Z1=n2*Z2

Donde Z1 y Z2 es el número de dientes de la rueda conductora y conducida respectivamente y, n1 y n2 la velocidad de giro en ambos ejes en r.p.m.
Por su parte, la relación de transmisión "i" del sistema así como la distancia "c" entre ejes, será igual a:

i=velocidad de salida/velocidad de entrada=n2/n1=Z1/Z2

c=(dp1+dp2)/2

Transmisión Compuesta Arriba

En este caso la transmisión se realiza entre más de dos ejes simultáneamente, para lo cual será necesario que en cada uno de los ejes intermedios vayan montadas obligatoriamente dos ruedas dentadas (Z2 y z2). Una de ellas engrana con la rueda motriz, que es la que proporciona el movimiento, mientras que la otra conecta con el eje siguiente al que arrastra.

n1 * z1 = n2 * z2

n2 * Z2 =n3 *z3

i = i1,2 * i2,3 = (z1/Z2) * (z2/z3) = (n2/n1) * (n3/n2)

i = n3/n1 = (z1/Z2) * (z2/z3)

 

 

 

 

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sistemas de ruedas de fricción Mecanismo de husillo y tuerca