Engranajes

ENGRANAJES Uno de los problemas principales de la Ingeniería Mecánica es la transmisión de movimiento, entre un conjunto motor y máquinas conducidas. Desde épocas muy remotas se han utilizado cuerdas y elementos fabricados de madera para solucionar los problemas de transporte, impulsión, elevación y movimiento. El inventor de los engranajes en todas sus formas fue Leonardo da Vinci († Francia,1519). La forma más básica de un engrane es una pareja de ruedas, una de ellas provistas de barras cilíndricas y la otra formada por dos ruedas unidas por barras cilíndricas. En la figura se aprecia un mecanismo para repeler ataques enemigos, consiste de aspas al nivel del techo movidas por un eje vertical, unido a un "engranaje" , el movimiento lo producen soldados que giran una rueda a nivel delpiso y provocando que los enemigos que han alcanzado el techo sean expulsados. En este mecanismo se muestra la transmisión entre dos ejes paralelos, uno de ellos es el eje motor y el otro el eje conducido.

En la segunda figura se puede apreciar la transmisión trasera para un carro, el eje vertical mueve el "engrane" que impulsa las ruedas hacia adelante o atrás. En este mecanismo los ejes estánperpendiculares entre sí. Se puede deducir que la posición entre los ejes es de gran importancia al diseñar la transmisión. Las situaciones son principalmente tres: ejes paralelos, ejes que se cortan y ejes que se cruzan. Un ejemplo de ejes que se cruzan se aprecia en la figura, en donde una manivela mueve un elemento que llamaremos tornillo sin fin el que a su vez mueve la rueda unida a él. Eneste caso, el mecanismo se utiliza como mecanismo para subir un balde. Los ejes se encuentran en una posición ortogonal, o sea, se cruzan a 90 grados.

Los engranes propiamente tales son ruedas provistas de dientes que posibilitan que dos de ellas se conecten entre sí. Leonardo nos entrega el siguiente esquema en donde se indican los tres diámetros que definen el tamaño del diente.Generalidades: Los engranajes constituyen el tipo más común de transmisión. Consisten en un par de ruedas dentadas que transmiten la potencia y el movimiento mediante interacción por su periferia. Aparte de transmitir movimiento relativo, pueden también convertir movimiento rotativo en movimiento de traslación como es el caso del sistema piñon-cremallera.

Ventajas: 1. Alta eficiencia. 2. Para transmitiruna potencia dada, requieren menor tamaño que las ruedas de fricción. 3. Requieren un mínimo de mantenimiento. 4. Mantienen constante la relación de transmisión. 5. Transmiten potencia en un amplio rango (10-3 a 104 ) kw. Desventajas: 1. Fabricación complicada: requiere máquinas y herramientas especiales. 2. Producen ruido debido a imperfecciones de fabricación, por altas velocidades o por si solos(de dientes rector). 3. Inadecuados cuando la distancia entre ejes es grande.

CLASIFICACION DE LOS ENGRANAJES Los engranes se clasifican en cuatro grupos : • • • • Engranajes Cilíndricos (para ejes paralelos y que se cruzan) Engranajes Cónicos (para ejes que se cortan y que se cruzan) Tornillo sin fin y rueda helicoidal (para ejes ortogonales) Cremallera

ENGRANAJES CILINDRICOS Se fabricana partir de un disco cilíndrico, cortado de una plancha o de un trozo de barra maciza redonda. Este disco se lleva al proceso de fresado en donde se retira parte del metal para formar los dientes. Estos dientes tienen dos orientaciones: dientes rectos (paralelos al eje), y, dientes helicoidales (inclinados con respecto al eje).

Los engranajes de diente recto son mas simples de producir y porello mas baratos, la transmisión del movimiento se realiza por medio de los dientes, quienes se empujan sin resbalar. En el caso de los dientes helicoidales los dientes se empujan y resbalan entre sí, parte de la energía transmitida se pierde por roce y el desgaste es mayor. La ventaja de los helicoidales es la falta de juego entre dientes que provoca un funcionamiento silencioso y preciso. Los...