Analisis de fallas en engranajes

Introducción
Las ruedas dentadas, engranando entre sí, sustituyen a las ruedas de fricción, con la ventaja de mantener la relación de transmisión constante para cualquier potencia, siempre que los dientes sean suficientemente resistentes y estén construidas de forma debida (normas UNE).

Un engranaje es un mecanismo formado por dos ruedas dentadas que giran alrededor de unos ejes cuya posiciónrelativa es fija. En todo engranaje son necesarias, al menos, dos ruedas dentadas; por tanto, no es correcto llamar engranaje a una sola rueda dentada. En un engranaje de dos ruedas, se llama rueda a la de mayor número de dientes y piñón a la de menor dientes.

Los engranajes son mecanismos que se utilizan para la transformación de velocidades tanto en magnitud como en dirección

En el modode funcionamiento habitual de un engranaje, el piñón es el elemento que transmite el giro, desempeñando la función de rueda conductora mientras que la rueda realiza el movimiento inducida por el piñón haciendo ésta el papel de rueda conducida.

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Fig.1 Corona y piñón Engranaje

A continuación se mostrara brevemente la clasificación de los engranajes

Los engranajes en general puedenclasificarse según estros 3 tipos:
• Engranajes cilíndricos
• Engranajes cónicos
• Tornillo sin fin

Pero cada uno de estos, se pueden clasificar en otros más.

Engranajes cilíndricos

Se fabrican a 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 material para formar losdientes. La fabricación de estos engranajes es más simple, por lo tanto reduce sus costos. Los engranajes cilíndricos se aplican en la transmisión entre ejes paralelos y que se cruzan.

Rectos exteriores o 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 segúnla 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.

Interiores. Pueden ser con dentado recto, helicoidal o doble-helicoidal. Engranajes de gran aplicación en los llamados “trenesepicicloidales o planetarios”.

Helicoidales: Más silenciosos que los rectos. Se emplean siempre que se trata de velocidades elevadas. Necesitan cojinetes de empuje para contrarrestar la presión axial que originan. Son aquellos en donde se forma un ángulo entre el recorrido del diente y el eje axial, con el fin de asegurar una entrada progresiva del contacto entre diente y diente. Estos engranajesse utilizan generalmente en las cajas reductoras, caja de velocidades de automóviles.

Doble-helicoidales: Para las mismas aplicaciones que los helicoidales, con la ventaja sobre éstos de no producir empuje axial, debido a la inclinación doble en sentido contrario de sus dientes. Se les denomina también por el galicismo “á chevron”, que debe evitarse. Cumplen la función de dos engranajeshelicoidales. Poseen las ventajas de los cilíndricos helicoidales, o sea bajo ruido y alta resistencia. Al igual que los engranajes helicoidales se utilizan en las cajas de reducción donde se requiere bajo ruido. Ejemplo: reductores de plantas de procesamiento de cemento.

Helicoidales para ejes cruzados: Pueden transmitir rotaciones de ejes a cualquier ángulo, generalmente a 90°, para los cuales seemplean con ventaja los de tornillo-sin-fin, ya que los helicoidales tienen una capacidad de resistencia muy limitada y su aplicación se ciñe casi exclusivamente a transmisiones muy ligeras (reguladores, etc.).

Cremallera: Rueda cilíndrica de diámetro infinito con dentado recto o helicoidal. Generalmente de sección rectangular.

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Fig.2 Engranaje cilíndrico recto.

ENGRANAJES...