Engranages

INTRODUCCIÓN


En la actualidad principalmente en las industrias de fabricación de maquinarias, vehículos, objetos con piezas móviles y componentes mecánicos internos es imprescindible el uso y fabricación de engranajes, los cuales facilitan en gran forma y en gran variedad la transmisión de energía de una parte móvil a otra, o de un eje a otro, existen diferentes variedades de engranajes,entre los más resaltantes y característicos se pueden mencionar los engranajes de diente recto, helicoidal, cónicos y tornillos sin fin.

Básicamente la función de un engranaje es transmitir un movimiento giratorio o lineal a otro componente mecánico, el cual accionara o moverá otro componente o parte móvil. Los engranajes están formados por dos ruedas dentadas, de las cuales la mayor sedenomina corona' y el menor 'piñón'.

Una de las aplicaciones más importantes de los engranajes es la transmisión del movimiento desde el eje de una fuente de energía, como puede ser un motor de combustión interna o un motor eléctrico, hasta otro eje situado a cierta distancia y que ha de realizar un trabajo. De manera que una de las ruedas está conectada por la fuente de energía y es conocido comoengranaje motor y la otra está conectada al eje que debe recibir el movimiento del eje motor y que se denomina engranaje conducido. Si el sistema está compuesto de más de un par de ruedas dentadas, se denomina 'tren.

La principal ventaja que tienen las transmisiones por engranaje respecto de la transmisión por poleas es que no patinan como las poleas, con lo que se obtiene exactitud en larelación de transmisión.

En el presente trabajo se dará a conocer mas a fondo algunos de los tipos de engranajes mas comunes y resaltantes.

Engranajes rectos

Los engranajes cilíndricos rectos son el tipo de engranaje más simple y corriente que existe. Se utilizan generalmente para velocidades pequeñas y medias; a grandes velocidades, si no son rectificados, o ha sido corregido su tallado,producen ruido cuyo nivel depende de la velocidad de giro que tengan, también se utilizan para transmitir movimientos de rotación entre ejes paralelos. Los dientes son paralelos al eje de rotación.

Esfuerzo en los dientes
La capacidad de transmisión de un engranaje viene limitada por:
- el calor generado.
- el fallo de los dientes por ruptura.
- el fallo por fatiga en la superficie de losdientes.
- el ruido resultante de velocidades altas o cargas fuertes.
Efecto dinámico
Los fenómenos dinámicos intervienen puesto que se está transmitiendo una carga y hay movimiento. Se vio, por experimentación, que el parámetro que podía ayudar a tener en cuenta los efectos dinámicos era la velocidad en la circunferencia de paso, v (v=ω.r, donde ω=velocidad rotación y r=radio de paso). Seutiliza un factor Kv que afecta a la ecuación (1.12). Kv = 1 cuando los efectos dinámicos no se tienen en cuenta y las siguientes relaciones proporcionan Kv en función de v.

Estimación del tamaño de engranaje

En este apartado se dan unas orientaciones para obtener unos valores preliminares sobre el tamaño del engranaje, sin consideraciones de durabilidad o confiabilidad. La interferenciaobliga a que con dimensiones estándar no se elijan engranajes por debajo de 18 dientes cuando el ángulo de presión es 20º, ni por debajo de 12 dientes cuando es 25º.

Análisis de fuerzas

La dirección de la fuerza transmitida es según la línea de acción que es tangente a las circunferencias base. Si P y ω son constantes, también lo será T y por tanto también F. Lo que si varía es elpunto de contacto, y por tanto el efecto de esta fuerza sobre el diente será diferente según esté situada por ejemplo en el extremo de la cara o en el flanco.

Tornillo sin fin
Es un mecanismo diseñado para transmitir grandes esfuerzos, que también se utiliza como reductor de velocidad aumentando la potencia de transmisión. Generalmente trabaja en ejes que se cruzan a 90º.
Tiene la...