Engranes

Oscar Javier Razo González.

Ángel Roberto Cortez Pérez.

Trabajo: Engranes rectos.

Diseño mecánico.

Ing. en Electromecánica

.

Índice:
Teoría de los engranes.
Ley fundamental de los engranes
La forma involuta de los dientes.
Angulo de presión.
Geometría del acoplamiento.
Piñón y cremallera.
Modificación de la distancia entre centros.
Huelgo o juego.
Movimiento relativode los dientes.
Nomenclatura de los dientes de los engranes.
Razón de contacto.
Trenes de engranes.
Cargas en engranes rectos.
Esfuerzos en engranes rectos.

Engranes rectos
Los engranes (o engranajes) para transmitir par de torsión y velocidad angular en una
amplia variedad de aplicaciones. También hay gran diversidad para escoger. Este capítulo
se ocupará del engrane del tipo mássimple, el recto, diseñado para funcionar sobre
flechas paralelas, con sus dientes paralelos al eje de la flecha. Otros tipos de engranes,
como el helicoidal, el cónico y el tornillo sinfín, aceptan flechas rio paralelas.
Hoy día los engranes ya están muy estandarizados en lo que ‘e refiere a forma Y tamaño
de los dientes. La American Gear Manufacturers
Association (AGMA) apoya
investigaciones enel diseño, materiales y manufactura de engranes publicando normas
para su diseño, fabricación y ensamble. Seguiremos los métodos y recomendaciones de
la AGMA, como se definen en esas normas.

Teoría de los dientes de engrane
La manera más sencilla de transferir movimiento rotatorio de una flecha a otra es un par
de cilindros en giro. Puede ser un conjunto externo de cilindros en giro, comose muestra
en la Figura 11-1a), o un conjunto interno, como en la Figura 11-1b). Este mecanismo
funcionará bastante bien cuando hay suficiente fricción en la interfaz en rodamiento. No
habrá deslizamiento entre dos cilindros hasta que la fuerza de fricción máxima disponible
en la unión se vea superada por las necesidades de transferencia de par de torsión.
Los inconvenientes principales delmecanismo de transmisión con cilindros en rodamiento
son su relativamente baja capacidad de par de torsión, así como la posibilidad de
deslizamiento. Para efectos de tiempo, algunas transmisiones requieren un faseo absoluto
de las flechas de entrada y salida. Para ello se necesita la adición de algunos dientes de
acoplamiento a los cilindros en rodamiento. Entonces se convierten en engranes,según
se observa en la Figura 11-2, y juntos constituyen un engranaje. Cuando dos engranes se
colocan en acoplamiento para formar un engranaje como éste, de manera convencional
se hace referencia al menor de ellos como piñón y como engrane al otro.

a) juego interno

b) juego externo

Fig. 11-1
Ley fundamental de los engranes

Fig. 11-2

La ley fundamental de los engranes, que diceque la razón de velocidad angular entre los
engranes de un engranaje (o tren de engranes) debe mantenerse constante a través del
acoplamiento. La razón de velocidad angular
es igual a la razón del radio de paso del
engrane de entrada, dividido entre el correspondiente del engrane de salida.

(11. 1a)
Los radios de paso de la ecuación lila son los de los cilindros de rodamiento a los cualesagregamos los dientes. El signo positivo o negativo toma en consideración los conjuntos
de cilindros internos o externos, según se aprecia en la Figura II -1. Un conjunto externo
invierte la dirección de rotación entre cilindros, lo que requiere un signo negativo. Un
engranaje interno (igual que una transmisión por banda o cadena) tendrá la misma
dirección de rotación en sus flechas de entraday de salida y requiere un signo positivo en
la ecuación 11. la. La superficie de los cilindros de rodamiento se convierte en círculos de
paso, y sus diámetros en diámetros de paso de los engranes. El punto de contacto entre
cilindros ocurre en la línea de centros, según se observa en la Figura 11-4, y este punto
se
conoce
como
punto
de
paso.
La razón de par de torsión o ventaja...