Mantenimiento engranajes

CAPÍTULO 1 1.1 INTRODUCCIÓN

MANTENIMIENTO DE ENGRANAJES

Los engranajes son sistemas mecánicos utilizados para transmitir potencia entre ejes en diferentes configuraciones espaciales. Al contrario que otros tipos de transmisiones (correas y cadenas), la transmisión por engranajes es muy rígida y no permite deformaciones sensibles en el sentido del movimiento. El diseño de engranajesutilizado por los fabricantes tiene en cuenta un gran número de consideraciones, entre las que se pueden citar: cargas estáticas y dinámicas, par transmitido y velocidad de giro (potencia), vida de servicio esperada, eficiencia del sistema, temperatura ambiente , restricciones de peso, ambiente de trabajo , etc. Todas estas consideraciones ponen de manifiesto que la ida y el funcionamiento de lossistemas de engranajes se ven influenciados por un gran número de aspectos que deben ser considerados para su mantenimiento. Existe una gran variedad de tipos de engranajes, con características de funcionamiento muy diferentes. Los engranajes cilíndrico rectos (figura 1.1a) son lo más sencillo s ya que los dientes de cada rueda son paralelos a su eje de rotación. Permiten transmitir potencia entre ejesparalelos y el contacto entre dientes es idealmente lineal. Alternativamente existen los engranajes cilíndricos helicoidales (figura 3.lb), en los que los dientes están inclinados (de forma que su directriz es una espiral cilíndrica) respecto a los eje de rotación. Permiten transmitir potencia entre eje paralelo y entre ejes que se cruzan y el contacto entre diente es idealmente puntual. Paratransmitir potencia entre ejes que se cortan pueden utilizarse engranaje cónico. Dentro de éstos también existen las variedades recta y espiral. Los engranajes cónicos rectos (figura 1.2a) se caracterizan por que la directriz de los dientes pertenece a un plano axial que también contiene el eje de rotación de la rueda dentada. El contacto entre dientes es idealmente lineal. Sin embargo, en losengranajes cónicos espirales (figura 1.2b) los dientes son curvos siguiendo una espiral cónica. Estos engranajes pueden transmitir potencia entre ejes que se cortan y, en ellos, el contacto entre dientes es idealmente puntual. Además de estos, existen los engranajes cónicos bipoidales que se caracterizan por poder transmitir potencia entre eje que se cruzan gracias a la geometría curva de losdientes.

Finalmente, dentro de los tipos de engranajes básicos, existen los engranajes de tomillo sinfín (figura 1.3). Éstos pueden ser considerados un caso extremo de engranaje cilíndrico helicoidal en el que el diente de una de las ruedas se ha inclinado tanto que ha llegado a dar más de una vuelta al cilindro de la rueda. Este engranaje permite transmitir potencia entre ejes que se cruzan y secaracteriza por que la relación de transmisión puede ser muy elevada con poco espacio. Así, se puede llegar a obtener velocidades de la corona lentas a partir de velocidades elevadas del sinfín.
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Figura 1.3 Engranaje de tornillo sinfín

Dentro de las propiedades de los diferentes tipos de engranajes (tabla 1.1) tiene especial importancia la característica de movimiento relativo entre lassuperficies en contacto. Se observa que para los engranajes cilíndricos rectos el movimiento es en gran parte rodadura y, en menor medida, deslizamiento (aunque esta proporción varía en función de la posición relativa de los dientes engranados). Sin embargo, para el caso de tomillos sinfín, el movimiento es fundamentalmente de deslizamiento (aunque también cuenta con una pequeña proporción derodadura). Debido a que la rodadura produce mucho menos desgaste que el deslizamiento, el tornillo sinfín estará mucho más afectado por el desgaste que otros tipos de engranajes. Consecuentemente, su funcionamiento y su vida útil son más dependientes del material con el que está fabricado, de las condiciones de lubricación y del mantenimiento en general.

Tabla 1.1 Tipologías de engranajes y sus...