PROCESO DE FABRICACION Y PROPIEDADES DE LOS ENGRANES RECTOS

ENSAYO TRATAMIENTOS TERMICOS
PROCESO DE FABRICACION Y PROPIEDADES DE LOS ENGRANES RECTOS

Redactado por Edgar Yesid Gómez Bernal.
Estudiante de Ingeniería metalúrgica.
Universidad Industrial de Santander.
Bucaramanga, 2013.

INTRODUCCION.
Los engranes son piezas típicas de cualquier máquina; desde componentes de relojes, bicicletas y cambio de velocidades en carros hasta componentesaeronáuticos y espaciales, los engranes permiten la trasmisión de movimiento y potencia entre los distintos componentes de la máquina. Por ello, conocer sus características, propiedades y proceso de obtención nos da idea de la manera como son aplicados los tratamientos térmicos en los procesos de diseño y manufactura de piezas que se desempeñarán en condiciones severas de operación.

PROCESO DEFABRICACION Y PROPIEDADES DE LOS ENGRANES RECTOS.
Los engranes son ruedas cilíndricas que son usadas en la transmisión del movimiento y potencia desde un eje giratorio a otro mediante el contacto, para ello, en el borde externo cuentan con un conjunto de dientes. A diferencia de las poleas, los engranes son capaces de cumplir su función sin resbalar entre ellos o por la banda de transmisión.
Elprimer vestigio del engrane y de la transmisión del movimiento a partir del sistema de engranes (engranaje) data de 100 a.C. y trata de una calculadora astronómica compuesta por unos 30 engranes de dientes triangulares elaborados en bronce conocida como el “Mecanismo de Anticitera”.

Existen diversos tipos de engranes, entre los más conocidos y usados comercialmente tenemos: Engranes rectos,engranes rectos compuestos, helicoidales, conjuntos de tornillo sinfín y corona, engranes y espirales de inglete, engranes cónicos rectos y piñones.

Los engranes rectos son aquellos que tienen dientes rectos y paralelos al eje de rotación del engrane y al eje del árbol que lo sostiene. Estos poseen una geometría particular en la cara de los dientes denominada “involuta” que permite el mayoracoplamiento entre dientes de otro engrane o de una cremallera y evita el choque a la entrada y salida de los dientes con las cavidades.

Las principales características que definen los engranes rectos son:
Módulo: el módulo de un engranaje es una característica de magnitud y se define como la relación entre la medida del diámetro primitivo (en milímetros) y el número de dientes. El valor del módulo sefija mediante cálculo de las propiedades del material en función de la potencia a transmitir y de la relación de transmisión que se establezca.
Circunferencia primitiva: es la circunferencia a lo largo de la cual engranan los dientes.
Paso circular: es la longitud de la circunferencia primitiva correspondiente a un diente y un vano consecutivos.
Espesor del diente: es el grosor del diente enla zona de contacto, o sea, del diámetro primitivo.
Número de dientes: es el número de dientes que tiene el engranaje.
Diámetro exterior: es el diámetro de la circunferencia que limita la parte exterior del engranaje.
Diámetro interior: es el diámetro de la circunferencia que limita el pie del diente.
Cabeza del diente: Es la parte del diente comprendida entre el diámetro exterior y el diámetroprimitivo.
Ángulo de presión: el que forma la línea de acción con la tangente a la circunferencia de paso, φ (20º y 25º son los ángulos estandarizados).
Relación de transmisión: es la relación de giro que existe entre el engrane conductor y el transmisor. La relación de transmisión puede ser reductora de velocidad o multiplicadora de velocidad.
Relación de contacto: Es usada para indicar elnúmero promedio de dientes que se encuentran en contacto durante la transmisión del movimiento.

Las condiciones de operación a las que suelen ser sometidos los engranes son de la más alta exigencia, estos son sometidos a fuerzas tangenciales, normales, radiales, pares torsionales, y a la fricción; y por ello, deben tener propiedades excepcionales para cumplirlas. La dureza, alta resistencia...