Instituto Tecnológico Superior de Coatzacoalcos Ingeniería Mecánica Nombre del Alumno: GONZALEZ
VILLEGAS
Apellido paterno
Apellido materno
ALEXIS DE JESUS Nombre
PORTAFOLIO DE EVIDENCIAS 4° UNIDAD Periodo: AGO-DIC 2015
Nombre de la Asignatura: MECANICANISMOS No. Control:
13082196
Nombre del Docente:
QUINTO
Semestre: LUGO
PATRACA
Apellido Paterno
Apellido Materno
COATZACOALCOS VER A
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Grupo:
“A”
XOCHITL BEATRIZ Nombre(s)
CONTENIDO 1. PRESENTACIÓN DE LA ASIGNATURA
NOMBRE: MECANISMOS
COMPETENCIAS A DESARROLLAR PLAN DE ESTUDIOS 2. UNIDADES DESARROLLADAS UNIDAD 1. INTRODUCCIÓN A LOS MECANISMOS UNIDAD 2. ANÁLISIS CINEMÁTICO DE MECANISMOS PLANOS UNIDAD 3. LEVAS UNIDAD 4. ENGRANES Y TRENES DE ENGRANAJES UNIDAD 5. SÍNTESIS DE MECANISMOS
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Evidencias Desarrolladas por el Alumno para la Unidad 4: Nombre de la unidad: ENGRANES Y TRENER DE ENGRANES Competencia específica a desarrollar: CONOCER LA NOMENCLATURA, FUNCIONAMIENTO Y APLICACIÓN DE LOS ENGRANES Y TRENES DE ENGRANAJE. DETERMINAR LA RELACIÓN DE VELOCIDAD ANGULAR DE TRENES DE ENGRANAJES.
SUBTEMAS: 4.1 NOMENCLATURA, CLASIFICACIÓN Y APLICACIÓN DE LOS ENGRANES (RECTOS, CÓNICOS Y HELICOIDALES). 4.2 DISEÑO DE ENGRANES (RECTOS, CÓNICOS Y HELICOIDALES). 4.3 ESTANDARIZACIÓN Y NORMALIZACIÓN DE ENGRANES. 4.4 ANÁLISIS CINEMÁTICO DE COMPUESTOS Y PLANETARIOS).
TRENES
DE
ENGRANES
4.5 DISEÑO DE ENGRANES POR MEDIO DE SOFTWARE.
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(SIMPLES,
INDICE INTRODUCCION…………………………………………………………………………5 OBJETIVO…………………………………………………………………………………6 4° UNIDAD………………………………………………………………………………..7 4.1 NOMENCLATURA, CLASIFICACION Y APLICACIONES DE ENGRANES….7 CLASIFICACION…………………………………………………………………………10 APLICACIÓN…………………………………………………………………………….11 4.2 DISEÑOS DE ENGRANES………………………………………………………..12 4.3 ESTANDARIZACION Y NORMALIZACION DE ENGRANES………………….14 4.4 ANALISIS CINEMATICO DE TRENES DE ENGRANES……………………….16 4.5 DISEÑOS DE ENGRANES POR MEDIO DE SOFTWARE…………………….17 CONCLUSION……………………………………………………………………………18
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INTRODUCCION 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 POSICIÓN RELATIVA ES FIJA. EN TODO ENGRANAJE SON NECESARIAS, A LAS 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 MENORES DIENTES. LOS ENGRANAJES SON MECANISMOS QUE SE UTILIZAN PARA LA TRANSFORMACIÓN DE VELOCIDADES TANTO EN MAGNITUD COMO EN DIRECCIÓN.
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OBJETIVO EL OBJETIVO DE ESTE APARTADO ES PROFUNDIZAR EN LAS CARACTERÍSTICAS DE LOS TRENES DE ENGRANAJES Y COMPRENDER SU FUNCIONAMIENTO.
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4° UNIDAD ENGRANES Y TRENES DE ENGRANES 4.1 NOMENCLATURA, CLASIFICACION Y APLICACIÓN DE LOS ENGRANES (RECTOS, CONICOS Y HELICOIDALES).
NOMENCLATURA
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PASO CIRCULAR: ES LA DISTANCIA MEDIDA SOBRE LA CIRCUNFERENCIA DE PASO ENTRE DETERMINADO PUNTO DE UN DIENTE Y EL CORRESPONDIENTE DE UNO INMEDIATO, ES DECIR LA SUMA DEL GRUESO DEL DIENTE Y EL ANCHO DEL ESPACIO ENTE DOS CONSECUTIVOS.
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CIRCUNFERENCIA DE PASO: ES UN CIRCULO TEÓRICO EN EL QUE GENERALMENTE SE BASAN TODOS LOS CÁLCULOS; SU DIÁMETRO ES EL DIÁMETRO DE PASO. SUPONGAMOS QUE UN PLANO OBLICUO A B CORTA AL ENGRANE SEGÚN Ψ EN UN ARCO, ESTE ARCO TIENE RADIO DE CURVATURA R, SI Ψ = 0 ENTONCES R = D/2; SI Ψ CRECE HASTA LLEGAR A 90˚ ENTONCES R = ∞ ; POR LO TANTO SE ENTIENDE QUE CUANDO Ψ CRECE R TAMBIΙUN LO HACE.
MODULO (M): ES LA RELACIÓN DEL DIÁMETRO DE PASO AL NUMERO DE DIENTES M=D/Z D = DIÁMETRO DE PASO Z = NUMERO DE DIENTES
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ADENDO (HA): DISTANCIA RADIAL ENTRE EL TOPE DEL DIENTE Y LA CIRCUNFERENCIA DE PASO.
DEDENDO (HF): ES LA DISTANCIA ENTRE EL FONDO DEL ESPACIO Y LA CIRCUNFERENCIA DE PASO.
ALTURA TOTAL: ES LA SUMA DEL DEPENDO Y DEL ADENDO.
CIRCUNFERENCIA DE HOLGURA: ES LA CIRCUNFERENCIA TANGENTE A LA DE ADENDO DEL OTRO ENGRANE, LA HOLGURA ES LA DIFERENCIA ENTRE EL ADENDO DE UN ENGRANE Y EL DEDENDO DEL OTRO CONECTADO.
JUEGO: ES EL ESPACIO ENTRE DOS DIENTES CONSECUTIVOS Y EL GRUESO DEL DIENTE DEL OTRO ENGRANE.
NUMERO VIRTUAL DE DIENTES (ZV): SI SE OBSERVA EN LA DIRECCIÓN DE LOS DIENTES, UN ENGRANE DEL MISMO PASO Y CON EL MISMO R TENDRÁ UN MAYOR NUMERO DE DIENTES SEGÚN AUMENTE R ES DECIR CONFORME SE INCREMENTE Ψ.
INTERFERENCIA: EL CONTACTO COMIENZA CUANDO LA PUNTA DEL DIENTE CONDUCIDO TOCA EL FLANCO DEL DIENTE CONDUCTOR, ELLO OCURRE ANTES DE QUE LA PARTE DE EVOLVENTE DEL DIENTE CONDUCTOR ENTRE EN ACCIÓN,. EN OTRAS PALABRAS ELLO OCURRE POR DEBAJO DE LA CIRCUNFERENCIA DE BASE DEL ENGRANE 2 EN LA PARTE DISTINTA DE LA 10
EVOLVENTE DEL FLANCO; EL EFECTO REAL ES QUE LA PUNTA O CARA DE EVOLVENTE DEL ENGRANE IMPULSADO TIENDE A PENETRAR EN EL FLANCO DEL DIENTE IMPULSADO O A INTERFERIR CON ESTE.
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CLASIFICACION:
LOS ENGRANAJES LO PODEMOS CLASIFICAR POR UN SIN NÚMERO DE ASPECTOS PROPIOS DE CADA UNO, SEGÚN: SEGÚN LA SITUACIÓN DE SUS DIENTES. SEGÚN LA FORMA DE SUS DIENTES. - SEGÚN LA FORMA DE SUS ENGRANAJES.
CLASIFICACIÓN SEGÚN LA SITUACIÓN DE SUS DIENTES: SEGÚN LA SITUACIÓN DE SUS DIENTES, PODEMOS CLASIFICARLOS EN: INTERIORES O EXTERIORES. ENGRANAJES INTERIORES: SON DIENTES TALLADOS EN ENGRANAJES DIENTES
AQUELLOS QUE LA PARTE
LLEVAN LOS INTERIOR.
EXTERIORES: SON AQUELLOS QUE TALLADOS EN EL
LLEVAN LOS EXTERIOR.
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APLICACIONES DE ENGRANES RECTOS:
-
ENGRANES RECTOS PARA POTENCIA
-
ENGRANES RECTOS PARA VELOCIDAD
-
ENGRANES RECTOS EN LOS AUTOMOVILES
OTRAS APLICACIONES:
-
PLANETARIOS
-
INTERIORES
-
DE CREMALLERA
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4.2 DISEÑOS DE ENGRANES ENGRANAJE
RECTO
ESTÁ FORMADO POR DOS RUEDAS DENTADAS CILÍNDRICAS RECTAS. ES UN MECANISMO DE TRANSMISIÓN ROBUSTO, PERO QUE SÓLO TRANSMITE MOVIMIENTO ENTRE ÁRBOLES PRÓXIMOS Y, EN GENERAL, PARALELOS. EN ALGUNOS CASOS PUEDE SER UN SISTEMA RUIDOSO, PERO QUE ES ÚTIL PARA TRANSMITIR POTENCIAS ELEVADAS. REQUIERE LUBRICACIÓN PARA MINIMIZAR EL ROZAMIENTO. PODÉIS OBSERVAR ENGRANAJES EN MÁQUINAS DE ESCRIBIR. VERÉIS QUE LAS RUEDAS GIRAN EN SENTIDO OPUESTO. CADA RUEDA DENTADA SE CARACTERIZA POR EL NÚMERO DE DIENTES Y POR EL DIÁMETRO DE LA CIRCUNFERENCIA PRIMITIVA. ESTOS DOS VALORES DETERMINAN EL PASO, QUE DEBE SER EL MISMO EN AMBAS RUEDAS. A LA RUEDA MÁS PEQUEÑA SE LE SUELE LLAMAR PIÑÓN. ENGRANES CONICOS:
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SE FABRICAN A PARTIR DE UN TROZO DE CONO, FORMANDO LOS DIENTES POR FRESADO DE SU SUPERFICIE EXTERIOR. LOS DIENTES PUEDEN SER RECTOS, HELICOIDALES O CURVOS. ESTA FAMILIA DE ENGRANAJES SOLUCIONA LA TRANSMISIÓN ENTRE EJES QUE SE CORTAN Y QUE SE CRUZAN. LOS ENGRANAJES CÓNICOS TIENEN SUS DIENTES CORTADOS SOBRE LA SUPERFICIE DE UN TRONCO DE CONO.
ENGRANAJES HELICOIDALES LOS DIENTES DE ESTOS ENGRANAJES NO SON PARALELOS AL EJE DE LA RUEDA DENTADA, SINO QUE SE ENROSCAN EN TORNO AL EJE EN FORMA DE HÉLICE. ESTOS ENGRANAJES SON APROPIADOS PARA GRANDES CARGAS PORQUE LOS DIENTES ENGRANAN FORMANDO UN ÁNGULO AGUDO, EN LUGAR DE 90º COMO EN UN ENGRANAJE RECTO. LOS ENGRANAJES HELICOIDALES SENCILLOS TIENEN LA DESVENTAJA DE PRODUCIR UNA FUERZA QUE TIENDE A MOVER LAS RUEDAS DENTADAS A LO LARGO DE SUS EJES. ESTA FUERZA PUEDE EVITARSE EMPLEANDO ENGRANAJES HELICOIDALES DOBLES, O BIHELICOIDALES, CON DIENTES EN FORMA DE V COMPUESTOS DE MEDIO DIENTE HELICOIDAL DEXTRÓGIRO Y MEDIO DIENTE HELICOIDAL LEVÓGIRO.
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4.3 ESTANDARIZACION Y NORMALIZACION DE ENGRANES ESTANDARIZACIÓN DE ENGRANAJES: HASTA EL MOMENTO NO SE HA INTENTADO TRATAR EL PROBLEMA DE LA ESTANDARIZACIÓN DE LOS ENGRANAJES RECTOS PARA FACILITAR EL DESARROLLO DE ENGRANAJES INTERCAMBIABLES. LO QUE SE VIO ANTERIORMENTE SOLO SE APLICA A LOS ENGRANAJES RECTOS EN GENERAL SIN CONSIDERAR EL ASPECTO DE INTERCAMBIABILIDAD. JUNTO
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AL PROBLEMA DE LA INTERCAMBIABILIDAD SE ENCUENTRA LA FORMA DE CÓMO SE VAN A CORTAR LOS ENGRANAJES. EXISTEN VARIAS FORMAS PARA MAQUINAR LOS ENGRANAJES RECTOS, LA MÁS ANTIGUA DE LAS CUALES CONSISTE EN UTILIZAR UNA FRESA DE FORMA PARA QUITAR EL MATERIAL ENTRE LOS DIENTES A MEDIDA QUE EL DISCO PARA EL ENGRANE SE POSICIONA A LO LARGO DE UNA REVOLUCIÓN COMPLETA EN UNA FRESADORA.
NORMALIZACION: LA NORMALIZACION PERMITE DEFINIR UNA GUIA A SEGUIR SOBRE COMO DEBE SER UN PRODUCTO O SERVICIO, DE MANERA QUE TODAS LAS 17
ORGANIZACIONES QUE LO DESARROLLEN SIGAN UN MISMO MODELO. CON ELLO SE CONSIGUEN, POR UNA PARTE, QUE ESTOS PRODUCTOS O SERVICIOS CUMPLAN ALGUNOS CRITERIOS MINIMOS CON LOS QUE PUEDEN SER EVALUADOS Y COMPARADOS PARA ESTABLECER UN NIVEL DE CALIDAD DETERMINANDO; POR OTRA PARTE, ASEGURA QUE LOS PRODUCTOS O SERVICIOS SEAN COMPACTIBLES ENTRE SI.
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4.4 ANALISIS CINEMATICO DE TRENES DE ENGRANES AUNQUE SE EXPONDRÁN DOS MÉTODOS DIFERENTES CON EL FIN DE CALCULAR LA RELACIÓN DE TRANSMISIÓN DE UN TREN EPICICLOIDAL, AMBOS ESTÁN BASADOS EN EL MISMO CONCEPTO: LA VELOCIDAD ABSOLUTA DE CUALQUIER RUEDA PUEDE DESCOMPONERSE EN SUMA DE DOS VELOCIDADES: - LA VELOCIDAD ANGULAR DEL BRAZO. - LA VELOCIDAD ANGULAR DE LA RUEDA CON RESPECTO AL BRAZO.
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4.5 DISEÑOS DE ENGRANES POR MEDIO DE SOFTWARE
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CONCLUSION LOS ENGRANAJES SON, EN GENERAL, CILINDROS CON RESALTOS DENOMINADOS DIENTES, CONFORMANDO RUEDAS DENTADAS, LAS QUE PERMITEN, CUANDO GIRAN, TRANSMITIR EL MOVIMIENTO DE ROTACIÓN ENTRE SUS ÁRBOLES O EJES COLOCADOS A UNA DISTANCIA RELATIVAMENTE REDUCIDA ENTRE SÍ. EN EL SIGUIENTE DOCUMENTO SE HABLARA A DETALLE DE LOS ENGRANES Y ALGUNOS TIPOS DE ESTOS.
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