REPÚBLICA BOLIVARIANA BOLIVARIANA DEVENEZUELA MINISTERIO DEL PODER POPULAR PARA PARA LA EDUCACION SUPERIOR INSTITUTO UNIVERSITARIO UNIVERSITARIO POLITÉCNICO "SANTIAGO MARIÑO" COL EXTENSIÓN - SEDE CIUDAD OJEDA CATEDRA: ELEMENTO DE MÁQUINA II
Análisis Crítico ENGRANAJE
Bachiller: Edwin Hance C.I. 17.67.!"
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ENGRANAJE es una rueda o cilindro dentado empleado para transmitir un movimiento giratorio o alternativo desde una parte de una máquina a otra. Un conjunto de dos o más engranajes que transmite el movimiento de un eje a otro se denomina tren de engranajes. Los engranajes se utiliz utilizan an sobre sobre todo todo para para transm transmiti itirr movimi movimien ento to girato giratorio rio,, pero pero usando usando engranaj engranajes es apropiad apropiados os y piezas piezas dentadas dentadas planas planas pueden pueden transform transformar ar movimiento alternativo en giratorio y viceversa.
Hay varios tipos de engranajes, el más sencillo es el engranaje recto, una rued rueda a con con dien diente tes s para parale lelo los s al eje eje tall tallad ado os en su perí períme metr tro. o. Los Los engr engran anaj ajes es rect rectos os tran transmi smite ten n movi movimi mien ento to gira girato torio rio entr entre e dos dos ejes ejes paralelos. En un engranaje sencillo, el eje impulsado gira en sentido opuesto al eje impulsor. i se desea que ambos ejes giren en el mismo sentido se introduce una rueda dentada denominada !rueda loca! entre el engranaje impulsor o motor y el impulsado. La rueda loca gira en sentido opuesto al eje impulsor, por lo que mueve al engranaje impulsado en el mism mismo o sent sentid ido o que que "ste "ste.. En cual cualqu quie ierr sist sistem ema a de engr engran anaj ajes es,, la velocidad del eje impulsado depende del n#mero de dientes de cada engranaje. Un engranaje con $% dientes movido por un engranaje con &% dientes girará dos veces más rápido que el engranaje impulsor, mientras que un engranaje de &% dientes impulsado por uno de $% se moverá la mitad de rápido. Empleando un tren de varios engranajes puede variarse la relaci'n de velocidades dentro de unos límites muy amplios.
u funcionamiento consiste en que el engranaje motriz (pi)'n* gira en un sentido, gracias a un motor, y al estar en contacto con el segundo engranaje (rueda* +ace que "ste se mueva en sentido cont co ntra rari rio. o. La ve velo loci cida dad d co con n qu que e gi gire re la ru rued eda a de depe pend nder erá á de la velocidad del pi)'n y de sus diámetros. Las principales características de un engranaje de dientes rectos son
·T! #$ %&%'()$&$(%* -ircunferencia primitiva es una circunferencia +ipot"tica en la se encontrarían unas ruedas de fricci'n. Las circunferencias primitivas del pi)'n y la rueda son tangentes. -ircunferencia interior su radio va del centro del engranaje a la parte interior de los dientes. -ircunferencia e/terior su radio va desde el centro del engranaje a la parte e/terior de los dientes.
·M+#', ./ 0alor del diámetro de una circunferencia que tiene como longitud el valor del paso
·R$,*%+( #$ 0&*(1.1+( -1elaci'n de transmisi'n transmisi'n (i* 2 34 de diente dientes s del pi)'n 34 de diente dientes s de la rueda -1elaci'n de transmisi'n (i* 2 velocidad de la rueda velocidad del pi)'n
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RUEDAS DENTADAS La menor de las dos ruedas de un par se llama pi)'n, especialmente cuando difieren muc+o las dimensiones de ambas. El diámetro de una rueda, el n#mero y tama)o de sus dientes son muy variables, pues dependen de las fuerzas que +an de vencer, de la resistencia de metal empleados empleado s y de las condiciones en que +an de transmitir transmitir o cambia cambiarr el movimiento. La relaci'n entre las dimensiones de la rueda y las de los dient die ntes es se e/ e/pre presa sa en fo forma rma de paso circunferenci circunferencial al o simplemente que e es el co coef efic icie ient nte e res resul ulta tante nte de di divi vidi dirr la ci circ rcunf unfer erenc encia ia paso, qu primitiva por el n#mero dientes (es, por consiguiente, la distancia que medi me dia a en enttre el ce cent ntro ro de do dos s di dien ente tes s co cons nsec ecut utiv ivos os*. *. 5ar ara a lo los s ingenieros ingenie ros resulta más c'moda la noci'n de paso diametral diametral o m'dulo, relac rel aci'n i'n ent entre re el diá diáme metr tro o de di dic+ c+a a ci circ rcun unfe feren renci cia a y el n#m n#mer ero o de dientes cuanto mayor es el m'dulo, mayores y más resistentes son los dientes. 5or lo demás, cuanto menor es el m'dulo, más numerosos son los dientes que están simultáneamente en contacto y entre los cuales se reparte la carga. 6'dulos y pasos +an sido normalizados. Ello El lo no es 'b 'bic ice e pa para ra qu que e e/ e/is ista ta un una a e/ e/tr trao aord rdin inar aria ia va vari ried edad ad de engranajes, desde los de los relojes más diminutos +asta los de las máqu má quin inas as má más s gi giga gant ntes esca cas. s. 5o 5orr lo de demá más, s, no es ra raro ro qu que e un una a aplicaci'n determinada suscite la aparici'n de una nueva familia de engranajes.
5or lo general, para transmisiones entre ejes paralelos suelen usarse engranaj engranajes es cilínd cilíndric ricos, os, de dientes dientes de rectos rectos asimis asimismo mo paralel paralelos os a aqu"llos.
ENGRANAJES CIL3NDRICOS e fabrican a partir de un disco cilíndrico, cortado de una planc+a o de un trozo de barra maciza redonda. Este disco se lleva al proceso de fresado en donde se retira parte del metal para formar los dientes. Estos dientes tienen dos orientaciones dientes rectos (paralelos al eje* y dientes +elicoidales (inclinados con respecto al eje*.
4ABRICACIÓN 4ABRICACIÓN DE ENGRANAJES 5ueden obtenerse por moldeo o por talla de muy variadas materias acer aceros os espe especi cial ales es,, +ier +ierro ro cola colado do,, bron bronce ce,, lat' lat'n, n, alea aleaci cion ones es de aluminio, nailon, madera e incluso tejidos y papeles baquelizados bajo presi'n. Los que se obtienen vaciando metal en moldes apropiados son son menos menos cost costos osos os,, pero, pero, al carec carecer er de prec precis isi' i'n, n, requi requier eren en ser ser montados con muc+o juego y son, por ende, ruidosos. 'lo convienen para para maqui maquina naria ria agríc agrícol ola, a, gr#as gr#as y otros otros meca mecani nism smos os en los los que que funcionan a velocidades moderadas. La talla de las ruedas dentadas se efect#a efect#a con máquinas especiales especiales y a veces son simples fresadoras de cabezal divisor. on la fresadora, los los mejo mejore res s resu result ltad ados os se obti obtien enen en,, no ya con la fres fresa a de perf perfil il constante, sino con otra en forma de tornillo sin fin poliroscado y varias
veces interrumpido para formar otros tantos filos cortantes. Esa fresa de rodad rodadur ura a gira gira sobre sobre su eje eje +oriz +orizon onta tall y sus sus dient dientes es atac atacan an al contradentado de la rueda a labrar que gira sobre un eje vertical. En la tall talla a por por gene genera raci ci'n 'n el #til #til cons consis iste te en un pein peine e cuy cuyos dien diente tes s cort cortant antes es labra labran n la piez pieza a merc merced ed a un movim movimien iento to alte alterna rnati tivo vo de traslaci'n traslaci'n paralelo paralelo al eje de la pieza. omo omo "sta gira al mismo tiempo, el movimiento relativo de la +erramienta y el de la rueda que se labra es semejante al de un engranaje de pi)'n y cremallera. En otros casos el #til act#a mortajadora y sus dientes cortantes van a+ondando más y más las entredientes de la pieza a medida que el eje de "sta y el de la +erramienta se van acercando. Los dientes, con perfecta que +aya sido su talla, nunca están e/entos de estrías, asperezas y deformaciones. 5or lo demás, aunque fueran perfectos, sufrirían deformaciones al ser templados. Es consiguientemente imprescindible someterlos a ulteriores operaciones de rectif rectifica icaci' ci'n. n. Los procedim procedimient ientos os corrien corrientem temente ente aplicad aplicados os con dic+o fin son el esmerilado con muelas especiales, muy finas, a las cuales, tallándolas con diamantes, se +a conferido el perfil e/acto del entrediente7 el lapeado, que es un esmerilado con un abrasivo tan finísimo que se llegan a respetar tolerancias del orden de la mil"sima de milímetro7 el bru)ido, consistente en montar la ruedas y pi)ones en su posici'n de trabajo +asta que se consume el desgaste de sus asperezas. Los engranajes perfectamente tallados y rectificados no disipan por fricci'n más del $8 o, a lo sumo, &8 de la energía mecánica transmitida.
EJERCICIOS: $- Hallar la relaci'n de transmisi'n i de un sistema de engranajes simple en donde el engranaje motriz 9 (pi)'n* tiene z$2$% dientes y el engra engranaj naje e de sali salida da (rueda (rueda** tiene tiene z&2& z&2&% % dien diente tes. s. 1ecu 1ecuerd erda a que que la relaci'n de transmisi'n viene dada por la e/presi'n
oluci'n
&- eg#n el tren de engranajes engranajes de la figura, determina determina la velocidad velocidad de la rueda de salida (árbol de salida, representado por la letra *, siendo la motriz la 9. :ecir si el sistema es reductor o multiplicador.
;- eg#n el tren de engranajes de la figura determina la velocidad de la rueda de salida (:*, (recuerda que la rueda 9 es la motriz*. :ecir si el sistema es reductor o multiplicador.
