Asignatura: Diseño de Mecanismos
Sección: B
Alumno: Velásquez Cruz Arturo Gerardo
Código: 2014247701
ESCRITO SOBRE INTERFERENCIA DE ENGRANAJES Y EL MÓDULO 1. INTERFERENCIA DE ENGRANAJES
1.1 DEFINICION: La interferencia es un fenómeno que se produce cuando entran en contacto porciones de dientes de perfiles no conjugados, según https://oposinet.cvexpres.com/temario-defabricacion-mecanica-secundaria/temario-1-fabricacion-mecanica/tema-53-engranajes-tiposgeneracin-del-perfil-del-dentado-interferencias-de-engrane-y-su-correccin-esfuerzos-en-losengranajes-clculos-de-las-dimensiones-y-parm/ . Es decir, que este fenómeno se presenta en dientes de engranes que no cumplen la relación fundamental de transmisión que establece que la velocidad en el punto de intersección de los diámetros primitivos sea la misma. Este contacto da lugar por debajo de la circunferencia primitiva, de esta forma la cara del engrane impulsado tiende a penetrar en el flanco del diente impulsado. Esto provoca ruido y debilitamiento.
1.2 CARACTERÍSTICAS: Se sabe que no existe perfil de evolvente de circunferencia en el interior de la circunferencia de base correspondiente en consecuencia: Cuando se intenta que un diente 1 (corona) engrane con otro 2 (piñon) en un radio menor que el de base de 2, la cabeza de 1 (flanco de evolvente) interfiere (choca y arranca material) la raiz de 2 (flanco no envolvente). Graficamente:
Fig. 1
Fig.2
Fig. 3
En la Figura 2 la penetración de la cremallera herramienta genera interferencia en el engranaje 1 al tallar “en el interior” de su circulo base.
La penetración limite aceptable (Figura 3) de la herramienta cremallera (trazo rojo) para evitar interferencia en el flanco del diente (trazo lila) se presenta cuando el vértice de cabeza de la cremallera penetra hasta la circunferencia base del diente que se está tallando.
1.3 APLICACIONES Las aplicaciones al tratar el fenómeno de interferencia consisten en tomar medidas para evitar este fenómeno. Por ejemplo determinar el número mínimo de dientes es parte de las consideraciones que se tienen en el diseño de engranes para evitar la interferencias. Existen algunas técnicas para salvar este inconveniente, entre las que están: - Incrementar el ángulo de presión a 25° - Disminuir el tamaño del addendum del diente - Tallar engranajes corregidos desplazando la cremallera
1.4 NÚMERO MÍNIMO DE DIENTES. Para determinar si existirá interferencia entre una rueda y un piñón, se debe analizar en qué punto las circunferencias de cabeza cortan a la línea de acción, tal y como se muestra en la figura 4.
Figura 4.
En el apartado anterior se vio que el punto límite es aquel en el que la línea de acción es tangente a las circunferencias base; luego si los puntos A y B (puntos de co rte de las circunferencias de cabeza con la línea de contacto) quedan fuera de los puntos T1 y T2, respectivamente, se producirá interferencia. Por lo tanto los puntos T1 y T2 son puntos límites. Por otra parte, la posibilidad de que exista interferencia dependerá del tamaño del piñón, será menor cuanto mayor sea su diámetro, pues más alejado del punto P se encontrará el punto T1. El problema que ahora se plantea es determinar cuál es el mínimo número de dientes que
pueden tallarse sin que exista interferencia. Teniendo en cuenta la indicación límite para que no exista interferencia (punto A coincidente con T1) atendiendo a la figura 5 , se obtendrá:
por otra parte:
Figura 5. Multiplicando ambas expresiones:
Puesto que la altura de cabeza se expresa en función del módulo
De donde se obtiene:
Siendo el número mínimo de dientes:
2. MÓDULO 2.1 DEFINICIÓN: Se define al módulo como la relación de el diámetro de paso y el número de dientes y de esta manera se observa que el modulo es el reciproco del paso diametral. Expresado matemáticamente: m=d/z Donde: d es el diámetro de paso en mm. z es el numero de dientes.
2.2 ESTÁNDAR ISO
En la siguiente tabla identificamos el número de norma ISO referente al módulo de engranes. Tabla nro. 1 Normas ISO e Informes Técnicos ISO (TR) de ISO TC60 vigentes en diciembre de 1996
Fuente: G. González Rey y M.E. García Domínguez, Trabajos en la normalización internacional del cálculo de los engranajes cilíndricos y cónicos, disponible en http://www.ingenieriamecanica.cujae.edu.cu/index.php/revistaim/article/viewFile/459/814
De la tabla Nro. 1 se observa que el número de norma iso para Modulos de engranajes cilíndricos es la norma Nro. 54.
ISO 54:1996 Cylindrical gears for general engineering and for heavy engineering -- Modules
2.3 VALORES En la siguiente tabla se especifican los valores de módulo normalizado y también los de pasos diametrales normalizados.
Tabla Nro. 2 Nota: Se recomienda usar los valores resaltados con azul.
2.4 APLICACIONES Las aplicaciones que se tiene con respecto al módulo en engranes es la normalización en el diseño de engranes, el módulo es un parámetro que se usa en el diseño puesto que por ejemplo, conociendo el paso diametral y el modulo se puede calcular el módulo de dientes se tienen las siguientes relaciones donde ese destaca este parámetro en casi todas las relaciones de diseño de engranes.
Módulo (m) Es la cantidad de Diámetro Primitivo que corresponde a cada diente, por lo tanto tenemos: m = d/z Diámetro Primitivo (d) Es el diámetro correspondiente a la circunferencia primitiva su valor es: d=mxz Numero de dientes (z). Su valor es: z = d/m Diámetro Exterior (de) Es el diámetro correspondiente a la circunferencia exterior su valor es: de = m(z + 2) ; de = d +2m Diámetro Interior (df) Es el diámetro correspondiente a la circunferencia interior, su valor es: df = m (z – 2,5) ó df = de - 2h
Distancia entre Centros (dc): Es la distancia entre los ejes de la rueda y el piñón, su valor es: dc = (D + d) / 2
De todos estos parámetros en el diseño de engranes se definen o se pueden calcular en su mayoría conociendo el valor del módulo.
3. REFERENCIAS
Cylindrical gears for general engineering and for heavy engineering -- Modules , disponible en http://www.iso.org/iso/catalogue_detail.htm?csnumber=22644
Adrián Pérez, Engranajes ANSI E ISO, disponible en http://es.slideshare.net/adrianperezdi/engranajesansi-e-iso
ING. NELVER J. ESCALANTE ESPINOZA, TABLAS DE ENGRANAJES NORMA: AGMA , disponible en: http://biblioteca.uns.edu.pe/saladocentes/archivoz/curzoz/tabla_de_engranajes_agma.pdf
Josue Alexander Illane, Interferencia de Engranajes (Tecmec Investigacion), disponible en: https://es.scribd.com/doc/315223476/Interferencia-de-Engranajes-Tecmec-Investigacion
