Transmisión por ruedas ruedas dentadas
¿cuál es el propósito de los engranajes?
Los engranajes engranajes son usados usados para transmitir transmitir potencia potencia en ensamble ensambless de transmisión donde el cambio de velocidad, torque y dirección de rotación son requeridos. Los engranajes pueden consistir en uno o más juegos de engranajes dependiendo de los requerimientos de transmisión y torque.
¿cuál es el propósito de los engranajes?
Los engranajes engranajes son usados usados para transmitir transmitir potencia potencia en ensamble ensambless de transmisión donde el cambio de velocidad, torque y dirección de rotación son requeridos. Los engranajes pueden consistir en uno o más juegos de engranajes dependiendo de los requerimientos de transmisión y torque.
¿cuál es el propósito de los engranajes?
Los Los engr ngrana anajes jes son son usual sualme ment nte e montad ntado os en ejes ejes,, y son son encerrados en compartimientos o cajas que contienen lubricante.
La mayoría mayoría de los engranajes engranajes son usados usados como reductores reductores de velocidad para la velocidad de rotación de los ejes entre las máqu máquin ina as cond conduc ucto tora ra y cond conduc ucid ida a, adem además ás prod roduce ucen un incremento en el torque.
Las máquinas máquinas de alta velocidad velocidad como un compresor compresor centrífug centrífugo o han identificado una necesidad para reducir la velocidad
¿Qué tipo de engranajes son comúnmente usados en una transmisión por engranajes?
Engranajes rectos.
Engranajes helicoidales.
Engranajes bihelicoidales o chevron.
Engranajes cónicos.
Engranajes planetarios.
Engranajes de tornillo sin fin
Engranajes rectos.
Los engranajes rectos son los más simples y tienen dientes paralelos al eje.
Los engranajes rectos son usados para transmitir potencia entre dos ejes paralelos.
Los engranajes rectos sólo pueden ser usados en transmisiones que tienen ejes paralelos
Engranajes rectos. ¿Cuáles son las ventajas para usar engranajes rectos?
Los engranajes rectos son baratos de producir porque tienen una forma y contorno simple.
El contacto de los dientes de los engranajes rectos debido a la forma evolvente del contorno del diente, brinda una acción de transmisión de rodadura antes que un movimiento de deslizamiento.
Engranajes rectos.
No se produce empuje axial cuando los dientes del engranaje están en contacto.
Los engranajes rectos están diseñados para soportar cargas radiales
Engranajes rectos. ¿Cuáles son las desventajas de usar engranajes rectos?
Los engranajes rectos deben ser operados a velocidades relativamente bajas porque se vuelven ruidosos a altas velocidades y generan calor debido al continuo contacto de los dientes.
Los engranajes rectos deben ser correctamente posicionados en línea y a la correcta distancia entre centros.
Los engranajes rectos no pueden soportar cargas axiales.
Engranajes rectos.
Engranajes rectos.
Engranajes helicoidales ¿Qué son engranajes helicoidales?
Los engranajes helicoidales se desarrollaron para brindar una transmisión de potencia más suave que los engranajes de dientes rectos.
Los engranajes helicoidales se usan para transmitir potencia entre ejes paralelos.
Engranajes helicoidales
Los engranajes helicoidales tienen dientes que son maquinados formando un ángulo con la línea de eje del engranaje.
Este ángulo se denomina ángulo de hélice .
Engranajes helicoidales ¿Cuáles son las ventajas de usar engranajes helicoidales en comparación con los engranajes de dientes rectos? La ventaja de los engranajes helicoidales es que varios dientes están en contacto al mismo tiempo y esto ocasiona; • Mayor capacidad de carga. •
Transmisión más suave.
• Transmisión •
silenciosa.
Mayor velocidad de operación.
Engranajes helicoidales ¿Cuáles son las desventajas de usar engranajes helicoidales si se comparan con engranajes de dientes rectos?
Debido al ángulo de los dientes los engranajes helicoidales producen un empuje axial, el cual debe ser absorbido por los cojinetes del eje.
Las flechas en la figura muestran la dirección de rotación y las fuerzas axiales que están siendo aplicadas al tren del engranaje.
la dirección de la fuerza axial en un piñón helicoidal
¿Qué son engranajes bihelicoidales? El problema del empuje axial en los cojinetes del eje puede ser superado usando un engranaje con dos hileras de dientes helicoidales opuestos entre sí.
Los dientes en este tipo de engranaje tienen un arreglo bihelicoidal
.
¿Qué son engranajes bihelicoidales? El
diseño del engranaje bihelicoidal neutraliza el empuje axial al dirigir las fuerzas de empuje hacia el centro del engranaje
Una
desventaja de usar engranajes bihelicoidales es que éstos deben operar a velocidades menores que los engranajes helicoidales.
Engranajes cónicos Los
engranajes que tienen dientes maquinados transversalmente a una superficie cónica se llaman engranajes cónicos.
Cada
engranaje está diseñado para engranar con otro engranaje cónico que tiene el mismo módulo y paso
Engranajes cónicos Los engranajes cónicos se usan comúnmente para conectar ejes intersectados que están en un ángulo de 90.
Engranajes cónicos
El engranaje conductor en las transmisiones cónicas es usualmente más pequeño que el engranaje conducido y se le denomina como engranaje piñón.
Los engranajes cónicos con dientes rectos tienden a ser ruidosos a altas velocidades
Engranajes cónicos espiralado
Los engranajes cónicos espiralados operan a altas velocidades y proporcionan una operación silenciosa y más uniforme que los engranajes cónicos de dientes rectos .
Engranajes hipoidales
El engranaje hipoidal es una variación del engranaje cónico espiralado. El engranaje hipoidal está diseñado para transmitir potencia entre dos ejes intersectados y no paralelos. Los engranajes hipoidales tienen el piñón desfasado de la línea del centro del eje .
Engranajes de tornillo sin fin
Un par de engranajes de tornillo sin fin consiste en tornillo sin fin cilíndrico que tiene dientes helicoidales.
El engranaje de tornillo sin fin engrana con una corona que tiene dientes cóncavos del mismo tamaño y proporción que el tornillo sin fin.
Engranajes de tornillo sin fin Características de una caja de reducción 1)
Eje conductor de entrada (DR).
2)
Engranaje de tornillo sin fin.
3)
Rueda de tornillo sin fin o corona.
4)
Eje de salida (DN).
Engranajes de tornillo sin fin Los
engranajes de tornillo sin fin se usan comúnmente para grandes reducciones de velocidad entre el eje conductor de entrada y los ejes conducidos de salida. La
reducción de velocidad es igual a la cantidad de dientes en la corona dividida entre la cantidad de entradas del tornillo sin fin.
Son posibles relaciones de transmisión de 70:1 con una eficiencia de transmisión de 80%.
Instalación de Engranajes
Aísle y rotule el suministro de energía a la transmisión de engranaje. Retire los dispositivos de seguridad y/o de protección (guardas).
Drene el lubricante de la máquina o retirar la grasa de la superficie de los engranajes
Instalación de Engranajes Realice el montaje y ubique los engranajes en el sistema de transmisión. Inserte las chavetas o manguitos cónicos de fijación en los engranajes
.
Nivele el sistema de ejes. Inserte láminas debajo de la chumacera para ajustar el nivel del sistema de transmisión.
Instalación de Engranajes
Alinee al eje que está sosteniendo el engranaje conducido con el eje que está sosteniendo al engranaje intermedio. Revise que ambos lados del eje estén paralelos
Libere los elementos de sujeción que están sosteniendo los engranajes al sistema de ejes. Alinee los engranajes usando una regla de borde recto
Instalación de Engranajes
Gire el eje manualmente para asegurarse de que un pequeño juego exista entre los engranajes
Ubique la aguja del reloj comparador en uno de los dientes del engranaje intermedio. Gire el husillo que sostiene al engranaje intermedio
Instalación de Engranajes
Instalación de Engranajes
La tolerancia del juego está agrupada en tres categorías :
También se puede regular el juego usando un calibrador de láminas o plastic gauge
Instalación de Engranajes
Se rotan los dientes del engranaje que han sido recubiertos con azul de Prusia (1), esto dejará una marca en los dientes del engranaje que no han sido recubiertos
1.Muestra la prominencia de la punta del diente recto. 2.Muestra error de alineamiento. 3.Muestra el patrón de marcado correcto.
Instalación de Engranajes Ejemplo : Regulación típica del juego entre dientes en los engranajes cónicos de un reductor que se muestra en la figura
Instalación de Engranajes PATRÓN DE CONTACTO DE LOS DIENTES Los patrones de contacto correctos del diente del piñón cónico se muestran en la Figura. La regulación de los patrones de contacto correctos se realiza ajustando la distancia del cono; puede ser retirando o aumentando láminas de regulación en la cabeza del piñón cónico para mover este hacia el centro del cono o para alejarlo del centro del cono.
Instalación de Engranajes Contacto correcto El área ideal de contacto sin carga o con una ligera carga es en el extremo delantero central, vea la figura; el punto medio del contacto se ubica a una distancia aproximada del 60 % del ancho del diente, medido desde el extremo de mayor espesor del diente. A plena carga el punto medio de contacto cambiará a la parte central del ancho del diente.
Instalación de Engranajes Errores de contacto
Instalación de Engranajes
Instalación de Engranajes Ejemplo : verificación y regulación del patrón de contacto en engranajes de corona sinfín Según
el sentido de rotación del Sinfín, el lado de inicio de engrane tiene un área de contacto más pequeño que el lado final de engrane.
Durante
el funcionamiento, el patrón de contacto progresivamente se irá moviendo hacía el inicio de engrane; hasta quedar centrado o extendido en todo el flanco del diente.
Para
una rotación vi direccional o para dirección de carga cambiante, el patrón de contacto debe quedar simétrico hacia ambos flancos del diente de la rueda.
Instalación de Engranajes
Instalación de Engranajes Errores en el patrón de contacto
Instalación de Engranajes Errores en el patrón de contacto
Instalación de Engranajes Errores en el patrón de contacto
Regulación del juego axial interno de los rodamientos de rodillos cónicos Dependiendo del tamaño y de la velocidad, establecer un juego axial recomendado según la figura; tanto en el sinfín como en la rueda de corona
Para verificar la regulación de los rodamientos coloque el eje en posición vertical, instale el reloj comparador como se muestra en la figura. Con el dial posicionado en cero, jalar hacia arriba el eje y leer en el reloj el juego axial existente. Aumentar o disminuir láminas si es necesario hasta obtener el juego recomendado.
DEFINICIONES DE REDUCTORES TAMAÑO – Los reductores se describen en función de su “tamaño”. A menudo, el tamaño de la unidad es un indicio de la distancia entre los centros del eje de entrada y el eje de salida. El tamaño real de un reductor es función de su potencia mecánica nominal y su relación de transmisión. Una potencia nominal alta requiere engranajes de cara más ancha, mayor distancia entre centros, ejes y cojinetes más pesados, y una caja más fuerte que una unidad de potencia nominal baja.
DEFINICIO ION NES DE REDUCTORES POTENCIA MECANICA – La potencia mecánica nominal de un reductor, nos indica cuanta potencia mecánica, la unidad puede transmitir con ciertas condiciones dadas. Este valor es función de la velocidad y del par reductor, reductor, tal como en el caso de los motores. CAPACIDAD DE SOBRECARGA – Principalmente son los factores de desg desgas aste te,, que que depe depend nden en dire direct ctam amen ente te de la supe superf rfic icie ie y dure dureza za del del diente, los que determinan la capacidad de sobrecarga continua. La capacidad de sobrecarga intermitente es determinada por la resistencia de los dientes de engranaje.
DEFINICIO ION NES DE REDUCTORES FACTOR DE SERVICIO – El factor de servicio es determinado por el estado y la cantidad de carga y no por la capacidad de la unidad. (También (También es posible llamarlo factor de servicio s ervicio de carga.) El factor de servicio de un reductor de velocidad debe incluir tres cosas: tipo de motor primario; tipo de carga y ciclo de trabajo RELA RELACI CION ON DE TRAN TRANSM SMIS ISIO ION N – La La relación de un reductor de engranajes es simplemente la relación de la velocidad de entrada a la velocidad de salida
MANTENIMIENTO DE LOS ÁRBOLES DE TRANSMISIÓN Y DE LOS EJES
En el mantenimiento del árbol o del eje, una vez efectuadas las verificaciones, las posibilidades son: Reemplazar por un original del mismo fabricante. Encargar
la fabricación de un eje nuevo.
Realizar la reparación del eje gastado.
MANTENIMIENTO DE LOS ÁRBOLES DE TRANSMISIÓN Y DE LOS EJES Verificaciones en el eje Verificación
de los ajustes aplicados por el fabricante en cada uno de los apoyos y de las pistas del eje; que podrían estar fuera de tolerancia debido al desgaste al que están expuestos estos apoyos durante el funcionamiento.
MANTENIMIENTO DE LOS ÁRBOLES DE TRANSMISIÓN Y DE LOS EJES Verificaciones en el eje
Verificación de las tolerancias de forma, de posición y del acabado superficial que permitirá descartar deformaciones, pandeos y asperezas de la superficie de los apoyos.
MANTENIMIENTO DE LOS ÁRBOLES DE TRANSMISIÓN Y DE LOS EJES mediciones en el eje Mida con precisión los diámetros; después compare estos resultados con las tolerancias establecidas por el fabricante o en las tablas técnicas de tolerancias ISO para identificar desgastes o deformaciones en los apoyos.
MANTENIMIENTO DE LOS ÁRBOLES DE TRANSMISIÓN Y DE LOS EJES Correcciones en el eje Las posibilidades de la reparación dependerán de la disponibilidad de maquinas herramientas, del tiempo que demandará y del costo que representará.
LUBRICANTES Y LUBRICACIÓN Lubricantes para engranes. Los lubricantes industriales para engranes con base de petróleo con inhibidores de herrumbre y de óxido, son los más usados y fáciles de encontrar. Lubricantes de extrema presión EP. Para reductores que funcionan con cargas elevadas, son lubricantes industriales a base de petróleo aditivados con azufre y fósforo. Lubricantes sintéticos. Son lubricantes del tipo de polialfaolefina, se recomiendan para el funcionamiento en clima frío, aplicaciones de altas temperaturas, operaciones en rangos de temperaturas variados (todas las estaciones) y para intervalos de cambio de lubricantes extendidos.
LUBRICANTES Y LUBRICACIÓN
ANÁLISIS DEL LUBRICANTE a) Informe del análisis del lubricante .
Se recomienda revisar la condición del lubricante a intervalos regulares. En ausencia de límites más específicos, se recomiendan los lineamientos siguientes para establecer el cambio aceite: El contenido de agua es mayor que 0.05% (500 ppm)
El contenido de hierro excede 150 ppm
El silicón (polvo/impurezas) excede 25 ppm
Cambios en la viscosidad mayores que 15%.
ANÁLISIS DEL LUBRICANTE b) Intervalos de cambio del lubricante Opere
la unidad hasta que el aceite en el depósito alcance la temperatura normal de operación. Corte la energía y drene inmediatamente todo el aceite de la unidad.
De
inmediato lave internamente la unidad con aceite del mismo tipo y viscosidad que el lubricante original (calentado aproximadamente a 100 °F (38°C) si el clima es frío). Rápidamente drene el aceite de lavado y llene la unidad con lubricante nuevo hasta que drene aceite limpio por orificio de drenaje.
Cierre
el drenaje y termine de llenar la unidad hasta el nivel correcto, con aceite nuevo que sea del tipo y viscosidad correctos.
Si
el proveedor del lubricante determina que el lubricante está en buenas condiciones, el aceite usado reciclado se puede volver a usar si se pasa por un filtro de 40 micras o más fino.
ANÁLISIS DEL LUBRICANTE Grasas para los sellos
Algunas transmisiones de engranajes tienen uno o más sellos lubricados y purgados con grasa. Siempre que cambie el aceite en la transmisión, engrase y purgue los sellos; se recomienda grasas NLGI No.2.