E N G R A N A J E S
E N G R A N A J E S
E N G R A N A J E S
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E N G R A N A J E S<br />
INTRODUCCION<br />
Un engranaje es un mecanismo de transmisión, es decir, se utiliza para transmitir el movimiento de<br />
rotación entre dos árboles. Está formado por dos ruedas dentadas que engranan entre sí, montadas<br />
solidariamente a sus respectivos árboles, de tal forma, que el movimiento se transmite por efecto de los<br />
dientes que entran en contacto.<br />
La rueda de menor número de dientes se denomina piñón, y la de mayor número de dientes se<br />
denomina corona . En el modo de funcionamiento habitual de un engranaje, el piñón es el elemento<br />
que transmite el giro, rueda conductora, mientras que la corona hace el papel de rueda conducida.<br />
Un parámetro fundamental de diseño de estos mecanismos es la relación de transmisión i; se<br />
denomina así a la relación entre las velocidades angulares de las ruedas conductora n1 y conducida n2.<br />
i=n1/n2<br />
Los engranajes se utilizan, fundamentalmente, como mecanismos reductores de velocidad, ya que los<br />
diferentes tipos de motores (térmicos, eléctricos, neumáticos, hidráulicos, etc.), para una potencia<br />
determinada, desarrollan un par motor reducido a una velocidad angular relativamente elevada. Sin<br />
embargo, con la aplicación de un mecanismo reductor de velocidad se consigue desarrollar en el árbol<br />
motriz un par motor elevado con una velocidad de salida más reducida.
CLASIFICACION DE LOS ENGRANAJES<br />
Los engranajes se pueden clasificar atendiendo a la posición relativa de sus ejes.<br />
1. Engranajes de ejes paralelos. Utilizan ruedas dentadas cilíndricas con dentado recto o con dentado<br />
helicoidal.<br />
2. Engranajes de ejes cruzados. Utilizan ruedas con dentado helicoidal, cilíndricas o cónicas; también<br />
pueden estar constituidos por una rueda helicoidal y un tornillo sinfín.<br />
3. Engranajes de ejes concurrentes. Utilizan ruedas dentadas cónicas con dentado recto o con<br />
dentado helicoidal.
DEFINICIONES GEOMETRICAS<br />
A continuación se hace una descripción de los parámetros más importantes referentes al dentado de<br />
una rueda dentada perteneciente a un engranaje, independientemente del tipo de rueda utilizada. En<br />
sucesivos apartados se estudiarán las particularidades de cada tipo de rueda.<br />
RUEDA CONJUGADA: cualquiera de las dos ruedas dentadas de un engranaje respecto a la otra.<br />
DIENTE: en una rueda dentada, cada uno de los elementos salientes destinados a asegurar, por<br />
contacto con los dientes de la rueda conjugada, el arrastre de la rueda por su conjugada.<br />
HUECO ENTRE DIENTES: espacio que separa dos dientes contiguos de una rueda dentada.<br />
SUPERFICIE DE CABEZA: superficie coaxial a la rueda dentada que limita las puntas de los dientes.<br />
SUPERFICIE DE PIE: superficie coaxial a la rueda dentada que limita el fondo de los huecos entre<br />
dientes.<br />
FLANCO DEL DIENTE: porción de la superficie lateral de un diente comprendida entre las superficies<br />
de cabeza y de pié. Para establecer la forma del perfil de los flancos de los dientes hay que tener en<br />
cuenta los siguientes aspectos: sencillez de su tallado, disminución del rozamiento, resistencia de los<br />
dientes, asegurar un funcionamiento silencioso y exento de vibraciones.<br />
Hay una gran diversidad de formas de dientes, aunque solamente se emplean curvas cíclicas fáciles de<br />
realizar, utilizándose el perfil cicloidal y el de evolvente.<br />
El dentado con perfil cicloidal está compuesto por dos curvas, epicicloide en la parte superior del diente<br />
e hipocicloide en la parte inferior. Este dentado tiene la ventaja de una perfecta correspondencia en la<br />
forma de los dientes, con pequeña presión y, por consiguiente, mínimo desgaste, pero con el<br />
inconveniente de precisar un trazado para cada juego de ruedas o engranaje, con la consiguiente<br />
dificultad de mecanizado.
El dentado con perfil de evolvente está compuesto por una sola curva. Tiene la ventaja de que todas<br />
las ruedas que tienen el mismo paso, ángulo de presión, ajuste de cabeza y de pie de diente, pueden<br />
trabajar juntas e intercambiarse, modificando únicamente la distancia entre centros; a su vez, el<br />
mecanizado de este tipo de dientes se efectúa mediante herramientas sencillas. Lo anterior justifica la<br />
utilización casi exclusiva del dentado con perfil de evolvente.<br />
EVOLVENTE DE LA CIRCUNFERENCIA: curva descrita por un punto de una recta que rueda sin<br />
deslizar sobre una circunferencia fija (circunferencia base).
CIRCUNFERENCIA BASE: es el lugar geométrico de todos los puntos de origen de las evolventes que<br />
forman los flancos de los dientes de una rueda dentada.<br />
DIÁMETRO BASE (db): diámetro de la circunferencia base.<br />
FLANCO DERECHO/IZQUIERDO: para un observador que mira desde el lado de la rueda dentada<br />
convencionalmente elegido como lado de referencia, de los dos flancos, el que está a la<br />
derecha/izquierda del diente visto con la cabeza hacia arriba.<br />
FLANCOS HOMOLOGOS: en una rueda dentada, todos los flancos derechos o todos los izquierdos.<br />
FLANCO CONJUGADO: en un engranaje, uno de los flancos en contacto, considerado con relación al<br />
otro.<br />
FLANCO ACTIVO: porción del flanco de trabajo sobre el que se efectúa el contacto con los flancos de<br />
la rueda conjugada.<br />
CIRCUNFERENCIA PRIMITIVA: superficie convencional que se toma como referencia para definir las<br />
dimensiones del dentado de una rueda dentada, y la posición relativa entre las dos ruedas que<br />
constituyen el engranaje.<br />
Desde el punto de vista cinemático representa la sección circular de la rueda de fricción equivalente. Es<br />
decir, si en lugar de utilizar un engranaje, utilizamos dos ruedas de fricción, en ambos casos, para una<br />
velocidad n1 de la rueda conductora, obtenemos una velocidad n2 en la rueda conducida.
DIÁMETRO PRIMITIVO (d): diámetro de la circunferencia primitiva.<br />
LINEA DE ACCION: es la tangente común a las dos circunferencias base del engranaje, y a su vez,<br />
representa el lugar geométrico de los sucesivos puntos de contacto de los flancos conjugados.<br />
ANGULO DE PRESION (α): es el ángulo formado por la línea de acción y la tangente común a las<br />
circunferencias primitivas del engranaje; su valor es de 20º.