ENGRANAJES

Se denomina engranaje o ruedas dentadas al mecanismo utilizado para transmitir potencia de un componente a otro dentro de una mquina. Los engranajes estn formados por dos ruedas dentadas, de las cuales la mayor se denomina corona y la menor pion.

Un engranaje sirve para transmitir movimiento circular mediante contacto de ruedas dentadas. Una de las aplicaciones ms importantes de los engranajes es la transmisin del movimiento desde el eje de una fuente de energa, como puede ser un motor de combustin interna o un motor elctrico, hasta otro eje situado a cierta distancia y que ha de realizar un trabajo.

La principal ventaja que tienen las transmisiones por engranaje respecto de la transmisin por poleas es que no patinan como las poleas, con lo que se obtiene exactitud en la relacin de transmisin.

Clasificacin de los engranajes

La principal clasificacin de los engranajes se efecta segn la disposicin de sus ejes de rotacin y segn los tipos de dentado. Segn estos criterios existen los siguientes tipos de engranajes:

Ejes paralelos

Cilndricos de dientes rectos

Cilndricos de dientes helicoidales

Doble helicoidales

Ejes perpendiculares

Helicoidales cruzados

Cnicos de dientes rectos

Cnicos de dientes helicoidales

De rueda y tornillo sin fin

Por aplicaciones especiales se pueden citar

Planetarios

Interiores

Decremallera

Por la forma de transmitir el movimiento se pueden citar

Transmisin simple

Transmisin con engranaje loco

Transmisin compuesta. Tren de engranajes

Transmisin mediante cadena o polea dentada

Mecanismo pin cadena

Polea dentada

Engranajes Helicoidales de ejes paralelos

Se emplea para transmitir movimiento o fuerzas entre ejes paralelos, pueden ser considerados como compuesto por un nmero infinito de engranajes rectos de pequeo espesor escalonado, el resultado ser que cada diente est inclinado a lo largo de la cara como una hlice cilndrica.

Los engranajes helicoidales acoplados deben tener el mismo ngulo de la hlice, pero el uno en sentido contrario al otro (Un pin derecho engrana con una rueda izquierda y viceversa). Como resultado del ngulo de la hlice existe un empuje axial adems de la carga, transmitindose ambas fuerzas a los apoyos del engrane helicoidal.

Para una operacin suave un extremo del diente debe estar adelantado a una distancia mayor del paso circular, con respecto al a otro extremo. Un traslape recomendable es 2, pero 1.1 es un mnimo razonable (relacin de contacto). Como resultado tenemos que los engranajes helicoidales operan mucho ms suave y silenciosamente que los engranajes rectos.

Engranajes Helicoidales de ejes cruzados

Son la forma ms simple de los engranajes cuyas flechas no se interceptan teniendo una accin conjugada (puede considerrseles como engranajes sinfn no envolventes), la accin consiste primordialmente en una accin de tornillo o de cua, resultando un alto grado de deslizamiento en los flancos del diente.

El contacto en un punto entre diente acoplado limita la capacidad de transmisin de carga para este tipo de engranes.

Leves cambios en el ngulo de las flechas y la distancia entre centro no afectan al a accin conjugada, por lo tanto el montaje se simplifica grandemente. Estos pueden ser fabricados por cualquier mquina que fabrique engranajes helicoidales.

Engranajes helicoidales dobles

Los engranajes "espina de pescado" son una combinacin de hlice derecha e izquierda. El empuje axial que absorben los apoyos o cojinetes de los engranajes helicoidales es una desventaja de ellos y sta se elimina por la reaccin del empuje igual y opuesto de una rama simtrica de un engrane helicoidal doble.

Un miembro del juego de engranes "espina de pescado" debe ser apto para absorber la carga axial de tal forma que impida las carga excesivas en el diente provocadas por la disparidad de las dos mitades del engranaje.

Un engrane de doble hlice sufre nicamente la mitad del error de deslizamiento que el de una sola hlice o del engranaje recto. Toda discusin relacionada a los engranes helicoidales sencillos (de ejes paralelos) es aplicable a loso engranajes de helicoidal doble, exceptuando que el ngulo de la hlice es generalmente mayor para los helicoidales dobles, puesto que no hay empuje axial.

caractersticas

Los engranajes cilndricos rectos son el tipo de engranaje ms simple y corriente que existe. Se utilizan generalmente para velocidades pequeas y medias; a grandes velocidades, si no son rectificados, o ha sido corregido su tallado, producen ruido cuyo nivel depende de la velocidad de giro que tengan.

Diente de un engranaje: son los que realizan elesfuerzode empuje y transmiten la potencia desde los ejes motrices a los ejes conducidos. El perfil del diente, o sea la forma de sus flancos, est constituido por dos curvas evolventes de crculo, simtricas respecto alejeque pasa por el centro del mismo.

Mdulo: el mdulo de un engranaje es una caracterstica de magnitud que se define como la relacin entre la medida del dimetro primitivo expresado en milmetros y el nmero de dientes.

Circunferencia primitiva: es la circunferencia a lo largo de la cual engranan los dientes. Con relacin a la circunferencia primitiva se determinan todas las caractersticas que definen los diferentes elementos de los dientes de los engranajes.

Paso circular: es la longitud de la circunferencia primitiva correspondiente a un diente y un vano consecutivos.

Espesor del diente: es el grosor del diente en la zona de contacto, o sea, del dimetro primitivo.

Nmero de dientes: es el nmero de dientes que tiene el engranaje. Se simboliza como(Z). Es fundamental para calcular la relacin de transmisin. El nmero de dientes de un engranaje no debe estar por debajo de 18 dientes cuando el ngulo de presin es 20 ni por debajo de 12 dientes cuando el ngulo de presin es de 25.

Dimetro exterior: es el dimetro de la circunferencia que limita la parte exterior del engranaje.

Dimetro interior: es eldimetrode la circunferencia que limita el pie del diente.

Pie del diente: Es la parte del diente comprendida entre la circunferencia interior y la circunferencia primitiva.

Ventajas del uso de engranajes

Los engranajes helicoidales pueden ser utilizados en una gran caridad de aplicaciones, ya que pueden ser montados tanto en ejes paralelos como en los que no lo son.

Presentan un comportamiento ms silencioso que el de los dientes rectos usndolos entre ejes paralelos.

Poseen una mayor relacin de contacto debido al efecto de traslape de los dientes.

Pueden transmitir mayores cargas a mayores velocidades debido al embonado gradual que poseen.

Desventajas de engranajes helicoidales

La principal desventaja de utilizar este tipo de engranaje, es la fuerza axial que este produce, para contrarrestar esta reaccin se tiene que colocar una chumacera que soporte axialmente y transversalmente al rbol.