EJES Y RBOLES

UNIVERSIDAD NACIONAL TECNOLOGICA DEL CONO SUR DE LIMA

CURSO : DIBUJO MECANICO II

ENGRANAJES Ing. Rosa Mara Tiburcio Alva

CONCEPTO :

Son elementos dentados utilizados para trasmitir movimiento giratorio alternativo, de una parte de una mquina a otra donde se requiere reducir o incrementar las revoluciones de un eje.Los engranajes son los ms durables y resistentes de todos los transmisores mecnicos. Por esta razn se utilizan engranajes en lugar de bandas o cadenas en transmisiones automotrices y en la mayora de transmisiones de mquinas para trabajo pesado.

CLASES DE ENGRANAJES:

Existen muchas clases de engranajes, y se pueden agrupar de acuerdo con la posicin de los ejes que conectan. As tenemos:

Engranajes que conectan ejes paralelosPueden ser :Engranajes cilndricos de dientes rectos

Engranajes cilndricos de dientes helicoidales

Engranajes externos

Engranajes internos

Engranajes cnicos

2. Engranajes que conectan ejes cuyas lneas de centro se intersecan.

3. Engranajes que conectan ejes que no se intersecan.

Engranajes de tornillo sin finENGRANAJES CILINDRICOS RECTOS:

Las proporciones de los engranajes rectos y la configuracin de sus dientes son estandarizadas, se utilizan engranajes para transmitir movimiento y potencia a velocidad angular constante. La forma especfica del engranaje que produce mejor esta velocidad angular constante es la involuta. La involuta se describe como la curva trazada por un punto sobre una cuerda tensa que se desenrolla de un crculo. ste se llama crculo base. Todo engranaje de dientes en involuta tiene solo un crculo base del cual se generan todas las superficies de involuta de sus dientes. Este crculo base no es una parte fsica del engranaje y no puede ser medido directamente. El contacto entre involutas conjugadas ocurre a lo largo de una lnea que siempre es tangente a, y que cruza, los dos crculos base. Esta se conoce como lnea de accin.

Representacin del desplazamiento del punto deEngranaje en un engranaje rectoEl ngulo de presin de 14,5 se ha utilizado por muchos aos y contina siendo til para duplicacin o reemplazo del engranaje. Los ngulos estndar de 20 y 25 han llegado a ser la norma para engranajes nuevos por sus caractersticas de funcionamiento silencioso y uniforme, capacidad de transporte de carga y el menor nmero de dientes afectados por corte sesgado.Los engranajes rectos estndar con ngulo de presin de 14.5 deben tener un mnimo de 16 dientes con, por lo menos 40 dientes en el par conjugado. Los engranajes con ngulo de presin de 20 deben tener un mnimo de 13 dientes con, por lo menos, 26 dientes en un par conjugado Dibujo de dientes de engranaje.

En los dibujos de trabajo normalmente no se muestran los dientes de un engranaje, en su lugar, se representan mediante lneas continuas, punteadas u ocultas. En cambio en los dibujos de presentacin si se requiere que se muestren los dientes para ello se utilizan mtodos aproximados.

Dibujo de trabajo de engranajes rectos.

Los dibujos de trabajo de engranajes, los que normalmente se fresan con modelos de forma apropiada, no son complicados. Una vista de corte es suficiente a menos que se requiera una vista frontal para mostrar detalles del alma o brazos. Como a los dientes se les da forma mediante fresadoras, no es necesario mostrarlos en vista frontal.

Las dimensiones del engranaje no terminado se muestran en el dibujo y la informacin de sus dientes se da en una tabla.

DATOS DE FRESADONUMERO DE DIENTES30DIAMETRO DE PASO6.0PASO DIAMETRAL5ANGULO DE PRESION25PROFUNDIDAD TOTAL.431ALTURA DIENTES DESDE CUERDA .204ESPESOR RECTILINEO DE DIENTE.300ESPESOR CIRCULAR.314PROFUNDIDAD DE TRABAJO.400Para engranajes en pulgadas se utiliza el trmino paso diametral en vez de mdulo. El paso diametral es la relacin del nmero de dientes a una longitud unitaria de dimetro de paso.

Paso diametral = DP = N PD

Mdulo es el trmino utilizado en engranajes mtricos. Es la longitud del dimetro de paso por diente medido en milmetros.Mdulo = MDL = PD NLos mdulos estndar para engranajes mtricos son 0.8, 1, 1.25, 1.5, 2.25, 3, 4, 6, 7, 8. 9, 10, 12 y 16

Terminologa de engranajes y frmulas.Para engranajes en pulgadas se utiliza el trmino paso diametral en vez de mdulo. El paso diametral es la relacin del nmero de dientes a una longitud unitaria de dimetro de paso.

Paso diametral = DP = N PD

Mdulo es el trmino utilizado en engranajes mtricos. Es la longitud del dimetro de paso por diente medido en milmetros.Mdulo = MDL = PD NLos mdulos estndar para engranajes mtricos son 0.8, 1, 1.25, 1.5, 2.25, 3, 4, 6, 7, 8. 9, 10, 12 y 16

Dimetro de paso : Dimetro de un crculo imaginario en el cul se disean los dientes de un engranaje. PD = MDL x NNmero de dientes: Nmero de dientes del engranaje N = DP / MDLAltura de cabeza: Distancia radial del crculo de paso a la parte superior del diente.ADD = MDLAltura de pie : Distancia radial del crculo de paso a la parte inferior del diente.DED = 1.157 x MDL

Dimetro externo : Dimetro total del engranaje

OD = PD x 2 MDL

Dimetro interno : Dimetro en la parte inferior del diente

RD = PD 2.314 MDL

Clculo de engranajes rectos.

Distancia entre centros: La distancia entre centros de los dos centros de eje se determina sumando el dimetro de paso de los dos engranajes y dividiendo la suma entre 2.

Ejemplo 1:

Un pion de 24 dientes y mdulo de 3.18 trabaja con un engranaje de 96 dientes. Encuentre la distancia entre centros.

Relacin : Se obtiene dividiendo el valor ms grande entre el valor ms pequeo correspondiente.

La relacin de engranes es una relacin entre:

Revoluciones por minuto de los engranajes

Ejemplo :Un engranaje gira a 90 r/min y el pion a 360 rpm

Nmero de dientes de los engranes

Ejemplo :Un engranaje tiene 72 dientes y el pion 18

Dimetro de paso de los engranes

Ejemplo :un engranaje con dimetro de paso de 8.500 in se endenta con un pion cuyo dimetro de paso es de 2.125 in.Capacidad de transmisin de potencia para engranajes rectos.

Las capacidades dadas (o calculadas) debern ser satisfactorias para engranajes utilizados en condiciones normales de funcionamiento, es decir cuando estn apropiadamente montados y lubricados y soportan una carga uniforme (sin choques) durante 8 a 10 horas al da.

En la presente tabla (basada en la grfica de Lewis) indica la potencia (kilowatts) de engranajes rectos de acero de 16 y 20 dientes de varios tamaos que funcionan a varias velocidades. Se pueden utilizar para determinar el paso diametral o mdulo aproximado de un pion de acero de 16 20 dientes que soportar la potencia (kilowatts) requeridos a la velocidad deseada. La interseccin de las lneas que representan valores de revoluciones por minuto y potencia (kilowatts) indica el paso diametral aproximado del engranaje (mdulo) requerido Seleccin de transmisin de engranajes rectos

Determine la clase de servicioMultiplicar la potencia (kilowatts) requeridos para el uso por el factor de servicio.Seleccione el pion de engranaje recto con una capacidad de catlogo igual a mayor que la potencia (kilowatts) determinados en el paso 2.Seleccione el engranaje recto impulsado con una capacidad de catlogo igual a mayor que la potencia (kilowatts) determinados en el paso 2.CLASE DE SERVICIOCONDICIONES DE OPERACIONFACTOR DE SERVICIOClase I8 a 10 horas continuas por turno de trabajo con carga uniforme (sin choque)1.0Clase II24 horas de trabajo contino, con carga uniforme u 8 a 10 horas al da con choque moderado1.2Clase III24 horas continas de trabajo con choque de carga moderado1.3Clase IVTrabajo intermitente, no ms de 30 min por hora con carga uniforme (sin choque)0,7Clase VOperacin manual, trabajo limitado, con carga uniforme (sin choque)0.5TABLA DE FACTOR Y CLASE DE SERVICIOS DE ENGRANAJES RECTOS

Ejemplo 1

Seleccione un par de engranajes rectos de 20 que impulsen una mquina a 150 r/min. Tamao del motor propulsado = 25 kw 600 r/min. Factor se servicio = 1Ejemplo 2Un motor de 900 r/m y 7.5 kw se conecta por medio de engranajes rectos de 14.5 a una punzonadora que funciona 24 horas continuas de trabajo con choque de carga moderado. La reduccin de revoluciones por minuto es 4:1. Seleccione un engranaje y pion.Existe una gran variedad de formas y tamaos de engranajes, desde los ms pequeos usados en relojera e instrumentos cientficos (se alcanza el mdulo 0,05) a los de grandes dimensiones, empleados, por ejemplo, en las reducciones de velocidad de las turbinas de vapor de los buques, en el accionamiento de los hornos y molinos de las fbricas de cemento, etc. El campo de aplicacin de los engranajes es prcticamente ilimitado. Los encontramos en las centrales de produccin de energa elctrica, hidroelctrica y en los elementos de transporte terrestre: locomotoras, automotores, camiones, automviles, transporte martimo en toques de todas clases, aviones, en la industria siderrgica: laminadores, transportadores, etc., minas y astilleros, fbricas de cemento, gras, montacargas, mquinas-herramientas, maquinaria textil, de alimentacin, de vestir y calzar, industria qumica y farmacutica, etc., hasta los ms simples movimientos de accionamiento manual. Toda esta gran variedad de aplicaciones del engranaje puede decirse que tiene por nica finalidad la transmisin de la rotacin o giro de un eje a otro distinto, reduciendo o aumentando la velocidad del primero, constituyendo los llamados reductores o multiplicadores de velocidad y los cambios de velocidades. Una variedad muy interesante de todos estos mecanismos la constituyen los llamados trenes epicicloidales y los diferenciales.APLICACIN DE LOS ENGRANAJES

CAJA DE VELOCIDADES

Normalmente se utiliza hierro fundido para engranajes grandes y pequeos que no se someten a trabajo pesado. Con frecuencia un engranaje y pion se fabrican con diferentes materiales por eficiencia y durabilidad. El pion se fabrica con un material ms fuerte por que sus dientes entran en contacto ms veces que los del engrane. Combinaciones comunes son acero y hierro fundido, y acero y bronce.MATERIALES PARA FABRICAR ENGRANAJES