Introduccion Engranajes Cónicos

 

DISEÑO DE ENGRANAJES CÓNICOS

OBJETIVO GENERAL DEL CURSO

Analizar el diseño de los diferentes elementos de máquina que permiten transmisión de movimiento o potencia a través del uso de engranajes helicoidales, cónicos, tornillos sin n, poleas y bandas, así como el uso de apoyos apropiados en este po de mecanismos (cojinetes deslizantes o rodantes) y el proceso de lubricación que debe ser empleado para su buen funcionamiento, con la nalidad de obtener un diseño o selección apropiado que permita funcionar ante determinadas solicitaciones de cargas dinámicas •

OBJETIVOS ESPECÍFICOS

TEMARIO

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Analizar los parámetros que intervienen en el diseño de engranajes cónicos Analizar las fuerzas que actúan en un engranaje cónico y esmar la resistencia a la faga de la supercie de los dientes del engranaje.

Geometría y nomenclatura de engranajes cónicos. Análisis de fuerzas de engranajes cónicos. Flexión y resistencia a la faga de la supercie de dientes de engranajes cónicos.

Profa. D. Santaromita

INTRODUCCIÓN

 

ENGRANAJES CÓNICOS

Se

aplican

para

transferir

movimiento entre ejes no paralelos, por lo general a 90º entre sí. Debido a su geometría de diente y aplicación se pueden idencar, cuatro pos: Rectos Espirales Zerol Hipoides •

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INTRODUCCIÓN

TIPOS DE ENGRANES CÓNICOS RECTOS •

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Análogos a los engranes cilíndricos Comúnmente emplean un ángulo de presión de 20º, encontrándose también de 22.5º y 25º. Para evitar interferencia, el número mínimo de dientes es 12.

ESPIRALES •

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Presentan dientes curvados con respecto a la supercie del cono de paso. Se usan ángulos helicoidales de espiral de 20º a 45º, lo pico es 35º. Para evitar interferencia, el número mínimo de dientes es 12, pero los espirales no normalizados pueden tener hasta 5 dientes en el piñón.

ZEROL •

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Presentan dientes curvos similares a los de espiral, pero el ángulo de la espiral es cero. Pueden usar las mismas formas de montaje que los engranes rectos pero funcionan con mas suavidad.

HIPOIDES •

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A diferencia del resto, estos presentan una línea de centro del piñón desplazada y los dientes se diseñan para cada combinación de distancia de desplazamiento y ángulo de espiral. Presentan como ventaja que permiten diseños mas compactos, especialmente para trenes de impulsión de vehículos y maquinas de herramienta.

 

GEOMETRÍA Y NOMENCLATURA

   

ANÁLISIS DE FUERZAS

Debido a su forma cónica y la forma de involuta del diente, en estos engranes actúa un conjunto de fuerzas con tres componentes. Al emplear una notación semejante a los engranes helicoidales se tendrá una fuerza tangencial, una fuerza radial y una fuerza axial, ydeseforma supone que estas fuerzas actuaran concurrente en la mitad de la cara de los dientes y en el cono de paso.

Fuerza tangencial

Fuerza radial

Fuerza axial

 

DISEÑO POR FATIGA

ESFUERZOS POR FLEXIÓN Y RESISTENCIA A LA FATIGA DE DIENTES DE ENGRANAJES CÓNICOS De forma análoga a los engranes rectos y helicoidales, se ene que el esfuerzo por exión se determina a parr de:

Donde: Wt es

la

fuerza

tangencial

que

se

determina mediante el torque y las rpm de entrada F es el ancho de cara del diente Pd es el paso diametral J es el factor de geometría que en el caso de los engranes helicoidales varia de acuerdo al ángulo de hélice gura:

,

según la

 

DISEÑO POR FATIGA

ESFUERZOS POR FLEXIÓN Y RESISTENCIA A LA FATIGA DE DIENTES DE ENGRANAJES HELICOIDALES KV es el e l factor dinámico Kx Factor de curvatura en el sendo longitudinal para resistencia resistencia a la exión y es igual a la unidad K0 es el factor de sobrecarga

KS es el factor de tamaño

Km es el factor de distribución de carga

   

DISEÑO POR FATIGA

DESGASTE Y RESISTENCIA A LA FATIGA DE SUPERFICIE DE DIENTES DE ENGRANAJES HELICOIDALES De forma análoga a los engranes rectos y helicoidales, se ene que el esfuerzo por exión se determina a parr de: Donde: Cp es el coeciente elásco Wt es la fuerza tangencial que se determina mediante el torque y las rpm de entrada F es el ancho de cara del diente Dp es el diámetro de paso K0 es el factor de sobrecarga KS es el factor de tamaño Km es el factor de distribución de carga KV es el factor dinámico Kxc es el e l factor de coronamiento por picadura

I es el factor de geometría