Tipos de Engranajes

Tipos de Engranajes 1. Los engranajes rectos, rectos, son engranes cilíndricos que tiene sus dientes paralelos al eje de rotación y se utilizan para transmitir movimiento de un eje a otro que es paralele. De los cuatro tipos, el engr engran anaje aje es el más más sencil sencillo, lo, por esta esta razó razón, n, se utiliz utilizara ara para para desarrollar las relaciones cinemáticas primarias de la forma de los dientes.

Fig.1 Los engranajes rectos se emplean para transmitir  transmitir  Movimientos de rotación entre ejes paralelos.

2. Los engranes engranes helicoidales helicoidales,, pose poseen en dien diente tes s incl inclin inad ados os con con respe espect cto o al eje eje de rotac otació ión, n, y se util utiliz izan an para para las las mism misma as aplicaciones que los engranes rectos y, cuando se utilizan en esta forma, no son tan ruidosos, debido al engranado más gradual de los dientes durante el acoplamiento. Asimismo, el diente inclinado desar desarro rolla lla carga cargas s de empu empuje je y pares pares de e e!ió !ión n que que no están están prese present ntes es en los los engr engrane anes s recto rectos. s. "n ocasio ocasione nes, s, los los engr engrane anes s #elic #elicoid oidale ales s se usan usan para para transm transmiti itirr movi movimie miento nto entre entre ejes ejes no paralelos.

Fig.2 Los engranajes helicoidales se usan para transmitir 

Movimientos de rotación entre ejes paralelos o no paralelos.

3. Los engranes cónicos, que presentan dientes formados en super$cies cónicas, se emplean sobre todo para transmitir movimiento entre ejes que se intersecan. "n la $gura se e!#iben en realidad engranes cónicos de dientes rectos. Los engranes cónicos en espiral se cortan de manera que el diente no sea recto, sino que forme un arco circular. Los engranes #ipoides son muy similares a los engranes cónicos en espiral, e!cepto por el #ec#o de que los ejes están desplazados y no se intersecan.

Fig.3 Los engranajes cónicos se utilizan para trasmitir Movimientos de rotación entre ejes que se intersecan.

4. "l tornillo sinfín o de gusano, representa el cuarto tipo de engrane básico. %omo se indica, el gusano se parece a un tomillo. "l sentido de rotación del gusano, tambi&n llamado corona de tornillo sinfín, depende del sentido de rotación del tornillo sinfín y de que los dientes de gusano se #ayan cortado a la derec#a o a la izquierda. Los engranajes de tornillo sinfín tambi&n se #acen de manera que los dientes de uno o de ambos elementos se envuelvan de manera parcial alrededor del otro. Dic#os engranajes se llaman engranajes de envolvente simple o doble. Los engranajes de sinfín se emplean sobre todo cuando las relaciones de velocidad de los dos ejes son muy altas, digamos, de ' o más.

Fig. 4 Los engranajes de tornillo sinfín transmiten movimiento De rotación entre ejes no paraleles las que no se intersecan

Nomenclatura Dientes Rectos

Relaciones

Nomenclatura Dientes Helicoidales

Trenes de engranajes simples (eg)n el tren de engranajes de la $gura, determine la velocidad de la rueda de salida *representada por la letra %+, siendo la motriz la A. Decir si el sistema es reductos o multiplicador.

i=

conductoras Z 1∗Z 2 30∗20  = = =0.5 conducidas Z 2∗Z 3 20∗60

Esto nos indica que porcada vuelta que haga el engranaje de entrada, el de salida da 0.5. n3= 0.5∗2000 rpm=1000 rpm

Por lo tanto, la velocidad del engranaje de salida es de 1000 rpm estos quiere decir que es un sistema de reducción a que entra una velocidad de !000rpm  sale a 1000 rpm.

Trenes de engranajes compuestos (eg)n el tren de engranajes de la $gura, determine la velocidad de la rueda de salida *D+, *recuerda que la rueda A es la motriz+. Decir si el sistema es reductos o multiplicador.

i=

conductoras Z 1∗Z 2 60∗40  = = =10 conducidas Z 2∗Z 3 12∗20

Esto nos indica que porcada vuelta que haga el engranaje de entrada, el de salida da 10 vueltas. n3=10∗ 400 rpm =4000 rpm

Por lo tanto, la velocidad del engranaje de salida es de "000 rpm, estos quiere decir que es un sistema de multiplicador a que entra una velocidad de "00rpm  sale a "000 rpm.

Trenes de epicíclicos.

engranajes

planetarios

o

Los trenes planetarios siempre incluyen un engrane sol, un portador planetario, o brazo, y uno o más engranes planetarios, como se aprecia en la igura -. Los trenes de engranes planetarios son mecanismos inusuales porque tienen dos grados de libertad, lo que signi$ca que, para movimiento restringido, un tren planetario debe tener dos entradas. or ejemplo, en la $gura - las dos entradas podrían ser el movimiento de cualesquiera dos de los elementos del tren. (e podría especi$car, por ejemplo, que el engrane sol girara a /00 rpm en el

sentido de las manecillas del reloj y que el engrane corona girase a -0 rpm en el sentido contrario1 &stas son las entradas. La salida sería el movimiento del brazo. "n la mayoría de los trenes planetarios, uno de los elementos está sujeto al bastidor y no tiene movimiento. "n la igura 2 se representa un tren planetario compuesto por un engrane sol 3, un brazo o portador ' y engranes planetarios 4 y -. La velocidad angular del engrane 3 relativa al brazo en rpm corresponde a5 n23=n 2−n3 ( a)

Asimismo, la velocidad del engranaje - relativa al brazo esta dad por5 n53=n 5−n3 ( b)

Dividendo las ecuaciones anteriores, se obtiene5 n53 n23

=

n5 −n3 n2 −n3

(c )

La ecuación *c+ e!presa la relación del engrane - con el engrane 3 y ambas velocidades se toman con relación al brazo. A#ora esta relación es proporcional a los n)meros de dientes, ya sea que el brazo gire o no. "s el valor del tren. or lo tanto, se puede e!presar mediante5 e=

n5− n3 n2−n 3

"sta ecuación se emplea para despejar para el movimiento de salía de cualquier tren planetario. (e escribe en forma más conveniente como5 e=

n L −n A n F − n A

Donde, n F = rpmdel primer engrane deltren planetario n L= rpmdel ultimo engrane deltren planetario

n A =rpm del brazo

#ig. 5 $ren de engranajes planetarios

#ig. % $ren de engranes compuesto inverso.

#ig. & $ren de engranes en el 'razo de un tren de engranajes planetarios.

 Aplicaciones de los engranajes en tecnologías avanadas /. Transmisiones para aviones "n la industria aeronáutica, las ruedas dentadas que soportan grandes cargas se fabrican cada vez más en aleaciones de titanio para reducir el peso. Debido a su baja dureza, estas aleaciones son propensas al desgaste por abrasión y ad#erencia. 6AL7879: % protege e$cazmente las super$cies contra el desgaste. Los sistemas de engranajes de acero convencionales tambi&n se bene$cian del uso de 6AL7879:. "n las pruebas realizadas en engranajes cementados para #elicópteros, la capacidad de trabajo de emergencia tras la p&rdida de aceite aumentó de apenas una #ora a más de seis #oras con 6AL7879: %, lo cual garantiza que pueda realizarse un aterrizaje seguro.

Los engranajes revestidos con 6AL7879: % permiten el funcionamiento de emergencia durante un periodo de tiempo considerablemente mayor tras la p&rdida del líquido de la transmisión.

2. Sistemas Micro lectromec!nicos Los (istemas ;icro "lectro ;ecánicos *;";( por ;icro "lectro< ;ec#anical (ystems+, tambi&n conocidos como (istemas ;icro ;aquinados, ;icro ;áquinas o micro fabricados, se re$eren a los sistemas en peque=a escala que utilizan componentes mecánicos, pueden incluir tambi&n componentes electrónicos. Aquellos sistemas ;";( que utilizan componentes biológicos o alteran una variable biológica se conocen como 67>