martes, 28 de mayo de 2013

Tipos de engranajes

Definicion.- 

Ejes paralelos.-

Ejes que se interceptan.-

Ejes cruzados.-

Otro tipo de clasificación

Engranes cilíndricos.-

Engranes conicos.-

Engrane - Tornilo sin fin.-

 Ver el libro

Diseño de elementos de maquinas Robert L. Mott . 

Tornillo sin fin 

DESCRIPCIÓN

Es un tornillo sin cabeza, diseñado para engranar sobre una rueda dentada cuyo eje forma con el del tornillo un ángulo determinado.




Aplicación.-

Este mecanismo no es reversible, es decir, sólo se puede transmitir el movimiento del tornillo a la rueda y nunca al revés, ya que el mecanismo se bloquea.
Ventajas Inconvenientes
Gran reducción de velocidad y alta ganancia mecánica
En caso de uso reversible, se bloquea evitando un posible peligro
Ocupa un espacio mínimo
Produce un cierto ruido, aunque menor que

UTILIDAD
Es normal que el ángulo que forman los ejes sea de 90º y que el eje conductor esté acoplado directamente al tornillo sinfín, siendo el engranaje el que esté acoplado al conducido.


Se emplea, junto con un engranaje que tiene los dientes cóncavos e inclinados, para la transmisión de movimiento entre dos ejes que se cruzan sin cortarse. El tornillo sinfín se conecta al eje conductor. Mientras que el engranaje lo hace al conducido, obteniéndose el avance de un diente del segundo por cada vuelta completa del primero

y un video de aplicacion 


Engranajes conicos hipoidales

Un tipo especial dado a conocer por la Gleason Works y se usan mucho en los productos para automóviles se conocen como engranes hipoidales
Aun que estos no son engranes cónicos verdaderos. En virtud de que un perfil de diente de “involuta esférica ” tiene un diente combado (la herramienta básica para generar todos los engranes cónicos), la Gleason utilizó un diente combado con flancos rectos, lo dio por resultados engranes cónicos que difieren ligeramente de los de perfil de involuta.



Aplicación.-

Los engranes hipoidal son diseñados para camiones de servicio pesado y  unidades de auto.ademas
un video de creacion de engranje hipoidal


Engranajes conicos espirales 


Los motores de engranajes de hoy requieren de engranajes cónicos de menores dimensiones que puedan transmitir un alto torque. En ese mismo sentido, los engranajes deben correr silenciosa y suavemente durante la operación. Los Sistemas Ciclo-Paloides son ideales para lograr una muy alta calidad.

Este método de corte no establece ningún límite en las opciones de ángulo espiral. El ángulo espiral (Bm) se puede seleccionar entre cero grados y otros ángulos estándar, para cortar un diseño en espiral eficiente y silencioso, cuando la aplicación trazada para engranajes rectos y cónicos helicoidales no permite mayores ángulos de espiral.


Aplicación.-

Además de las típicas ventajas, como una mayor habilidad de movimiento, precisión del fresado de la cara y la posibilidad de predeterminar el contacto del diente, el sistema Ciclo-Paloide ofrece un excelente engranaje. En pruebas, descubrimos que los engranajes Ciclo-Paloides mostraron hasta un 30% de mayor resistencia en los dientes que otros engranajes de tamaño similar.




Un tipo de engranaje cónico con dientes cónicos y curvos, diseñado para operación suave. Los dientes de los engranajes cónicos espirales tienen un ángulo espiral.
y un video de aplicacion 


Engranajes conicos rectos

Entre sus caracteristicas tenemos 

  • Efectúan la transmisión de movimiento de ejes que se cortan en un mismo plano, generalmente en ángulo recto aunque no es el único ángulo pues puede variar dicho ángulo como por ejemplo 45, 60, 70, etc.
  • Los dientes convergen en el punto de intersección de los ejes.
  • Los dientes pueden ser fundidos, fresados o generados, sin embargo solo estos últimos dientes son considerados como exactos.
  • Son utilizados para efectuar reducción de velocidad con ejes en 90°.
  • Estos engranajes generan más ruido que los engranajes cónicos helicoidales.
  • En la actualidad se usan muy poco.

Aplicación.-

Este engranaje sirve para transmitir movimiento circular mediante contacto de ruedas dentadas. Una de las aplicaciones más importantes de este engranajes es la transmisión del movimiento desde el eje de una fuente de energía, como puede ser un motor de combustión interna o un motor eléctrico, hasta otro eje situado a cierta distancia y que ha de realizar un trabajo. De manera que una de las ruedas está conectada por la fuente de energía y es conocido como engranaje motor y la otra está conectada al eje que debe recibir el movimiento del eje motor y que se denomina engranaje conducido


y un video explicativo de las aplicaciones



ENGRNAJES CONICOS

Se fabrican a partir de un trozo de cono, formándose los dientes por fresado de su superficie exterior. Estos dientes pueden ser rectos, helicoidales o curvos. Esta familia de engranajes soluciona la transmisión entre ejes que se cortan y que se cruzan. En las figuras se aprecian un par de engranes cónicos para ejes que se cortan y un par de engranes cónicos hipoidales de diente curvo para ejes que se cruzan


Aplicación.-

Una aplicación de rodamientos es un reductor de ruedas dentadas cónicas con dentado helicoidal su función esta dada en la construcción de máquinas especiales, a menudo es necesario repartir el par de entrada del eje principal. El reductor de ruedas dentadas cónicas se ha desarrolado para este fin. Las ruedas dentadas cónicas con dentado helicoidal funcionan suavemente y son insensibles a los choques.

 
 y un video explicativo de su funcionamiento




lunes, 27 de mayo de 2013


Engranajes cilindricos cremalleras

Una cremallera es un prisma rectangular con una de sus caras laterales tallada con dientes. Estos pueden ser rectos o curvados y estar dispuestos en posición transversal u oblicua.
Cremallera Desde el punto de vista tecnológico podemos considerarla como un caso particular de la rueda dentada, pues puede suponerse que es un engranaje de radio infinito.



Aplicacion.-

En el siguiente vídeo podrás observar una de sus más extendidas aplicaciones: La dirección asistida. El conjunto de mecanismos que componen el sistema de la dirección tienen la misión de orientar las ruedas delanteras para que el vehículo tome la trayectoria deseada por el conductor. Cuando giras el volante de un automóvil, giras al mismo tiempo un piñón situado en el otro extremo del eje del volante. Este, a su vez, engrana a una cremallera que, al desplazarse, permite el giro de las ruedas que te permiten cambiar la dirección del coche…pero mejor es que observes el vídeo y así comprobarás su funcionamiento.

y ademas un video de aplicacion



Engranes cilindricos helicoidales

Un engranaje helicoidal puede considerarse como un engranaje recto común maquinado en un equipo de láminas delgadas donde cada una de ella ha girado ligeramente con respecto a sus vecinas

 

Aplicación.-

Los engranajes helicoidales estándar están diseñados como sistemas de construcción modular que permiten ofrecer tiempos de entrega reducidos. Se pueden aplicar de forma universal a instalaciones verticales y horizontales y están disponibles en varios tamaños. Los últimos avances tecnológicos en el sector de los reductores se aplican a la forma, perfil, corte y acabado de los engranajes y, a continuación, se combinan con metalurgia y tribología avanzadas para producir unidades de engranajes con una mayor potencia por unidad volumétrica o con alojamientos más pequeños que suministren el mismo par de salida. Todos los rodamientos de Timken® están diseñados para cumplir o superar los estándares de rendimiento del sector mundial de reductores.

y un video explicativo



Engranajes cilindricos internos rectos

          Los engranes internos puede ser utilizada en un amplio rango de apliciones r elacionafdas a  viscosidades, debido a su baja velocidad de operación.
Una de las aplicaciones son las bombas de engranajes internos que por cada revolución que dan los engranes, estos permanecen unidos por un tiempo considerado, de esta manera los espacios entre los dientes se llenan de liquido, impidiendo la formación de cavidades.


 

Son de contorno cilíndrico y tienen los dientes inclinados (no paralelos al eje de giro).
 
Ventajas:

Al producirse el engrane de forma progresiva su funcionamiento es mas suave y silencioso. Además transmiten mas carga que los engranajes rectos de iguales dimensiones, debido a la forma ligeramente mas gruesa del diente en un plano perpendicular al de rotación.

Inconvenientes:

Son mas caros, y al estar inclinados, generan cargas axiales y momentos flectores, por lo que se necesitan cojinetes de empuje axial.


y un video de aplicacion

Ejes cilindricos externos rectos

Son, sin lugar a dudas, loa engranes  más ruidosas del mercado. Son ampliamente utilizadas en maquinaria móvil, agricultura, obras públicas y minería. Se aplican en las que el nivel sonoro no es determinante, con ambientes muy contaminados y fluidos hidráulicos

Aplicacion.-


Estos engranes proporcionan a las máquinas una gradación utilizable de relaciones de velocidad. y permiten grandes transmisiones de potencia desde el eje de una fuente de energía hasta otro eje situado a cierta distancia y que ha de realizar un trabajo sin perdidas de energía.

Ademas tienen como desventaja que no pueden transmitir potencia entre distancias grandes entre centros para estos casos se utiliza poleas o cadenas.y tienen un costo elevado comparado con los otros tipos de transmisión por cadenas y las poleas.


y un video de aplicacion 


 

 

ENGRANES CILÍNDRICOS


Los engranajes pueden ser desde muy pequeños hasta muy grandes, para facilitar la puesta en marcha y la detención de un mecanismo es importante que el engranaje tenga poca masa, esto se logra quitando material


Aplicaciones.-

Los engranajes cilindricos están diseñados para aplicaciones difíciles tales como los transportadores en la minería, plantas papeleras, extrusoras, coladas continuas o grúas de puertos. Deben proporcionar un alto nivel de fiabilidad operacional en condiciones arduas tales como entornos calientes, húmedos y polvorientos, a velocidad muy baja y con cargas pesadas. El reto es mejorar el rendimiento, permitiendo al mismo tiempo una producción modular rentable.



y tambien un video explicativo









EJES CRUZADOS

 

      Son la forma más simple de los engranajes cuyas flechas no se interceptan teniendo una acción conjugada ( puede considerárseles como engranajes sinfín no envolventes), la acción consiste primordialmente en una acción de tornillo o de cuña, resultando un alto grado de deslizamiento en los flancos del diente.

Ventajas del uso de ejes cruzados


Presentan un comportamiento más silencioso que el de los dientes rectos usándolos entre ejes cruzados.
Poseen una mayor relación 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 ejes cruzados


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




y dos videos de aplicación 


y otra aplicacion




EJES QUE SE INTERCEPTAN


         Los engranajes cónicos se emplean para conectar flechas cuyos ejes son intersectan. El ángulo entre flechas se  define como el ángulo entre líneas de centros que contienen los dientes que trabajan. Aunque generalmente el ángulo de la flecha es de 90º , pueden haber muchas aplicaciones de engranajes cónicos que requieren ángulos de flecha superiores o inferiores a esta cantidad.


Aplicaciones.-

Los Engranajes cónicos, son utilizados para transmitir potencia y movimiento entre dos ejes que se interceptan en ángulo. Existen dos tipos de engranajes cónicos, Además efectúan la transmisión de movimiento de ejes que se cortan en un mismo plano, generalmente en ángulo recto aunque no es el único ángulo pues puede variar dicho ángulo como por ejemplo 45, 60, 70, etc., por medio de superficies cónicas dentadas. Los dientes convergen en el punto de intersección de los ejes. Son utilizados para efectuar reducción de velocidad con ejes en 90°. Estos engranajes generan más ruido que los engranajes cónicos helicoidales. En la actualidad se usan muy poco

       y un video para tener  una aplicacion de los ejes que se interceptan 


.tambien del mecanismo Piñon - Cremallera






EJES PARALELOS

Se emplea para transmitir movimiento o fuerzas entre ejes, pueden ser considerados como
compuesto por un numero infinito de engranajes rectos de pequeño espesor escalonado, el resultado
será que cada diente está inclinado a lo largo de la cara

y  tambien un video de un ejemplo de aplicación de los ejes paralelos de los engranajes 

  Tambien un ejemplo de un tren de engranajes reductor

  Aplicaciones.-

 En general se aplica en todo tipo de máquinas donde se requiera una transmisión de esfuerzos considerable, como es el caso de muchos motores de máquinas-herramientas. También se utilizan en objetos de uso cotidiano como relojes, timbres, etc.

Una aplicación característica es la caja de cambios de velocidad del automóvil formada por dos ejes paralelos sobre los que se montan los pares de ruedas dentadas (para las marchas adelante y la marcha atrás).

 

TIPOS DE ENGRANAJES



La principal clasificación de los engranajes se efectúa según la disposición de sus ejes de rotación y según los tipos de dentado. Según estos criterios existen los siguientes tipos de engranajes






Un video explicativo de los engranajes


y tambien los tipos de transmiciones

Aplicaciones.-

Bombas hidráulicas


Hay un tipo de bomba hidraúlica que lleva en su interior un par de engranajes de igual número de dientes que al girar provocan que se produzca el trasiego de aceites u otros líquidos. Una bomba hidráulica la equipan todas las máquinas que tengan circuitos hidráulicos y todos los motores térmicos para lubricar sus piezas móviles. 
 

 Mecanismo diferencial.


El mecanismo diferencial está constituido por una serie de engranajes dispuestos de tal forma que permite a las dos ruedas motrices de los vehículos girar a velocidad distinta cuando circulan por una curva. 
 

 Caja de velocidades


Los dientes de los engranajes de las cajas de cambio son helicoidales y sus bordes están redondeados para no producir ruido o rechazo cuando se cambia de velocidad.