Los engranajes

Engranajes

1. Engranaje

2. ¿Qué son los engranajes? Los engranajes son juegos de ruedas que disponen de unos elementos salientes denominados “dientes”, que encajan entre sí, de manera que unas ruedas (las motrices) arrastran a las otras (las conducidas o arrastradas).
Transmiten el movimiento circular a circular.

3. ¿Cuál es la función del engranaje? La función de un engrane radica en la transmisión de movimiento ya sea rotatorio o reciprocante de una maquinaria a otra y donde requiere reducir o aumentar las revoluciones de un eje . Los engranes son los mas eficaces debido a su durabilidad y resistencia de todos los transmisores mecánicos. Es por eso que se utilizan engranes en lugar de bandas o cadenas en transmisiones automotrices a excepción de la transmisión CVT que se acciona por una correa o como las bicicletas

4. HISTORIA Desde épocas muy lejanas se han utilizado cuerdas y elementos fabricados en madera para solucionar los problemas de transporte, impulsión, elevación y movimiento. Nadie sabe a ciencia cierta dónde ni cuándo se inventaron los engranajes. La literatura de la antigua China, Grecia, Turquía y Damasco mencionan engranajes pero no aportan muchos detalles de los mismos. El mecanismo de engranajes más antiguo de cuyos restos disponemos es el mecanismo de Anticitera . Se trata de una calculadora astronómica datada entre el 150 y el 100 a. C. y compuesta por al menos 30 engranajes de bronce con dientes triangulares. Presenta características tecnológicas avanzadas como por ejemplo trenes de engranajes epicicloidales que, hasta el descubrimiento de este mecanismo, se creían inventados en el siglo XIX. Por citas de Cicerón se sabe que el de Anticitera no fue un ejemplo aislado sino que existieron al menos otros dos mecanismos similares en esa época, construidos por Arquímedes y por Posidonio . Por otro lado, a Arquímedes se le suele considerar uno de los inventores de los engranajes porque diseñó un tornillo sin fin.

5. Partes del engranaje

6. EL CUBO Es la parte donde se acopla un eje que transmite el movimiento. Este eje puede ser de un motor o de otra parte de un mecanismo.

7. LA CORONA La corona de un engranaje es donde se ubican los dientes, y es la parte del engranaje que definiría en gran medida el comportamiento de este.

8. Partes de un diente Cresta: parte exterior del diente. Cara y flanco: parte superior e inferior del lateral del diente, que es la superficie de contacto entre dos ruedas cuando engranan. Valle: parte inferior del diente.

9. TABIQUE Es la parte del engranaje que se encarga de unir la corona y el cubo, para poder transmitir así el movimiento.

10. TIPOS DE ENGRANAJE Engranaje cilíndricos rectos. Engranaje cilíndrico helicoidal. Engranaje cónico con dientes rectos. Engranaje cónico con dientes en espiral. Engranaje interno. Engranaje planetario. Engranaje sin fin.

11. ENGRANAJE CILÍNDRICOS RECTOS Es el más común, usado cuando se necesita reducir o aumentar la velocidad en circunstancias donde no hay una velocidad muy elevada. ENGRANAJE CILÍNDRICO HELICOIDAL Es una versión un poco más refinada de los anteriores. También los hay doble dentado , con doble dentado HELICOIDAL , en sentido opuesto. Estos soportan velocidad y potencias aún mayores.

12. ENGRANAJE CONICO CON DIENTES RECTOS Se utiliza para cambiar la dirección de rotación en un mecanismo, habitualmente de manejar perpendicular, cuando no se requieren altas velocidades. ENGRANAJE CONICO CON DIENTES EN ESPIRAL Igual que los anteriores, se utiliza para cambiar la dirección de giro pero en este caso la velocidad soportada es mayor.

13. ENGRANAJE INTERNO Funciona igual que los engranajes externos tradicionales pero don más compactos que un engranaje externo de las mismas prestaciones. ENGRANAJE PLANETARIO Se utiliza un engranaje central alrededor del cuál giran otros más pequeños.

14. ENGRANAJE SIN FIN Se utiliza de manera muy extendida ya que generan una velocidad de salida muy constante y trabaja sin vibraciones ni ruidos . Estos mecanismo suelen ser bastante compacto. ENGRANAJE DE CREMALLERA Y PIÑON Estos engranajes nos permite convertir un movimiento de rotación en un movimiento lineal y viceversa, por lo que son extremadamente útiles.

15. PLAN DE MANTENIMIENTO Desgate Desgaste abrasivo Corrosión Desprendimiento Picadura Rotura

16. APLICACIÓN EN LA INDUSTRIA. La producción y la industria sin mecanismos básicos basados ​​en ruedas no existirían hoy. Una de las primeras revoluciones tecnológicas que facilitó la vida cotidiana fue la rueda. Hoy en día es algo completamente discreto, pero no siempre estuvo presente en la vida humana. A su vez, el nacimiento de la mecánica, y una revolución aún mayor, fue creada por la invención del engranaje y los principios de la transmisión mecánica. Este mecanismo es indispensable en varias industrias y se utiliza en varias industrias. Es difícil reemplazarlo con otras soluciones, porque tiene muchas ventajas, como un funcionamiento suave, facilidad de uso, eficiencia óptima y la capacidad de transferir altas potencias. Hoy en día, esta transmisión mecánica se utiliza principalmente en una variedad de máquinas y dispositivos. Permite la operación de vehículos (automóviles, máquinas agrícolas especializadas), equipos de minería, ferrocarriles o incluso relojes o bicicletas. También se aplican varios sistemas a los motores.

17. CÁLCULO DE ENGRANAJE DP: Diámetro primitivo De: Diámetro exterior Di : Diámetro interno H: Altura del diente P: paso circunferencial hc : Cabeza de diente Hp : pie de diente

18. Para calcular los engranajes se utilizan las siguientes fórmulas. Diámetro primitivo: Dp = M *Z DP= 5 * 20 DP= 100 H = 5 * 2,167 H = 2,167 H = 10,835 Diámetro interior: Di Di = De – (2 * H ) Di = 110 – ( 2 * 10,835 ) Di = 110 – 21,67 Di = 88,33 Diámetro exterior: De De = M * (z+2) De= 5 * ( 20 + 2 ) De = 110 Altura del diente: h Constante :2167 H= M * 2,167

19. RELACION DE ENGRANAJE La relación de transmisión del tren de engranajes  es igual al producto del número de dientes de las ruedas conductoras entre el producto del número de dientes de las ruedas conducidas .

20. EJEMPLO DE RELACIÓN Tenemos en el ejemplo una relación que consta de una relación 2:1 , con un piñón Z 20(Z=# de dientes) De M5 (M= Modulo ) y una corona de Z 40. Relación 2:1, esto significa que cuando la conductora ( en este caso el piñón) gire dos veces , la corona girará una sola vez. El piñón es conductor por qué es el que transmite la potencia que viene desde el motor, lo que significa que en el eje de la corona se apreciará una condición. Por ejemplo, si el motor tiene 1500 r.p.m el piñón gira a esas revoluciones en cambio la corona lo hará a 750 rpm por estar afecta por la relación reductora del tren de engranaje.
Si la potencia estaría transmitida por la corona, está relación se transformara en multiplicadora ,usando los mismos valores del ejemplo anterior, si entran en la corona 1500 rpm el piñón girará a 3000 rpm.

21. COMO DIMENSIONAR UN TREN DE ENGRANAJE Utiliza las mismas fórmulas deberán dimensionar la corona Z 40 M5 Tan importante como las dimensiones de cada engranaje, es la distancia entre centros A, ( A = distancia entre centros) ya que es la que garantiza el perfecto funcionamiento del tren. A = Dp1 +Dp2 / 2 A = 100+200 / 2 A = 150