ENGRANAJES Tipos de engranajes

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d = diámetro de paso, pulg

m = módulo, mm

d = diámetro de paso, mm

p = paso circular

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Fig. 5 Terminología de un engrane

Acción Conjugada

Para definir este término es necesario considerar que los dientes son lisos y rígidos, es decir despreciar las efectos que las fuerzas causaran. El mecanismo que se realiza aquí es similar al de levas, se diseña engranes para tener una relación constante de velocidades entonces se dice que se tiene acción conjugada. Para dar solución a esto se puede elegir cualquier perfil de un diente para luego seleccionar el que encaje como elemento conducido, una manera de hacer esto es seguir el método del perfil involuto, el cual es universalmente utilizado. Cuando se da un empuje entre dos superficies curvas el punto de contacto será donde las superficies son tangentes entre sí, así se asegura que ñas fuerzas están dirigidas a los largo de la normal común de las dos superficies esta línea representara la línea de acción de las fuerzas.

La relación de velocidades angulares es inversamente proporcional a los radios, cuando se acoplan los engranes se observa los dos círculos de paso en contacto a los cuales sus radios se denominan radios de paso, la similitud con las levas es tal que los engranes se podrán observar como un par de levas actuando a través de un arco pequeño hasta terminar el contorno involuta aquí se reemplazara por otro par idéntico de levas.

Existe un grado de tolerancia para que los engranes mantengan la relación de velocidad angulares constante cuando hay un cambio de distancia entre centros, se realizan con un fácil maquinado de conformación primario. El punto de paso debe permanecer fijo para que la transmisión de movimiento se dé a una relación de velocidades constante, es decir todas las líneas de acción de cada punto instantáneo de contacto deben pasar por el mismo punto.

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Fig. 6 Representación de los puntos mediante una leva

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Fig. 7 Perfil Involuta

Fundamentos

Entre otras cosas, se necesita dibujar los dientes de un par de engranes acoplados. Sin embargo, hay que tener claro que no se lo hace para fines de fabricación en una planta o en un taller. En realidad, se hacen dibujos de dientes de engranes para adquirir conocimientos acerca de los problemas implicados en el engranado de dientes de acoplamiento. La relación para que se cumpla la acción conjugada se la puede expresar:

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Conclusiones:

Los engranes en las aplicaciones industriales son muy utilizados por ser muy versátiles y permitir aprovechar mejor la transmisión de movimiento, existiendo ciertas variantes de acuerdo a los requerimientos para evitar los ruidos molestos, etc.

Una manera de comprender mejor el funcionamiento y acoplamiento de estos es crear una analogía con los pares de levas, el método del perfil involuta facilita el diseño y cálculo de engranes y trenes de engranes, al ser el método de perfil involuta aplicado generalmente estos engranes están normalizados facilitando así la elección para las aplicaciones que se necesite.

Existen variedades de engranes como helicoidales, cónicos, etc. Que nos servirán para transmitir el movimiento incluso de rotación a lineal. Es importante conocer las distintas partes del engrane para poder observar cómo se dará el contacto.

Bibliografía:

Norton, R. (2009). Diseño De Maquinaria, 4ta Ed. Mexico,D.F. : McGraw Hill

Miranda, J.C (2003). Mecanismos, Notas de clase. Monterrey-México. : Instituto Tecnológico y de Estudios Superiores de Monterrey.

Budynas, R. (2008) Diseño en ingeniería mecánica, 8va Ed. México, DF: McGraw Hill.