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ENGRANAJES

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by

Jesus Rodriguez Mendez

on 20 November 2013

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Transcript of ENGRANAJES

ENGRANAJES
Introducción
¿Que es un sistema de engranajes?



Tipo de engranajes



Uso y aplicaciones
Antecedentes
Procesos
FUNDICIÓN

TEMPLE

REVENIDO

CEMENTACIÓN

NITRURACIÓN

SHOT PEENING

¿Que es un sistema de engranes?
Se denomina engranaje o sistema de ruedas dentadas al mecanismo utilizado para transmitir potencia de un componente a otro dentro de una máquina.
Un engranaje sirve para transmitir movimiento circular mediante contacto de ruedas dentadas.
Este sistema sirve para transmitir un movimiento giratorio o alternativo desde una parte de una máquina a otra.
Los engranajes se utilizan sobre todo para transmitir movimiento giratorio, pero usando engranajes apropiados y piezas dentadas planas pueden transformar movimiento alternativo en giratorio y viceversa.
Los engranajes constituyen uno de los mejores medios disponibles para transmitir movimiento.
De entre los diferentes tipos de engranajes son los cilíndricos de dientes rectos los más usuales, los cuales se caracterizan porque son ruedas dentadas cuyos dientes son rectos y paralelos al eje del árbol. Es importante destacar que la gran duración de las transmisiones con engranajes va acompañada de un diseño, un análisis y una fabricación complejos, que es preciso conocer.

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:
Ejes paralelos:
• Cilíndricos de dientes rectos
• Cilíndricos de dientes helicoidales
• Doble helicoidales

Por aplicaciones especiales
se pueden citar:
• Planetarios
• Interiores
• De cremallera

Transmisión mediante cadena o polea dentada
• Mecanismo piñón cadena
• Polea dentada

Uso y aplicaciones
Algunos ejemplos del uso de engranajes son:

Bombas hidráulicas
Mecanismo diferencial
Caja de velocidades
Reductores de velocidad

Introducción
Ejes perpendiculares
• Cónicos de dientes rectos
• Helicoidales cruzados
• Cónicos de dientes helicoidales
• Cónicos hipoides
• De rueda y tornillo sinfín
Por la forma de transmitir
el movimiento se pueden citar:
• Transmisión simple
• Transmisión con engranaje loco
• Transmisión compuesta.
Tren de engranajes
Bombas hidráulicas

Una bomba hidráulica es un dispositivo tal que recibiendo energía mecánica de una fuente exterior la transforma en una energía de presión transmisible de un lugar a otro de un sistema hidráulico a través de un líquido cuyas moléculas estén sometidas precisamente a esa presión. Las bombas hidráulicas son los elementos encargados de impulsar el aceite o líquido hidráulico, transformando la energía mecánica rotatoria en energía hidráulica.



Caja de velocidades


En los vehículos, la caja de cambios o caja de velocidades es el elemento encargado de acoplar el motor y el sistema de transmisión con diferentes relaciones de engranes o engranajes, de tal forma que la misma velocidad de giro del cigüeñal puede convertirse en distintas velocidades de giro en las ruedas. El resultado en la ruedas de tracción generalmente es la reducción de velocidad de giro e incremento del torque.
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. La fabricación de los dientes de los engranajes es muy cuidada para que sean de gran duración. Los ejes del cambio están soportados por rodamientos de bolas y todo el mecanismo está sumergido en aceite denso para mantenerse continuamente lubricado.


Mecanismo Diferencial
El mecanismo diferencial tiene por objeto permitir que cuando el vehículo dé una curva sus ruedas propulsoras puedan describir sus respectivas trayectorias sin patinar sobre el suelo. La necesidad de este dispositivo se explica por el hecho de que al dar una curva el coche, las ruedas interiores a la misma recorren un espacio menor que las situadas en el lado exterior, puesto que las primeras describen una circunferencia de menor radio que las segundas.
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.
El mecanismo diferencial está constituido por dos piñones cónicos llamados planetarios, unidos a extremos de los palieres de las ruedas y otros dos piñones cónicos llamados satélites montados en los extremos de sus eje porta satélites y que se engranan con los planetarios.

Uso y aplicaciones
Hay un tipo de bomba hidráulica 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.
Dependiendo del uso que se le dará es el tipo de sistema de engranes que se aplicará y la manera y combinaciones que se harán de los mismos.
Existe una gran variedad de formas y tamaños de engranajes.
El campo de aplicación de los engranajes es prácticamente ilimitado. Los encontramos en las centrales de producción de energía eléctrica, hidroeléctrica y en los elementos de transporte terrestre: locomotoras, automotores, camiones, automóviles, laminadores, fábricas de cemento, máquinas-herramientas, incluso, algunos engranes coloridos y hechos de plástico son usados en algunos juguetes educativos.

Reductores de Velocidad
Los reductores de velocidad son mecanismos que transmiten movimiento entre un eje que rota a alta velocidad, generalmente un motor, y otro que rota a menor velocidad, por ejemplo una herramienta. Se componen de juegos de engranajes de diámetros diferentes o bien de un tornillo sin fin y corona.
El reductor básico está formado por mecanismo de tornillo sin fin y corona. En este tipo de mecanismo el efecto del rozamiento en los flancos del diente hace que estos engranajes tengan los rendimientos más bajos de todas las transmisiones; dicho rendimiento se sitúa entre un 40 y un 90% aproximadamente, dependiendo de las características del reductor y del trabajo al que está sometido.


Desde épocas muy remotas 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.

Uno de los problemas principales de la Ingeniería Mecánica es la transmisión de movimiento. Desde épocas muy remotas se han utilizado cuerdas y elementos fabricados de madera para solucionar los problemas de transporte, impulsión, elevación y movimiento. El inventor de los engranajes en todas sus formas fue Leonardo da Vinci, quien a su muerte en la Francia de 1519, dejó para nosotros sus valiosos dibujos y esquemas de muchas de los mecanismos que hoy utilizamos diariamente.

Antecedentes
El mecanismo de engranajes más antiguo de cuyos restos disponemos es el mecanismo de Antikyithera. 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.
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.
En China también se han conservado ejemplos muy antiguos de máquinas con engranajes. Un ejemplo es el llamado "carro que apunta hacia el Sur" (120-250 d. C.), mecanismo que mantenía el brazo de una figura humana apuntando siempre hacia el Sur gracias al uso de engranajes diferenciales epicicloidales.
Leonardo da Vinci, muerto en Francia en 1519, dejó numerosos dibujos y esquemas de algunos de los mecanismos utilizados hoy diariamente, incluido varios tipos de engranajes de tipo helicoidal.
Los primeros datos que existen sobre la transmisión de rotación con velocidad angular uniforme por medio de engranajes, corresponden al año 1674, cuando el famoso astrónomo danés Olaf Roemer (1644-1710) propuso la forma o perfil del diente en epicicloide.
Phillipe de Lahire el primero en concebir el diente de perfil en evolvente en 1695, muy poco tiempo después de que Roemer concibiera el epicicloidal.

Robert Willis), fue el que obtuvo la primera aplicación práctica de la epicicloide al emplearla en la construcción de una serie de engranajes intercambiables. A Willis se le debe la creación del odontógrafo, aparato que sirve para el trazado simplificado del perfil del diente de evolvente.

La primera aplicación práctica del diente en evolvente fue debida al suizo Leonhard Euler (1707).
En 1856, Christian Schiele descubrió el sistema de fresado de engranajes rectos por medio de la fresa madre, procedimiento llevado a la práctica hasta 1887.

En 1874, William Gleason inventó la primera fresadora de engranajes cónicos.

En 1897, Robert Hermann Pfauter , inventó y patentó una máquina universal de dentar engranajes rectos y helicoidales por fresa madre.

En 1906,Friedrich Wilhelm Lorenz fabricó una talladora de engranajes capaz de mecanizar los dientes de una rueda de 6 m de diámetro, módulo 100 y una longitud del dentado de 1,5 m.

A finales del siglo XIX, Edwin R. Fellows , inventó un método revolucionario para mecanizar tornillos sin fin glóbicos tales como los que se montaban en las cajas de dirección de los vehículos antes de que fuesen hidráulicas.

En 1905, M. Chambon,fue el creador de la máquina para el dentado de engranajes cónicos por procedimiento de fresa madre. Aproximadamente por esas fechas André Citroën inventó los engranajes helicoidales dobles.
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