5 trenes de engranes

7/24/2019 5 Trenes de Engranes

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V. Trenes de engranes

5.1. Defniciones de trenes de engranes y su

terminologa.5.2 Determinacin de nmero de dientes, parde torsin y velocidades angulares.5.3 Trenes epicclicos de engranes cnicos.


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El objetivo de la unidad es presentar los principios

bsicos y la nomenclatura general de los engranes,as como la diversidad de engranes que existen.

Los engranes son elementos de mquinas quetransmiten movimiento mediante dientes queengranan de manera sucesiva. Transmitenmovimiento de un eje giratorio a otro, o a unacremallera que realiza una traslacin en lnea recta.

5.1. Defniciones de trenes de engranes y su terminologa


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Un tren de engranes es cualquier coleccin o conjunto

de dos o ms engranes acoplados. Por lo general estalimitado a una razn de aproximada mente 10:1. Msall de esta razn el engranaje se har grande y

voluminoso.


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En comparacin con las bandas y cadenas, los

engranes son ms compactos, pueden operar a msaltas velocidades y, adems, pueden utilizarse endispositivos donde se necesita una sincronizacinprecisa. Sin embargo, los engranes requieren msatencin a la lubricacin, limpieza y alineacin entre

ejes, entre otros, razn por la cual usualmente operanen carcasas cerradas provistas de lugares apropiadospara su lubricacin.


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Los trenes de engranes pueden ser

i. Simples.Cuando cada flecha slo lleva unengrane.

ii. Compuestos. Cuando por lo menos una flecha lleva

ms de un engrane.

iii. Planetarios (epicclicos). Cuando un engrane(planeta) adems de girar sobre so propio eje, se

traslada.



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Dependiendo de si la superficie de paso de un

engrane es un cilindro, un cono o un hiperboloide, elengrane recibe el nombre de cilndrico, cnico ohiperblico, respectivamente.



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Engranes de dientes rectos. Son engranes

cilndricos que tienen sus dientes paralelos al eje derotacin y se utilizan para transmitir movimiento deun eje a otro que es paralelo.



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Engranes Helicoidales.Son engranes cilndricos que

tienen los dientes inclinados o no paralelos al eje derotacin y tienen el mismo uso que los engranesrectos, solo que no son tan ruidos como los engranesrectos, ya que el acoplamiento entre dientes esgradual durante el endentado. Este tipo de engrane

desarrolla cargas de empuje axial y paresflexionantes.



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Engranes Cnicos.Estos engranes tienen dientes

formados en superficies cnicas y se utilizanprincipalmente para transmitir movimiento entre ejesque se intersecan.



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Engranes Cnicos

Engranes cnicos de dientes rectosEngranes cnicos espirales (sus dientes forman arcoscirculares)



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Engranes cnicos hipoides: son similares a los

cnicos slo que los ejes estn desplazados y no seintersecan.



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Tornillo sinfn o de gusano.Considerado un tipo de

engrane bsico en que el sentido de rotacin de lacorona depende del sentido de rotacin del tornillosinfn y de la direccin de los dientes del gusano, yasea sesgados a la derecha o a la izquierda.



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Cuando estn en contacto las curvas, el punto de

contacto se presenta en donde las dos superficies sontangentes entre si (punto c), de modo que encualquier instante las fuerzas estn dirigidas a lolargo de la normal comnab(lnea de accin) a lasdos curvas. Esta lnea intersectar la lnea de centros

O-Oen algn puntoP.



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La relacin de velocidad angular entre los brazos es

inversamente proporcional a sus radios respecto delpunto P.Los crculos que se trazan a travs del puntoP, desdecada centro, se llamancrculos de paso; El punto P seconoce comopunto de paso.



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A fin de mantener una velocidad angular constante

entre un engrane de entrada y uno de salida con losdientes en contacto, el perfil de los dientesindividuales debe obedecer la ley fundamental deengranes: para que un par de engranes transmitanuna razn de velocidad constante, la forma de sus

perfiles en contacto debe ser tal que lanormal comnpase sobre un punto fijo sobre la lnea de centros.



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Los perfiles o contornos de los dientes de engrane son

contornos involuta.

Para generar la involuta una placa circular parcial Bse fija a un cilindro A, alrededor del cual se fija unacuerdadefque se mantiene tirante. El punto b es un

punto de trazo, de manera que si la cuerda se enrollao desenrolla al cilindro, el puntobtrazara el arcoenvolvente o involutaac.



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El circulo sobre el que se genera la involuta se llama

crculo base.Para construir una involuta como se ilustra en la figura, primeroel crculo base se divide en cierto numero de partes iguales y setrazan las lneas radiales OA0, OA1, OA2, etc. A partir de A1se

dibujan perpendiculares A1B1, A2B2, A3B3, etc. Luego, a lo largo

de A1B1se delinea la distancia A1A0, a lo largo de A2B2se traza eldoble de la distancia A1A0, etc., Lo que produce los puntos

mediante los cuales se obtiene la curva involuta.



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Posteriormente, para terminar el trazo se deben de calcular adems lasdimensiones de la nomenclatura del engrane, como: dimetros de paso,

radios base, altura de la cabeza (adendo), altura de la raz(dedendo), pasocircular, espesor del diente, paso base.

El ngulo es el ngulo de presin que se encuentra entre la lnea depresin, lnea generatriz o lnea de accin y respecto a la tangente comnab.



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El Paso diametral Pdesta dado por la relacin del numero

de dientes en el engrane respecto al dimetro de paso. Seexpresa en dientes por pulgada.

El adendo o cabezase determina por la distancia radialentre lacrestay el crculo de paso.

El dedendo o razequivale a la distancia radial desde elfondohasta el circulo de paso.

La altura o profundidad total h,es la suma de la cabeza y laraz.

El circulo del claro(crculo de base) es un circulo tangenteal circulo de la raz del engrane acoplado .

El claro cesta dado por la cantidad que la raz en unengrane excede la cabeza de su engrane acoplado.



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aractersticas de engranes de dientes rectos5.1. Defniciones de trenes de engranes y su terminologa


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f i i d d i l


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5 1 D f i i d d i l


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5 1 D f i i d t d t i l


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Determine la relacin de transmisin del siguiente tren

simple de engranes. El engrane impulsor es el 1 que gira ensentido anti horario y la salida es el engrane 5. Ademscalcule la velocidad angular del engrane 5.



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Para el siguiente tren compuesto, si el engrane impulsor es

el 1 que gira a 70 rad/s en sentido horario determine: a) larelacin de transmisin si la salida es el engrane 8; b) lavelocidad angular del engrane 8.




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5 1 Defniciones de trenes de engranes y su terminologa


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Velocidad en la linea de paso



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5.2 Determinacin de nmero de dientes, par de torsin yvelocidades angulares.


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El mecanismo que aparece en la figura es impulsado porel eslabn 2 a una velocidad angular de 45 rad/s en

sentido contrario a las manecillas del reloj. Encuentre laventaja mecnica si a) el eslabn de salida es el eslabn 3;b) el eslabn de salida es el eslabn 4.

RAB=4 in; RAD=10 in; RBC=10in! "D#12 in!


i i d d di d i


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El sistema de engranes es impulsado por el engraneAcon un torque de 50 lb.in, a una velocidad angular de

100 rad/s en sentido anti horario. Determine:a) la ventaja mecnica

b) el torque que transmite el engraneC




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