UNIVERSIDAD TÉCNICA DE AMBATO

FACULTAD DE INGENIERÍA CIVIL Y MECÁNICA

CARRERA DE INGENIERÍA MECÁNICA

DISEÑO DE ELEMENTOS DE MÁQUINA II

CONSULTA DE DISEÑO DE ELEMENTOS DE MÁQUINA II

TEMA: INTERFERENCIA Y SOCAVADO, RELACIÓN DE CONTACTO DE ENGRANAJES.

INTEGRANTES: JOSÉ ESTEBAN LÓPEZ, EDGAR BAUTISTA, MAURICIO VACA, WILMER MALIZA.

FECHA DE ENTREGA: 30/04/2015

SEMESTRE: SÉPTIMO

PARALELO: B

INTERFERENCIA

La interferencia de tallado, también conocida como penetración del perfil, es un fenómeno que puede presentarse en la generación de engranajes de perfil de evolvente con números de dientes reducidos. El resultado es un diente debilitado en su base, y por tanto con menor capacidad de transmisión desde el punto de vista de la resistencia a la flexión.

Se llama interferencia al contacto entre partes de perfiles que no son conjugadas, y a la interferencia de la propia materia. Pueden distinguirse dos tipos:

Interferencia de tallado o penetración: Este tipo de interferencia tiene lugar cuando la cremallera o el piñón de generación cortan material en puntos situados en el interior de la circunferencia base es decir, más allá de donde termina el perfil de evolvente.

Interferencia de funcionamiento: Tiene lugar cuando un diente de una de las ruedas entra en contacto con el de la otra en un punto que "no está tallado" como función evolvente, tanto en el caso de que se pretenda engranar fuera de "segmento de engrane".

La interferencia de maquinado o socavado en la base del diente depende de varios factores como el tipo y parámetros de la herramienta de elaboración, el número de dientes del engrane que se elabora y el coeficiente de corrección.

SOCAVADO

El socavado en los dientes está motivado por la interferencia de la herramienta generadora durante la elaboración del engrane. Esta interferencia socava o elimina la parte inferior del perfil de evolvente. El socavado tiene como aspectos negativos la reducción dela longitud del perfil de evolvente, disminuyendo la razón de contacto, y además disminuye la sección crítica para los esfuerzos de flexión.

El socavado de un diente de una rueda dentada se puede producir por diversos factores. Para conocer si existe la presencia del socavado se han establecido condiciones de no penetración de la herramienta, las cuales están dadas por:

Siendo (Z) en la ecuación 1, el número mínimo de dientes que asegura la no penetración para un desplazamiento (x) determinado de la herramienta, y (x) en la ecuación 2, el desplazamiento mínimo de la herramienta para evitar el socavado con un número de dientes determinado (Z). De la misma forma las normas determinan el número mínimo de dientes según valor del ángulo de presión.

En la práctica es admisible una cierta penetración, siempre que no rebase valores que debiliten en exceso el diente; sin embargo, estos casos no están normalizados, lo cual hace más complicada su aplicación.

Fig. Dientes con socavado.

RELACIÓN DE CONTACTO

La razón de contacto es un parámetro que permite evaluar si se garantiza o no el contacto continuo entre los pares de dientes.

Debido a la existencia del socavado de una transmisión por engranajes, la línea práctica de engranaje se reduce de a1a2 a s1s2.

En dichas condiciones la relación de contacto queda expresada de la forma:

Conociendo los radios límites de socavado para ambas ruedas, Rs1 y Rs2, se puede obtener el segmento S1 S2, muy aproximadamente, de la siguiente forma:

Conociendo que el ángulo de engranaje α w viene dado por:

Ahora se pueden plantear según Figura 4 que la longitud de la línea teórica de engranaje, viene dada por:

Además:

Sustituyendo:

Sustituyendo:

Simplificando:

Los radios Rm1 y Rm2, que definen la longitud de la línea práctica de engranaje S1S2, pueden ser expresados en función de αm1; αm2 y los radios bases respectivos.

Cuanto mayor sea esta relación de contacto, menor será el esfuerzo que soporta cada diente ya que el esfuerzo de transmisión se reparte entre un número mayor de dientes y,

por tanto, mayor podrá ser la potencia a transmitir por el par de engrane. El interés se fijará por ello en la obtención de relaciones de contacto altas. Normalmente, se recomienda que la relación de contacto alcance, por lo menos, un valor de 2, a poder ser entero y nunca menor que 1 o, mejor dicho, nunca menor que 1.2, para evitar que los errores de fabricación y montaje den lugar a una εc<1.

Ejemplo de relación de contacto

Determinar la razón de contacto para una transmisión con engranajes cilíndricos rectos con los siguientes datos: m = 5; o α = 20; ha = 1; Ca = 0,25; z1 = 8; z2 = 14; x1 = x 2= 0.

Sustituyendo valores se obtiene definitivamente:

Como puede apreciarse para la transmisión analizada ε < 1. Esto significa que no existe un contacto continuo entre las parejas de dientes.

BIBLIOGRAFÍA

http://www.imac.unavarra.es/web_imac/pages/docencia/asignaturas/tm/ pdfdoc_th/apuntes/apuntes_tema7.pdf

http://pfc.danielmnez.es/que-es-la-interferencia/ http://revista.ismm.edu.cu/index.php/revistamg/article/viewFile/123/126 http://www.redalyc.org/pdf/2251/225115060003.pdf