Diseñar Engranes en SolidWorks
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PROCEDIMIENTO ESTÁNDAR PARA DIBUJAR UN ENGRANAJE
Diseño y Movimiento de Engranes
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Empezamos creando un archivo de pieza
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Como todo diseño se inicia con un croquis en 2D
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Con centro en el origen dibujamos la circunferencia de base (rb = rpcosα) en éste caso el resultado del radio es de 3.75 in
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Como el programa acota diámetros por default, consideramos un diámetro de 7.5 in
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Trazamos una línea del centro del círculo al cuadrante de la derecha, debemos verificar que la línea es horizontal (cuadro verde a la mitad con línea horizontal
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Generamos cinco rectas más con separación de 10° entre ellas, por medio de una matriz circular
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Asegurándonos de que guarde las proporciones necesarias, éste procedimiento y características de matriz no tiene distinción de engrane.
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Se trazan líneas a partir del final de cada línea generada por la matriz.
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Para evitar deformaciones en las líneas de la matriz, se especifica por medio de una acotación el ángulo entre la primer línea y la última.
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Cada línea trazada se hace tangente a la circunferencia de base
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Las cinco líneas deben ser tangentes a la circunferencia de base
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Trazamos circunferencias con centro en el punto donde las líneas externas son tangentes a la circunferencia de base y que pasen por el cuadrante derecho de dicha circunferencia.
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Recortamos la línea que coincide con el centro de la circunferencia trazada, hasta donde se cruza con la circunferencia misma.
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Borramos la circunferencia trazada para el recorte
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Realizamos la misma operación con cada una de las líneas tangentes externas.
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Al final obtenemos en los puntos finales de estas líneas una guía para trazar una serie de curvas tangentes entre sí con diferentes radios.
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Usando el comando Spline, damos click a partir del cuadrante de la circunferencias de base, a cada uno de los puntos finales de las líneas tangentes a la circunferencia
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Después de dar click en el último punto presionamos la tecla ESC. Para finalizar el trazo. La curva resultante se conoce como ENVOLVENTE.
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Una vez obtenida la envolvente se borran las líneas de apoyo que ahora son innecesarias, quedándonos con la circunferencia de base y la envolvente.
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Se traza la circunferencia de paso con diámetro d, en éste caso con un valor de 8in.
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Borramos la circunferencia de base y trazamos una línea desde el centro de la circunferencia de paso hasta el punto donde la envolvente se cruza con la circunferencia de paso.
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Dibujamos las circunferencias de Adendum y de Dedendum que delimitan el diente del engrane, las dimensiones están en base al radio de la circunferencia de paso (ra=rp+a) (rb=rp-b) los resultados se ven en la imagen.
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Fijamos la línea que se trazó desde el centro de las circunferencias.
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Se recorta la envolvente para que quede delimitada por la circunferencia de paso y la de Adendum.
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Una vez recortada la envolvente se traza una circunferencia tangente a la línea fija que se trazó desde el centro y tangente a la circunferencia de Dedendum, con radio igual al de entalle (re=b-a).
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Recortamos lo necesario para delimitar el contorno del diente del engrane.
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Se traza una nueva línea desde el centro hasta la circunferencia de Adendum.
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Acotamos el ángulo entre ambas líneas según el valor del ángulo de simetría resultante de la fórmula correspondiente, en éste caso el valor es 5.625°.
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Ejecutamos el comando de simetría, seleccionamos las líneas de contorno del diente del engrane y la línea de simetría.
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Se borran las líneas innecesarias, quedando al final el diente del engrane y la circunferencia de Dedendum.
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Generamos el total de los dientes del engrane por medio de una matriz circular con 16 copias incluyendo el perfil base.
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Se recorta la circunferencia de Dedendum para dejar el espacio de bajo del contorno de cada diente
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Se traza un círculo de 1in de diámetro con centro en el origen.
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Extruímos el croquis a 1in de espesor
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Se asigna el material, en éste caso Acero AISI 1020.
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Finalmente obtenemos un engrane de 16 dientes con paso diametral de 2 dte/in, para el eje se dibuja un cilindro de 1in de diámetro y 4in de largo en Acero AISI 1020. El procedimiento se aplica a cualquier engrane haciendo énfasis en identificar los datos correspondientes.