Ruedas Dentadas.-cilindricas

Ingeniera Electromecnica

Ingeniera Industrial

Plan de Estudios 1999

Ao 2015

DOUGHTIE, JAMES.- ELEMENTOS DE MECANISMOS.- Ed. CECSA Richard G. Budynas y J. Keith Nisbett.- DISEO EN INGENIERA MECNICA- Ed. Mc-Graw hill. Octava edicin 2008 SHIGLEY- MISCKE.- DISEO EN INGENIERA MECNICA- Ed. Mc-Graw hill. MOTT, Robert L.- DISEO DE ELEMENTOS DE MQUINAS.- Ed. Prentice-Hall. JUVINALL, Robert c.- FUNDAMENTOS DE DISEO PARA INGENIERA MECNICA.- Ed. LIMUSA.

(*) GRFICOS DE: SHIGLEYS MECHANICAL ENGINEERING DESIGN, EIGHTH EDITION

BIBLIOGRAFA

Contacto Directo

Ruedas de Friccin

La transmisin de movimiento mediante ruedas de friccin se realiza

poniendo en contacto dos ruedas, de manera que una, denominada

motriz, arrastra a otra llamada conducida, por accin de la fuerza que

produce el rozamiento entre ambas. Para poder transmitir el

movimiento, las ruedas han de estar en contacto, ejerciendo una

cierta presin una sobre la otra. As, al moverse una de ellas

arrastrar a la otra.

Ruedas de friccin exteriores

Ruedas de Friccin

interiores

Ruedas de friccin cnicas

Coplanarias

No coplanarias

El sentido de giro de la rueda conducida es contrario al sentido de

giro de la rueda motriz. Por tanto si queremos mantener el sentido de

giro del motor, tendremos que emplear un nmero impar de ruedas de

ficcin.

Las ruedas de ficcin pueden ser cilndricas, cnicas o esfricas. Esto

permite transmitir el movimiento entre ejes que se cortan o se cruzan

en el espacio.

Ruedas de Friccin

Ruedas de Friccin

VENTAJAS E INCONVENIETES DE LAS RUEDAS DE

FRICCIN.

Ventajas: Fciles de fabricar Econmicas No necesitan mantenimiento No producen ruidos

Inconveniente: No pueden transmitir grandes potencias ya que resbalaran. Es su desgaste, debido a que funcionan por rozanamiento y presin.

Ruedas de Friccin Cinemtica

Transmisin simple

= radio de la rueda conducida

= radio de la rueda motora

= r.p.m. de la rueda motora

= r.p.m. de la rueda conducida

La distancia entre centros es

Relacin de velocidades

cmrrd

c

m

m

c

r

r

c

m

m

c

r

r

n

n

cn

mn

cr

mr

RUEDAS DENTADAS Son elementos de mquinas que forman parte de sistemas

reversibles capaz de transmitir potencia en ambos sentidos. La

transferencia se realiza por contacto directo.

En estos sistemas se le suele denominar:

rueda al engrane de mayor tamao

pin al engrane ms pequeo.

En funcin de la forma de sus dientes

y de la del propio engranaje, se distinguen:

Ruedas dentadas cilndricas de dientes rectos.

Ruedas dentadas cilndricas de dientes

helicoidales.

Ruedas dentadas cnicas.

Tornillo sinfn o gusano y su correspondiente corona.

Tipos de ruedas dentadas

Ruedas dentadas de

dientes rectos

Ruedas dentadas de

dientes helicoidales

Ruedas dentadas cnicas

de dientes rectos

Tornillo Sin Fin Rueda helicoidal

Ruedas Dentadas de Dientes Rectos

Nomenclatura de los dientes de

Engranes rectos

Sistemas de Dientes


Pd = paso diametral (N de dientes/pulgadas)

m = mdulo (mm)

Sistemas de dientes Angulo de Presin en grados,

Altura de cabeza

a Altura de raz b

Profundidad total

20

1/Pd o bien m

1.25/Pd o bien 1.25 m

1.35/Pd o bien 1.35 m

Profundidad total

22.5

1/Pd o bien m

1.25/Pd o bien 1.25 m

1.35/Pd o bien 1.35 m

Profundidad total

25

1/Pd o bien m

1.25/Pd o bien 1.25 m

1.35/Pd o bien 1.35 m

Profundidad parcial

(dientes cortos)

20

0.8/Pd o bien 0.8m

1/Pd o bien m


Propiedad de la evolvente


Ley Fundamental del engrane

La normal comn a los perfiles de los

dientes en todos los puntos de

contacto, dentro del engranado debe

pasar por un punto fijo en la lnea de

centros, llamado punto de paso

Trazado de la evolvente


Trazado de la evolvente


sector del perfil

con interferencia

perfil evolvente

Interferencia


Ejemplo

Un engranaje consiste en un pin de 16 dientes que impulsa una rueda de 40 dientes. El paso diametral es 2 y la cabeza y la raz son 1/P y 1.25/P, respectivamente. Los engranes se cortan con una ngulo de presin de 20.

a) Calcule el paso circular, la distancia entre centros y los radios de los crculos base.

b) En el montaje de los engranes, la distancia entre centros se hizo pulg mayor, de modo incorrecto. Calcule los nuevos valores del ngulo y de los dimetros del crculo de paso.


Ruedas Dentadas de Dientes Rectos (*)

Porcin del diente

que no tiene perfil

evolvente

Circunferencia de

base

Lnea de

presin

Interferencia en el

flanco de la conductora

durante la

aproximacin Circunferencia

de base

Circunferencias

de Adendo

Porcin del diente

que no tiene perfil

evolvente

Paso base

Paso

circular

coscb pp


(*)


Crculo de Dedendo

Crculo base

Crculo de paso

Crculo de Adendo

Crculo de Adendo

Crculo de paso

Crculo base

Crculo de Dedendo

Angulo de

aproximacin

Angulo de

retroceso

Lnea de presin

Pin Conductor

Rueda Conducida

Angulo de

aproxim.

Angulo de

retroceso

(*)


p

qm tc cosc

ab

cp

Lm


(*)

Pin

Rueda Fb3

Fa2

F32 F23

(*)

(*)

senFF r *3232

cos*3232 FFt

t

(*)

W W r

W t

W t

F

l

l

t

P

SbYFl


Punto Final

de contacto

Recta de accin

Punto inicial de

contacto

Fu

erz

a in

sta

nt

nea e

n lo

s d

ien

tes

Fuerza de Lewis

Fuerza dinmica

Fuerza de desgaste

F F

Vm bC F

Vm bC Fd t

t

t

005

005

.

.

P

SbYFl

gwDbQKF

F F

F F

l d

w d

21

22

33000

ZZ

ZQ

diametralpasoP

formadefactorY

DnV

ruedaladeanchob

V

NF

m

m

t

JKK

F

PKKKW Bmdsv

t '

0Ecuacin

Esfuerzo

flexionante

AGMA

RT

N

F

t

permKK

Y

S

S

)/( RTNtF

KKYSS

Ec. Lmite de

durabilidad

en flexin

Factor de

seguridad

en Flexin aroespesorfactorK

acndistribucifactorK

TamaoFactorK

velocidadFactorK

acFactorK

diametralpasoP

ctosDgeometricofactorJ

dnV

ruedaladeanchoF

V

HW

B

m

s

v

d

t

arg

arg

Re

12

33000

'

0

Ecuacin del

Esfuerzo de

contacto

AGMA

Lmite de

durabilidad

por contacto

AGMA

Factor de

seguridad

al desgaste

geomtricofactorI

erficieacabadoecoeficientC

elsticoecoeficientC

acndistribucifactorK

TamaoFactorK

velocidadFactorK

asobrecFactorK

diametralpasoP

ctosDgeometricofactorJ

dnV

ruedaladeanchoF

V

HW

f

p

m

s

v

d

t

sup

arg

arg

Re

12

33000

'

0

RTH

HNc

permcKKS

CZS,

I

C

Fd

KKKKWC

f

p

m

sv

t

pc

'

0

c

RTNC

H

KKZSS

/

Como todo elemento tcnico el primer fallo que puede tener

un engranaje es que no haya sido calculado con los

parmetros dimensionales y de resistencia adecuada, con lo

cual no es capaz de soportar el esfuerzo al que est sometido

y se deteriora o rompe con rapidez.

El segundo fallo que puede tener un engranaje es que el

material con el que ha sido fabricado no rene las

especificaciones tcnicas adecuadas principalmente las de

resistencia y tenacidad.

Tambin puede ser causa de deterioro o rotura si el

engranaje no se ha fabricado con las cotas y tolerancias

requeridas o no ha sido montado y ajustado en la forma

adecuada.

Ruedas Dentadas

Igualmente se puede originar el deterioro prematuro de un

engranaje al que no se le haya efectuado el mantenimiento

adecuado con los lubricantes que le sean propios de acuerdo

a las condiciones de funcionamiento que tenga

Otra causa de deterioro es que por un sobreesfuerzo del

mecanismo se superen los lmites de resistencia del

engranaje

Ruedas Dentadas

Por el calor generado, (calentamiento)

Fallo de los dientes por rotura ( sobreesfuerzo sbito y seco)

Fallo por fatiga en la superficie de los dientes (lubricacin deficiente y dureza inadecuada)

Ruido como resultante de vibraciones a altas velocidades y cargas fuertes.

Los deterioros o fallas que surgen en los engranajes estn

relacionadas con problemas existentes en los dientes, en el eje, o

una combinacin de ambos. Las fallas relacionadas con los

dientes pueden tener su origen en sobrecargas, desgaste y

grietas, y las fallas relacionadas con el eje pueden deberse a la

desalineacin o desequilibrado del mismo produciendo

vibraciones y ruidos.

Ruedas Dentadas

La eleccin de la adecuada viscosidad para un sistema de engranajes de dientes rectos o helicoidales es dependiente de:

Potencia expresada en KW o HP

Reducciones mltiples o simples

Velocidad expresada en r.p.m.

Tipo de lubricacin (circulacin o salpicado)

Ruedas Dentadas

Ruedas Dentadas.-cilindricas

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