informe engranajes

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INTRODUCCIÓN
Uno de los principales problemas de la ingeniería mecánica es la transmisión de
movimiento. Desde épocas muy remotas se han usado cuerdas y elementos
fabricados de madera para solucionar los problemas de transporte, impulsión,
elevación y movimiento.
El inventor de los engranajes fue Leonardo da Vinci, quien a su muerte deja sus
dibujos y esquemas de lo que hoy utilizamos a diario.
En el siguiente informe definiremos la utilización de los engranajes como una
solución de los problemas de rotación.
¿Qué son los engranajes?
Un engranaje es un mecanismo formado por dos ruedas dentadas que giran
alrededor de unos ejes cuya posición relativa es fija. Se trata pues de un
mecanismo que sirve para transmitir un movimiento de rotación entre dos árboles
o ejes.
Los engranajes tienen como finalidad reducir la velocidad, ya que los elementos
industriales generadores de velocidad (motores eléctricos que es nuestro caso)
para una potencia establecida, generan una velocidad angular relativamente
elevada y un par motor relativamente reducido. Con la aplicación de un
mecanismo reductor se consigue una velocidad de salida más reducida y un par
elevado.
En un engranaje, una de las ruedas arrastra en su giro a la otra por efecto de
los dientes que entran en contacto. La rueda de menor número de dientes se
llama piñón y la de mayor diámetro se denomina genéricamente rueda. En el
modo de funcionamiento habitual de un engranaje, el piñón es el elemento que
transmite el giro, desempeñando la función de rueda conductora, mientras que la
rueda realiza el movimiento inducido por el piñón, haciendo esta el papel de rueda
conducida.
A continuación se muestra una figura ilustrativa

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Descripción
Permite transmitir un movimiento giratorio de un eje a otro, pudiendo modificar
las características de velocidad y sentido de giro, es decir cuando un miembro
conduce a otro con deslizamiento, las velocidades angulares de los miembros
están en razón inversa de los segmentos en que la normal común en el punto de
contacto divide a la línea de centros.
Relación entre las velocidades de dos miembros en rotación en contacto
con deslizamiento:
Sean los dos miembros en contacto con deslizamiento mostrado en la figura,
representados en dos posiciones sucesivas.
Al moverse el miembro 2(conductor) con la velocidad ω2 arrastra al miembro 3
(conducido) que se moverá con la velocidad ω3.
Gráficamente es fácil calcular ω3 a partir de ω2. En efecto, si A es el punto de
contacto VA(2)= ω2.O12A.

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Como se conoce la dirección de la velocidad relativa de deslizamiento
(tangente a los dos perfiles en A) y la dirección de la velocidad de A(2), puede
calcularse VA(3) resolviendo la ecuación:
Conocida como VA(3) se puede hallar ω3
El sistema de engranajes es similar al de ruedas de fricción. La diferencia
estriba en que la transmisión simple de engranajes consta de una rueda motriz
con dientes en su periferia exterior, que engrana sobre otra similar, lo que evita el
deslizamiento entre las ruedas. Al engranaje de mayor tamaño se le
denomina rueda y al de menor piñón.
En forma analítica, también es sencillo hallar una relación entre ω2 y ω3, en la
figura b, se ha trazado la normal a los dos miembros en el punto de contacto.
También se han trazado las perpendiculares a desde los
centros de giro . Puede demostrarse que si P es el punto en que la
normal corta a la línea de centros se cumple que:
El sistema de engranajes es similar al de ruedas de fricción. La diferencia
estriba en que la transmisión simple de engranajes consta de una rueda motriz
con dientes en su periferia exterior, que engrana sobre otra similar, lo que evita el
deslizamiento entre las ruedas. Al engranaje de mayor tamaño se le
denomina rueda y al de menor piñón.
A diferencia de los sistemas de correa-polea y cadena-piñón, este no necesita
ningún operador (cadena o correa) que sirva de enlace entre las dos ruedas.

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Los dientes de los engranajes son diseñados para permitir la rotación uniforme
(sin saltos) del eje conducido.
Tren de engranajes
El objetivo de este apartado es profundizar en las características de los trenes de
engranajes y comprender su funcionamiento.
Un tren de engranajes es un mecanismo formado por varios pares de engranajes
acoplados de tal forma que el elemento conducido de uno de ellos es el conductor
del siguiente. Suele denominarse cadena cinemática formada por varias ruedas
que rueden sin deslizar entre sí. A continuación se muestra un una figura como
ejemplo.
Uno de los aspectos más importantes de estos mecanismos es la relación de
transmisión que es la relación entre velocidad de la rueda conductora y la
velocidad de la rueda conducida. Existen casos en los cuales la relación de
transmisión no es posible obtenerla de forma fácil y por tanto se recurre a los
trenes de engranajes. A continuación citamos algunos casos.
 La relación de transmisión viene definida por un numero racional i=2.7572
que no puede establecer con un único par de ruedas.
 La relación de transmisión se establece entre dos ejes que están
relativamente separados.
 Relación de transmisión muy distinta a la unida y por tanto es imposible
fabricar engranajes de un número tan elevado de dientes.
Tipos de engranajes:
La clasificación de los engranajes se efectúa de acuerdo a la disposición de los
ejes de rotación y a la forma de su dentado.

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Ejes Paralelos:
 Cilíndricos de dientes rectos
 Cilíndricos de dientes helicoidales
 Doble helicoidales.
Ejes perpendiculares
 Helicoidales cruzados
 Cónicos de dientes rectos
 Cónicos de dientes helicoidales
 Cónicos hipoides
 De rueda y tornillo sin fin
Por Aplicaciones especiales
 Planetarios
 Interiores
 De cremallera
Por La forma de transmitir el movimiento
 Transmisión simple
 Transmisión con engranaje loco
 Transmisión compuesta. Tren de engranajes
Transmisión mediante cadena o polea dentada
 Mecanismo piñón cadena
 Polea dentada

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CONCLUSIÓN
El engranaje es la solución más simple a la transmisión de movimiento. Como
hemos visto su construcción es compleja pero de fácil entendimiento. Las
aplicaciones son variadas y las utilizamos a diario.
Los dibujos y esquemas de da Vinci nos lleva a pensar que la mecánica no es
solo aplicación de conocimientos; también influye la imaginación y la creación.