Engranajes

1. Engranaje

2. ¿Qué son los engranajes?
Los engranajes son juegos de ruedas que disponen de unos elementos salientes
denominados “dientes”, que encajan entre sí, de manera que unas ruedas (las motrices)
arrastran a las otras (las conducidas o arrastradas).
Transmiten el movimiento circular a circular.

3. ¿Cuál es la función
del engranaje?
 La función de un engrane radica en la
transmisión de movimiento ya sea
rotatorio o reciprocante de una
maquinaria a otra y donde requiere
reducir o aumentar las revoluciones de
un eje.
 Los engranes son los mas eficaces
debido a su durabilidad y resistencia de
todos los transmisores mecánicos. Es
por eso que se utilizan engranes en lugar
de bandas o cadenas en transmisiones
automotrices a excepción de la
transmisión CVT que se acciona por una
correa o como las bicicletas

4. HISTORIA
 Desde épocas muy lejanas se han utilizado cuerdas y
elementos fabricados en madera para solucionar los
problemas de transporte, impulsión, elevación y
movimiento. Nadie sabe a ciencia cierta dónde ni
cuándo se inventaron los engranajes. La literatura de
la antigua China, Grecia, Turquía y Damasco
mencionan engranajes pero no aportan muchos
detalles de los mismos.
 El mecanismo de engranajes más antiguo de cuyos
restos disponemos es el mecanismo de Anticitera. Se
trata de una calculadora astronómica datada entre el
150 y el 100 a. C. y compuesta por al menos 30
engranajes de bronce con dientes triangulares.
Presenta características tecnológicas avanzadas como
por ejemplo trenes de engranajes epicicloidales que,
hasta el descubrimiento de este mecanismo, se
creían inventados en el siglo XIX. Por citas de Cicerón
se sabe que el de Anticitera no fue un ejemplo
aislado sino que existieron al menos otros dos
mecanismos similares en esa época, construidos por
Arquímedes y por Posidonio. Por otro lado, a
Arquímedes se le suele considerar uno de los
inventores de los engranajes porque diseñó un
tornillo sin fin.

5. Partes del engranaje

6. EL CUBO
 Es la parte donde se
acopla un eje que
transmite el
movimiento.
Este eje puede ser de un
motor o de otra parte de
un mecanismo.

7. LA CORONA
 La corona de un
engranaje es donde se
ubican los dientes, y
es la parte del
engranaje que
definiría en gran
medida el
comportamiento de
este.

8. Partes de un diente
 Cresta: parte exterior del
diente.
 Cara y flanco: parte superior e
inferior del lateral del diente,
que es la superficie de
contacto entre dos ruedas
cuando engranan.
 Valle: parte inferior del
diente.

9. TABIQUE
 Es la parte del
engranaje que se
encarga de unir la
corona y el cubo,
para poder
transmitir así el
movimiento.

10. TIPOS DE ENGRANAJE
 Engranaje cilíndricos rectos.
 Engranaje cilíndrico helicoidal.
 Engranaje cónico con dientes
rectos.
 Engranaje cónico con dientes en
espiral.
 Engranaje interno.
 Engranaje planetario.
 Engranaje sin fin.

11. ENGRANAJE
CILÍNDRICOS
RECTOS
 Es el más común, usado
cuando se necesita reducir
o aumentar la velocidad en
circunstancias donde no
hay una velocidad muy
elevada.
ENGRANAJE
CILÍNDRICO
HELICOIDAL
Es una versión un poco más refinada
de los anteriores. También los hay
doble dentado , con doble dentado
HELICOIDAL , en sentido opuesto.
Estos soportan velocidad y potencias
aún mayores.

12. ENGRANAJE CONICO
CON DIENTES RECTOS
 Se utiliza para cambiar la dirección de
rotación en un mecanismo,
habitualmente de manejar
perpendicular, cuando no se requieren
altas velocidades.
ENGRANAJE CONICO CON
DIENTES EN ESPIRAL
Igual que los anteriores, se
utiliza para cambiar la
dirección de giro pero en este
caso la velocidad soportada es
mayor.

13. ENGRANAJE INTERNO
Funciona igual que los
engranajes externos tradicionales
pero don más compactos que un
engranaje externo de las mismas
prestaciones.
ENGRANAJE PLANETARIO
Se utiliza un engranaje central alrededor
del cuál giran otros más pequeños.

14. ENGRANAJE SIN FIN
Se utiliza de manera muy extendida
ya que generan una velocidad de
salida muy constante y trabaja sin
vibraciones ni ruidos .
Estos mecanismo suelen ser bastante
compacto.
ENGRANAJE DE
CREMALLERAY PIÑON
Estos engranajes nos permite
convertir un movimiento de rotación
en un movimiento lineal y viceversa,
por lo que son extremadamente útiles.

15. PLAN DE
MANTENIMIENTO
 Desgate
 Desgaste abrasivo
 Corrosión
 Desprendimiento
 Picadura
 Rotura

16. APLICACIÓN EN LA INDUSTRIA.
La producción y la industria sin mecanismos básicos basados ​​en ruedas no
existirían hoy. Una de las primeras revoluciones tecnológicas que facilitó la
vida cotidiana fue la rueda. Hoy en día es algo completamente discreto,
pero no siempre estuvo presente en la vida humana. A su vez, el nacimiento
de la mecánica, y una revolución aún mayor, fue creada por la invención
del engranaje y los principios de la transmisión mecánica.
Este mecanismo es indispensable en varias industrias y se utiliza en varias
industrias. Es difícil reemplazarlo con otras soluciones, porque tiene
muchas ventajas, como un funcionamiento suave, facilidad de uso,
eficiencia óptima y la capacidad de transferir altas potencias. Hoy en día,
esta transmisión mecánica se utiliza principalmente en una variedad de
máquinas y dispositivos. Permite la operación de vehículos (automóviles,
máquinas agrícolas especializadas), equipos de minería, ferrocarriles o
incluso relojes o bicicletas. También se aplican varios sistemas a los
motores.

17. CÁLCULO DE ENGRANAJE
DP: Diámetro primitivo
De: Diámetro exterior
Di : Diámetro interno
H: Altura del diente
P: paso circunferencial
hc : Cabeza de diente
Hp : pie de diente

18. Para calcular los engranajes se utilizan las siguientes
fórmulas.
Diámetro primitivo:
Dp = M *Z
DP= 5 * 20
DP= 100
H = 5 * 2,167
H = 2,167
H = 10,835
Diámetro interior: Di
Di = De – (2 * H )
Di = 110 – ( 2 * 10,835 )
Di = 110 – 21,67
Di = 88,33
Diámetro exterior: De
De = M * (z+2)
De= 5 * ( 20 + 2 )
De = 110
Altura del diente: h
Constante :2167
H= M * 2,167

19. RELACION DE ENGRANAJE
 La relación de transmisión del tren de engranajes es igual al producto del número de
dientes de las ruedas conductoras entre el producto del número de dientes de las
ruedas conducidas.

20. EJEMPLO DE RELACIÓN
Tenemos en el ejemplo una relación que consta de
una relación 2:1 , con un piñón Z 20(Z=# de
dientes)
De M5 (M= Modulo ) y una corona de Z 40.
Relación 2:1, esto significa que cuando la
conductora ( en este caso el piñón) gire dos veces ,
la corona girará una sola vez.
El piñón es conductor por qué es el que transmite
la potencia que viene desde el motor, lo que
significa que en el eje de la corona se apreciará una
condición.
Por ejemplo, si el motor tiene 1500 r.p.m el piñón
gira a esas revoluciones en cambio la corona lo
hará a 750 rpm por estar afecta por la relación
reductora del tren de engranaje.
Si la potencia estaría transmitida por la corona, está
relación se transformara en multiplicadora ,usando
los mismos valores del ejemplo anterior, si entran
en la corona 1500 rpm el piñón girará a 3000 rpm.

21. COMO DIMENSIONAR UN TREN DE
ENGRANAJE
Utiliza las mismas fórmulas deberán dimensionar la corona Z 40 M5
Tan importante como las dimensiones de cada engranaje, es la distancia
entre centros A, ( A = distancia entre centros) ya que es la que garantiza el
perfecto funcionamiento del tren.
A = Dp1 +Dp2 / 2
A = 100+200 / 2
A = 150