manufactura 1

1. NOMBRE DE LA MATERIA:
Integradora l
NOMBRE DEL ALUMNO:
Barragán Quiahua Cesar Uriel
NOMBRE DEL PROFESOR(A):
Ing. Jonathan Josue Cid Galiot
CARRERA:
ING. MECÁNICA AUTOMOTRIZ
NOMBRE DEL TRABAJO:
Proceso de manufactura de un Engrane
Fecha de entrega:
5 de Junio del 2019

2. INTRODUCCION DE LOS ENGRANAJES
Se denomina engranaje o ruedas dentadas al mecanismo utilizado para transmitir potencia
mecánica entre las distintas partes de una máquina. Los engranajes están formados por dos
ruedas dentadas, de las cuales a la mayor se le denomina corona y el menor piñón. Un
engranaje sirve para transmitir movimiento circular mediante contacto de ruedas dentadas.
Una de las aplicaciones más importantes de los engranajes es la transmisión del
movimiento desde el eje de una fuente de energía, como puede ser un motor de combustión
interna o un motor eléctrico, hasta otro eje situado a cierta distancia y que ha de realizar un
trabajo. De manera que una de las ruedas está conectada por la fuente de energía y es
conocido como engranaje motor y la otra está conectada al eje que debe recibir el
movimiento del eje motor y que se denomina engranaje conducido. Si el sistema está
compuesto de más de un par de ruedas dentadas, se denomina tren de engranajes.
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 trabajo definiremos la utilización, fabricación y funcionamiento de los
engranajes.
(Porto,2007)
¿QUÉ SON LOS ENGRANAJES?
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 adC y
compuesta por al menos 30 engranajes de bronce con dientes triangulares. Presenta
características tecnológicas avanzadas como por ejemplo trenes de engranajes epicicloides
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 Posidonia. Por otro
lado, a Arquímedes se le suele considerar uno de los inventores de los engranajes porque
diseñó un tornillo sin fin.
Los engranajes son ruedas provistas de dientes que posibilitan que dos de ellas se conecten
entre sí.
Los engranajes se clasifican en tres grupos: Engranajes cilíndricos, Engranajes cónicos,
Tornillo sin fin y rueda helicoidal
(Porras, 2006)

3. ENGRANAJES CILÍNDRICOS
Se fabrican a partir de un disco cilíndrico cortado de una plancha o de un trozo de barra
maciza redonda. Este disco se lleva al proceso de fresado, en donde se retira material para
formar los dientes. La fabricación de estos engranajes es más simple, por lo tanto reduce
sus costos.
(Gonzalez, 2008)
Los engranajes cilíndricos se aplican en la transmisión entre ejes paralelos y que se cruzan.
Los engranajes cilíndricos se clasifican en:
· Engranajes cilíndricos helicoidales
· Engranajes cilíndricos bi-helicoidales
· Engranajes cilíndricos rectos
Fotografía 1 Engranaje Helicoidal
Fotografía 2 Tipos de Engranajes

4. ENGRANAJES CILÍNDRICOS HELICOIDALES
Son aquellos en donde se forma un ángulo entre el recorrido del diente y el eje axial, con el
fin de asegurar una entrada progresiva del contacto entre diente y diente. En estos engranajes
se reduce el ruido y se aumenta la resistencia de los dientes. Estos engranajes se utilizan
generalmente en las cajas reductoras. Caja de velocidades en automóviles
Lo más característico de un engranaje cilíndrico helicoidal es la hélice que forma, siendo
considerada la hélice como el avance de una vuelta completa del diámetro primitivo del
engranaje. De esta hélice deriva el ángulo β que forma el dentado con el eje axial. Este
ángulo tiene que ser igual para las dos ruedas que engranan pero de orientación contraria, o
sea: uno a derechas y el otro a izquierda. Su valor se establece a priori de acuerdo con la
velocidad que tenga la transmisión, los datos orientativos de este ángulo son los siguientes:
Velocidad lenta: β = 5º - 10º Velocidad normal: β = 15º - 25º Velocidad elevada: β = 30º -
45º Las relaciones de transmisión que se aconsejan son más o menos parecidas a las de los
engranajes rectos.
(Gonzalez, 2008)
Fotografía 3 Engranaje Helicoidal

5. ENGRANAJE CILÍNDRICO BI –HELICOIDAL
Cumplen la función de dos engranajes helicoidales. Poseen las ventajas de los cilíndricos
helicoidales, o sea bajo ruido y alta resistencia. Al igual que los engranajes helicoidales se
utilizan en las cajas de reducción donde se requiere bajo ruido. Ejemplo: reductores de
plantas de procesamiento de cemento.
(Gonzalez, 2008)
ENGRANAJE CILÍNDRICO RECTO
Es el engranaje donde la sección de corte se mantiene constante con respecto al eje axial.
Es el engranaje más sencillo de fabricar y el más antiguo. En estos tiempos se utilizan poco,
ya que generan mucho ruido. Se encuentran en las prensas de caña de azúcar, y prensas
mecánicas.
(Gonzalez, 2008)
Fotografía 4 Engranaje Cilíndrico Bi - Helicoidal
Fotografía 5 Engranaje Recto

6. ENGRANAJE CÓNICO HELICOIDAL
Al igual que el anterior se utilizan para reducir la velocidad en un eje de 90°. La diferencia
con el cónico recto es que posee una mayor superficie de contacto (Ver lo ennegrecido). Es
de un funcionamiento relativamente silencioso. Se utilizan en las transmisiones posteriores
de camiones y automóviles de la actualidad
(Leonardo, 2006)
ENGRANAJE CÓNICO HIPOIDE
Parecidos a los cónicos helicoidales, se diferencian en que el piñón de ataque esta
descentrado con respecto al eje de la corona. Esto permite que los engranajes sean más
resistentes. Este efecto ayuda a reducir el ruido del funcionamiento. Se utilizan en
máquinas industriales y embarcaciones, donde es necesario que los ejes no estén al mismo
nivel por cuestiones de espacio.
(Cubides, s.f.)
Este tipo de engranajes necesita un tipo de aceite de extrema presión para su lubricación.
Fotografía 6 Cónico Helicoidal
Fotografía 7 Engranaje Hipoide

7. HISTORIA
Desde épocas muy remotas 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 epiciclo
dales 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 Posidonia. Por otro lado, a Arquímedes se le suele considerar uno de los
inventores de los engranajes porque diseñó un tornillo sin fin.
En China también se han conservado ejemplos muy antiguos de máquinas con engranajes.
Un ejemplo es el llamado "carro que apunta hacia el Sur" (120-250 d.C.), un ingenioso
mecanismo que mantenía el brazo de una figura humana apuntando siempre hacia el Sur
gracias al uso de engranajes diferenciales epiciclo dales. Algo anteriores, de en torno a 50
d.C., son los engranajes helicoidales tallados en madera y hallados en una tumba real en la
ciudad china de Shensi.
(Schneider & Sappert, 1990)
Fotografía 8 Transmisión Antigua

8. No está claro cómo se transmitió la tecnología de los engranajes en los siglos siguientes. Es
posible que el conocimiento de la época del mecanismo de Anticitera sobreviviese y, con el
florecimiento de la cultura del Islam los siglos XI-XIII y sus trabajos en astronomía, fuera
la base que permitió que volvieran a fabricarse calculadoras astronómicas. En los inicios
del Renacimiento esta tecnología se utilizó en Europa para el desarrollo de sofisticados
relojes, en la mayoría de los casos destinados a edificios públicos como catedrales.
Leonardo da Vinci, muerto en Francia en 1519, dejó numerosos dibujos y esquemas de
algunos de los mecanismos utilizados hoy diariamente, incluido varios tipos de engranajes
por ejemplo de tipo helicoidal
Los primeros datos que existen sobre la transmisión de rotación con velocidad angular
uniforme por medio de engranajes, corresponden al año 1674, cuando el famoso astrónomo
danés Olaf Roerme (1644-1710) propuso la forma o perfil del diente en epicicloide.
Robert Willis (1800-1875), que fue considerado uno de los primeros Ingenieros Mecánicos
cuando era profesor de Cambridge, fue el que obtuvo la primera aplicación práctica de la
epicicloide al emplearla en la construcción de una serie de engranajes intercambiables. De
la misma manera, de los primeros matemáticos fue la idea del empleo de la evolvente de
círculo en el perfil del diente, pero también se deben a Willis las realizaciones prácticas. A
Willis se le debe la creación del odontógrafo, aparato que sirve para el trazado simplificado
del perfil del diente de evolvente.
(Schneider & Sappert, 1990)
Fotografía 9 Engranaje Helicoidal de Leonardo

9. Es muy posible que fuera el francés Philip de Lahire el primero en concebir el diente de
perfil en evolvente en 1695, muy poco tiempo después de que Roerme concibiera la
epicicloide. La primera aplicación práctica del diente en evolvente fue debida al suizo
Leonard Euler (1707).
En 1856, Christian Schiele descubrió el sistema de fresado de engranajes rectos por medio
de la fresa madre, pero el procedimiento no se lleva a la práctica hasta 1887, a base de la
patente Grant. En 1874, el norteamericano William Gleason inventa la primera fresadora de
engranajes cónicos y gracias a la acción de sus hijos especialmente su hija Kate Gleason
(1865- 1933) ha convertido a su empresa Gleason Works radicada en Rochester N. Y. en
una de los fabricantes de máquinas de Leonardo herramientas más importantes del mundo.
En 1897, el inventor alemán Robert Herman Pfauter (1885-1914), inventa y patenta una
máquina universal de dentar engranajes rectos y helicoidales por fresa madre. A raíz de este
invento y otras muchos inventos y aplicaciones que realizó sobre el mecanizado de
engranajes fundó la empresa Pfauter Company que, con el paso del tiempo se ha convertido
en un multinacional fabricante de todo tipo de máquinas herramientas.
En 1906 el ingeniero y empresario alemán Friedrich Wilhelm Lorenz (1842-1924) se
especializó en crear maquinaria y equipos de mecanizado de engranajes y en 1906 fabricó
una talladora de engranajes capaz de mecanizar los dientes de una rueda de 6 m de
diámetro, módulo 100 y una longitud del dentado de 1,5 m.
A finales del siglo XIX coincidiendo con la época dorada del desarrollo de los engranajes,
el inventor y fundador de la empresa Fellows Gear Shaper Company, Edwin R. Fellows
(1846-1945) inventó un método revolucionario para mecanizar tornillos sinfín globitos tales
como los que se montaban en las cajas de dirección de los vehículos antes que fuesen
hidráulicas.
En 1905, M. Chambón, de Lyon, fue el creador de la máquina para el dentado de
engranajes cónicos por procedimiento de fresa madre. Por esas fechas aproximadamente
André Citroën fue el inventor de los engranajes helicoidales dobles.
(Casado, s.f.)

10. ESTADO DEL ARTE
El análisis del estado del arte que se realiza se agrupa en dos tipos: La primera es sobre la
investigación del Engrane y la segunda sobre hacer un Engrane considerando diferentes
variables de la investigación.
OBJETIVO
Promover un manual didáctico, utilizando instrumentos de manufactura y emplear avance de
dibujo en AutoCAD, que faciliten el proceso de elaboración del Engrane, y tener una
ejecución en la Universidad Tecnológica de Veracruz
METODOLOGIA DEL PROCESO DE MANUFACTURA DEL
ENGRANE
EL proceso de fabricación está basado en la generación del diente del engranaje a partir del
diámetro exterior del mismo. El formato de los dientes del engranaje se realiza por varios
pro¡cedimientos, entre los cuales se encuentran: Hacer el dibujo del engrane en AutoCAD,
anal¡izar las mediciones correspondientes para la fabricación del engranaje, colada de matriz,
fundición centrifuga. La generación del diseño paramétrico redundaría en la mejora, de la
eficiencia del proceso del diseño, ahorrando dinero y tiempo. Facilita la introducción de
cambios y ajustes en el diseño en cualquier punto de ciclo de vida, sabiendo que las
dimensiones asociadas se volverán calcular automáticamente. Unos de los métodos más
usados es el formato en frio en el que unas matrices o dados ruedan sobre cuerpos de
engranajes para formar los dientes, el proceso es hacer un engrane de cartón, ser compacta y
pequeña, funcionar en forma uniforma, sin ruido, tener bajo costo, fácil de fabricar, el
procedimiento de diseño es definir una transmisión de engranes duradera. El proceso de
manufactura del diseño del engranaje es paramétrico en AutoCAD, facilita cambios, cálculos,
mediciones y ajustes en el momento de dibujar, evita errores debido a una mala interpretación
del diseño y se corrige antes de plasmar el diseño a papel.
OBJETIVOS DEL DISEÑO
 Ser compacta y pequeña
 Funcionar en forma uniforma y sin ruido
 Tener bajo costo
 Ser fácil de fabricar
 Desarrollar con un material reciclable

11. SIGNIFICADO
De= Diámetro exterior
Dp= Diámetro primitivo
Di= Diámetro inferior
W= Hueco del diente
S= Espesor del diente
r= Radio del entalle
a= Addendum o cabeza
b= Dedendum o pie
Fotografía 10 Tabla de sumas

12. VALORES PARA DIBUJAR EL ENGRANAJE
Fotografía 11 Valores del Engrane
Fotografía 12 Dibujo AutoCAD del Engranaje

13. Fotografía 13 Modelo de creación del Engrane

14. Bibliografía
Casado,E. Á. (s.f.). Historia delEngranaje.Obtenidode https://es.wikipedia.org/wiki/Engranaje
Cubides,A.C.(s.f.). Hipoide.Obtenidode https://es.wikipedia.org/wiki/Engranaje
Gonzalez,A.P.(2008). Engranajes.Obtenidode http://es.wikipedia.org/wiki/Engranaje.Licencia
CC-BY-SA
Leonardo.(2006). EngranajeHelicoidal.Obtenidode
http://es.wikipedia.org/wiki/archivo:Leonardo-Engranje-Helicoida
Porras,S. (2006). Engranaje.
Porto,J. P.(2007). Obtenidode (https://definicion.de/engranaje/)
Schneider,W.,&Sappert,D. (1990). Enciclopedia de Ciencia y Técnica.SalvatEditores S.A.
Obtenidode Enciclopediade CienciayTécnica.SalvatEditoresS.A:
http://www.electronicaestudio.cpm/docs/1550engranes