tipos de engranaje importancia y otros.. imforme

1. QUE ES UN ENGRANAGE:
Es una rueda o cilindro dentado empleado para transmitir un movimiento giratorio
o alternativo desde una parte de una máquina a otra. Un conjunto de dos o más
engranajes que transmite el movimiento de un eje a otro se denomina tren de
engranajes. Los engranajes se utilizan sobre todo para transmitir movimiento giratorio,
pero usando engranajes apropiados y piezas dentadas planas pueden
transformar movimiento alternativo en giratorio y viceversa
El elemento principal de los trenes de engrane es la rueda dentada doble que consiste en dos
engranajes de igual paso, pero a la vez con diferentes números de dientes unidos Como se
puede ver en la figura.
Para de realizar el mecanismos completo de trenes de engrane se necesita varias ruedas de
dentada doble unidos con una cadena de tal forma que en cada rueda doble una hace de
conducida de la anterior y otra de conductora de la siguiente.
CARACTERISTICA
El objetivo principal de los trenes de engranaje es la transmisión de un movimiento
giratorio entre dos ejes, esto me sirve para conseguir aumento o disminuciones en la
velocidad según la utilidad, otra utilidad sería la de inversión de giro.

2. Sentido de giro
Este sistema de transmisión (como el de ruedas de fricción) invierte el sentido de giro de
dos ejes contiguos, cosa que podemos solucionar fácilmente introduciendo una rueda
loca o engranaje loco que gira en un eje intermedio.
Relación de transmisión
Para el cálculo de la relación de transmisión entre engranajes se tiene en cuenta el
número de dientes de cada rueda en vez de su diámetro (igual que en la transmisión cadena-
piñón) cumpliéndose:
Tren de engranajes
Con engranajes también se pueden conseguir disminuciones o aumentos significativos
de la velocidad de giro de los ejes sin más que montar un tren de engranajes. En el dibujo
siguiente puede verse que las velocidades de giro de los ejes (N1, N2, N3 y N4) se van
reduciendo a medida que se engrana una rueda de menor número de dientes a una de mayor
número.
Recordar que, al igual que en los trenes de poleas, las ruedas B y C tienen que girar
solidarias entre sí (conectadas al mismo eje), y lo mismo sucede con D y E.

3. En este caso la relación de transmisión se calcula multiplicando entre sí las diferentes
relaciones que la forman:
UTILIDAD
Este tipo de transmisiones se usa mucho como reductor de velocidad en la industria
(máquinas herramientas, robótica, grúas...), en la mayoría de los electrodomésticos (vídeos,
cassetes, tocadiscos, programadores de lavadora, máquinas de coser, batidoras,
exprimidores...), en automoción (para las cajas de cambio de marchas)...
Respecto a los otros sistemas estudiados presenta una serie de ventajas e inconvenientes:
 Las principales ventajas son: mantener la relación de transmisión
constante incluso transmitiendo grandes potencias entre los ejes (caso de
automóviles, camiones, grúas...), lo que se traduce en mayor eficiencia mecánica
(mejor rendimiento). Además, permite conectar ejes que se cruzan (mediante
tornillo sinfín), o que se cortan (mediante engranajes cónicos) y su funcionamiento
puede ser muy silencioso.
 Los principales inconvenientes son: su alto coste y poca flexibilidad (en caso de que
el eje conducido cese de girar por cualquier causa, el conductor también lo hará, lo
que puede producir averías en el mecanismo motor o la ruptura de los dientes de los
engranajes). Otro inconveniente importante es que necesita lubricación (engrase)
adecuada para evitar el desgaste prematuro de los dientes y reducir el ruido de
funcionamiento.

4. CILINDROS RODANTES.
Uno de los sistemas de engranes más usados es la de cilindros rodantes o de giros, se trata
de un conjunto al exterior de cilindros rodantes o un conjunto interno.
Este mecanismo funciona casi perfecto cuando existe una gran fricción en la superficie de
contacto. No habrá deslizamiento en los cilindros hasta que la fuerza de la fricción máxima
disponible en la unión se vea superada por las necesidades de transferencia de par de
torsión.
Una de las principales desventajas de los cilindros rodantes son su bajo par de torsión asi
como la posibilidad de deslizamiento.
Engranajes Helicoidales de ejes cruzados
Son la forma más simple de los engranajes cuyas flechas no se interceptan teniendo
una acción conjugada (puede considerárseles como engranajes sinfín no envolventes), la
acción consiste primordialmente en una acción de tornillo o de cuña, resultando un alto
grado de deslizamiento en los flancos del diente. El contacto en un punto entre diente
acoplado limita la capacidad de transmisión de carga para este tipo de engranes. Leves
cambios en el ángulo de las flechas y la distancia entre centro no afectan al a acción
conjugada, por lo tanto el montaje se simplifica grandemente. Estos pueden ser fabricados
por cualquier máquina que fabrique engranajes helicoidales.

5. ENGRANAJES HELICOIDALES DOBLES
Los engranajes "espina de pescado" son una combinación de hélice derecha e izquierda. El
empuje axial que absorben los apoyos o cojinetes de los engranajes helicoidales es una
desventaja de ellos y ésta se elimina por la reacción del empuje igual y opuesto de una rama
simétrica de un engrane helicoidal doble.
Un miembro del juego de engranes "espina de pescado" debe ser apto para absorber la
carga axial de tal forma que impida las carga excesivas en el diente provocadas por la
disparidad de las dos mitades del engranaje.
Un engrane de doble hélice sufre únicamente la mitad del error de deslizamiento que el de
una sola hélice o del engranaje recto. Toda discusión relacionada a los engranes
helicoidales sencillos (de ejes paralelos) es aplicable a loso engranajes de helicoidal doble,
exceptuando que el ángulo de la hélice es generalmente mayor para los helicoidales dobles,
puesto que no hay empuje axial.
LEY FUNDAMENTAL DEL ENGRANE.
La ley fundamental de engranes lo que me indica es que la razón de la velocidad angular a
través de los trenes de engranes debe lógicamente mantenerse constante en la constante
tiempo La razón de velocidad angular mv es igual a la razón del radio de paso del engrane
de entrada dividido entre el correspondiente del engrane de salida. A fin de que resulte
cierta la ley fundamental de los engranes, en dientes acoplados los contornos del diente del
engrane deben ser los conjugados uno del otro. Es posible emplear un número infinito de
pares conjugados posibles, pero sólo unas cuantas curvas han visto una aplicación práctica
como dientes de engrane. Los engranajes deben diseñarse para que la relación de
velocidades (velocidad angular de una rueda dividido por la velocidad angular de la otra)
sea constante en todo momento ya que de lo contrario aparecerían unas vibraciones
enormes que acortarían drásticamente la vida útil de la transmisión. Para que se cumpla esta
condición, el perfil de los dientes no puede ser cualquiera, sino que debe ser
cuidadosamente diseñado.

6. NOMENCLATURA
Para una operación suave un extremo del diente debe estar adelantado a una distancia
mayor del paso circular, con respecto al a otro extremo. Un traslape recomendable es 2,
pero 1.1 es un mínimo razonable (relación de contacto). Como resultado tenemos que los
engranajes helicoidales operan mucho más suave y silenciosamente que los engranajes
rectos.
Paso circular: Es la distancia medida sobre la circunferencia de paso entre determinado
punto de un diente y el correspondiente de uno inmediato, es decir la suma del grueso del
diente y el ancho del espacio ente dos consecutivos. En los engranes helicoidales, por
su naturaleza(dientes en hélice), va a tener dos pasos, Pn = paso circular normal Pt =
paso circular transversal Relacionados por la siguiente ecuación Nótese que cuando ψ = 0
entonces Pn =Pt Donde ψesel ángulo de hélice
Circunferencia de paso: Es un círculo teórico en el que generalmente se basan
todos los cálculos; su diámetro es el diámetro de paso.
Modulo (m). Es la relación del diámetro de paso al número de dientes
Adendo (ha). Distancia radial entre el tope del diente y la circunferencia de paso
Dedendo (hf). Es la distancia entre el fondo del espacio y la circunferencia de paso
Altura total. Es la suma deldependo ydel adendo.

7. Circunferencia de holgura.
Es la circunferencia tangente a la de adendo del otro engrane, la holgura es la
diferencia entre el adendo de un engrane y el dedendo del otro conectado
Juego.
Es el espacio entre dos dientes consecutivos y el grueso del diente del otro
engrane.
Diámetro Exterior
Es la circunferencia en la cual está inscrito el engranaje (diámetro de torneado).
Engranajes Rectos:
Son engranajes cilíndricos de dientes rectos y van colíndales con el propio eje de la rueda
dentada. Se utilizan en transmisiones de ejes paralelos formando así lo que se conoce con el
nombre de trenes de engranajes. Este hecho hace que sean unos delos
más utilizados, pues no en vano se pueden
encontrar en cualquier tipo de máquina: relojes, juguetes, máquinas herramientas,
etc. En un engranaje sencillo, el eje impulsado gira en sentido opuesto al eje impulsor. Si se
desea que ambos ejes giren en el mismo sentido se introduce una rueda dentada
denominada 'rueda loca' entre el engranaje impulsor o
motor y el impulsado. En cualquier sistema de engranajes, la velocidad del eje
impulsado depende del número de dientes decadaengranaje

8. Rectos exteriores o simplemente rectos.
Es el tipo de engranaje más simple y corriente, generalmente, para velocidades medias.
Interiores.
Pueden ser con dentado recto, helicoidal o doble-
helicoidal.Engranajes de gran aplicación en los llamados “trenes e
piciclo ida les oplanetarios”.
Helicoidales
Más silenciosos que los rectos. Se emplean siempre que
setrata de velocidades elevadas. Necesitan cojinetes de empuje para contrarrestar la presión
axial que originan.

9. ENGRANAJE CONICOS
Los engranajes cónicos, así llamados por su forma, tienen dientes rectos y se emplean para
transmitir movimiento giratorio entre ejes no paralelos Se utilizan para transmitir
movimiento entre ejes perpendiculares, aunque también se
fabrican formando ángulos diferentes a 90 grados. Se trata de ruedas dentadas en forma de
troncos de cono, con dientes tallados en una de sus superficies laterales. Dichos
dientes pueden ser rectos o curvos (hipoides), siendo estos últimos muy utilizados
en sistemas de transmisión para automóviles. Se fabrican a partir de un trozo de
cono, formando los dientes por fresado de su superficie exterior. Los dientes
pueden ser rectos, helicoidales o curvos. Esta familia de engranajes soluciona la
transmisión entre ejes que se cortan y que se cruzan. Los engranajes cónicos tienen sus
dientes cortados sobre la superficie de un tronco de cono.
Cónico-rectos.
Efectúan la transmisión de movimiento de ejes que se cortan en un mismo plano,
generalmente en ángulo recto, por medio de superficies cónicas dentadas. Los
dientes convergen enel punto deintersección delos ejes.

10. Cónico hipoides: Para ejes que se cruzan, generalmente en ángulorecto, empleados
principalmente en el puente trasero del automóvil y cuya situación de ejes permite la colocación
decojinetes enambos lados delpiñón. Fig. 10
De tornillo-sin-fin
Generalmente cilíndricos. Pueden considerarse derivados delos helicoidales para ejes
cruzados, siendo el tornillo una rueda helicoidal de un solo diente (tornillo de un filete)
o de varios (dos o más). La rueda puede ser helicoidal simple o especial para
tornillo-sin-fin, en la que la superficie exterior y la de fondo del diente son concéntricas con
las cilíndricas del tornillo.
Engranajes Helicoidales
Los dientes de estos engranajes no son paralelos al eje de la rueda dentada, sino que se
enroscan en torno al eje en forma de hélice. Estos engranajes son apropiados para grandes
cargas porque los dientes engranan formando un ángulo agudo, en lugar
de9 0 º c o mo e n un e ngr a na j e r e c t o . . A ve c e s s e d e no mina n d e fo
r ma inc o r r e c t a engranajes en espiral los engranajes helicoidales empleados para
transmitir rotación Entre ejes no paralelos.
Ventajas del uso de engranajes
Presentan un comportamiento más silencioso que el de los dientes rectos usándolos entre
ejes paralelos. Poseen una mayor relación de contacto debido al efecto de traslape de
los dientes. Pueden transmitir mayores cargas a mayores velocidades debido al embonado
gradual que poseen.

11. Desventajas de engranajes helicoidales
La principal desventaja de utilizar este tipo de engranaje, es la fuerza axial que
este produce, para contrarrestar esta reacción se tiene que colocar una chumacera que
soporte axialmente y transversalmente al árbol.
TIPOS DE ENGRANAJE
Engranajes Helicoidales de ejes paralelos
Se emplea para transmitir movimiento fuerzas
entre ejes paralelos, pueden ser considerados como compuesto por un número infinito de en
granajes rectos depequeño espesor escalonado, el resultado será que cada diente está
inclinado a lo largo de la cara como una hélice cilíndrica
Engranajes Helicoidales de ejes cruzados
Son la forma más simple de los engranajes cuyas flechas no se interceptan teniendo una
acción conjugada (puede considerárseles como engranajes sinfín no envolventes), la acción
consiste primordialmente en una acción de tornillo o de cuña, resultando un alto grado de
deslizamiento enlos flancos deldiente.
El contacto en un punto entre diente acoplado limita la capacidad de transmisión de carga
para este tipo de engranes.

12. Engranajes helicoidales
Los engranajes "espina de pescado" son una combinación de hélice de
recha eizquierda. El empuje axial que absorben los apoyos o cojinetes de los
engranajes helicoidales es una desventaja de ellos y ésta se elimina por la reacción del
empuje igual y opuesto de una rama simétrica de un engrane helicoidal doble. Un miembro
deljuego de engranes "espina de pescado" debe ser apto para absorber la carga axial de tal
forma que impida las carga excesivas en el diente provocadas por la disparidad de las dos
mitades delengranaje.
IMPORTANCIA DEL ENGRANAJE EN LA MECANICA INDUSTRIAL
En una máquina, todos los tornillos y todas las piezas, por muy pequeñas que parezcan
tienen una gran importancia en el funcionamiento del todo. Dentro de una empresa es lo
mismo, sólo que mucha gente piensa que ello no aplica en ciertas circunstancias. Ahora,
también para que determinada “maquinaria” funcione de manera óptima, debe de
colocársele las piezas necesarias que embonen con ella, no es sólo llenar espacios por
llenar, sino que debe ser de una manera estratégica para obtener los mejores resultados que
beneficien a todo el equipo de trabajo y sobre ello a la empresa industrial. Cabe destacar
que todos los elementos inmiscuidos dentro de la empresa deben tener las aptitudes y la
actitud correspondiente a la función que desempeña dentro de un puesto laboral, ya que al
ser un trabajo en conjunto, si una parte falla alterará a otra y con ello el funcionamiento de
todo el conjunto.

13. EJERCICIO:
Hallar la relación de transmisión i de un sistema de engranajes simple en donde el
engranaje motriz A (piñón) tiene z1=10 dientes y el engranaje de salida (rueda)
tiene z2=20 dientes. Recuerda que la relación de transmisión viene dada por la expresión:
Solución:
2- Tenemos un sistema de engranajes simple formado por dos ruedas dentadas de
dientes rectos. Conocemos n1 =15 rpm, z1= 60 y z2 = 20. Dibuja el sistema. a) Calcula
el valor de n2 en rpm. b) Indica si el sistema es reductor o multiplicador. Recuerda
que: n1 · z1 = n2 · z2
Solución:
a)
b) De entrada gira a 15 rpm y de salida gira a 45 por lo tanto el sistema es multiplicador

14. BIBLIOGRAFIA
https://sites.google.com/site/gabrielmecanismos/Home/parte-iii/transformacion-de-
movimiento-giratorio-en-giratorio/1-4---sistema-de-engranajes
http://demaquinas.blogspot.com/
https://es.scribd.com/doc/28057011/tipos-de-engranes
http://mecanican.wikispaces.com/10.+Ejercicios
Elaborado por:
Mara Guerrero C.I: 19.591.759