Engranajes (5) sobre fresadora

1. ENGRANAJES

2. ENGRANAJES
GENERALIDADES: Son cilindros con resaltos denominados
dientes, conformando ruedas dentadas, las que permiten,
cuando giran, transmitir el movimiento de rotación entre sus
ejes colocados a una distancia relativamente reducida entre si.
Los engranajes son construidos mediante el fresado o tallado,
de acuerdo a normas específicas.
Distintos materiales se utilizan para la construcción de los
engranajes pudiendo ser éstos de acero, fundición de hierro,
bronce, aluminio, materiales sintéticos.

3. CLASIFICACION DE LOS ENGRANAJES

4. Clasificación de los Engranajes
Dos o más ruedas dentadas que engranan entre si constituyen
un engranaje. La rueda más pequeña se llama piñón.
Transmisión entre ejes que paralelos, Engranajes Cilíndricos
(ruedas frontales).- Los árboles tienen posición paralela. La
forma fundamental de las ruedas dentadas en un cilindro. Los
dientes pueden ser rectos, inclinados(helicoidal) o de flecha
(dientes en V)

5. ENGRANAJES EJES PARALELOS
Engranajes dientes
flecha
Engranajes dientes
inclinado o helicoidal
Piñón y cremallera
Engranajes dientes
Rectos

6. Engranajes de ruedas o cilíndricos helicoidales.- Los
árboles se cruzan. Las ruedas helicoidales son ruedas
frontales con el dentado inclinado.
Transmisión entre ejes que se cruzan

7. Engranajes de Tornillo sin fin .- Los árboles se
cruzan. El engranaje consta de tornillo sin fin y rueda
helicoidal y es apropiado para grandes relaciones de
transmisión. Tiene un funcionamiento silencioso y
ocupa poco espacio. La rueda helicoidal es siempre
arrastrada por el tornillo sin fin.
Transmisión entre ejes que se cruzan

8. Transmisión entre ejes que se cortan
 Engranajes cónicos.- Los árboles se cortan aquí en un
punto. Las ruedas tienen una forma cónica. Existen ruedas
cónicas con dientes rectos, inclinados, y en forma espiral.
b) Diente helicoidal
a) Diente Recto

10. ELEMENTOS DE UN ENGRANAJE O RUEDA
FRONTAL CON DENTADO RECTO

11.  Diente de un engranaje: son los que realizan el esfuerzo de
empuje y transmiten la potencia desde los ejes motrices a los
ejes conducidos. El perfil del diente, o sea la forma de sus
flancos, está constituido por dos curvas evolventes de círculo,
simétricas respecto al eje que pasa por el centro del mismo.
 Módulo: el módulo de un engranaje es una característica de
magnitud que se define como la relación entre la medida del
diámetro primitivo expresado en milímetros y el número de
dientes. En los países anglosajones se emplea otra
característica llamada Diametral Pitch, que es inversamente
proporcional al módulo. El valor del módulo se fija mediante
cálculo de resistencia de materiales en virtud de la potencia a
transmitir y en función de la relación de transmisión que se
establezca. El tamaño de los dientes está normalizado. El
módulo está indicado por números. Dos engranajes que
engranen tienen que tener el mismo módulo.
ELEMENTOS DE UN ENGRANAJE O RUEDA
FRONTAL CON DENTADO RECTO

12. PERFIL DE LOS DIENTES
Con objeto de que las ruedas dentadas que engranan
entre sí, se pongan en movimiento sin sacudidas y
produciendo poco ruido y rozamiento, los dientes
tienen que tener un determinado perfil. El perfil más
corriente es el de evolvente. La evolvente de un círculo
es la curva trazada por una recta tangente a la
circunferencia en el movimiento de rotación

13. JUEGOS DE FRESAS PARA DENTADO DE
EVOLVENTE

14.  Circunferencia primitiva: es la circunferencia a lo largo de la
cual engranan los dientes. Con relación a la circunferencia
primitiva se determinan todas las características que definen los
diferentes elementos de los dientes de los engranajes.
 Paso circular: es la longitud de la circunferencia primitiva
correspondiente a un diente y un vano consecutivos.
 Espesor del diente: es el grosor del diente en la zona de
contacto, o sea, del diámetro primitivo.
 Número de dientes: es el número de dientes que tiene el
engranaje. Se simboliza como (Z). Es fundamental para calcular
la relación de transmisión. El número de dientes de un
engranaje no debe estar por debajo de 18 dientes cuando el
ángulo de presión es 20º ni por debajo de 12 dientes cuando el
ángulo de presión es de 25º.
 Diámetro exterior o de cabeza: es el diámetro de la
circunferencia que limita la parte exterior del engranaje.
 Diámetro interior o de pie: es el diámetro de la circunferencia
que limita el pie del diente.
ELEMENTOS DE UN ENGRANAJE O RUEDA
FRONTAL CON DENTADO RECTO

15.  Pie del diente: también se conoce con el nombre de dedendum.
Es la parte del diente comprendida entre la circunferencia
interior y la circunferencia primitiva.
 Cabeza del diente: también se conoce con el nombre de
adendum. Es la parte del diente comprendida entre el diámetro
exterior y el diámetro primitivo.
 Flanco: es la cara interior del diente, es su zona de rozamiento.
 Altura del diente: es la suma de la altura de la cabeza
(adendum) más la altura del pie (dedendum).
 Angulo de presión: el que forma la línea de acción con la
tangente a la circunferencia de paso, φ (20º ó 25º son los
ángulos normalizados).
 Largo del diente: es la longitud que tiene el diente del engranaje
 Distancia entre centro de dos engranajes: es la distancia que
hay entre los centros de las circunferencias de los engranajes.
ELEMENTOS DE UN ENGRANAJE O RUEDA
FRONTAL CON DENTADO RECTO

16. RUEDAS SON INTERCAMBIABLES
• Mismo paso y por lo tanto mismo modulo (m = Dp/Z);
• Espesor circular del dentado igual para todas las ruedas
y a su vez igual a la mitad del paso circular;
• Mismo ángulo de presión.
• Addendum y deddendum iguales para todo tipo de
ruedas.

17. RELACION DE TRANSMISION
 Relación de transmisión: es la relación de giro que existe entre
el piñón conductor y la rueda conducida. La Rt puede ser
reductora de velocidad o multiplicadora de velocidad. La
relación de transmisión recomendada tanto en caso de
reducción como de multiplicación depende de la velocidad que
tenga la transmisión con los datos orientativos que se indican:
Velocidad lenta:
Velocidad normal:
Velocidad elevada:
NOTA: Hay dos tipos de engranajes, los llamados de diente
normal y los de diente corto cuya altura es más pequeña que el
considerado como diente normal. En los engranajes de diente
corto, la cabeza del diente vale (0,75 M ), y la altura del pie del
diente vale (M) siendo el valor de la altura total del diente (1,75
M )

18. FRESADO DE RUEDAS DENTADAS DIENTE POR DIENTE
Las ruedas se fresan en la fresadora horizontal. Después de
fresar una ranura entre dientes, se hace avanzar el cuerpo de
rueda con ayuda de aparato divisor una magnitud del paso y se
fresa la siguiente ranura. El procedimiento se repite hasta que
estén todos los dientes terminados

19. FRESADO DE RUEDAS POR EL PROCEDIMIENTO CONTINUO
El fresado se realiza generalmente en máquinas especiales.
Los dientes se configuran mediante rodamiento del cuerpo de
rueda sobre una fresa helicoidal. Con respecto al fresado
anterior, este procedimiento presenta varias ventajas:
-Los flancos de los dientes son más exactos.
-Con una fresa helicoidal puede fresarse todos los números de
dientes de un mismo paso.
-El fresado resulta más rápido

20. MECANIZADO DE ENGRANAJES

21. MAGNITUDES DE LAS RUEDAS DENTADAS CON DENTADO RECTO
La forma de los dientes queda limitada por las circunferencias de
cabeza y de pie. Los dientes se distribuyen a lo largo de la
circunferencia primitiva.
Paso.- Es la distancia de diente a diente medida sobre el arco de
circunferencia primitiva. Es múltiple de π.
Paso = P = módulo x π = m x π
Número de dientes = z
Módulo = m = P/ π
Diámetro Primitivo = D0 = módulo x número de dientes = m x z
Altura del diente = h = 2.16 m; si ángulo de presión es 14.5º
h = 2.25 m; si ángulo de presión es 20º
Altura de cabeza de diente = hk = 1 m
Altura de pie de diente = hf = 1.16 m ó 1.25 m
Diámetro interior = Di = D0 – 2.32m ó D0 – 2.5m
Diámetro exterior = De = m (z+2) = D0 + 2m
Distancia entre ejes = e = (D01 + D02) / 2
Longitud del diente = b = 6m a 10m

22. Ejemplo:
Determínese las magnitudes de un engranaje de
módulo 4; si el numero de dientes del piñón y rueda
es de 25 y 60 respectivamente. Además hállese el nm
para fresar cada rueda dentada.
Solución:
Angulo de presión =20°
Paso = P = módulo x π = m x π
P = 4 x π = 12.56
Número de dientes: Z1 = 25 Z2 = 60
Módulo = m = P/ π
Diámetro Primitivo = D0
D0 = módulo x número de dientes = m x z
D0(z1) = 4 x 25 = 100
D0(z2) = 4 x 60 = 240

23.  Altura del diente = h = 2.16 m
si ángulo de presión es 14.5º
 h = 2.25 m = 2.25 x 4 = 9; si ángulo de presión es 20º
 Altura de cabeza de diente = hk = 1 m = 4
 Altura de pie de diente = hf = 1.16 m ó 1.25 m
 hf = 1.25 x 4 = 5
 Diámetro interior = Di = D0 – 2.32m ó D0 – 2.5m
 Di (z1) = D0(z1) – 2.5m = 100 – 2.5(4) = 90
 Di (z2) = D0(z2) – 2.5m = 240 - 2.5(4) = 230
 Diámetro exterior = De = m (z+2) = D0 + 2m
 De (z1) = D0(z1 + 2m = 100 + 2(4) = 108
 De (z2) = D0(z2) + 2m = 240 - 2(4) = 248
 Distancia entre ejes = e = (D01 + D02) / 2
 e = (D01 + D02) / 2 = (100 + 240)/2 = 170
 Longitud del diente = b = 6m a 10m
 b = 10 m = 10 x 4 = 40