INFORME ACTIVIDADES

CALCULO DE ENGRANES CILINDRICOSLos engranes son ruedas dentadas cilndricas que se usan para transmitir movimiento y potencia desde un eje giratorio hasta otro. Los dientes de un engrane conductor encajan con presicion en los dientes del engrane conducido, como se vera en la siguiente figura, los dientes del impulsor empujan los dientes del impulsado, lo cual constituye una fuerza perpendicular al radio del engrane.

Con frecuencia se emplean engranes para producir un cambio de velocidad angular del engrane conducido relativa a la del engrane conductor. En la figura anterior podemos distinguir el pin y el engrane siendo el primero el engrane mas pequeo y el segundo llamado simplemente engrane. El engrane gira con ms lentitud que el pin. La cantidad de reduccin de velocidad depende de la relacin del nmero de dientes en el pin entre el nmero de dientes en el engrane mayor, de acuerdo con la siguiente relacin:

En la cual:

= Revolucione por minuto del pin. = Revolucione por minuto del engrane

= Numero de dientes del engrane = Numero de dientes del pin

Ejemplo de aplicacinSe requiere que la velocidad de entrada de 1800rpm en el pin sea reducida a la salida del engrane a la mitad, el pin tiene 32 dientes. Cual es el numero de dientes del engrane para que la condicin se cumpla?

Solucin De la formula dada anteriormente despejamos , obteniendo:

NG = (Np * np) / nG

Sustituyendo valores NG = (32 * 1800) / 900

NG = 64

NOMENCLATURA DE LOS ENGRANES

Para calcular la mayora de los trminos de la figura existen la siguiente formulas:

D = m* ND = Circunferencia primitiva m = moduloN = numero de dientes

PC = ( * D) / NPC =Paso circunferencialD = Circunferencia primitiva

De = D 2*m De = m*(N + 2)

De = circunferencia de la cabeza dimetro externo

Espesor = 0.5 * PC

Di = De 2hDi = Circulo del pie o dimetro internoh = altura total del diente

h = 2.167*m

filet minimo = espesor / 6

filet mximo = m * 0.3

DIBUJO DE ENGRANES CILINDRICOS

Procedimiento para dibujar un engrane de 36 dientes con modulo 3 y ngulo de presin de 20

1. Calcular Dimetro primitivoD = m*ND = 3 * 36D = 108mm

2. Calcular Dimetro externoDe = D + 2mDe = 108 + 2(3)De = 114mm

3. Calcular altura del dienteh = 2.167*(3)h = 6.501mm

4. Calcular Dimetro internoDi = De 2hDi = 114 2(6.501)Di = 100.9mm

5. Calcular el paso circunferencialPc = ( * D) / NPc = ( * 108) / 36Pc = 9.42mm

6. Calcular el espesor del dienteEspesor = 0.5 * PcEspesor = 0.5 * 9.42

Espesor = 4.71mm

Filet = 4.71mm / 6Filet =0.785mm

7. En Auto CAD se dibujan los crculos primitivo, externo e interno con sus respectivos dimetros tomando como centro un mismo punto.

8. Se dibuja la lnea de presin con ngulo de 20 tomando como primer punto el cuadrante superior del crculo primitivo, como se indica en la figura.

9. Desde el punto que se dibujo la lnea anterior se toma como centro para dibujar un crculo que tiene por radio el resultado obtenido en el espesor.

10. Tomando como centro los centros de los crculos dibujados en el punto 7 dibujamos un crculo que sea tangente a la lnea trazada en el punto 8, como se muestra en la siguiente figura.

11. Desde el centro del circulo dibujado en el punto 9 se dibuja otro circulo que tiene como radio el resultado de dividir el Dimetro primitivo entre 8, es decir:108/8= 13.5mm

12. El circulo dibujado anteriormente se lo debe copiar y mover como se indica a continuacin y este formara un diente del engrane.

13. Las lneas que se muestran marcadas (punteadas) se deben suprimir.

14. Ya borradas se obtendr algo como lo siguiente

15. Ahora se proceder a borrar con la herramienta Trim lo que sobra del dibujo, as:

16. Lo nico que resta es filetear el pie del diente con la herramienta Fillet, el valor que debemos dar de radio es el obtenido en los clculos previos, es decir:

Filet = 4.71mm / 6Filet =0.785mm

17. Con nuestro diente ya terminado procedemos a copiarlo 36 veces alrededor del circulo primitivo, para esto utilizaremos la herramienta Array de la siguiente manera:

Clic en el icono de array . En el cuadro que aparece seleccionamos la opcin Polar Array, damos

clic en Select Objects. Marcamos el diente terminado y luego Enter. Clic en el icono de Center Point

y seleccionamos el centro del circulo primitivo.

En el espacio de Total number of tem escribimos la cantidad de dientes en este caso 36 y en Angle to fil digitamos 360.

Finalmente clic en OK.

El dibujo final se vara asi:

CALCULO ENGRANES CONICOS

Para esto se puede partir desde la relacin que se quiere tener o el numero de diente del pin y del engrane.Las formulas que se aplican son las siguientes:

La aplicacin de estas formulas se ve reflejada en el desarrollo del siguiente ejercicio:Calcular las dimensiones de dos engranes cnicos uno de 16 y el otro de 48 dientes con un ngulo de interseccin de sus ejes de 90. Modulo=1.

Np = 16NG = 48 = tan -1(16/48) = 18.4

= tan -1(48/16) = 71.6

Pd = Np / d = NG / DD = m* NG = 1*48D = 48mm

d = m * Np = 1*16d = 16mm

Pd = 1mm

ht = 2.19mm

hk = 2mm

e = 0.19mm

aG = 0.54 + (0.46 / 9)aG = 0.591mm

ap= 2 0.591ap= 1.409mm

Do = 48 + 2(0.591) Cos 71.6Do = 48.373mm

do = 16 +2(1.409) Cos 18.4do = 18.673mm

Ao = 48/ (2*Sen71.6)Ao = 25.29mm

F = Ao/3F = 8.43mm

El dibujo de este tipo de engranes en Auto CAD no se explicara debido a que Inventor ofrece la posibilidad de dibujarlos de una manera mucho ms sencilla, en la cual solo debemos tener como datos:

1. El modulo2. El ngulo de corte entre ejes de los engranes (90)3. Angulo de presin (20)4. Espesor o ancho de cara (F)5. Dimetros primitivos6. Numero de dientes

Procedimiento en Inventor:1. Abrir el programa2. Clic en el icono Nuevo

3. En el cuadro que aparece escogemos la pestaa metric y dentro de ella seleccionamos el icono que tiene por nombre Standard (mm) y por extensin .iam, clic en OK.

4. Vamos a la opcin Design de la Barra de Men, damos clic sobre la palabra Spur Gear , cuando se despliegue las tres opciones que aparecen en la figura damos clic en la ltima (Bevel Gear).

5. Al hacer clic en el icono antes mencionado se muestra un mensaje al cual le damos Aceptar, y en cuadro que aparece damos un nombre y seleccionamos una direccin donde guardar el dibujo, luego clic en Save.

6. En el cuadro que aparece ingresamos los datos con los cuales queremos dibujar los engranes.

Facewidth = F = ancho de la cara del diente.Pressure Angle = Angulo de presin = 20Module = modulo = 1Shaft Angle = Angulo de interseccin entre lis ejes de los dos engranes = 90Number of Teeth = numero de dientes en el pin (Gear 1) y en el engrane (Gear 2)

7. Clic en Calculate, luego OK a todo y automticamente los dos engranes sern dibujados.

8. Cuando ya sean visibles damos un clic y el dibujo estar listo.