Repblica Bolivariana de Venezuela

Ministerio del Poder Popular para Educacin Universitaria, Ciencia y Tecnologa

Universidad Nacional Experimental Politcnica Antonio Jos de Sucre

Departamento de Ingeniera Mecnica

Barquisimeto, estado Lara

Engranes Diversos

Integrantes

Abrahan Pacheco C.I 21.023.331

Henry Mendoza C.I 20.350.378

Juan Rodrguez C.I 17.574.281

Introduccin

Los engranes, y en consecuencia, los trenes de engranajes, son fundamentales en la

transmisin de potencia en las diferentes mquinas; por lo tanto, es necesario que el

diseo de estos sea ideal para que garantice el correcto funcionamiento de las mquinas.

Dado la complejidad de los factores que afectan el desempeo de los engranes, a travs

del tiempo se ha perfeccionado los anlisis que determinan resultados cada vez ms

precisos en cuanto a la resistencia de los engranes y los esfuerzos que estos soportan.

Las ecuaciones de esfuerzo y resistencia AGMA, garantizan un estudio conciso para el

diseo de engranes y trenes de engranajes, tomando en cuenta todas las consideraciones

del trabajo de estos y las caractersticas principales de stos; as, podemos obtener

resultados confiables para la toma de decisiones en la aceptacin en los diseos, la

construccin y/o elaboracin de los engranes. Por ello, el trabajo a continuacin redacta

los conceptos fundamentales sobre engranes cnicos y tornillos sinfn, y los clculos

que se deben realizar para establecer un anlisis a travs de las ecuaciones de esfuerzo

y resistencia AGMA.

ENGRANES CNICOS RECTOS

Presentan dientes rectos formados en superficies cnicas, se emplean sobre todo para

transmitir potencia entre ejes que se intersecan.

ENGRANES CNICOS CON ESPIRAL

Se cortan de manera que el diente no sea recto, sino que forme un arco circular. Cuando

los ejes estn desplazados y no se intersecan, se le llama engranes hipoides.

TORNILLO SINFN

El tornillo sinfn es un mecanismo de transmisin circular compuesto por dos

elementos: el tornillo (sinfn), que acta como elemento de entrada y la rueda dentada,

que acta como elemento de salida. La rosca del tornillo engrana con la rosca de la

rueda de modo que los ejes de trasmisin de ambos son perpendiculares entre s.

CARACTERSTICAS DEL ENGRANE CNICO RECTO

-Crculo de paso: Es un crculo terico en el que se basan los clculos generales de los

engranes. Los crculos de paso de un par de engranes acoplados son tangentes entre s.

-Paso circular: Es la distancia, medida sobre el crculo de paso, desde un punto en un

diente a un punto correspondiente en un diente adyacente; de modo que el paso circular

es igual a la suma del espesor del diente y del ancho del espacio.

-Mdulo: Representa la relacin del dimetro de paso con el nmero de dientes.

-Paso diametral: Es la relacin del nmero de dientes del engranes respecto al dimtro

de paso. Es el recproco del mdulo.

-Cabeza: Es la distancia radial entre la cresta y el crculo de paso.

-Raz: Es la distancia desde el fondo hasta el crculo de paso.

Los ngulos de paso se definen por los conos de paso que se unen en el pice y estn

relacionados con el nmero de dientes por medio de:

CARACTERSTICAS DEL ENGRANE CNICO CON ESPIRAL

En este tipo de engranes, notemos que el concepto de paso permanece, al igual que el

de cabeza, raz, modulo, dimetro de paso, paso diametral; lo que cambiara sera la

manera en obtener los valores correspondientes a la cara de avance y al paso. Ntese

tambin la forma en que puede variar la disposicin del eje respecto a la corona.

CARACTERSTICAS DE LOS TORNILLOS SINFN

El sinfn y la corona de un juego tienen el mismo sentido de la hlice como en los

engranes helicoidales cruzados, pero los ngulos de las hlices suelen ser muy

diferentes. El ngulo de la hlice en el tornillo sinfn, por lo general, es muy grande y

el de la rueda helicoidal muy pequeo. Ambos ngulos resultan iguales para un ngulo

entre ejes de 90.

Al especificar el paso de engranajes sinfn, se acostumbra expresar el paso axial px del

sinfn y el paso transversal pt que es el paso circular de la corona acoplada. De manera similar a los ngulos, estos pasos son iguales si el ngulo entre ejes es de 90.

El dimetro de la corona (dG) viene dado por:

El dimetro del tornillo sinfn (dW) viene por:

Donde C es la distancia entre centros

El avance (L) y en ngulo de avance del sinfn presentan las siguientes relaciones:

ANLISIS DE FUERZAS EN ENGRANES CNICOS

Las fuerzas que actan en el centro del diente se muestran en la figura. La fuerza

resultante W tiene tres componentes: una fuerza tangencial WT , una fuerza radial WR,

y una fuerza axial WA, por trigonometra tenemos:

Donde T es el par torsor y rprom es el punto medio del diente del engrane en

consideracin.

ANLISIS DE FUERZAS TORNILLOS SINFN

Si se ignora la friccin , la nica fuerza que ejerce el engrane ser la fuerza W, la cual

tiene tres componentes ortogonales WX, WY y WZ, as obtenemos

Ahora bien, el movimiento relativo entre dientes del sinfn y la corona es deslizamiento

puro (y no rodamiento puro) , y por tanto, cabe esperar que haya friccin y que est

tenga una consideracin importante en el desempeo del sinfn. Por tanto, considerando

la friccin encontramos:

NORMAS ESTANDAR PARA EL DISEO DE ENGRANES

Un sistema de dientes es una norma que especifica las relaciones que implica la cabeza,

la raz, la profundidad de trabajo, el espesor el diente y el ngulo de presin. Las normas

surgen para posibilitar e intercambio de engranes con cualquier nmero de dientes,

pero con el mismo ngulo de presin y paso.

Para tamaos de dientes, de uso general encontramos:

Para engranes cnicos rectos, a 20 de presin:

Para tornillos sinfn, se manejan los siguientes ngulos de avance y profundidades de

dientes

ESFUERZOS Y RESISTENCIAS EN ENGRANES CNICOS RECTOS

(ECUACIONES AGMA)

Todos los factores contenidos en las ecuaciones anteriores se obtienen de la siguiente

manera

FACTOR DE SOBRECARGA KO (KA)

FACTOR DINMICO KV

FACTOR DE GEOMETRA DE RESISTENCIA A LA PICADURA I (ZI)

FACTOR DE GEOMETRA DE RESISTENCIA A LA FLEXIN J (YJ)

FACTOR DE CICLOS DE ESFUERZO DE RESIST. DE PICADURA CL (ZNT)

FACTOR DE CICLOS DE ESFUERZO DE RESIST. A LA FLEXIN KL (YNT)

FACTOR DE RELACIN DE DUREZA CH (ZW) (PARA LA CORONA)

FACTOR DE RELACIN DE DUREZA CH (ZW) (PARA EL PIN)

NMERO DE ESFUERZO PERMISIBLE POR CONTACTO

NM ERO DE ESFUERZO PERMISIBLE POR FLEXIN