Representación de Ruedas dentadas y Engranajes

El engranaje de ruedas tiene por objeto transmitir la rotación de un eje a otro eje. La rueda que recibe el movimiento se denomina "conductora", y la que engrana con ella "conducida". Cuando los ejes son paralelos, los engranajes reciben el nombre de planos; si los ejes se cortan, de ángulo o cónicos y si se cruzan, de hiperboloides.

De los engranajes planos, los más interesantes son los cilíndricos. Están constituidos por dos ruedas dentadas, que engranan entre sí.

El perfil de un diente debe ser la envolvente del otro, o lo que es lo mismo que la normal en cada uno de los puntos de contacto por los que pasan los dientes en el movimiento, pasen por el de tangencia de los círculos primitivos. Esta condición básica es la que ha permitido la construcción de las formas tan extrañas de engranajes que conforman la colección.

Las normas I.S.O 2203-E, Nch 1187 of 93, han establecido un tipo de representación para engranajes en dibujo técnico, la cual es la siguiente.:

Representación detallada.En la representación detallada de en engranaje recto, se dibuja este en dos vistas que son: vista anterior, donde se dibujan los ejes de simetría, una circunferencia con línea de contorno que representa el diámetro exterior, una circunferencia con línea de eje que representa el diámetro primitivo (concéntricas), agregándole a esto detalles que pudiera tener el engranaje (perforación, chaveta, masa, rayos, etc.). En la vista anterior pueden representarse todos o algunos de los dientes.La otra vista es la vista lateral izquierda o derecha, que puede dibujarse en corte o medio corte como cualquiera otra pieza mecánica; como sea en la vista lateral debe colocarse el diámetro primitivo a todo el largo del flanco del diente, el cual quedara representado por una línea de eje de simetría. También diremos que al representar dos engranajes engranando (rueda-piñón), en la representación detallada, deben dibujarse la vista lateral en corte o medio corte, un diente montado sobre otro, siendo uno solo el eje que los une (diámetro primitivo) por producirse como ya lo hemos dicho anteriormente una tangencia de los engranajes.

En un engranaje hay que distinguir las siguientes. Partes:

Cubo O Masa: Es la parte central del engranaje la cual abraza al eje y queda unida a elpor intermedio de una chaveta o pasador

Rayos: Son aquellos elementos que están encargados de unir las llantas con la masa , los cuales pueden ser remplazados por una parte maciza o bien en forma de plato (disco ).

Llanta O Corona: es aquel anillo circular en la cual van tallados los dientes.

Dientes: son los elementos, como ya se dijo anteriormente que están destinados a la transmisión del movimiento en forma de engrane de unos con otro en un par de ruedas dentadas.

Partes De Un Diente: Las partes que componen un diente de un engranaje son las siguientes:

Cabezas: Es la parte considerada desde diámetro primitivo hacia el diámetro exterior, mirado un diente de frente.

Pie: Es la parte considerada desde el diámetro primitivo hacia el diámetro interior, mirando un diente de frente.

Flanco: Es la superficie lateral de un diente, donde se produce la rodadura o empuje de un diente con otro.

Tipos De Engranajes

La familia de los engranajes consta fundamentalmente de cuatro tipos a saber:

Cilíndricos : Existen de dientes rectos que transmiten movimiento entre arboles paralelo y de dientes helicoidales que transmiten movimientos entre arboles paralelos, entre arboles que se cruzan y entre arboles perpendiculares.

Cónicos: Los engranajes cónicos sirven para transmitir el movimiento entre dos ejes que generalmente se encuentran.Las intersecciones de los ejes es comúnmente a 90ª y es llaman engranajes cónicos de ángulos rectos en algunos casos el ángulo es mayor o menor de 90ª y se llaman entonces engranajes cónicos con ángulo obtuso o agudo según los casos.

Tornillo Sin Fin Y Corona: A si llaman las ruedas dentadas que engranan con un tornillo de filete trapezoidal.Se pueden considerar como engranajes helicoidales en los cuales, una rueda toma la forma de un anillo, y la otra de una rueda con los dientes inclinados como los filetes de un tornillo.Transmiten el movimiento entre ejes perpendiculares situados en distintos planos se emplean donde se requiere una acción silenciosa y gran reducción de velocidad también se usa para aumentar la potencia y para los sistemas irreversibles, es decir, que siempre es el sinfín el que manda la rueda.Generalmente este mecanismo se hace trabajar en cajas cerradas llenas de aceite o grasas.

Cremalleras:

Se llama cremallera, a dos elementos que engranan de los cuales uno es en forma de engranaje recto y el otro de una barra dentada.Transmiten el movimiento rectilíneo de un eje a un plano. Se emplean donde se tienen que mover mecánicamente un elemento en sentido rectilíneo alternado.

Definiciones y nomenclatura.

Las nomenclaturas y dimensiones que se calculan en un engranaje recto cilíndrico son las siguientes:Diámetro Primitivo: Es la circunferencia en la cual se verifica la tangencial de un par de engranajes.Diámetro Exterior: Es la circunferencia en la cual esta inscrito el engranaje (diámetro de torneado).Diámetro Interior: (O De Fondo) Es la circunferencia en la cual nacen los dientes de un engranaje.Paso Circular: Es la distancia entre dos dientes consecutivos, tomados sobre el diámetro primitivo (un hueco más un espesor). Espesor: Es le ancho que tiene un diente mirado de frente, tomado sobre el diámetro primitivo (de flanco izquierdo a derecho).

Hueco: Es la magnitud considerada de flanco a flanco de un par de dientes consecutivos, tomado sobre el diámetro primitivo.

Altura De Dientes: Es la diferencia que existe en el diámetro exterior y el diámetro interior de un engranaje.

Altura De La Cabeza Del Diente: Es la magnitud considerada entre el diámetro primitivo y el diámetro interior.

Altura Del Pie De Un Diente: Es la magnitud considerada entre el diámetro primitivo y el diámetro interior.

Largo Del Diente: Es la longitud que tiene un diente por la parte de su flanco.

Juego: Es la distancia o medida que se deja entre el diámetro exterior de un engranaje y el diámetro interior de otro que engrana.

Distancia Entre Centros: Es la medida o distancia comprendida de eje a eje de un par de engranajes que se encuentran engranados.

Número De Dientes: Se entiende por numero de dientes a la cantidad de dientes que tiene un engranaje.

Sistema para él calculo de engranajes:

Tenemos dos sistemas para calcular engranajes, cuya diferencia estriba en sus en sus formulas, dimensionamiento y nomenclatura, los cuales son:

A) Modular: Cuya unidad de medida es el modulo, el cual es la razón del paso circular y el numero de PI ( o el cociente del diámetro primitivo de referencia medido en milímetros y su numero de

dientes. Dp = M Z

en donde

Dp : diámetro primitivo o de paso M : módulo Z : cantidad total de dientes del engrane

Si se tienen dos engranajes 1 y 2 con velocidades de giro n1[ rpm]y n2 [rpm]se pueden obtener unas relaciones de gran utilidad. Si los dos engranes van a trabajar juntos, en una unidad de tiempo ambos recorren la misma cantidad de metros, por ejemplo en un minuto ambos recorren:

n1 p Dp1 = n2 p Dp2

n1 / n2 = Dp2 / Dp1 Pero Dp = M Z

n1 / n2 = Z2 / Z1

Se define la relación de transmisión i : 1 como la cantidad de vueltas que debe dar el engranaje motor para que el engranaje conducido de una vuelta. Por ejemplo, un reductor que disminuya a un cuarto la velocidad de giro tiene una relación 4 : 1.

En general: i = n1 / n2 = Dp2 / Dp1 = Z2 / Z1

B) PITCH: La unidad de medida de este sistema el pitch (paso), el cual es la razón que existe entre el número de dientes de un engranaje y su diámetro primitivo medido en pulgadas.

Engranajes Cilíndricos:

Se representara en media vista superior y medio corte (fig. 1) En caso de representarlo en vistas superior y anterior, se trazara la circunferencia de pie o interior, como se indica en la figura 2. Se podrán dibujar uno o varios dientes, si la representación se efectúa en la vista anterior, indicando la circunferencia interior o de pie (fig.3).

Rueda dentada y piñón:

Se dibujaran con las vistas que se detallan en:

a) Anterior: ambos en vista (fig.4 a) b) Lateral izquierda en vistas con la indicación de dientes rectos ( fig. 4 c)c) Lateral derecha: ambos en corte (fig. 4c 3)

En vista con la indicación de dientes helicoidales (fig.4c2)

Todas las vistas corresponden a la posición de acoplamiento.

Nota: En la representación de un par podrá indicarse la dirección del dentado en una sola de las ruedas dentadas.

Rueda dentada y piñón, dentado interior:

Se dibujara con las vistas que se detallan en:

a) Anterior: ambos en vista (fig. 5a)b) Lateral derecha: ambos en corte (fig. 5c)

Todas las vistas corresponden a la posición de acoplamiento.

Rueda dentada y piñón, con ejes no paralelos o cruzados.

Se dibujaran con las vistas que se detallan en:

a) Anterior: Rueda dentada, en vista, piñón, esquemático, indicando el diámetro primitivo.(fig. 6a).

b) Superior: Rueda dentada, en semi corte, piñón esquemático, indicando el diámetro. (fig. 6b).

c) Lateral izquierda: El piñón se antepone a la rueda dentada, ambos en vista (fig.6c).

Todas las vistas corresponden a la posición de acoplamiento.

Cremallera:

Se podrá dibujar uno o varios dientes, para posibilitar su acotación si la representación se efectuara en la vista anterior (fig. 7)

Rueda dentada y cremallera:

Se dibujara con las vistas que se detallan en:

a) Anterior: ambos en vistas ( fig. 8a)b) Superior: en vista, la rueda dentada se antepone a la cremallera (fig. 8b)c) Lateral izquierda: ambos en corte (fig. 8c), ambos en vista (fig. 8c1).

Todas las vistas corresponden a la posición de acoplamiento.

ENGRANAJES CONICOS

Representación individual.

Se representaran en media vista superior y medio corte, en la vista anterior (fig. 9).

Representación de engranajes:

Rueda dentada y piñón, ángulo recto:

Se dibujaran con las vistas que se detallan en la figura 10.

Rueda dentada y piñón, ángulo recto, ejes desplazados:

Se dibujaran con las vistas que se detallan en:

a) Anterior: el piñón se antepone a la rueda dentada, al cual se el indica el símbolo que corresponde al tipo de dientes (fig. 11a)

b) Lateral izquierda: el piñón se antepone a la rueda dentada (fig. 11c)c) Lateral derecha: la rueda dentada se antepone al piñón (fig. 11 c1)

Todas las vistas corresponden a la posición de acoplamiento.

Rueda dentada y piñón, ángulo agudo:

Se dibujaran con las vistas que se detallan en:

a) Anterior: rueda dentada con semi corte-piñón en corte (fig. 12a)b) Superior: rueda dentada en vista, piñón esquemático indicando el diámetro primitivo.

(fig. 12c)c) Lateral izquierda: engranaje en vista, piñón esquemático indicando el diámetro primitivo

(fig.12c)

Todas las vistas corresponden a la posición de acoplamiento.

Tornillo sin fin y rueda helicoidal:

Se dibujaran con las vistas que se detallan en.

a) Anterior: ambos en vista (fig.13a); en dicha figura se trazara el angulo de la helicoide con una línea recta de trazo largo y trazo corto, en la representación del tornillo sin fin.

b) Lateral derecha: ambos en corte (fig. 13c)

Todas las vistas corresponden a la posición de acoplamiento.

Ruedas dentadas para cadena a rodillo:

Se representara el par de ruedas en vista, con los diámetros primitivos y la cadena esquemática (fig. 14)

Representación Esquemática.

Rueda dentada cilíndrica:

Con dentado exterior (fig.15). Con dentado interior (fig.16)

Engranajes cilíndricos:

Se dan como alternativas de dos formas (fig. 17/18), ambos casos con ejes paralelos.

Engranajes Cónicos:

Con el eje paralelo al plano de dibujo, se representaran con líneas continuas, y con eje normal a dicho plano se dibujaran con el diámetro primitivo.

Rueda de fricción:

Se dan como alternativa tres formas de representación (fig. 20/22)

Engranajes cilíndricos en relación a su eje:

De acuerdo con su función mecánica, pueden darse los casos siguientes:

a) Fijo en el eje (fig. 23)b) Giratorio en el eje, sin desplazamiento (fig. 24)c) No giratorio en el eje, desplazable (fig.25)d) Giratorio en el eje y desplazable (fig.26)

Engranajes cilíndricos rectos:

Engranajes cilíndricos helicoidales:

Tornillo sin fin y rueda helicoidal:

Engranajes cónicos: