Tema 9. Trenes Engranajes
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TEMA 9. TEMA 9. TRENES DE ENGRANAJES ORDINARIOSTRENES DE ENGRANAJES ORDINARIOS
1. Introducción
2. Clasificación de trenes de engranajes
3. Tren ordinario3.1. Tren simple3.2. Tren compuesto 3.3. Cambio de velocidades
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1. Introducción
Tren de engranajes: Conjunto de engranajes, engranados por parejas encadenadas entre si
Circunstancias de uso:
• Transmisión entre ejes muy alejados
• µ muy elevado o muy reducido evitando problemas de interferencia
• Cambio de sentido de giro
• Varias salidas para una sola entrada
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2. Clasificación de trenes de engranajes
•Tren ordinario: ejes fijos en el espacio.
•Tren planetario o epicicloidal: Al menos uno de sus ejes se mueve con sus apoyos en el espacio.
• Tren simple. Hay una sola rueda por eje.• Tren compuesto. Hay más de una rueda en al menos
uno de los ejes del tren.
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Ejecutar
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3. Tren ordinario
3.1. Tren simple
Una única rueda dentada por eje
Z1
Z2
Z3
Z4
1
2
3
4
Eje de salida
Eje de entradaRueda motora
Rueda conducida o de salida
Ruedas locas o parasitas
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m
m
msalida
entrada
ωω
ωω
ωω
ωω
ωωµ 1
3
2
2
11 −⋅⋅⋅⋅⋅===
Z1
Z2
Z3
Z4
Eje entrada
Eje salida
En el engrane:
112
3
1
21
RR
RR
RR
RR m
m
m
m
±=⋅⋅⋅⋅⋅==−ω
ωµ
i
j
i
j
i
j
j
iij R
RDD
zz
===ωω
=µ
mi=mj
112
3
1
21
zz
zz
zz
zz m
m
m
m
±=⋅⋅⋅⋅⋅==−ω
ωµ
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Z1
Z2
Z3
Z4
z1
z2
z3
z4
ωentrada
ωsalida
Esquema de tren ordinario
1
4
1
41
4 RR
zz
−=−=−=ωωµ
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Z1
Z2
Z3
Z4
z1
z2
z3
z4
ωentrada
ωsalida
Esquema general de tren ordinario
Z3
Z4
Zm-1
zm
z2
entrada
salida
entrada
salida
salida
entrada
RR
zz
±=±==ωωµ
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3.2. Tren compuesto
Mas de una rueda dentada en al menos un eje
Eje de salida
Eje de entradaZ1
Z2
Z3
Z4
Z5
1
2
34
5
salida
entrada
ωωµ =
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Eje de salida
Eje de entrada 1
2
34
5
salida
entrada
ωωµ =
1
3
3
11 z
ztren ==
ωωµ
5
1
ωωµ =
4
5
5
42tren z
z−=
ωω
=µ
3443 ωω ==−eje
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1
2
34
5
1
3
3
11 z
ztren ==
ωωµ
5
1
ωωµ =
4
5
5
42tren z
z−=
ωω
=µ
3443 ωω ==−eje
5
4
4
3
3
2
2
1
ωω
ωω
ωω
ωωµ ⋅⋅⋅=
4
5
4
3
2
3
1
2zz
zz
zz
⋅ωω⋅⋅−=µ
Tren 1 Tren 2
4
5
2
3
1
2zz
1zz
zz
⋅⋅⋅−=µ
41
53zzzz⋅⋅
−=µ
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41
53
5
1zzzz⋅⋅
−=ωω
=µ
±=ωω
=µsalida
entrada Producto z en ruedas conducidas
Producto z en ruedas conductoras
±=ωω
=entrada
salidai Producto z en ruedas conductoras
Producto z en ruedas conducidas
FACTOR DE TREN
RELACION DE VELOCIDADES
1
2
34
5
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z1
z2
z3
z5
ωentrada
ωsalida
Esquema de tren compuesto
Eje
rada 1
2
34
5z4
ωsalida
41
53
5
1zzzz⋅⋅
−=ωω
=µ
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z1
z6
z5z4
ωentrada
ωsalida
Esquema general de tren compuesto
Zm-1
zm
z2z3
±=ωω
=
±=ωω
=µ
1
m
m
1
i
Producto z en ruedas conducidas
Producto z en ruedas conductoras
Producto z en ruedas conductoras
Producto z en ruedas conducidas
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Tren recurrente
Cuando el eje de entrada está alineado con el eje de salida
Eje de entrada
Eje de salida
1
34
Factor de tren =Z1
Z2
Z3
Z4
.
.
2
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3.3. Cambio de velocidades
Caja de cambios de tres ejes:
• Eje primario: la entrada de movimiento en la caja conectado al cigüeñal del motor
• Eje intermedio: tiene montados diversos engranajes, todos ellos girando solidarios al eje de forma permanente
• Eje secundario: la salida de movimiento de la caja, tiene montados diversos engranajes, todos ellos girando locos sobre el eje si no se acciona su engrane
• Eje auxiliar: para marcha atrás
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Primario (embrague)
Intermediario
Secundario (diferencial)
1
1' 23 4 5
6
9
7
8
6'5'4'
2'3'
1ª 2ª 3ª 4ª M.A.
1-1'.- Reducción Primario-intermediario.2-2'.- Reducción correspondiente a 1ª marcha.3-3'.- Reducción correspondiente a 2ª marcha.4-4'.- Reducción correspondiente a 3ª marcha.5-5'.- Reducción correspondiente a 4ª marcha.6-6'.- Reducción correspondiete a marcha atrás.7.- Piñón inversor.8.- Eje secundario estriado.9.- Eje intermediario liso.
PUNTO MUERTO
Siempre engranado
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Primario (embrague)
Intermediario
Secundario (diferencial)
PRIMERA VELOCIDADMínima ωsalida y máximo Msalida
1
1’
2’
23
3’ 4’ 5’
4 56
6’
7
2
'2
'1
1
'2
2
1
'1
2
'2
'2
'1
'1
1
2
1
zz
zzi
zz
zz
entrada
salida
salida
entrada ==⇒====ωω
ωω
ωω
ωω
ωω
ωωµ
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Primario (embrague)
Intermediario
Secundario (diferencial)
SEGUNDA VELOCIDAD Crece ωsalida y se reduce Msalida
3
'3
'1
1
'3
3
1
'1
3
'3
'3
'1
'1
1
3
1
zz
zzi
zz
zz
entrada
salida
salida
entrada ==⇒====ωω
ωω
ωω
ωω
ωω
ωωµ
1
1’
2’
23
3’ 4’ 5’
4 56
6’
7
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marcha atrás
Primario (embrague)
Intermediario
Secundario (diferencial)
MARCHA ATRAS
Auxiliar
1
1’
2’
23
3’ 4’ 5’
4 56
6’
7
6
7
7
'6
'1
1
7
6
'6
7
1
'1
6
7
7
'6
'6
'1
'1
1
6
1
zz
zz
zzi
zz
zz
zz
entrada
salida
salida
entrada −==⇒−====ωω
ωω
ωω
ωω
ωω
ωω
ωωµ
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3ª marcha4ª marcha
PRIMERA SEGUNDA
TERCERA CUARTA