Control Systems Engineering - Nise - Solution Manual

Engranajes:  1) 2) 3) 4) Rectos: Son elementos esenciales en la mayoría de las máquinas, son de uso frecuente y extens

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Engranajes:  1) 2) 3) 4)

Rectos: Son elementos esenciales en la mayoría de las máquinas, son de uso frecuente y extenso. El estudio de engranajes suele abordar: análisis cinemático. análisis de las fuerzas. diseño de engranes (dimensiones). consideración desgaste.

Los engranajes rectos se utilizan para transmitir movimientos de rotación entre ejes paralelos. Los dientes son paralelos al eje de rotación. En la Figura 8.1 se representan las características principales de un engranaje recto: p, paso circular (medido en la circunferencia de paso en mm entre 2 dientes).     

m, módulo m = d/Z Z, número de dientes a, adendo t, dedendo.

Figura 8.1. Nomenclatura de los dientes de engrane Se definen a continuación algunos puntos importantes para entender el funcionamiento de los engranajes.



Cónicos: Los engranes cónicos permiten que los ejes trabajen en ángulo, casi siempre de 90°. Los dientes pueden ser rectos o en espiral. Tienen forma de tronco de cono y permiten transmitir movimiento entre ejes que se cortan. Al igual que con los engranes cilíndricos, los de dientes rectos provocan más ruido y vibraciones. Los de dientes en espiral, por su parte, requieren mayor precisión en la alineación y permiten menos juego interno en los rodamientos. Los engranes cónicos a menudo son empleados en relación 1:1 para crear derivaciones en la transmisión, que permiten sincronizar diversas partes de una máquina. La relación máxima en reductores estándar es también de 7:1 aproximadamente en un juego de engranes cónicos. Para ampliar la gama de relaciones de velocidad se puede combinar un paso cónico con uno o más pasos cilíndricos.



Helicoidales: Un engranaje helicoidal puede considerarse como un engranaje recto común maquinado en un equipo de láminas delgadas donde cada una de ella ha girado ligeramente con respecto a sus vecinas (Figura A). En la (figura B) se muestra una transmisión por engranaje helicoidal, con los dientes del engranaje cortados en una espiral que se envuelve alrededor de un cilindro. Los dientes helicoidales entran a la zona de acoplamiento progresivamente y, por lo tanto, tienen una acción más suave que los dientes de los engranajes rectos.

(Figura A) Las laminaciones de engranajes giradas se aproximan a un engranaje helicoidal a medida que el espesor de las laminaciones se aproxima a cero.



Doble Helicoidal: Engranajes helicoidales dobles, engranajes "espina de pescado", superan el problema de carga axial presente en engranajes helicoidales simples al tener dos sets de dientes que una posición "V". Cada engranaje en un engranaje helicoidal doble puede ser considerado como un par de engranajes helicoidales simples. Este configuración cancela la carga axial ya que cada mitad del engranaje acepta la carga en direcciones opuestas. Pueden ser intercambiados directamente con engranajes rectos sin necesidad de usar rodamientos distintos. Engranajes helicoidales dobles son mas difíciles de fabricar debido a la complejidad de su forma.



Helicoidal en flecha cruzada: Son la forma más simple de los engranajes cuyas flechas no se interceptan. La acción consiste primordialmente en una acción de tornillo o de cuña, resultando un alto grado de deslizamiento en los flancos del diente. Leves cambios en el ángulo de las flechas y la distancia entre centro no afectan al a acción conjugada.



Sin fin o Gusano y engrane sin fin: consta de dos elementos, uno llamado sin fin o gusano, parecido a un tornillo, y el otro elemento llamado rueda o engrane del sin fin.