Tarea 11. TREN DE Engranajes PDF

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INSTITUTO TECNOLOGICO DE TIJUANA

TEMA: TREN DE ENGRANAJES

PRESENTA: RODRIGUEZ SANTOS MARTIN FABIAN

18211876

PROFESOR: ING. MARCO ANTONIO MARTINEZ MANRIQUEZ

MATERIA: ANALISIS Y SINTESIS DE MECANISMOS

Tarea 11. Tren de engranajes

Definición y clasificación de trenes de engranaje Se llama tren de engranajes a aquella transmisión en la que existen más de dos engranajes. Estos engranajes se utilizan cuando: • La relación de transmisión que se quiere conseguir difiere mucho de la unidad. • Los ejes de entrada y de salida de la transmisión están muy alejados. • Se quiere que la relación de transmisión sea modificable. Los trenes de engranajes se pueden clasificar en trenes simples solo si existe sólo una rueda por eje, y también en compuestos si en algún eje hay más de un engranaje.

También

se

puede

diferenciar

entre

trenes

reductores

y

multiplicadores, según que la relación de transmisión sea menor o mayor que la unidad. La relación de transmisión entre el eslabón conductor y el conducido es: En los trenes de engranajes a la relación de transmisión se le atribuye signo positivo si los sentidos de giro de entrada y de salida son iguales, y negativo si son opuestos. Además, en los trenes de engranajes los ejes de entrada y de salida pueden ser paralelos, cruzarse o cortarse en el espacio. También existen trenes de otro tipo, en los que el eje de alguna rueda no está fijo al bastidor, sino que se puede mover. A esta clase de ruedas se las conoce como ruedas satélites, y a los trenes de engranajes que tienen alguna rueda de este tipo se les denomina trenes epicicloides, planetarios o de ruedas satélites.

Transmisiones por engranaje La principal ventaja de las transmisiones por engranajes mediante ruedas dentadas es la gran exactitud en la relación de transmisión que se puede alcanzar frente a otros tipos de transmisiones, lo que permite, entre otras aplicaciones, su uso en maquinaria de precisión. Por otro lado, el empleo de materiales con gran dureza superficial y rigidez (por ejemplo, aceros templados sometidos a un tratamiento de cementación superficial), permiten transmitir pares elevados de

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fuerza a velocidades de giro elevadas, conservando a la vez constante la relación de transmisión. En general, en una transmisión por engranajes se puede distinguir entre rueda conductora solidaria al eje de entrada (input o eje motor) y la rueda conducida a la que se transmite el movimiento y que es solidaria al eje de salida (output). La rueda conductora girará a una velocidad de giro (ω1), mientras que la rueda conducida podrá girar a otra velocidad de giro (ω2) distinta. La relación entre ambas velocidades de giro es lo que se llama, y se verá con más detalle posteriormente, relación de transmisión (rt = ω2 / ω1). Los engranajes rectos son de gran aplicación cuando se requiere transmitir el movimiento de un eje a otro paralelo y cercano. Cuando lo que se requiere es un funcionamiento más silencioso, que transmita menores cargas dinámicas a los cojinetes de apoyo, y puedan funcionar a mayores rangos de velocidad, lo ideal es utilizar engranajes helicoidales. En este caso los dientes son como hélices cilíndricas, de manera que cuando una pareja de dientes entra en contacto siempre hay otros conectados, con lo que se consigue que la conexión se realice gradualmente, sin impactos ni ruidos. Por otro lado, si el movimiento a transmitir es entre ejes cruzados o perpendiculares, entonces lo recomendable es usar engranajes cónicos. Como contrapartida, al basarse la transmisión por engranajes en el contacto directo entre superficies de los dientes de la rueda conductora y la conducida, esto ocasiona que se generen pérdidas por rozamiento en forma de calor (e l engranaje se calienta), por lo que se hace necesario emplear lubricantes que envuelvan el contacto entre los dientes. De esta manera, empleando el lubricante adecuado se reduce el rozamiento entre superficies, además de servir como medio para evacuar el calor generado. Una buena lubricación puede suponer que las pérdidas por rozamiento no superen el 1-2% de la potencia transmitida.

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Engranaje epicicloidal Un engranaje planetario o epicicloidal es un sistema o tren de engranajes formado por uno o más engranajes externos o satélites que rotan sobre un engranaje central o planeta. Normalmente, los satélites van montados sobre un brazo móvil que les permite además rotar en relación al engranaje central. Estos sistemas pueden incorporar también un engranaje anular externo o corona, que engrana con los planetas. Su funcionamiento está gobernado por cinco estados que proporcionan la clave para entender los diferentes flujos de potencia

de

engranajes en las transmisiones automáticas.

Estado Neutro o punto muerto: Ninguno de los elementos del planetario está bloqueado. El piñón planeta actúa como miembro de entrada conductor, y los satélites rotan libremente sobres sus ejes pues la corona también puede girar libremente. Estado de Reducción de marcha: (1ª relación): Si el elemento fijado es la corona y la salida es el portasatélites, que transmitirá el movimiento a las ruedas , el par se verá amplificado y la velocidad se reducirá de acuerdo al factor de relación de la transmisión. Por ejemplo: con una relación de 3:1 cambiará el par de entrada de 100 Nm a 300 a la salida y la velocidad de entrada de 2.700 rpm pasará a 900 rpm. (2ª relación) Si fijamos el planetario y ponemos la entrada por la corona obtendremos el mismo efecto en la salida del porta satélites pero con un menor aumento del par y una menor reducción de la velocidad.

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Estado de Supermarcha: Se da cuando tenemos un elemento de reacción (fijo) y el porta satélites es la entrada. En este caso se produce un efecto contrario al Estado de Reducción de Marcha, reduciéndose el par y aumentando la velocidad. Estado de Transmisión directa (3ª relación): Este estado se da al bloquear entre sí dos elementos del tren de engranajes mediante la acción de un embrague. Estado de Inversa (4ª relación): Este estado lo obtenemos reteniendo el porta satélites para que no rote, entonces la corona y el piñón tendrán sentido de giro distintos, ya sea la entrada por el piñón y la salida por la corona o al revés.

Ley del Engranaje Para que las ruedas de un engranaje transmitan todo el movimiento de rotación íntegro es necesario que los perfiles de los dientes tengan una determinada forma. La condición cinemática que se debe cumplir es la de mantener en todo momento su relación de velocidades constante. Y para que los perfiles de los dientes en contacto cumplan dicha condición, la normal común en el punto de contacto de los dientes debe dividir a la recta entre los centros según una relación constante (que el punto no se mueva) Esta condición se denomina ley fundamental del engrane

Aplicaciones Un uso frecuente de este mecanismo es actuar como reductor en los modernos cambios de marcha. El motor transmite su fuerza a través de un palier al engranaje central, y la corona móvil gira con un sistema de bomba de aceite gobernada

electrónicamente,

consiguiéndose así un cambio de marchas continuo, conseguir detener completamente el vehículo o incluso hacer que vaya marcha atrás, basta con controlar la velocidad de la corona. Otro uso es el diferencial de los automóviles. Cuando un coche circula por una carretera recta, las dos ruedas del eje motriz se mueven igual, pero al describir una curva, la rueda que queda más alejada del Rodríguez Santos Martin Fabian

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centro de la misma debe recorrer más espacio que la otra. De este modo, si las ruedas estuviesen unidas por un acoplamiento fijo, una de ellas o las dos tendrían que resbalar para poder tomar la curva. Para solucionar este problema se utiliza un diferencial, que no es sino un tren epicicloidal con la corona y el porta- satélites unidos que permite que las ruedas giren a distinta velocidad.

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