Tema 9. Trenes Engranajes

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

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

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.

Ejecutar

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

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

Z1

Z2

Z3

Z4

z1

z2

z3

z4

ωentrada

ωsalida

Esquema de tren ordinario

1

4

1

41

4 RR

zz

−=−=−=ωωµ

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

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 =

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

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

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

z1

z2

z3

z5

ωentrada

ωsalida

Esquema de tren compuesto

Eje

rada 1

2

34

5z4

ωsalida

41

53

5

1zzzz⋅⋅

−=ωω

=µ

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

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

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

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

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

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

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

3ª marcha4ª marcha

PRIMERA SEGUNDA

TERCERA CUARTA