Engranes cnicosLos engranes cnicos, as llamados por su forma,
tienen dientes rectos y se aplican para transmitir movimiento
giratorio entre ejes no paralelos, por lo general a 90 entre s.Se
trata de ruedas dentadas en forma de troncos de cono, con dientes
tallados en una de sus superficies laterales. Dichos dientes pueden
ser rectos o curvos (hipoides), siendo estos ltimos muy utilizados
en sistemas de transmisin para automviles.Se fabrican a partir de
un trozo de cono, formando los dientes por fresado de su superficie
exterior. Los dientes pueden ser rectos, helicoidales o curvos.
Esta familia de engranes soluciona la transmisin entre ejes que se
cortan y que se cruzan. Los engranes cnicos tienen sus dientes
cortados sobre la superficie de un tronco de cono.Engranes cnicos
rectosLos dientes de estos engranes son rectos y estn a lo largo de
una superficie cnica. Efectan la transmisin de movimiento de ejes
que se cortan en un mismo plano, generalmente en ngulo recto, por
medio de superficies cnicas dentadas. Los dientes convergen en el
punto de interseccin de los ejes. En la configuracin normal , los
dientes se angostan hacia el centro del cono. Ver Fig. 1.Las
relaciones que controlan algunas dimensiones de los dientes estn en
la Tabla 1.
Engranes Cnicos EspiralesLos dientes de un engrane cnico espiral
estn curvados e inclinados con respecto a la superficie del cono de
paso. Se usan ngulos de espiral de 20 a 45 y lo tpico es 35.
Existen mas dientes en contacto en los engranes cnicos espirales
que los rectos, esto hace que funciones con mas suavidad que los
engranes rectosEn los cnico-espirales, la curva del diente en la
rueda-plana, depende del procedimiento o mquina de dentar,
aplicndose en los casos de velocidades elevadas para evitar el
ruido que produciran los cnico-rectos.Engranes Cnicos ZerolLos
dientes de estos engranes estn curvados, parecidos a los cnicos
espirales, pero el ngulo de la espiral es cero. El montaje es
parecido a los engranes cnicos con dientes rectos, pero funcionan
con mayor suavidad.
Engrane Cnico Zerol
Engranes HipoidesEn los engranes hipoides, a diferencia de los
otros, es que la lnea del pin, esta desplazada arriba o debajo de
de la lnea central del engrane mayor. Los dientes se disean
especficamente para cada combinacin de distancia de desplazamiento
y ngulo de espiral de los dientes. La gran ventaja de este tipo de
engrane es el diseo compacto que se obtiene, en especial cuando se
aplica a los trenes de impulsin de vehculos y de mquinas de
herramientas.El engrane hipoide tiene uneje desplazado para el pin
y sus dientes curvos se tallan en un ngulo de espiral. Se puede
decir que un engrane cnico espiral es un engrane hipoide con
distancia de desplazamiento igual a cero.
Engrane Hipoide
Engranes de Tornillo SinfnGeneralmente cilndricos. Pueden
considerarse derivados de los helicoidales para ejes cruzados,
siendo el tornillo una rueda helicoidal de un solo diente (tornillo
de un filete) o de varios (dos o ms). La rueda puede ser helicoidal
simple o especial para tornillo-sin-fin, en la que la superficie
exterior y la de fondo del diente son concntricas con las
cilndricas del tornillo. Se usan para transmitir movimiento y
potencia entre ejes que no se cruzan, por lo general forman 90
entre s. La transmisin consiste en un sinfn, en el eje de alta
velocidad, que tiene el aspecto de una rosca de tornillo, una rosca
cilndrica helicoidal.Existen distintas variaciones de la geometra
de transmisin de sinfn,la mas comn es la que se presenta en las
figuras, a este tipo de engranaje se le llama tipo de envolvente
sencilla de transmisin sinfn.
Tornillo Sinfn
CoronaEngranes con Tornillo SinfnGeometra del Tornillo y Engrane
SinfnUn requisito bsico del conjunto de sinfn es que el paso axial
del sinfn debe ser igual al paso circular de la corona, para que
engranen. El paso axial, Px, se define como la distancia desde un
punto en la rosca del sinfn hasta el punto de la siguiente rosca,
medido en forma axial sobre el cilindro de paso. Para la corona el
paso se define, como la distancia de un punto en un diente, en el
circulo de paso de la corona, al punto en el siguiente diente,
medido a lo largo de la circunferencia de paso. El paso circular es
una distancia medida en arco que se puede calcular por:
Paso circular Donde DG= dimetro de paso de la corona NG= nmero
de dientes de la corona.
Paso diametral
Nmero de roscas del tornillo sinfn, NWLos sinfines pueden tener
una sola rosca, como un tornillo cualquiera o roscas mltiples, en
general 2 o 4. Normalmente se indica el nmero de roscas con NW y se
considera que el nmero es el nmero de dientes en el sinfn.Avance,
LEl avance de un sinfn es la distancia axial recorrera un punto del
sinfn cuando este gira una revolucin, este se relaciona con el paso
axial por:
ngulo de avance, El ngulo de avance es el que se forma entre la
tangente de la rosca del sinfn y la lnea perpendicular al eje del
mismo. En la Figura siguiente se puede visualizar el mtodo de
clculo del ngulo de avance, mediante un tringulo que se formara, si
una rosca del sinfn se desenrollara del cilindro de paso y se
extiende en el papel plano.
El ngulo de avance sera:
Velocidad de la lnea de paso, vtLa velocidad de la lnea de paso
es la velocidad lineal de un punto en la lnea de paso del sinfn o
corona.
DW en pulgadasNW en rpmPara la corona que tiene dimetro de paso
DG pulgadas y gira a nG rpm,
Relacin de velocidades, VRLa relacin de velocidades del conjunto
sinfn y corona, se calcula dividiendo la velocidad angular en la
entrada entre la velocidad angular de salida.
Geometra tpica de los conjuntos de Sinfn y CoronaEn el diseo de
conjunto de sinfn y corona, es bastante flexible, porque se disea
como una unidad, sin embargo se presentan algunos lineamientos:
