ENGRANAJES CONICOS

ENGRANAJES CÓNICOS

NELSON CASTRO C.I 16458631

DEFINICIÓN DE ENGRANAJES CÓNICOS

Es aquel que permite transmitir movimiento entre ejes perpendiculares. Los engranajes cónicos se montan con mayor frecuencia en ejes que están a 90 grados, pero también se pueden diseñar para que funcionen en otros ángulos. La superficie de paso de los engranajes cónicos es un cono, conocido como cono de paso. Los engranajes cónicos transfieren la energía de la potencia lineal a la vertical, lo que los hace muy útiles en máquinas muy utilizadas en entornos mecánicos.

Defina la nomenclatura de los engranajes cónicos en plano axial

Ángulo de raiz: Ángulo formado entre un elemento de la raiz del diente y el eje del engrane cónico.Ancho de la cara: Longitud de los dientes a lo largo de la distancia del cono. Cono posterior: Angulo de un cono cuyos elementos son tangentes a una esfera que contiene una traza del circulo de paso. Corona: Esquina aguda que forma el diámetro exterior.

Ángulo de espiral: Ángulo entre la traza del diente y un elemento del cono de paso que corresponde al ángulo del hélice en los helicoidales. Ángulo frontal: Ángulo entre un elemento del cono frontal y un plano re rotación. Ángulo de paso: Ángulo formado entre un elemento del cono de paso y el eje del engrane cónico, es la mitad del Angulo del cono de paso. Ángulo posterior: Ángulo entre un elemento del cono posterior y un plano de rotación. Es igual al Angulo de paso.

Ángulo de addendum: Ángulo entre los elementos del cono de la cara y el cono de paso. Ángulo entre árboles: Ángulo entre los ejes de engranes cónicos que endentan. Ángulo de cara: Ángulo entre un elemento del cono de su cara y su eje. Ángulo de dedendum: Ángulo entre los elementos del cono de raíz y el cono de paso.

Superficie de montaje, SM (ingles, MS) Diámetro o plano de la superficie de rotación, o ambas cosas, que usa para la ubicación del engrane en el montaje de su aplicación. Superficie de montaje de generación, SMG (ingles, GMS) Diámetro o plano de la superficie de rotación, o centro del árbol, o ambas cosas, que se usa para ubicar el blanco del engrane durante la fabricación de los dientes del engrane. Superficie de registro, SR (ingles, RS) Superficie en el plano de rotación que localiza axialmente el blanco del engrane en la maquina generadora y el engrane en la aplicación. Estas son superficies por lo común idénticas, pero no necesariamente lo son. Talón: Porción de un diente de engrane cónico cerca del extremo exterior.

Distancia de montaje: DM (ingles, MD) Para los engranes cónicos montados, distancia desde el punto de cruce de los ejes hasta la superficie de registro, medida a lo largo del eje del engrane. Idealmente, debe ser idéntica a la del vértice de paso a la parte posterior.Octoide: Forma matemática del perfil de diente cónico. Se parece mucho a una involuta esférica pero es, en esencia, diferente. Punta: porción de un diente de engrane cónico cerca al extremo interior.

Corona hasta la parte posterior: Distancia desde el borde correspondiente al diámetro exterior (corona) hasta la parte posterior del engrane.Distancia del cono: Distancia desde el extremo del diente (talón) hasta el vértice de paso. Distancia del cono posterior: Distancia a lo largo de un elemento del cono posterior, desde el vértice hasta el circulo de paso.

Defina la nomenclatura de los engranajes cónicos en plano axial

DEFINA LA GEOMETRÍA DE LOS ENGRANAJES CÓNICOS

Radio de paso: El radio de paso es el radio del cono imaginario que define la superficie de paso de un engranaje cónico.

Número de dientes: el número de dientes en un engranaje cónico determina su velocidad y capacidad de torsión.

Ángulo de presión: El ángulo de presión es el ángulo entre la cara y el cono de paso.

Ancho de cara: El ancho de cara es el ancho de la superficie de apoyo de los dientes de un engranaje cónico.

¿Lorem ipsum dolor sit amet, consectetur adipiscing elit incididunt ut labore?

Addendum: El addendum es la distancia desde el círculo de paso hasta la parte superior del diente.

Radio de raíz: El radio de raíz es el radio del círculo que pasa a través de las raíces de los dientes de un engranaje cónico.

Holgura: La holgura es la distancia entre los dientes de dos engranajes cónicos que engranan.

Muesca: es la distancia desde el círculo de paso hasta la parte inferior del diente.

DEFINA LA GEOMETRÍA DE LOS ENGRANAJES CÓNICOS

Defina la resistencia y durabilidad de los engranajes cónicos.

Material: Los materiales más comunes para engranajes cónicos son acero, hierro fundido y aluminio. El acero es el material más fuerte, pero también es el más caro. El hierro fundido es menos costoso que el acero, pero también es menos resistente. El aluminio es el material menos costoso, pero también es el más débil.

Geometría: la geometría de los engranajes cónicos, como el número de dientes, el radio de paso y el ancho de la cara, también afecta su resistencia y durabilidad. Los engranajes con una mayor cantidad de dientes son más resistentes que los engranajes con una menor cantidad de dientes.

La resistencia y la durabilidad de los engranajes cónicos están determinadas por una serie de factores, incluidos el material, la geometría y el proceso de fabricación.

Proceso de fabricación: Los engranajes que se mecanizan a partir de material sólido son más fuertes que los engranajes fundidos o moldeados. Los engranajes tratados térmicamente también son más resistentes que los engranajes no tratados térmicamente.

Defina la ecuación para determinar la resistencia y durabilidad de los engranajes cónicos.

Dónde: σb es la resistencia a la flexión del engranaje (MPa) Kt es el factor de grosor del diente (adimensional) Sy es el límite elástico del material del engranaje (MPa) Kf es el factor para el número de dientes (adimensional)

Resistencia a la flexión: La resistencia a la flexión de un engranaje cónico está determinada por la siguiente ecuación: σb = (Kt * Sy) / (1 + Kf)

Dónde: σf es la resistencia a la fatiga del engranaje (MPa) Kt es el factor de grosor del diente (adimensional) Sf es la resistencia a la fatiga del material del engranaje (MPa) Kf es el factor para el número de dientes (adimensional)

Resistencia a la flexión: La resistencia a la flexión de un engranaje cónico está determinada por la siguiente ecuación: σf = (Kt * Sf) / (1 + Kf)

Dónde: σc es la tensión de contacto (MPa) P es la carga transmitida (N) A es el área de contacto (mm2)

Tensión de contacto: La tensión de contacto de un engranaje cónico está determinada por la siguiente ecuación: σc = (P / A)

Defina las ecuaciones para determinar la geometría de los engranajes cónicos.

Dónde: a es el anexo (mm) m es el módulo de engranajes (mm/diente) α es el ángulo de presión (grados)

Dónde: d es el diámetro de paso (mm) m es el módulo de engranajes (mm/diente) r es el radio de la raíz (mm)

Diametro de paso: d = 2 * m * r

Addendum: a = m * (cos(α) + 1)

Dónde: h es la muesca (mm) m es el módulo de engranajes (mm/diente) α es el ángulo de presión (grados)

Ancho de la cara: b = 2 * t

Dónde: b es el ancho de la cara (mm) t es el espesor del diente (mm)

Muesca: h = m * (sin(α) - 1)

Dónde: α es el ángulo de presión (grados) m es el módulo de engranajes (mm/diente) r es el radio de la raíz (mm)

Dónde: c es la holgura (mm) a es el anexo (mm) h es la muesca (mm)

Ángulo de presión: α = arctan(2 * m / r)

Holgura: c = a + h

Defina las fuerzas o cargas que actúan o soportan los engranajes cónicos.

Los engranajes cónicos están sujetos a una variedad de fuerzas y cargas, que incluyen:

Momentos de flexión:Los momentos de flexión actúan sobre el diente del engranaje y son causados por la combinación de fuerzas radiales y axiales.

Par: El par es la fuerza de rotación que transmite el engranaje. Es causado por la diferencia de velocidad entre los ejes de entrada y salida.

Fuerzas cortantes: Las fuerzas cortantes actúan paralelas a la cara del diente. Son causados por la fricción entre los dientes.

Fuerzas axiales: Las fuerzas axiales son paralelas al eje de rotación. Son causados por el par transmitido por el engranaje.

Fuerzas radiales: Las fuerzas radiales son perpendiculares al eje de rotación. Son causados por el peso del engranaje y las fuerzas que actúan sobre los dientes.

Defina los materiales en los cuales se pueden fabricar los engranajes cónicos.

Los engranajes cónicos se pueden hacer de una variedad de materiales, que incluyen:

Plástico:los engranajes de plástico se utilizan en aplicaciones donde el peso y el costo son consideraciones importantes. No son tan resistentes como los engranajes metálicos, pero suelen ser adecuados para aplicaciones de baja velocidad.

Aluminio: El aluminio es el material menos costoso para engranajes cónicos. Es liviano y fácil de mecanizar, pero también es el material más débil. Los engranajes de aluminio se utilizan a menudo en aplicaciones pequeñas de baja velocidad.

Bronce: El bronce es un buen material para engranajes cónicos que deben ser resistentes a la corrosión. También es menos costoso que el acero.

Hierro fundido: el hierro fundido es menos costoso que el acero, pero también es menos resistente y duradero. Los engranajes de hierro fundido se utilizan a menudo en aplicaciones de baja velocidad.

Acero: El acero es el material más común para los engranajes cónicos. Es fuerte, duradero y puede tratarse térmicamente para mejorar sus propiedades.

Defina los diferentes tipos de engranajes cónicos que existen.

Engranajes cónicos rectos: los engranajes cónicos rectos tienen dientes rectos y paralelos al eje de rotación. Son el tipo más simple de engranajes cónicos y, a menudo, se usan en aplicaciones de baja velocidad.

Engranajes cónicos Zerol: los engranajes cónicos Zerol tienen dientes rectos, pero la cara del engranaje está angulada. Los engranajes cónicos Zerol son un híbrido de engranajes cónicos rectos y helicoidales, y ofrecen algunas de las ventajas de ambos tipos de engranajes.

Engranajes cónicos en espiral: los engranajes cónicos en espiral tienen dientes en espiral a lo largo de la cara del engranaje. Los engranajes cónicos en espiral son más eficientes que los engranajes cónicos rectos y, a menudo, se usan en aplicaciones de alta velocidad.

¿Lorem ipsum dolor sit amet, consectetur adipiscing elit incididunt ut labore?

Engranajes cónicos hipoides: Los engranajes cónicos hipoides tienen ejes que no son paralelos. Los engranajes cónicos hipoides a menudo se usan en aplicaciones automotrices, donde pueden proporcionar una forma compacta y eficiente de transmitir potencia desde el motor a las ruedas.

Engranajes cónicos de corona: los engranajes cónicos de corona tienen dientes que se curvan como una corona. Los engranajes cónicos de corona se utilizan en aplicaciones donde el espacio es limitado, como en el sistema de dirección de un automóvil.

Defina el uso o aplicación de cada uno de los engranajes cónicos mencionados anteriormente.

Engranajes cónicos rectos: los engranajes cónicos rectos se utilizan a menudo en aplicaciones de baja velocidad donde el costo es una consideración primordial. Algunos ejemplos de aplicaciones de engranajes cónicos rectos incluyen: • Turbinas eólicas: los engranajes cónicos rectos se utilizan en las turbinas eólicas para transmitir potencia desde el rotor al generador. • Bombas: Los engranajes cónicos rectos se utilizan en las bombas para transmitir la potencia del motor al impulsor. • Máquinas herramienta: los engranajes cónicos rectos se utilizan en máquinas herramienta, como tornos y fresadoras, para transmitir potencia desde el motor a la herramienta de corte.

Engranajes cónicos en espiral: los engranajes cónicos en espiral se utilizan a menudo en aplicaciones de alta velocidad donde la eficiencia es importante. Algunos ejemplos de aplicaciones de engranajes cónicos en espiral incluyen: • Motores de automóviles: los engranajes cónicos en espiral se utilizan en los motores de automóviles para transmitir potencia desde el cigüeñal al árbol de levas. • Robótica: los engranajes cónicos en espiral se utilizan en robótica para transmitir potencia desde los motores a las articulaciones. • Máquinas herramienta: Los engranajes cónicos helicoidales se utilizan en máquinas herramienta, como tornos y fresadoras, para transmitir potencia desde el motor hasta la herramienta de corte.

Defina el uso o aplicación de cada uno de los engranajes cónicos mencionados anteriormente.

Engranajes cónicos de corona: Se utilizan a menudo en aplicaciones donde el espacio es limitado. Algunos ejemplos de aplicaciones de engranajes cónicos de corona incluyen: • Sistemas de dirección: los engranajes cónicos de corona se utilizan en los sistemas de dirección para transmitir potencia desde el volante a las ruedas. • Aeronaves: Los engranajes cónicos de corona se utilizan en las aeronaves para transmitir la potencia del motor a la hélice. • Robótica: los engranajes cónicos de corona se utilizan en robótica para transmitir potencia desde los motores a las articulaciones.

Engranajes cónicos Zerol: Se utilizan a menudo en aplicaciones donde es importante una combinación de eficiencia y costo. Algunos ejemplos de aplicaciones de engranajes cónicos zerol incluyen: • Máquinas herramienta: los engranajes cónicos Zerol se utilizan en máquinas herramienta, como tornos y fresadoras, para transmitir la potencia del motor a la herramienta de corte. • Transportadores: Los engranajes cónicos Zerol se utilizan en transportadores para transmitir potencia desde el motor a la correa. • Bombas: Los engranajes cónicos Zerol se utilizan en bombas para transmitir potencia desde el motor hasta el impulsor.

Engranajes cónicos hipoides: Se usan a menudo en aplicaciones automotrices donde se necesita una forma compacta y eficiente de transmitir potencia. Algunos ejemplos de aplicaciones de engranajes cónicos hipoides incluyen: • Diferenciales: Los engranajes cónicos hipoides se utilizan en los diferenciales para transmitir la potencia del motor a las ruedas. • Transmisiones: los engranajes cónicos hipoides se utilizan en las transmisiones para transmitir la potencia del motor a las ruedas. • Ejes de transmisión: los engranajes cónicos hipoides se utilizan en los ejes de transmisión para transmitir la potencia de la transmisión a las ruedas.