Seguimiento Colegio: Rueda dentada

Rueda dentada

Es un engranaje que se caracteriza por tener ejes paralelos y dientes rectos. Consta de una rueda o cilindro dentado empleado para transmitir un movimiento giratorio o alternativo desde una parte de una máquina a otra. El engranaje motriz se denomina piñón, y la conducida rueda.

Un conjunto de dos o más engranajes que transmite el movimiento de un eje a otro se denomina tren de engranajes.

En esta clase se trataran los dientes rectos.

CARACTERÍSTICAS

Los engranajes cilíndricos se fabrican a través de una plancha o de un trozo de eje utilizando una maquina fresadora donde se tallan los dientes.

Transmisión de fuerza.

En los engranajes se transmite el movimiento diente a diente, eso hace que la fuerza sea transmitida de similar forma teniendo un punto de contacto entre los engranajes.

Donde la flecha que apunta a dos direcciones indica que es la fuerza que se aplica en los dientes y que siempre es tangencial al contorno del mismo tocando un solo punto durante todo el movimiento.

Análisis de un engranaje y deducción de fórmulas:

Si observamos un esquema de un engranaje cilíndrico de 15 dientes :

Y ahora colocamos a su lado otro de 15 dientes, podemos observar que se acoplan perfectamente.

Si a uno de los dos engranajes se le intenta acopla otro que sea un poco más grande quedara de la siguiente forma.

No podrían acoplarse por ningún motivo.

Si queremos conseguir movimiento entre engranajes de diferente tamaño, necesitaríamos una solución.

La cual puede ser incrementar el número de dientes para lograr la transmisión, de esta forma todos los dientes serán idénticos.

Como saber que engranaje se corresponde con dada diente.

Construcción de rueda dentada:

Para analizar la rueda dentada pensaremos que unimos dos ruedas de fricción.

Las cuales rotan alrededor de sus centros.

Pero las ruedas no pueden trasmitir mucha fuerza. Hagamos que a una rueda le crezcan dientes, para poder tener mayor arrastre.

En este momento todos los dientes tienen la misma altura a la cual la llamaremos.

hs = altura de diente superior.

Y si juntamos las dos ruedas con sus nuevos dientes.

Se ve que juntando las no podrían acoplarse, por que necesariamente empujaría la cabeza de un diente con la base del otro.

Para solucionar este inconveniente se tallaron unos huecos entre dientes.

Quedando de la siguiente manera la cual acoplan perfectamente.

Estos huecos se llamaran hf=altura de fondo del diente.

Si observamos las líneas que están dentro de la unión de los dos engranajes que eran las ruedas principales y que se conectan en un punto tangencialmente se llamaría.

Diámetro primitivo D=p.

Observando completamente las circunferencias que comprenden a las ruedas conectadas se vera de la siguiente forma.

Diámetro ext= Diámetro exterior es el límite de la rueda dentada.

Diámetro Int= Diámetro interior es el límite inferior que limita a los huecos que se generar para acoplarse con otra rueda dentada.

Analicemos a fondo los dientes de la rueda dentada.

Hs o también ha = altura de diente superior.

Esta fórmula se analiza casi inmediata relacionándola con la imagen de los diámetros interior, exterior y primitivo.

Estos huecos se llamaran hf=altura de fondo del diente.

De la misma manera que la fórmula de la altura del diente las formula se deduce sola.

La altura del diente se conoce como H o h.

Cuya fórmula es la suma de su altura superior más su altura inferior.

h = Hs + Hf

Se considera Ancho o espesor del diente.- (S)= Es el grosor del diente medido en la circunferencia primitiva.

Se considera Ancho del hueco del diente.- (S’)= Es el grosor del hueco que separa los dientes, medido en la circunferencia primitiva.

Paso circular (P).- Es la distancia entre dos puntos iguales entre dos puntos consecutivos medidos sobre la circunferencia primitiva.

P= S + S’

Para que dos ruedas puedan engranar se necesitan que tengan el mismo paso.

Paso de la rueda dentada. = una de las longitudes más importante de los engranajes son su paso, por el cual se acoplan los mismos. Podríamos llegar a la siguiente formula.

Si la longitud de una rueda es igual a.

Log de rueda es = Pi X Diámetro de la rueda que sería.

Conociendo esto nosotros queremos hallar la longitud de la rueda dentada de la misma forma que el círculo.

Si conocemos que el paso es igual a la longitud de un diente más un hueco de diente, y a su vez conocemos cuantos dientes tiene esa rueda la formula quedaría.

Z=Numero de dientes.

Paso= S+S’

De aquí radica la relación más importante para calcular las ruedas dentadas. Si igualamos las ecuaciones de la longitud de una circunferencia y la longitud de la rueda dentada quedaría.

Despejando el paso.

Como para que los engranajes deben de ser iguales para que puedan acoplarse los pasos deben de ser iguales.

Ósea para cualquier conjunto de ruedas sería igual.

Como podemos comprobar el paso en un conjunto de ruedas siempre será el mismo para su correcto acople lo cual nos lleva a que se genere un relación entre su diámetro y número de dientes.