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Esfuerzo en dientes(DIseño de elementos mecanicos)
Tipo: Apuntes
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Tema: Tarea 02-3U. Esfuerzos en dientes.
Omar Enrique Guajardo lira
21 de abril del 2021 Agujita, Coahuila.
La falla o el exceso de esfuerzo sobre la superficie de un diente aún no se ha comprendido por completo y es evidente que el estudio de este problema es mucho más complejo, muchos estudios e investigaciones muestran que el desgaste o picado surge debido al repetido esfuerzo de contacto o de compresión existente durante los periodos de engranaje y que inician principalmente en una pequeña área de contacto por rodamiento más que por deslizamiento. Los engranes rectos como los helicoidales inician su desgaste cerca de la línea de paso donde el contacto es básicamente entre superficies cilíndricas, es por eso que el diente debe ser lo suficientemente resistente para soportar la carga y no desarrollar grietas.
Según sus dientes: ejes paralelos y ejes perpendiculares La principal distinción de los tipos de engranajes disponibles en el mercado se hace según la posición y forma de sus dientes. De este modo, se dividen entre engranajes de ejes paralelos y ejes perpendiculares. Engranajes de ejes paralelos Engranajes cilíndricos de dientes rectos. Generan cargas de reacción radiales en el eje y transmiten la potencia a través de ejes paralelos. Engranajes cilíndricos de dientes helicoidales. El traslado de la potencia se produce del mismo modo que en el anterior tipo de engranaje, pero ahora los ejes pueden ser perpendiculares (sinfín-corona) o paralelos.
Engranajes doble helicoidales o ‘engranajes de espina’. Combinan la hélice derecha e izquierda. Una rama simétrica genera un empuje opuesto e igual. Engranajes de ejes perpendiculares Helicoidales cruzados. Realizan un movimiento de cuña o de tornillo, lo que da lugar a un alto grado de deslizamiento en los flancos del diente. Cónicos de dientes rectos. Transmiten el movimiento de ejes que se cortan en un mismo plano, habitualmente en ángulo recto, por medio de superficies cónicas dentadas. Los dientes convergen en la intersección de los ejes.
Las ventajas y desventajas no están muy bien definidas, debido a que cada tipo de diente es implementado para una tarea en específico, a rasgos muy generales se pueden destacar diversos aspectos. Los factores como la calidad de los materiales y un mecanizado adecuado favorecen a que se desempeñen de manera óptima. Engranajes cilíndricos de dientes rectos. Es el más sencillo y suele emplearse para velocidades pequeñas y medias, ya que genera ruido cuando aumenta su velocidad. Muy común. Engranajes cilíndricos de dientes helicoidales. Su dentado es oblicuo en relación con el eje de rotación y trasladan mayor movimiento y a más velocidad que los engranajes cilíndricos rectos. Exceso de ruido igual o menor que el recto. Implementado en mecanismo con moderado torque. Engranajes doble helicoidales o ‘engranajes de espina’. Eliminan el empuje axial provocando que cojinetes y apoyos ya no tengan que absorberlo. Implementado para altas velocidades y alto torque. Poco común, su diseño es más complejo. Helicoidales cruzados. De montaje sencillo, deben presentar los mismos pasos diametrales normales para que el engrane sea el adecuado. Pueden ir en el mismo sentido o en el opuesto. Lubricación moderada poco ruido y implementado para tareas específicas.
Cónicos de dientes rectos. Poco usados ya, Los dientes convergen en la intersección de los ejes. Suelen usarse para aminorar la velocidad con ejes colocados en posición de 90 grados y son ruidosos. Cónicos de dientes helicoidales. Su superficie de contacto es más grande en comparación con la de los engranajes cónicos de dientes rectos. Alto torque, implementado en velocidades baja. Poca lubricación dependiendo del tiempo de uso. Cónicos hipoides. Destacan por su larga vida útil y el escaso ruido que generan, aunque requieren aceites de extrema presión. Poco implementado en mecanismos complejos. Helicoidales de rueda y tornillo sinfín. Su uso es muy poco común, se integran a mecanismo con moderada velocidad. Extrema exactitud al momento de posicionar una pieza. Su inversión de giro permite cambiar de sentido rápidamente.
