Engrenaxe: Diferenzas entre revisións
Contido eliminado Contido engadido
* -uct- > -ut-. |
Correccións lingüísticas diversas (particularmente concordancia en xénero feminino da palabra "engrenaxe"). |
||
Liña 1:
[[Ficheiro:Gears animation.gif|miniatura|Animación de dúas engrenaxes. [[Piñón (mecanismo)|Piñón]] e [[coroa (mecanismo)|coroa]]]]
[[Ficheiro:Engranajes artesanales de màquina textil.jpg|miniatura|Engrenaxes artesanais de máquina téxtil. [[Museo de Tarrasa]] [[Barcelona]].]]
Denomínase '''engrenaxe''' ou '''roda dentada''' ao [[mecanismo]] utilizado para transmitir potencia dun compoñente a outro dentro dunha [[máquina]]. As engrenaxes están
| título = Enciclopedia de Ciencia y Técnica. Tomo 5 Engranaje
|ano=1984
Liña 13:
== Historia ==
[[Ficheiro:NAMA Machine d'Anticythère 1.jpg|esquerda|miniatura|Mecanismo de Anticitera.]]
Desde épocas moi remotas utilizáronse cordas e elementos fabricados en madeira para solucionar os problemas de [[transporte]], [[Impulso (aerodinámica)|impulso]], [[elevación]] e [[movemento]]. Ninguén sabe de certo onde nin cando se inventaron as engrenaxes. A literatura da antiga [[China]], [[Grecia]], [[Turquía]] e [[Damasco]] mencionan engrenaxes pero non achegan moitos detalles
O mecanismo de engrenaxes máis antigo de cuxos restos dispoñemos é o [[mecanismo de Anticitera]].<ref name="TULIO">Tulio Piovan, op.cit.</ref> Trátase dunha calculadora astronómica datada entre os anos [[-150|150]] e [[-100|100 a. C.]] e composta polo menos por 30 engrenaxes de [[bronce]] con dentes triangulares. Presenta características tecnolóxicas avanzadas por exemplo trens de [[Engrenaxe planetario|engrenaxes epicicloidais]] que, ata o descubrimento deste mecanismo, críanse inventados no século XIX. Por citas de [[Marco Tulio Cicerón|Cicerón]] sábese que o de Anticitera non foi un exemplo illado senón que existiron polo menos outros dous mecanismos similares nesa época, construídos por [[Arquímedes]] e por [[Posidonio]]. Doutra banda, a Arquimedes adóitaselle considerar un dos inventores das engrenaxes porque deseñou un [[parafuso]] sen fin.
[[Ficheiro:Kronrad2.jpg|miniatura|Transmisión antiga.]]
Na China tamén se conservaron exemplos moi antigos de máquinas con engrenaxes. Un exemplo é o chamado "carro que apunta cara ao sur" (120-250 d. C.), un enxeñoso mecanismo que mantiña o brazo dunha figura humana apuntando sempre cara ao Sur grazas ao uso de engrenaxes diferenciais epicicloidais. Algo anteriores, de ao redor de 50 d.
Non está claro como se transmitiu a tecnoloxía das engrenaxes nos séculos seguintes. É posible que o coñecemento da época do mecanismo de Anticitera sobrevivise e, co florecemento da cultura do [[Islam]] os séculos XI-XIII e os seus traballos en astronomía, fóra a base que permitiu que volvesen fabricarse calculadoras astronómicas. Nos inicios do [[Renacemento]] esta tecnoloxía utilizouse en [[Europa]] para o desenvolvemento de sofisticados [[reloxo]]s, na maioría dos casos destinados a edificios públicos como [[catedral|catedrais]].<ref>{{cita libro
Liña 40:
A primeira aplicación práctica do dente en evolvente foi debida ao suízo [[Leonhard Euler]] ([[1707]]). En [[1856]], [[Christian Schiele]] descubriu o sistema de fresado de engrenaxes rectas por medio da [[fresa (ferramenta)|fresa nai]], pero o procedemento non se levaría á práctica ata [[1887]], a base da patente Grant.<ref>[http://www.monografias.com/trabajos6/dien/dien.shtml Deseño de engrenaxes]</ref>
En [[1874]], o norteamericano [[William Gleason]] inventou a primeira [[fresadora]] de engrenaxes
En [[1897]], o inventor alemán [[Robert Hermann Pfauter]] ([[1885]]-[[1914]]), inventou e patentou unha máquina universal de dentar engrenaxes rectas e helicoidais por fresa nai. Por mor deste invento e outros moitos inventos e aplicacións que realizou sobre o mecanizado de engrenaxes, fundou a empresa Pfauter Company que, co paso do tempo, converteuse nunha multinacional fabricante de todo tipo de máquinas-ferramentas.
Liña 48:
A finais do [[século XIX]], coincidindo coa época dourada do desenvolvemento das engrenaxes, o inventor e fundador da empresa Fellows Gear Shaper Company, [[Edwin R. Fellows]] ([[1846]]-[[1945]]), inventou un método revolucionario para mecanizar [[parafuso sen fin|parafusos sen fin]] glóbicos tal como os que se montaban nas caixas de dirección dos vehículos antes de que fosen hidráulicos.
En [[1905]], M. Chambon, de Lión (Francia), foi o creador da máquina para o dentado de engrenaxes
== Tipos de engrenaxes ==
Liña 56:
'''Eixos paralelos''':
*
*
* Dobre helicoidais.
'''Eixos perpendiculares:'''
* Helicoidais cruzados.
*
*
*
* De roda e parafuso infinidade.
'''Por aplicacións especiais
* Planetarias.
* Interiores.
* De
'''Pola forma de transmitir o movemento
* Transmisión simple.
* Transmisión con engrenaxe tola.
* Transmisión composta. Tren de engrenaxes.
'''Transmisión mediante cadea ou polea dentada:'''
* Mecanismo piñón cadea.
* Polea dentada.
== Características que definen unha engrenaxe de dentes rectos ==
[[Ficheiro:Involute wheel.gif|miniatura|dereita|Representación das características dunha engrenaxe.]]
* '''Dente dunha engrenaxe''': son os que realizan o [[esforzo]] de empuxe e transmiten a potencia desde os eixos motrices aos eixos conducidos. O perfil do dente, ou sexa a forma dos seus flancos, está constituído por dúas curvas evolventes de círculo, simétricas respecto ao [[eixo]] que pasa polo centro do mesmo.
Liña 121:
Velocidade elevada: <math>(R_t = \frac {1}{4} - \frac {1}{2})</math>
Hai dous tipos de engrenaxes,
=== Fórmulas construtivas das engrenaxes rectas ===
Liña 176:
<math> y= r_b \cdot \sin(\theta) - r_b \cdot \theta \cdot \cos(\theta)</math>
== Engrenaxes
[[Ficheiro:Anim engrenages helicoidaux.gif|150px|esquerda|miniatura|Engrenaxe helicoidal]]
As engrenaxes helicoidais teñen a vantaxe que transmiten máis potencia que
| autor = Millán Gómez, Simón
| título = Procedementos de Mecanizado. Engrenaxes cilíndricos helicoidais de eixos paralelos, páxina 333
Liña 190:
}}</ref>
O máis característico
Velocidade lenta: β = (5 º - 10 º)
Liña 203:
[[Ficheiro:Helical Gears.jpg|miniatura|200px|Xogo de engrenaxes helicoidais]]
Como consecuencia da hélice que teñen as engrenaxes helicoidais o seu proceso de tallado é diferente ao dunha engrenaxe recta, porque se necesita dunha transmisión cinemática que faga posible conseguir a hélice requirida. Algúns datos
'''Diámetro exterior''' : <math>D_e = M_n \cdot \frac {Z} {cos \beta} + 2 \cdot M_n = D_p + 2 \cdot M_n</math>
Liña 230:
[[Ficheiro:CitroenC5SX2003.JPG|200px|miniatura|Vehículo Citroën co logotipo de rodaxe de engrenaxes helicoidais dobres]]
As engrenaxes dobres son unha combinación de hélice dereita e esquerda. O empuxe axial que absorben os apoios ou coxinetes das engrenaxes helicoidais é unha desvantaxe
Co método inicial de fabricación, as engrenaxes dobres, coñecidas como engrenaxes de espiña, tiñan unha canle central para separar os dentes opostos, o que facilitaba o seu mecanizado. O desenvolvemento das máquinas talladoras mortalladoras por xeración, tipo Sykes, fai posible ter dentes continuos, sen o oco central.
Liña 240:
Como curiosidade, a empresa [[Citroën]] adaptou no seu [[logotipo]] a pegada que produce a rodaxe das engrenaxes helicoidais dobres.
== Engrenaxes
[[Ficheiro:Kegelradgetriebe.jpg|miniatura|esquerda|Engrenaxe
Fabrícanse a partir dun tronco de cono, formándose os dentes por fresado da súa superficie exterior. Estes dentes poden ser rectos, helicoidais ou curvos. Esta familia de engrenaxes soluciona a transmisión entre eixos que se cortan e que se cruzan. Os datos de cálculos destas engrenaxes están en prontuarios específicos de mecanizado.<ref>[http://www2.ing.puc.cl/icm2312/apuntes/engrana/enconic.html Engrenaxes cónicos. Deseño mecánico I. Universidade Pontificia Católica de Chile. Departamento de Enxeñería Mecánica]</ref>
=== Engrenaxes
Efectúan a transmisión de movemento de eixos que se cortan nun mesmo plano, xeralmente en ángulo recto, por medio de superficies cónicas dentadas. Os dentes converxen no punto de intersección dos eixos. Son utilizados para efectuar redución de velocidade con eixos en 90°. Estas engrenaxes xeran máis ruído que as engrenaxes
=== Engrenaxe
Utilízanse para reducir a velocidade nun eixo de 90°. A diferenza co cónico recto é que posúe unha maior superficie de contacto. É dun funcionamento relativamente silencioso. Ademais poden transmitir o movemento de eixos que se corten. Os datos construtivos destas engrenaxes atópanse en prontuarios técnicos de mecanizado. Mecanízanse en fresadoras especiais.
=== Engrenaxe
[[Ficheiro:EngranajeConicoHelicoidal.JPG|150px|miniatura|Engrenaxe cónico hipoide]]
Unha engrenaxe hipoide é un grupo de engrenaxes
== Parafuso sen fin e coroa ==
Liña 283:
[[Ficheiro:Epicyclic gear ratios 2.gif|150px|miniatura|Mecanismo de engrenaxes interiores]]
As engrenaxes interiores ou anulares son variacións da engrenaxe recta nos que os dentes están tallados na parte interior dun anel ou dunha roda con reborde, en vez de o exterior. As engrenaxes interiores adoitan ser
== Mecanismo de cremalleira ==
Liña 297:
p:paso.
== Engrenaxe
[[Ficheiro:Gears large.jpg|150px|miniatura|Detalle de engrenaxe
== Mecanismo piñón cadea ==
Liña 354:
Toda esta gran variedade de aplicacións da engrenaxe pode dicirse que ten por única finalidade a transmisión da rotación ou xiro dun eixo a outro distinto, reducindo ou aumentando a velocidade do primeiro.
=== Bomba hidráulica ===
Liña 378:
{{Artigo principal|Caixa de cambios}}
[[Ficheiro:EngranajeDeCajaDeVelocidades.JPG|150px|miniatura|Eixo secundario de caixa de cambios]]
Nos [[vehículo]]s, a '''caixa de cambios''' ou '''caixa de velocidades''' é o elemento encargado de axustar o [[Motor de combustión|motor]] e o sistema de [[transmisión]] con diferentes relacións de
Os dentes das engrenaxes das caixas de cambio son helicoidais e os seus bordos están redondeados para non producir ruído ou rexeitamento cando se cambia de velocidade. A fabricación dos dentes das engrenaxes é moi coidada para que sexan de gran duración. Os eixos do cambio están soportados por rodamentos de bólas e todo o mecanismo está mergullado en aceite denso para manterse continuamente lubricado.<ref name="enciclopedia"/>
Liña 389:
Para potencias baixas utilízanse moto-redutores que son equipos formados por un motor eléctrico e un conxunto redutor integrado.
Para potencias maiores utilízanse equipos redutores separados do motor. Os redutores consisten en pares de engrenaxes con gran diferenza de diámetros, desta forma
O redutor básico está formado por mecanismo de parafuso sinfín e coroa. Neste tipo de mecanismo o efecto do rozamento nos flancos do dente fai que estas engrenaxes teñan os rendementos máis baixos de todas as transmisións; devandito rendemento sitúase entre un 40 e un 90% aproximadamente, dependendo das características do redutor e do traballo ao que está sometido.
Liña 400:
* Relación de transmisión baixa (é o factor máis determinante).
Existen outras disposicións para
Ademais, existen os chamados redutores de velocidade de disposicíon epicicloidal, tecnicamente son de eixos
As caixas redutoras adoitan fabricarse en fundición gris dotándoa de reténs para que non salga o aceite do interior da caixa.
Liña 428:
Características técnicas da talladora LC-500 LIEBHERR (Exemplo)<ref>[http://www.liebherr.com/gt/es/products_gt.asp?menuID=106184!4-0 Características técnicas fresadora de engrenaxes Liebherr]</ref>
'''Características técnicas da talladora de engrenaxes'''
Módulo: 12/14
Diámetro da engrenaxe: 500 mm
Percorrido axial: 1000 mm
Liña 438:
Curso schift: 220/300 mm
Diámetro da fresa de corte: 210 mm
Lonxitude da fresa de corte: 260 mm
Velocidade de xiro: 1000 r.p.m.
Liña 455:
Para as engrenaxes cónicas hipoides utilízanse máquinas talladoras especiais tipo Gleason.<ref>[http://es.gleason.com/bevel_phxII275HC.html Características técnicas talladora engrenaxes cónicos Gleason]</ref>
Para o mecanizado de parafusos
===
Esta operación realízase especialmente nas engrenaxes desplazables das caixas de velocidade para facilitar
=== Rectificado dos dentes das engrenaxes ===
Liña 465:
Os rectificados de engrenaxes con moas e de perfís é unha tecnoloxía moi avanzada e logrou unha capacidade notoria coa utilización de modernas ferramentas de [[corindón]] aglutinado.<ref>[http://www.liebherr.com/gt/es/23952.asp Liebherr Rectificadoras por xeración e de perfís]</ref>
===
O
=== Afiado de fresas ===
Liña 531:
Outra veces o tratamento térmico que se aplica ás engrenaxes é o de [[nitruración]], que está baseado na acción que exercen sobre a superficie exterior das pezas a acción do carbono e do [[nitróxeno]]. A nitruración reduce a velocidade crítica de arrefriado do aceiro, alcanzando un maior grao de dureza unha peza nitrurada e temperada que unha peza cementada e temperada, aínda para un mesmo tipo de material.
Hoxe
A nitruración é un proceso para endurecemento superficial que consiste en penetrar o nitróxeno na capa superficial. A dureza e a gran resistencia ao desgaste proceden da formación dos nitruros que forman o nitróxeno e os elementos presentes nos aceiros sometido a tratamento.
Liña 601:
[[Ficheiro:Dendrite formation.gif|miniatura|150px|Mostra animada dunha rotura por fatiga.]]
Como todo elemento técnico o primeiro fallo que pode ter unha engrenaxe é que non sexa calculado cos parámetros
O segundo fallo que pode ter unha engrenaxe é que o material co que foi fabricado non reúne as especificacions técnicas adecuadas principalmente as de resistencia e tenacidade.
|