Procesos de Manufactura-

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Procesos de Manufactura-

  1. 1. Exposición Grupo#2Integrantes: Santiago Jiménez José córdoba Freddy Bravo Materia: Procesos de manufactura Tema: Engranajes y caja de velocidades
  2. 2. Engranajes• Se denominaengranaje oruedasdentadas almecanismoutilizado paratransmitirpotencia de uncomponente aotro dentro deuna máquina.
  3. 3. Utilidad• Permite transmitir unmovimiento giratorioentre dos ejes.• Los ejes pueden serparalelos,coincidentes ocruzados.• Puede modificar lascaracterísticas develocidad y sentido degiro.
  4. 4. Diferentes partes de los engranajes y de los dientesCircunferencia primitiva: es aquella en que teóricamente ruedan las ruedas ysobre ésta se define la relación de transmisión del engrane.Circunferencia de cabeza : es la que limita la parte exterior del engranaje.Circunferencia de pie: es la que limita la parte inferior de los dientes.Paso circunferencial: es la longitud medida sobre la circunferencia primitivaentre los ejes de simetría de dos dientes consecutivos.Cabeza del diente es la parte de éste comprendida entre las circunferenciasprimitiva y de cabeza.Pie del diente: es la parte de éste comprendida entre las circunferenciasprimitiva y de pie.Altura de cabeza, de pie y total: son las longitudes medidas sobre los ejesde simetría entre la circunferencia primitiva y la de cabeza, pie, y la suma de éstas.Espesor y anchura: son las medidas de la sección de un diente en lacircunferencia primitiva.
  5. 5. Para recordarSi a un engranajepequeño se le encajauno grande, el resultadoserá disminución en lavelocidad de giro delsistema. Al conectar un engranaje grande a uno pequeño, se produce un aumento en la velocidad de giro del sistema.
  6. 6. Tipos de engranes•Engranajes de dientes rectos• Engranajes de dientes helicoidales• Engranajes de dientes en V•Engranajes epicicloidales•Engranajes cónicos rectos•Engranajes cónicos helicoidales•Tornillo sin fin-corona• Hipoide•Engranaje helicoidal
  7. 7. Engranajes dedientes rectos Características: Son fáciles de fabricar, pero son muy ruidosos y producen vibraciones. Se emplean cuando la potencia y el numero de revoluciones con que giran no es muy grande. Aplicaciones: Este tipo de engranaje es el más utilizado y se puede encontrar en cualquier tipo de máquina relojes, electrodomésticos juguetes, automóviles, etc.
  8. 8. Engranajes de dientes helicoidalesCaracterísticas: Secaracterizan por sus dientesinclinados respecto de su eje.Puede engranar variosdientes a la vez. Menosprobabilidades de rotura,menos ruidos y vibraciones.Aplicaciones: Idóneos paratransmitir mucha potencia yfuncionan a grandes nº derevoluciones.Los podemos encontrar entrenes de engranajes,cadenas cinemáticas demáquinas, cajas de cambioetc.
  9. 9. Engranajes de dientes en V Características: Los dientes de los dos engranajes forman una especie de V. Aplicaciones :Lo único que hacen es compensar la Fuerza en engranajes epicicloidales.
  10. 10. Engranajesepicicloidales Características: Consiste en uno o más engranajes externos o satélites que rotan sobre un engranaje central Se usa para aumentar la velocidad de salida. Aplicaciones: Se emplea en algunas centrales hidroeléctricas para aumentar y regular el número de revoluciones del árbol que arrasa al alternador También se usa normalmente en tractores.
  11. 11. Engranajescónicos rectosCaracterísticas: Efectúan latransmisión de movimiento deejes que se cortan en un mismoplanoSon utilizados para efectuarreducción de velocidad con ejesen 90 . Estos engranajes generanmás ruido que los engranajescónicos helicoidales.Aplicaciones: Se utilizan entransmisiones antiguas y lentas.En la actualidad se utilizan muypoco.
  12. 12. Engranajes cónicoshelicoidalesCaracterísticas :Estánformados por un piñónreductor de pocos dientes yuna rueda de muchos dientes.Es muy adecuado para lascarrocerías de tipo bajo,ganando así muchaestabilidad el vehículo. Essilencioso, se utilizan parareducir la velocidad enun eje de 90 .Aplicaciones :Se sueleutilizar en taladradoras.
  13. 13. Tornillo sin fin-corona Características: Es un caso particular de engranajes helicoidales con ejes que se cruzan a 90º. Es un mecanismo diseñado para transmitir grandes esfuerzos, y como reductores de velocidad aumentando la potencia de transmisión. Tiene la desventaja de no ser reversible el sentido de giro Aplicaciones: se utiliza para obtener grandes reducciones. Se utilizan con mucha frecuencia para el desplazamiento de las mesas y los carros de muchas máquinas herramienta, como tornos, fresadoras, rectificadoras, etc.
  14. 14. HipoideCaracterísticas: Un engranajehipoide es un grupo de engranajescónicos helicoidales formados porun piñón reductor de pocos dientesy una rueda de muchos dientes.Mayor robustez en la transmisión.Aplicaciones: Tiene la ventajade ser muy adecuado para lascarrocerías de tipo bajo.Se utilizan en maquinas industrialesy embarcaciones, donde esnecesario que los ejes no estén almismo nivel por cuestiones deespacio
  15. 15. EngranajehelicoidalCaracterísticas :Seutilizan para reducir lavelocidad en un eje de90 .Puede considerárselescomo engranajes sinfínno envolventes .Limitala capacidad detransmisión de cargapara este tipo deengranes. EssilenciosoAplicaciones: Semecanizan enfresadoras especiales
  16. 16. Campo de aplicación de los engranajesExiste una gran variedad de formas y tamaños de engranajes, desdelos más pequeños usados en relojería e instrumentos científicos (sealcanza el módulo 0,05) a los de grandes dimensiones, empleados, porejemplo, en las reducciones de velocidad de las turbinas de vapor delos buques, en el accionamiento de los hornos y molinos de las fábricasde cemento, etc.El campo de aplicación de los engranajes es prácticamente ilimitado.Los encontramos en las centrales de producción de energía eléctrica,hidroeléctrica y en los elementos de transporte terrestre: locomotoras,automotores, camiones, automóviles, transporte marítimo en buquesde todas clases, aviones, en la industria siderúrgica: laminadores,transportadores, etc.,
  17. 17. Transmisión por engranajesUna transmisión por engranajes está formada por el acoplamiento dedos ruedas dentadas, una motriz y otra conducida, que, al introducirlos dientes de una en los huecos de la contraria y producirse el girode la rueda motora, arrastra a la conducida diente a diente.A la mayor se le llama corona y a la menor piñón
  18. 18. Estos mecanismos presentan numerosas ventajas respecto a las correas ypoleas, aunque también algunos inconvenientes.
  19. 19. Cálculo de las transmisiones porengranajeCuando A da una vuelta completa, sus 15 dientes pasan el punto X deldiagrama. Como los engranajes se engranan (y no se pueden desprender), 15dientes del engranaje arrastrado también pasan el punto X. Por tanto, por cadavuelta completa del engranaje motriz, el engranaje arrastrado solamente giraráun cuarto de vuelta.Ahora bien, como el engranaje arrastrado solamente gira un cuarto de vuelta porcada vuelta completa del engranaje motriz, el engranaje arrastrado solamentegirará aun cuarto de la velocidad del engranaje motriz.
  20. 20. Para calcular la relación de transmisión de un trende engranaje simple, usa la siguiente ecuación:Relación de transmisión :Número de dientes del engranaje arrastrado/ Número de dientes delengranaje motrizPara el ejemplo anterior:Relación de transmisión : 60/15 = 4/1 4:1La relación entre las velocidades de giro de las ruedas depende del nºde dientes de cada una y se expresa mediante las siguientesecuaciones:V1 n1 = V2 n2V1/V2 = n2/n1
  21. 21. Ejercicio:Una transmisión por engranajes está accionada por un motor que giraa 3.000 rpm, tiene 25 dientes la rueda motriz y se desea que el árboltransportado gire a 30 rpm. Calcular el número de dientes que debetener la rueda conducida.
  22. 22. Transmisión por engranajes compuestoEn el diagrama puede verse el tren de engranajes compuesto. Se observa que seusan cuatro engranajes y que los engranajes B y C están sujetos al mismo eje.Cuando el engranaje motriz A da una vuelta completa, el engranaje B girará un cuartode una vuelta. Ahora bien, como el engranaje C está sujeto al mismo eje que elengranaje B, también da un cuarto de vuelta. Por tanto, el engranaje D solamentegirará 1/4 de 1/4 de una vuelta, es decir, 1/16 de una vuelta. Por tanto, la relación detransmisión de este tren de engranajes compuesto es de 16: 1.
  23. 23. Cálculo de la relación de transmisión de engranajescompuesto.Para calcular la relación de transmisión de un tren de engranajescompuesto, emplea la ecuación siguiente:Relación de transmisión = (n. de dientes de B/ n. de dientes de A)x ( nº de dientes de D /n. de dientes de C).En el ejemplo anterior:Relación de transmisión = 60/15 x 60/15 = 4/1 x 4/1 = 16/1 16:1La relación entre las velocidades de giro de las ruedas motriz (A) yconducida (D) depende del nº de dientes de los engranajes del sistema y seexpresa mediante la siguiente ecuación:nA/nD = (ZB ZD)/ (ZA ZC)
  24. 24. Un tren de engranajes está formado por tres engranajes de formaconsecutiva. El primero tiene 90 dientes; el segundo, 274 dientes, y eltercero, 180 dientes.Si el primero gira a 400 r.p.m. ¿cuál será la velocidad de giro deltercero?
  25. 25. Caja de cambios o Caja de velocidadesEs el elemento encargado de obtener en las ruedas el par motorsuficiente para poner en movimiento el vehículo desde parado, yuna vez en marcha obtener un par suficiente en ellas para vencerlas resistencias al avance, fundamentalmente las derivadas del perfilaerodinámico, de rozamiento con la rodadura y de pendiente enascenso.FundamentoEl motor de combustión interna alternativo, al revés de lo queocurre con la máquina de vapor o el motor eléctrico, necesita unrégimen de giro suficiente (entre un 30% y un 40% de las rpmmáximas) para proporcionar la capacidad de iniciar el movimientodel vehículo y mantenerlo luego.Esto se logra mediante las diferentes relaciones dedesmultiplicación obtenidas en el cambio, más la del grupo desalida en el diferencial. El sistema de transmisión proporciona lasdiferentes relaciones de engranes o engranajes, de tal forma que lamisma velocidad de giro del cigüeñal puede convertirse en distintasvelocidades de giro en las ruedas.
  26. 26. Constitución de la caja de cambiosPalanca de cambios de un automóvil
  27. 27. Palanca de cambios de una Motocicleta 1) Eje selector de la palanca de cambios 2) Segundo engranaje 3) Quinto engranaje 4) Tercer engranaje 5) Cuarto engranaje 6) Sexto engranaje 7) Primer engranaje 8) Eje de entrada 9) Tubería de cobre para la alimentación de aceite 10) Placa exterior de aluminio 11) Horquilla selectora 12) Diente del engranaje 13) Ranuras para el montaje del piñón de transmisión 14) Eje de salida 15) Ranuras para el montaje de la palanca de cambios 16) Ruleman
  28. 28. Los tipos de cajas de cambiosHoy en día existen principalmente 2 tipos de cajas de cambios: La caja de cambios manual (BVM) La caja de cambios automática (BVA) La caja de cambios manual La caja de cambios manual es el tipo de caja utilizado por la mayoría de vehículos . Se sitúa entre el embrague y el diferencial y está compuesta de engranajes montados sobre ejes. El conductor puede, a través de un selector de velocidades, escoger la marcha a engranar. Ventajas - El cambio de marchas manual permite una conducción adaptada - La BVM tiene bajo coste Inconvenientes - Cambio de marchas manual - Interrupción de la transmisión del par durante el cambio de marcha
  29. 29. La caja de cambios automáticaLa caja de cambios automática es capaz de cambiar las marchas de formaautónoma y progresiva. La caja de cambios automática se compone de unconversor de par, trenes epicicloidales, embragues multidiscos, unselector de marchas y una bomba de aceite que favorece la lubricación delmecanismo de la caja. Así, gestiona el arranque del vehículo, la selección yel cambio de marchas durante la conducción. Esta solución se utiliza envehículos de alta gama en razón de la autonomía y el confort queproporciona.Ventajas:- Capacidad de cambiar de marcha bajo carga- Selección automática de las marchas que mejor se adaptan en cadamomentoInconvenientes:- Coste elevado- Menor rendimiento (92% a 96%)
  30. 30. Gracias por su Atención FIN

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