Terminología Esencial de Engranajes y Mecanismos de Transmisión de Potencia

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Terminología Fundamental de Engranajes

Las siguientes definiciones describen las dimensiones clave de los dientes de un engranaje:

Diámetro Primitivo (Dp)

Es el correspondiente a la denominada circunferencia primitiva (Dp = m · z).

Diámetro Exterior (De)

Circunferencia que limita exteriormente los dientes (De = Dp + 2m). (Nota: Se corrige la fórmula original Zn por 2m, que es la notación estándar para el doble del módulo).

Diámetro Interior (Di)

Circunferencia que limita interiormente a los dientes (Di = Dp - 2,5m).

Módulo (m)

Es la relación entre el Diámetro Primitivo (Dp) y el número de dientes (z) de la rueda (m = Dp / z).

Paso Circular (P)

Es el arco de la circunferencia primitiva limitado entre dos flancos homólogos de dos dientes consecutivos (P = Lp/z = π · m).

Dimensiones Verticales y Horizontales del Diente

  • Altura de la Cabeza (H): Distancia entre De y Dp.
  • Altura del Pie (Hp): Distancia entre Dp y Di.
  • Altura del Diente (Hj): Distancia entre De y Di (Suma H + Hp).
  • Ancho del Diente (B): Ancho del engranaje. La dimensión mínima mencionada es de 10m.

Conceptos Clave de Mecanismos

Definición de Mecanismo

Es un conjunto de elementos conectados entre sí por medio de articulaciones móviles, cuya misión es la transformación de:

  • Una velocidad en otra velocidad.
  • Una fuerza en otra fuerza.
  • Una trayectoria en otra diferente.
  • Un tipo de energía en otro.

Tipos de Mecanismos

Los mecanismos se clasifican según:

  • Según el número de elementos: Simples o Complejos.
  • Según el movimiento:
    • Rectilíneo (en un sentido).
    • Alternativo o de vaivén.
    • Circular o Rotatorio.

La Palanca

Es una barra rígida que se articula en el denominado punto de apoyo, lo que permite que la barra gire.

Características de la Palanca

La fuerza que debe vencerse con la palanca se denomina Resistencia (R), mientras que la fuerza motriz aplicada se denomina Potencia (P). Estas se relacionan mediante los brazos de fuerza (BF) y brazos de resistencia (BR).

Ejes y Árboles: Elementos de Soporte y Transmisión

Ejes

Elemento, normalmente cilíndrico, que gira sobre sí mismo y sirve para sostener diferentes piezas.

Clasificación de Ejes

  • Fijos: Las piezas giran libremente sobre ellos.
  • Giratorios: Pueden girar con algunos de los elementos situados sobre ellos.

Árboles

Elemento de una máquina, cilíndrico o no, sobre el que se montan diferentes piezas mecánicas (por ejemplo, un conjunto de engranajes o poleas) a las que se transmite potencia (rectos, acotados, flexibles). Siempre giran junto con los órganos soportados.

Diferencias Clave (Eje vs. Árbol)

Los ejes son elementos que sustentan los órganos giratorios de las máquinas y no transmiten potencia, mientras que los árboles son elementos que transmiten potencia y sí están sometidos a esfuerzos de torsión.

Estructura de un Sistema Mecánico

Todo sistema mecánico se compone de tres partes esenciales:

  1. Sistema Motriz: Recibe la energía de entrada, la transmite o transforma.
  2. Sistema Transmisor: Medio que permite modificar la energía o el movimiento proporcionado por el sistema motriz.
  3. Receptor o de Salida: Realiza el trabajo con la salida que proporciona el sistema transmisor, siendo este el objetivo final del sistema mecánico.