NOMENCLATURA DE LOS ENGRANAJES

Engranajes, Nomenclatura, Definiciones de Engranajes Rectos, Cónicos y Helicoidales

Engranaje es una rueda o cilindro dentado empleado para transmitir un movimiento giratorio o alternativo desde una parte de una máquina a otra. Un conjunto de dos o más engranajes que transmite el movimiento de un eje a otro se denomina tren de engranajes. Los engranajes se utilizan sobre todo para transmitir movimiento giratorio, pero usando engranajes apropiados y piezas dentadas planas pueden transformar movimiento alternativo en giratorio y viceversa.

Nomenclatura

Paso circular.- es la distancia medida sobre la circunferencia de paso entre determinado punto de un diente y el correspondiente de uno inmediato, es decir la suma del grueso del diente y el ancho del espacio ente dos consecutivos.

En los engranes helicoidales, por su naturaleza (dientes en hélice), va a tener dos pasos,
Pn = paso circular normal
Pt = paso circular transversal
Relacionados por la siguiente ecuación
Nótese que cuando ψ = 0 entonces Pn =Pt
Donde ψ es el ángulo de hélice
Circunferencia de paso.- es un círculo teórico en el que generalmente se basan todos los cálculos; su diámetro es el diámetro de paso.
Modulo (m).- es la relación del diámetro de paso al numero de dientes
Adendo (ha).- distancia radial entre el tope del diente y la circunferencia de paso
Dedendo (hf).- es la distancia entre el fondo del espacio y la circunferencia de paso
Altura total .- es la suma del dependo y del adendo

Circunferencia de holgura.- Es la circunferencia tangente a la de adendo del otro engrane, la holgura es la diferencia entre el adendo de un engrane y el dedendo del otro conectado
Juego.- es el espacio entre dos dientes consecutivos y el grueso del diente del otro engrane.
Diámetro Exterior: Es la circunferencia en la cual esta inscrito el engranaje (diámetro de torneado).

Engranajes Rectos
Son engranajes cilíndricos de dientes rectos y van colíndales con el propio eje de la rueda dentada. Se utilizan en transmisiones de ejes paralelos formando así lo que se conoce con el nombre de trenes de engranajes. Este hecho hace que sean unos de los más utilizados, pues no en vano se pueden encontrar en cualquier tipo de máquina: relojes, juguetes, máquinas herramientas, etc.
En un engranaje sencillo, el eje impulsado gira en sentido opuesto al eje impulsor. Si se desea que ambos ejes giren en el mismo sentido se introduce una rueda dentada denominada 'rueda loca' entre el engranaje impulsor o motor y el impulsado. En cualquier sistema de engranajes, la velocidad del eje impulsado depende del número de dientes de cada engranaje
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Ø Rectos exteriores o simplemente rectos.-Es el tipo de engranaje más simple y corriente, generalmente, para velocidades medias.

Ø Interiores.- Pueden ser con dentado recto, helicoidal o doble-helicoidal. Engranajes de gran aplicación en los llamados “trenes epicicloidales o planetarios”.

Ø Helicoidales.-Más silenciosos que los rectos. Se emplean siempre que se trata de velocidades elevadas. Necesitan cojinetes de em­puje para contrarrestar la presión axial que originan.

Ø Doble-helicoidales .-Para las mismas aplicaciones que los helicoidales, con la ventaja sobre éstos de no producir empuje axial, debido a la inclinación doble en sentido contrario de sus dientes. Se les denomina también por el galicismo “á chevron”, que debe evitarse.

Ø Helicoidales para ejes cruzados Pueden transmitir rota­ciones de ejes a cualquier ángulo, generalmente a 90°, para los cuales se emplean con ventaja los de tornillo-sin-fin, ya que los helicoidales tienen una capacidad de resistencia muy limitada y su aplicación se ciñe casi exclusivamente a transmisiones muy ligeras (reguladores, etc.).

Ø Cremallera.-Rueda cilíndrica de diámetro infinito con dentado recto o helicoidal, Generalmente de sección rectangular.

Engranes cónicos

Los engranajes cónicos, así llamados por su forma, tienen dientes rectos y se emplean para transmitir movimiento giratorio entre ejes no paralelos
Se utilizan para transmitir movimiento entre ejes perpendiculares, aunque también se fabrican formando ángulos diferentes a 90 grados.Se trata de ruedas dentadas en forma de troncos de cono, con dientes tallados en una de sus superficies laterales. Dichos dientes pueden ser rectos o curvos (hipoides), siendo estos últimos muy utilizados en sistemas de transmisión para automóviles.
Se fabrican a partir de un trozo de cono, formando los dientes por fresado de su superficie exterior. Los dientes pueden ser rectos, helicoidales o curvos. Esta familia de engranajes soluciona la transmisión entre ejes que se cortan y que se cruzan. Los engranajes cónicos tienen sus dientes cortados sobre la superficie de un tronco de cono.

 Cónico-rectos.- Efectúan la transmisión de movimiento de ejes que se cortan en un mismo plano, generalmente en ángulo recto, por medio de superficies cónicas dentadas. Los dientes convergen en el punto de intersección de los ejes.

 Cónico-helicoidales.-Engranajes cónicos con dientes no rectos.

 Cónico-espirales - En los cónico-espirales, la curva del diente en la rueda-plana, depende del procedimiento o máquina de dentar, apli­cándose en los casos de velocidades elevadas para evitar el ruido que pro­ducirían los cónico-rectos.

 Cónico-hipoides. — Para ejes que se cruzan, generalmente en ángulo recto, empleados principalmente en el puente trasero del auto­móvil y cuya situación de ejes permite la colocación de cojinetes en ambos lados del piñón.

 De tornillo-sin-fin.- Generalmente cilíndricos. Pueden considerarse derivados de los helicoidales para ejes cruzados, siendo el tornillo una rueda helicoidal de un solo diente (tornillo de un filete) o de varios (dos o más). La rueda puede ser helicoidal simple o especial para tornillo-sin-fin, en la que la superficie exterior y la de fondo del diente son concéntricas con las cilíndricas del tornillo.

Engranajes Helicoidales
Los dientes de estos engranajes no son paralelos al eje de la rueda dentada, sino que se enroscan en torno al eje en forma de hélice. Estos engranajes son apropiados para grandes cargas porque los dientes engranan formando un ángulo agudo, en lugar de 90º como en un engranaje recto.. A veces se denominan de forma incorrecta engranajes en espiral los engranajes helicoidales empleados para transmitir rotación entre ejes no paralelos.
Ventajas del uso de engranajes
Ø Presentan un comportamiento más silencioso que el de los dientes rectos usándolos entre ejes paralelos.
Ø Poseen una mayor relación de contacto debido al efecto de traslape de los dientes.
Ø Pueden transmitir mayores cargas a mayores velocidades debido al embonado gradual que poseen.

Desventajas de engranajes helicoidales
Ø La principal desventaja de utilizar este tipo de engranaje, es la fuerza axial que este produce, para contrarrestar esta reacción se tiene que colocar una chumacera que soporte axialmente y transversalmente al árbol.


TIPOS
Ø Engranajes Helicoidales de ejes paralelos

Se emplea para transmitir movimiento o fuerzas entre ejes paralelos, pueden ser considerados como compuesto por un número infinito de engranajes rectos de pequeño espesor escalonado, el resultado será que cada diente está inclinado a lo largo de la cara como una hélice cilíndrica.
Ø Engranajes Helicoidales de ejes cruzados

Son la forma más simple de los engranajes cuyas flechas no se interceptan teniendo una acción conjugada (puede considerárseles como engranajes sinfín no envolventes), la acción consiste primordialmente en una acción de tornillo o de cuña, resultando un alto grado de deslizamiento en los flancos del diente.

El contacto en un punto entre diente acoplado limita la capacidad de transmisión de carga para este tipo de engranes.

Ø Engranajes helicoidales dobles
Los engranajes "espina de pescado" son una combinación de hélice derecha e izquierda. El empuje axial que absorben los apoyos o cojinetes de los engranajes helicoidales es una desventaja de ellos y ésta se elimina por la reacción del empuje igual y opuesto de una rama simétrica de un engrane helicoidal doble.
Un miembro del juego de engranes "espina de pescado" debe ser apto para absorber la carga axial de tal forma que impida las carga excesivas en el diente provocadas por la disparidad de las dos mitades del engranaje.
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tipos de rectificadoras

video de rectificado

Rectificadora

Rectificadora planeadora plana
La rectificadora es una máquina herramienta, utilizada para conseguir mecanizados de precisión tanto en dimensiones como en acabado superficial, a veces a una operación de rectificado le siguen otras de pulido y lapeado. Las piezas que se rectifican son principalmente de acero endurecido mediante tratamiento térmico, utilizando para ellos discos abrasivos robustos, llamados muelas. Las partes de las piezas que se someten a rectificado han sido mecanizadas previamente en otras máquinas herramientas antes de ser endurecidas por tratamiento térmico y se ha dejado solamente un pequeño excedente de material para que la rectificadora lo pueda eliminar con facilidad y precisión. La rectificación, pulido y lapeado también se aplica en la fabricación de cristales para lentes.
Contenido
1 Tipos de rectificadora
2 Características constructivas de las rectificadoras cilíndricas de última generación
3 Rectificación de lentes
4 Pulido
5 Lapeado
6 Fuentes y Bibliografía
7 Referencias
8 Enlaces externos
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Tipos de rectificadora


Muela de rectificadora universal
Según sean las características de las piezas a rectificar se utilizan diversos tipos de rectificadoras, siendo las más destacadas las siguientes:
Rectificadoras planeadoras
Rectificadoras sin centros (centerless)
Rectificadoras especiales
Rectificadoras universales

Las máquinas rectificadoras para piezas metálicas consisten básicamente en un bastidor que contiene una muela giratoria compuesta de granos abrasivos muy duros y resistentes al desgaste y a la rotura.
La velocidad de giro de las muelas es muy elevada, pudiendo llegar a girar a 30.000 rpm, dependiendo del diámetro de la muela.
Las rectificadoras para superficies planas, conocidas como planeadoras y tangeniales son muy sencillas de manejar, porque consisten en una cabezal provisto de la muela y un carro longitudinal que se mueve en forma de vaivén, donde va sujeta la pieza que se rectifica. La pieza muchas veces se sujeta en una plataforma magnética. Las piezas más comunes que se rectifican en estas máquinas son matrices, calzos y ajustes con superficies planas.

La rectificadora sin centros (centerless), consta de dos muelas y se utilizan para el rectificado de pequeñas piezas cilíndricas, como bulones, casquillos, pasadores, etc. Son máquinas que permite automatizar la alimentación de las piezas y por tanto tener un funcionamiento continuo y por tanto la producción de grandes series de la misma pieza. La rectificación sin centros pertenece a los procesos de rectificadora cilíndrica de exteriores. Al contrario de la rectificación entre centros, la pieza no se sujeta durante la rectificación y por lo tanto no se necesita un contrataladro o un mecanismo de fijación en los extremos. En lugar de eso se apoya la pieza con su supericie sobre la platina de soporte y se coloca entre el disco rectificador que gira rápidamente y la platina regulable pequeña que se mueve lentamente.La platina de soporte de la rectificadora (también llamada regla de soporte o regla de dirección) está generalmente posicionada así que el centro del eje de la pieza se encuentra sobre la línea de unión entre los puntos medios del disco regulable y del disco rectificador. Más, la platina de soporte está biselada para sostener la pieza en el disco regulable y el disco rectificador. El disco regulable está hecho de un material blando, por ejemplo una mezcla de caucho que puede tener granos duros para garantizar la fuerza de acople entre la pieza y el disco regulable.

Las rectificadoras universales son las rectificadoras más versátiles que existen porque pueden rectificar todo tipo de rectificados en diámetros exteriores de ejes, como en agujeros si se utiliza el cabezal adecuado. Son máquinas de gran envergadura cuyo cabezal portamuelas tiene un variador de velocidad para adecuarlo a las características de la muela que lleva incorporado y al tipo de pieza que rectifica.

Características constructivas de las rectificadoras cilíndricas de última generación
A las modernas rectificadoras cilíndricas se les exige ser de ultra precisión, de concepción flexible para aplicaciones de rectificado de exteriores y piezas excéntricas. Las máquinas pueden realizar procesos de rectificado convencional o de alta velocidad, incorporando los últimos adelantos mecánicos, eléctricos y de software. (CNC)

Se establecen nuevos estándares de precisión, velocidad y flexibilidad garantizando una producción de alta fiabilidad y competitividad. Estas máquinas incluyen bancada de granito natural, motores integrados en ejes porta-piezas y husillos porta-muelas, motores de gran par y motores lineales.

El diseño incluye puertas de gran accesibilidad para trabajos de preparación de máquina y de mantenimiento. El concepto modular de la máquina permite la incorporación de sistemas de carga automatizados y la concatenación de varias unidades en una célula.

Las modernas rectificadoras responden óptimamente a la más amplia variedad de aplicaciones como herramientas de corte, hidráulica de alta precisión, árboles de levas, pequeños cigüeñales, ejes de cajas de cambios y ejes de transmisión, entre otros. La máquinas son diseñadas para utilizar distintos tipos de abrasivos, diamante, CBN, … para aplicaciones de alta velocidad.
Rectificación de lentes


Lente
En la fabricación de lentes el abrasivo está compuesto por corindón ( cristalizado) de óxido de aluminio de origen natural o por polvos de esmeril humedecidos (Óxido de aluminio con impurezas de hierro). Pueden ser necesarias dos o tres operaciones de rectificación sucesivas para la terminación de la lente. El pulido y el lapeado completan el acabado superficial.
Pulido

Para obtener un óptimo acabado de las piezas procedentes de las operaciones de rectificado se emplean máquinas pulidoras que trabajan por aplicación de la pieza a una superficie abrasiva móvil, normalmente giratoria. El material arrancado en el pulido es prácticamente nulo y apenas modifica la dimensiones del rectificado.

Lapeado
Es el proceso de acabado de una superficie por abrasión muy fina, con objeto de conseguir mucha precisión en el acabado superficial, conocida como rugosidad.

El Rectificado
El Rectificado es un procedimiento de conformación por arranque de viruta basado en la acción cortante de unos cuerpos abrasivos llamados muelas. Una muela cualquiera se compone del abrasivo propiamente dicho, en forma de granos, y de un producto aglomerante cuya misión es aglutinarlo.Tal como se ha dicho, el corte lo efectúan los granos abrasivos, cuya dureza es superior a la del material que se trabaja, y cuyas aristas de corte responden a las formas más variadas, aunque los ángulos de corte son generalmente negativos.La alta velocidad de corte desarrollada (ordinariamente muy superior a la de otras máquinas-herramientas), junto con la capacidad de arrancar virutas microscópicas, permite alcanzar precisiones y calidades superficiales imposibles de obtener por otros procedimientos. Por esta razón, el rectificado es un método de trabajo que se emplea para acabar piezas mecanizadas con anterioridad a las demasías adecuadas (torneadas, fresadas, etc.), cuando sus características mecánicas así lo aconsejan. El rectificado también resulta imprescindible para mecanizar piezas de gran dureza superficial, como es el caso de las piezas templadas.

CLASES DE RECTIFICADOS
El rectificado requiere como mínimo la conjunción de tres movimientos: el de corte, realizado por la muela; el de avance o alimentación, realizado por la pieza y el de penetración, que casi siempre lo efectúa la muela.Por otro lado, el rectificado se aplica a superficies de revolución de generatrices rectas (cilíndricas, cónicas…) o curvas y también a superficies planas.En consecuencia, las diversas variedades de rectificados dependen de la combinación armónica de los movimientos necesarios y de la naturaleza geométrica de las superficies a trabajar.A grandes rasgos, los rectificados más importantes son:

- Rectificado plano con muela frontal- Rectificado plano con muela tangencial- Rectificado cilíndrico exterior- Rectificado cilíndrico interior- Rectificado sin centros- Rectificado de perfiles
Cuando el rectificado sirve para obtener las caras de corte de una herramienta, entonces se denomina afilado y se realiza en máquinas especializadas.

1. Rectificado plano con muela frontalEn este sistema el eje de la muela es perpendicular a la superficie que debe rectificarse. Por consiguiente, la muela, que es cilíndrica, ataca la pieza por su cara frontal, mientras gira a una velocidad de corte vm determinada (movimiento de corte); al mismo tiempo avanza periódicamente en dirección axial hacia la pieza, lo que constituye el movimiento de penetración av que ocasiona la profundidad de pasada. La pieza se desplaza longitudinalmente a una velocidad vp y transversalmente con un avance at si el ancho a rectificar es mayor que el diámetro de la muela; no obstante, en algunas máquinas, estos movimientos los realiza la muela.

2. Rectificado plano con muela tangencialLa disposición básica de este procedimiento es el paralelismo existente entre el eje de la muela y la superficie a rectificar. La muela arranca la viruta trabajando por su periferia, lográndose así rectificados de mayor calidad superficial y precisión, debido al escaso contacto entre la pieza y la muela que, teóricamente, se reduce a la tangencia de una superficie plana con la cara lateral de un cilindro.La muela está animada de un movimiento de rotación sobre su eje vm al mismo tiempo que dispone de un desplazamiento vertical av al término de cada pasada completa. Por su parte, la pieza se mueve longitudinalmente para conseguir el avance o alimentación vp y también transversalmente at cuando finaliza una pasada completa, en función del ancho de la muela y de la calidad que se desea obtener.

3. Rectificado cilíndrico exteriorEste trabajo se efectúa mediante un movimiento de rotación de la muela vm que, a su vez, dispone de otro transversal que origina la profundidad de pasada at. La pieza gira sobre su eje vp y también tiene otro desplazamiento rectilíneo, aunque ahora es longitudinal, al, para que toda pieza entre en contacto con la muela. Cuando se trabaja por penetración radical (rectificado en plongeé) dicho desplazamiento al no existe. Si la pieza a rectificar es cónica en lugar de cilíndrica, los movimientos a efectuar no varían.

4. Rectificado cilíndrico interiorLos movimientos necesarios para el rectificado interior son idénticos al caso anterior. Varía únicamente la disposición de la muela, que va montada en un vástago, al aire, así como la forma de sujetar la pieza, que no debe ofrecer ningún obstáculo a la penetración de la muela.

5. Rectificado sin centrosEs un procedimiento muy original. Consta de una muela de trabajo, que gira a velocidad vm y de otra de menor diámetro, llamada muela de arrastre, que se mueve en el mismo sentido que la primera y cuyo eje está ligeramente inclinado.La pieza a rectificar se encuentra aprisionada entre el par de muelas y una regla de gran dureza, que la sostiene por su parte inferior. Dicha pieza, como consecuencia de la disposición particular de la muela de arrastre experimenta un avance longitudinal al mismo tiempo que gira sobre su eje.

6. Rectificado de perfilesEl rectificado de perfiles diversos exige la preparación previa de la muela a emplear de modo que ésta adquiera la forma que se desea obtener. Por consiguiente, la penetración de la muela sobre la pieza siempre será radial, ya sea rectilíneo o circular el perfil que se trabaje.

7. Rectificados especialesSe refieren a superficies especiales cuya rectificación suele ser problemática y exige, casi siempre, el empleo de maquinaria específica. Tal es el caso del rectificado de los filetes de una rosca, los flancos de los dientes de una rueda dentada, el perfil de una leva, etc.

RECTIFICADORA. TIPOS PRINCIPALESComo se sabe, las operaciones de rectificado se realizan en unas máquinas-herramientas llamadas Rectificadoras. La diversidad de rectificados posibles condiciona las características constructivas de las rectificadoras, de modo que, según lo dicho, se puede establecer una clasificación orientativa de los distintos modelos existentes, sin olvidar que ciertas máquinas tienen capacidad universal, es decir, pueden efectuar varios rectificados.
rectificadora plana
rectificadora frontal
de movimiento rectilíneo

rectificadora tangencial
de movimiento circular


de movimiento pendular
rectificadora cilíndrica
de exteriores


de interiores


universal

rectificadora sin centros


rectificadora de perfiles


rectificadoras especiales
de rosca, de dientes, de rueda dentada...

El esmeril es una roca muy dura usada para hacer polvo abrasivo. Está compuesta mayormente del mineral corindón (óxido de aluminio), mezclado con otras variedades como espinelas, hercinita y magnetita y también rutilo (titania). El esmeril industrial puede contener una variedad de otros minerales y compuestos sintéticos como la magnesia, mullita y sílice.

WebQuest

Una WebQuest es un tipo de actividad didáctica que consiste en una investigación guiada, con recursos principalmente procedentes de Internet, que promueve la utilización de habilidades cognitivas superiores, el trabajo cooperativo y la autonomía de los alumnos e incluye una evaluación auténtica. El antecedente de estas actividades lo constituye el uso de retos (challenging learning) en el desarrollo de ambientes de aprendizaje basados en tecnologías de la información que aplican desde los ochenta y sus discipulos.
Las WebQuest son utilizadas como recurso didáctico por los profesores, puesto que permiten el desarrollo de habilidades de manejo de información y el desarrollo de competencias relacionadas con la sociedad de la información.
Una WebQuest se construye alrededor de una tarea atractiva que provoca procesos de pensamiento superior. Se trata de hacer algo con la información. El pensamiento puede ser creativo o crítico e implicar la resolución de problemas, enunciación de juicios, análisis o síntesis. La tarea debe consistir en algo más que en contestar a simples preguntas o reproducir lo que hay en la pantalla. Idealmente, se debe corresponder con algo que en la vida normal hacen los adultos fuera de la escuela.

Una WebQuest tiene la siguiente estructura:
Introducción
Tarea
Proceso
Recursos
Evaluación
Conclusión
Autores