El objetivo de un Tren de Engranajes en las máquinas herramientas, es transmitir movimiento de un eje a otro por medio de engranajes para cumplir con una relación de velocidad entre estos.
El Tren de Engranajes se usa en el torno para realizar roscas.
En la fresadora tiene más aplicaciones por ejemplo: la división diferencial, divisiones lineales (cremalleras), fresados de trayectoria circular, ranuras helicoidales y fresados espirales.
El Tren de Engranajes debe cumplir con una fórmula:
Donde:
NA es la Velocidad de rotación del eje A.
NB es la Velocidad de rotación del eje B.
ZB es el número de dientes del engranaje del eje B.
ZA es el número de dientes del engranaje del eje A.
Veamos un Ejemplo.
Encontrar las ruedas dentadas para establecer el tren de engranajes y su disposición con el fin de transmitir el movimiento de un eje A que gira a 500 RPM a el eje B que debe girar a 200 RPM.
Datos conocidos:
NA = 500 RPM
NB = 200 RPM
Entonces, aplicando la fórmula:
Si se simplifica al máximo la expresión se tiene:
500/200 = 5/2
Esta es la solución.
Ampliando las posibilidades…
En el juego de engranajes a disposición en la máquina, bien sea el torno o la fresadora, hay diversos tamaños y por tanto número de dientes.
Entonces, con la fracción obtenida 5/2 se debe amplificar multiplicando por el mismo valor tanto en el numerador como en el denominador hasta encontrar valores de engranajes que coincidan con los del juego de la máquina.
Suponiendo que el juego de engranajes contiene valores múltiplos de 5.
Entonces resulta fácil multiplicar la fracción 5/2 por 10 tanto en el numerador como en el denominador así:
El valor ZB = 50 es la rueda dentada que tiene 50 dientes y se ubica en el eje B.
El valor ZA = 20 es la rueda dentada que tiene 20 dientes y se ubica en el eje A.
Por lo tanto se cumple con la relación de transmisión:
Al engranaje que transmite el movimiento principal se le denomina Engranaje Conductor, que en este caso es ZA que corresponde al Eje A y el engranaje que recibe el movimiento de A, o sea el engranaje B se le denomina Engranaje Conducido y corresponde al engranaje B.
Si se tuviese que intercalar una rueda dentada (C) entre el Engranaje Conductor (A) y el engranaje conducido (B), la relación de conducción NA / NB = ZB / ZA no se afecta.
A la rueda dentada C se la conoce también como engranaje o rueda o parásita.
Tipos de Trenes de Engranajes
Este concepto hace referencia a la cantidad de engranajes conductores y conducidos y se tienen en cuenta dos aspectos: la complejidad de la relación y la cantidad de engranajes que se tienen a disposición en la máquina.
Así las cosas, la relación ZA / ZB se puede descomponer en varios factores, así:
O también:
Ejemplo:
Si se multiplica por 10 en el numerador y en el denominador se tiene:
Si se descompone el numerador en 80 X 40 X 2 y el denominador y 35 X 20 X 1 y si finalmente se multiplica 2 y 1 por 30, entonces:
Con esto se cumple la relación de transmisión:
Y además se obtiene con esto un tren de engranajes compuesto de seis elementos: tres engranajes conductores y tres engranajes conducidos.
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Cómo armar un Tren de Engranajes
Para esto hay que tener en cuenta los siguientes puntos:
- Verificar que eje es el conductor y por tanto que eje es el conducido.
- Con el punto anterior ahora se identifican los engranajes conductores y los engranajes conducidos.
- Los engranajes conductores pueden ubicarse en cualquier posición siempre y cuando conserven su estado de conductores y de igual forma con los engranajes conducidos.
- Los engranajes intermediarios o parásitos no alteran la relación pero si alteran el sentido de giro final.
- Si el número de ejes del tren de engranajes es impar, el sentido de giro del eje conducido será igual al sentido de giro del eje conductor.
- Si el número de ejes del tren de engranajes es par, el sentido de giro del eje conducido será en sentido contario al sentido de giro del eje conductor.
Amig@s, he llegado al final de este artículo, espero que no se me haya escapado nada de información importante acerca del Cálculo de un Tren de Engranajes.
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