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Grupo de Diseño Mecánico



Sobre el tema de engranajes

Iñigo
Ingenieria industrial universidad de n...
Escrito por Iñigo Alonso
el 19/05/2009 | Nivel Avanzado

Me parece una estupenda idea. Yo estoy realizando un programa de cálculo de engranajes y he utilizado alguno de los documentos publicados. En cualquier caso, tengo alguna duda y este foro puede ser una manera de poner conocimientos en común.
Un saludo

Martin Figueroa
Santa Ana, El Salvador
Escrito por Martin Figueroa
el 22/05/2009 | Nivel Avanzado

Buena idea, yo tambien me agrego al estudio del diseño de engranajes,pues hace poco quise elaborar un engranaje con medidas originales, como si lo fuera a tallar en una maquina y me ha sido un poco dificil,pues aun tengo dudas con el diseño del perfil por la evolvente.

Me gusta este tema hasta luego

Escrito por Miguel Graña De La Peña
el 22/05/2009 | Nivel Avanzado

Hola , yo tambien me apunto estoy desarrollando un transportador metalico de cadena de grandes dimensiones y aunque tengo las coronas tensor y motriz muy estandarizadados me gustaria darles algun repasillo ok por los apuntes de gonzalo q me sirvieron mucho sobre este tema
saludos a todos

Edo Acevedo Castro
Dibujo técnico industrial inacap
Escrito por Edo Acevedo Castro
el 28/05/2009 | Nivel Avanzado

Señores: excelente idea, yo trabajo diseñando componentes para maquinas mineras, he realizado y modificado cajas de transmisión y me encuentro a menudo con este tema, he tenido que diseñar piñones y coronas y como es poca la información practica que se puede encontrar tube que hacerme planillas exel para poder calcular ruedas dentadas son planillas para calcular dimensiones de engranes, módulos, fuerzas y también sirven para copiar engranes aunque siempre me encuentro con sorpresas por ejemplo el otro día realicé un levantamiento de una caja de transmisión y la distancia entre centros no me daba por calculo, los fabricantes habían reducido el Ø exterior de las ruedas dentadas ( ¿ ....? ) Me gustaría aprender a trazar el perfil del diente y así diseñar mis propios módulos ya que ahora diseño engranes con módulos comerciales. Saludos a todos

Juan Hidalgo
Master en ingenieria mecanica uw-milwa...
Escrito por Juan Hidalgo
el 29/05/2009 | Nivel Avanzado

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Hola amigos del grupo, la idea de formar un foro sobre engranajes es fantástica ya que seguramente todos los que nos dedicamos a la ing. Mecánica hemos tenido que lidiar con ellos. Me gustaría comenzar planteando una pregunta.

Aquí va un poco de historia para que entiendan por donde viene la cosa.

Se trata de una caja de engranajes de tipo herring-bone (con 2 hélices opuestas en la misma rueda) que sirve para elevar la velocidad de de 800 rpm a 4300 rmp, la potencia máxima transmitida es ~5000Hp. La caja rota en ambas direcciones durante la operación y como el motor que la acciona sirve a la vez de freno el torque es independiente de la dirección de rotación. Debido a este modo de operación los cojinetes del piñón de salida fallan en forma regular (1 vez cada 2 años). Una de las soluciones que se podrían implementar es cambiar el tipo de cojinetes por uno más estable pero he aquí el problema.

Si cambiamos los cojinetes de cilíndricos a elípticos entonces el piñón va a podes moverse alargando la distancia entre centros. El cambio entre centro seria ~10% de la altura del diente.

La pregunta es cuanto puedo cambiar la distancia entre centros antes de que sea perjudicial para los dientes del engranajes? La otra pregunta es que otras consecuencias, ruido, temperatura, etc. Puede tener este cambio?

Bien amigos desde ya muchas gracias y espero no abusar de sus conocimientos, Saludos cordiales Juan

Martin Figueroa
Santa Ana, El Salvador
Escrito por Martin Figueroa
el 01/06/2009 | Nivel Avanzado

Saludos Juan, me gustaria ayudar, en ese caso tambien me gustaria ver el mecanismo y que elementos lo rodean para adaptarle algun complemento si se puede.

Hasta luego


Alexander Lopez A
Ing.mecanica fiis - u.n.i
Escrito por Alexander Lopez A
el 03/06/2009 | Nivel Avanzado

Saludos, amigos me gustaria ayudar tambien, me dedico a la fabricacion de engranajes(cilindricos rectos,cilindricos helicoidales, conicos, coronas, si fin de potencia) por generado continuo, bueno quiero aprender sobre el generado de engranajes de hipo helicoidales y tambien estoy en busca de una generadora que lo pueda realizar me recomendaron una marca gleason ustedes que opinan. GRACIAS

ATTE

ALEXANDER

Juan Hidalgo
Master en ingenieria mecanica uw-milwa...
Escrito por Juan Hidalgo
el 04/06/2009 | Nivel Avanzado

Martín, no estoy seguro de entender tu pregunta pero me parece que me preguntas como se configura el sistema completo. Aquí va una descripción: este sistema se usa para balancear grandes turbinas y generadores por lo que la "carga" que tiene que mover es variable dependiendo de los equipos que se este balanceando, cuando digo carga me refiero al momento de inercia de la maquina arrastrada (alta velocidad), las cargas van desde 120Kg-m2 hasta 10000Kg-m2. En el lado de baja velocidad esta instalado un motor de corriente continua de muy poca inercia ~100 Kg-m2.

La conflagración de la caja de transmisión es bastante simple, es solo un par de engranajes, una rueda (diámetro de 1500mm) y un piñón (diámetro de 280mm). La altura de los dientes es ~10mm y el ángulo de la helice es 30grados.

El cojinete que falla es el de alta velocidad, el tipo de falla es por exceso de temperatura. Como explique antes una de las soluciones es cambiar el tipo de cojinete por uno que opere mas frío pero esto incrementaría la distancia entre centros aprox 10%-15% de la altura del diente (el diente mide unos 10mm).

Mi primera impresión es que no debería haber problemas al incrementar la distancia entre centros pero como no domino el tema de engranajes preferí recurrir a ustedes.

Espero esto agregue luz al problema.

Saludos cordiales.

Ricardo Andres Arias Rendon
Ingenieria mecanica universidad autono...
Escrito por Ricardo Andres Arias Rendon
el 04/06/2009 | Nivel Avanzado

Hola a todos

Creo que la distancia entre centros si influye ya que se deberian modificar los diametros de los engranajes, esto implica modificar o el perfil del diente o el numero de dientes o el modulo para poder transmitir eficientemente la fuerza.

Ricardo

Edo Acevedo Castro
Dibujo técnico industrial inacap
Escrito por Edo Acevedo Castro
el 05/06/2009 | Nivel Avanzado

Según la formula c=m*(z1+z2)/2) donde

c: distancia entre centros
m: modulo
z1 y z2 : nº de dientes

nos dice que si tu modificas la distancia entre centros, tendrías que modificar el nºdientes, y también el módulo y el módulo está relacionado con la forma del diente y por lo tanto a su resistencia y tambíen la velocidad, un libro muy bueno que yo siempre consulto es "máquinas puntuario" autor N Larburu y en las páginas 322 y 554 puedes aclarar algunas dudas.

Tienes que tomar en cuentas que puedes perder o ganar al modificar (resistencia, espacio, torque, velocidad)

Carlos Carlos
Lima, Perú
Escrito por Carlos Carlos
el 08/06/2009 | Nivel Avanzado

Si la causa del problema es el exceso de temperatura, entonces seria logico tratar de eliminar dicha causa..... Por ejemplo, tal vez, mejorar el sistema de lubricacion del cojinete.

saludos

Alberto Guevara Zelaya
Profesional tecnico en mecanica de pro...
Escrito por Alberto Guevara Zelaya
el 10/06/2009 | Nivel Avanzado

Hola a todos, tambien interesado por este tema y para aportar en lo siguiente Juan, si varia la longitud entre centros de la ruedas dentadas, tambien es necesario incrementar el numeros de dientes de las ruedas, para asi poder compensar la "nueva longitud entre centros", en este caso si se podria hacer.

Segun los datos que me das, el modulo debe ser 4,5 y la longitud entre centros aprox. 880 mm, considerando un Z1 330 y Z2 60. Ahora tenemos que la relacion de transmision es de 1 a 5.5.

Bien con esto se calcula un 10 % que aumenta su longitud entre centros a 968 mm. Y calclumos que para Z1 sera 350 y Z2 80, teniendo una longitud entre centros de 967. 5 mm.

Que se consigue mantener lo mas proximo la relacion de transmision, aunque en este caso es un variador de velocidad.

Espero ayudar en algo con esto, pero si me das el paso circular y el numero de dientes de las ruedas, se puede sacar los calculos con exactitud.

Saludos alberto.

Juan Hidalgo
Master en ingenieria mecanica uw-milwa...
Escrito por Juan Hidalgo
el 11/06/2009 | Nivel Avanzado

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Hola a todos

Desde ya gracias por los aportes que han hecho, me han sido bastante útiles. Retomando la discusión creo que no he planteado el problema en forma correcta, lo que necesito saber es cual es la tolerancia en la distancia entre centro, digamos que pasaría si en lugar de los actuales 914. 4 mm (36”) entre centros esta distancia se incrementa a 915~915. 5 mm conservando los mismos engranajes?.

Por lo que calculé el paso diametral es 6” o sea un modulo de 4. 23mm esto equivale a una altura total del diente de 9. 13 mm. Como el cambio en la distancia entre centros es aproximadamente entre 5% a 10% de la altura del diente es que supongo que puedo tener problema y es esto lo que quiero anticipar.

El problema de temperatura en los cojinetes es el problema raíz y es lo que realmente necesito solucionar. Como planteo Carlos una solución es cambiar el sistema de lubricación, esto lo he explorado y no da buenos resultados. La otra solución posible es cambiar el tipo de cojinetes a uno con 3 lobes (por razones de estabilidad y temperatura). Esta solución implica alargar la distancia entre centros en ~0. 5 mm por la configuración del nuevo cojinete y es lo que motiva la discusión de más arriba.

Desde ya muchas gracias a todos

Carlos Carlos
Lima, Perú
Escrito por Carlos Carlos
el 15/06/2009 | Nivel Avanzado

Me parece que es prematuro cambiar los cojinetes, primero se debe conocer la causa del calentamiento del cojinete para poder solucionar el problema, es que el cambio de cojinete no implica la solucion del exceso de calentamiento. Si cambias ahora los cojinetes, nada te asegura que dentro de cierto tiempo nuevamente tendras el mismo problema, cierto?

1- una de las causas podria ser que el cojinete instalado no es el adecuado.

2- en caso de que fuera el adecuado, entonces el calentamiento excesivo puede surgir, posiblemente, debido al desbalance de la rueda dentada (por desgaste u otras causas). Segun tengo entendido en los engranajes del tipo Herring-bone las fuerzas axiales se compensan, pero en caso de algun desbalance surgirian fuerzas axiales que podrian sobrecargar a los cojinetes.

3- pero es obvio que donde hay excesivo calentamiento hay rozamiento excesivo ))) insisto en mejorar la lubricacion (cambio del tipo de lubricante o mejora del sistema de lubricacion).

de otro lado me inclino más por hacer primero un estudio del regimen de temperatura que soportan los cojinetes y despues tomar alguna decision.

saludos

Carlos Carlos
Lima, Perú
Escrito por Carlos Carlos
el 17/06/2009 | Nivel Avanzado

- otra de las causas del calentamiento excesivo del cojinete puede ser la alteración de la alineacion de ejes...

bueno, juan, si, a pesar de todo, te decides a cambiar el cojinete, puedes examinar la viabilidad de montar un cojinete de agujas (cabe recordar que sus dimensiones son menores que de los cojinetes de rodillos cilindricos y soportan cargas radiales mayores).

saludos.

Cristian Cifuentes Cifuentes
Pedagogía en educación técnico profesi...
Escrito por Cristian Cifuentes Cifuentes
el 18/06/2009 | Nivel Avanzado

Juan, me parece que carlos tiene razón al darle mayor importancia a la lubricación, quizás una grasa grafitada sea lo más recomendable. La tolerancia mayor, producto de el aumento de distancia entre centros es benéfica para evitar el exceso de roce ya que la geometría del engranaje hace que haya un contacto permanente en el engrane. En cuanto a un eventual cambio de cojinetes, evalúa la posibilidad de cambiar a uno de rodillos, el de agujas va a calentarse más.
saludos.

Carlos Carlos
Lima, Perú
Escrito por Carlos Carlos
el 19/06/2009 | Nivel Avanzado

En este enlace se puede obtener informacion de como seleccionar adecuadamente los cojinetes.

https://www.skf.com/portal/skf/home/products? Lang=es&maincatalogue=1&newlink=1_0_21

Juan Hidalgo
Master en ingenieria mecanica uw-milwa...
Escrito por Juan Hidalgo
el 19/06/2009 | Nivel Avanzado

Hola a todas, gracias por su colaboración

Carlos y Cristian en relación a cambiar los cojinetes y la lubricación este es el problema, la caja de engranajes actualmente opera con cojinetes cilíndricos y utiliza el mismo aceite de lubricación que las ruedas de engranaje (mobile gear ISO 68) consultando con la gente de Mobile me recomendaron no cambiar el tipo de aceite ya que perjudicaría a los dientes de los engranajes. La opción de utilizar cojinetes de bolas, rodillos o aguja no la veo posible por la configuración del eje (no se pueden montar sin modificar el eje) por lo que en principio la he descartado.

Una de las cosas que he podido medir es la alineación del piñón respecto de la rueda cuando la caja esta en operación (utilizando sensores de proximidad como los que miden vibraciones) lo que he descubierto es que el piñón se desalinea a izquierda o a derecha según el sentido de rotación de la caja, esto supongo es el origen del calentamiento de los cojinetes de aceite por aumento de carga. La desalineación es del orden de 0. 1 mm/m. Como el rotor que arrastra la caja de engranajes está conectado a la misma mediante una junta cardánica que permite la desalineación del rotor sin transferirla al piñón creo que el origen de la desalineación está en la misma malla de los engranajes o en como están montados. ¿Qué les parece esto? De ser así ¿Cómo puedo verificar el correcto engrane de los dientes?

Una vez más gracias a todos

Carlos Carlos
Lima, Perú
Escrito por Carlos Carlos
el 22/06/2009 | Nivel Avanzado

Aqui hay un enlace sobre el aceite mobilgear ISO 68..... Lee atentamente el apartado APLICACIONES......

este tipo de aceite tambien se utiliza para la lubricacion de cojinetes que operan a bajas revoluciones (no estoy seguro que

https://densalubricantes. Com/mobil/gear600. Htm

Carlos Carlos
Lima, Perú
Escrito por Carlos Carlos
el 22/06/2009 | Nivel Avanzado

4. 800 rpm, como en tu caso, se considere velocidad baja).