1. Exposición Grupo#2
Integrantes: Santiago Jiménez
José córdoba
Freddy Bravo
Materia: Procesos de
manufactura
Tema: Engranajes y caja de
velocidades

2. Engranajes
• Se denomina
engranaje o
ruedas
dentadas al
mecanismo
utilizado para
transmitir
potencia de un
componente a
otro dentro de
una máquina.

3. Utilidad
• Permite transmitir un
movimiento giratorio
entre dos ejes.
• Los ejes pueden ser
paralelos,
coincidentes o
cruzados.
• Puede modificar las
características de
velocidad y sentido de
giro.

4. Diferentes partes de los engranajes y de los
dientes
Circunferencia primitiva: es aquella en que teóricamente ruedan las ruedas y
sobre 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 primitiva
entre los ejes de simetría de dos dientes consecutivos.
Cabeza del diente es la parte de éste comprendida entre las circunferencias
primitiva y de cabeza.
Pie del diente: es la parte de éste comprendida entre las circunferencias
primitiva y de pie.
Altura de cabeza, de pie y total: son las longitudes medidas sobre los ejes
de 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 la
circunferencia primitiva.

5. Para recordar
Si a un engranaje
pequeño se le encaja
uno grande, el resultado
será disminución en la
velocidad de giro del
sistema.
Al conectar un
engranaje grande a
uno pequeño, se
produce un aumento
en la velocidad de giro
del sistema.

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. Engranajes de
dientes 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. Engranajes de
dientes
helicoidales
Características: Se
caracterizan por sus dientes
inclinados respecto de su eje.
Puede engranar varios
dientes a la vez. Menos
probabilidades de rotura,
menos ruidos y vibraciones.
Aplicaciones: Idóneos para
transmitir mucha potencia y
funcionan a grandes nº de
revoluciones.
Los podemos encontrar en
trenes de engranajes,
cadenas cinemáticas de
máquinas, cajas de cambio
etc.

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. Engranajes
epicicloidales
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. Engranajes
cónicos rectos
Características: Efectúan la
transmisión de movimiento de
ejes que se cortan en un mismo
plano
Son utilizados para efectuar
reducción de velocidad con ejes
en 90 . Estos engranajes generan
más ruido que los engranajes
cónicos helicoidales.
Aplicaciones: Se utilizan en
transmisiones antiguas y lentas.
En la actualidad se utilizan muy
poco.

12. Engranajes
cónicos
helicoidales
Características :Están
formados por un piñón
reductor de pocos dientes y
una rueda de muchos dientes.
Es muy adecuado para las
carrocerías de tipo bajo,
ganando así mucha
estabilidad el vehículo. Es
silencioso, se utilizan para
reducir la velocidad en
un eje de 90 .
Aplicaciones :Se suele
utilizar en taladradoras.

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. Hipoide
Características: Un engranaje
hipoide es un grupo de engranajes
cónicos helicoidales formados por
un piñón reductor de pocos dientes
y una rueda de muchos dientes.
Mayor robustez en la transmisión.
Aplicaciones: Tiene la ventaja
de ser muy adecuado para las
carrocerías de tipo bajo.
Se utilizan en maquinas industriales
y embarcaciones, donde es
necesario que los ejes no estén al
mismo nivel por cuestiones de
espacio

15. Engranaje
helicoidal
Características :Se
utilizan para reducir la
velocidad en un eje de
90 .
Puede considerárseles
como engranajes sinfín
no envolventes .Limita
la capacidad de
transmisión de carga
para este tipo de
engranes. Es
silencioso
Aplicaciones: Se
mecanizan en
fresadoras especiales

16. Campo de aplicación de los engranajes
Existe una gran variedad de formas y tamaños de engranajes, desde
los más pequeños usados en relojería e instrumentos científicos (se
alcanza el módulo 0,05) a los de grandes dimensiones, empleados, por
ejemplo, en las reducciones de velocidad de las turbinas de vapor de
los buques, en el accionamiento de los hornos y molinos de las fábricas
de 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 buques
de todas clases, aviones, en la industria siderúrgica: laminadores,
transportadores, etc.,

17. Transmisión por engranajes
Una transmisión por engranajes está formada por el acoplamiento de
dos ruedas dentadas, una motriz y otra conducida, que, al introducir
los dientes de una en los huecos de la contraria y producirse el giro
de la rueda motora, arrastra a la conducida diente a diente.
A la mayor se le llama corona y a la menor piñón

18. Estos mecanismos presentan numerosas ventajas respecto a las correas y
poleas, aunque también algunos inconvenientes.

19. Cálculo de las transmisiones por
engranaje
Cuando A da una vuelta completa, sus 15 dientes pasan el punto X del
diagrama. Como los engranajes se engranan (y no se pueden desprender), 15
dientes del engranaje arrastrado también pasan el punto X. Por tanto, por cada
vuelta completa del engranaje motriz, el engranaje arrastrado solamente girará
un cuarto de vuelta.
Ahora bien, como el engranaje arrastrado solamente gira un cuarto de vuelta por
cada vuelta completa del engranaje motriz, el engranaje arrastrado solamente
girará aun cuarto de la velocidad del engranaje motriz.

20. Para calcular la relación de transmisión de un tren
de engranaje simple, usa la siguiente ecuación:
Relación de transmisión :
Número de dientes del engranaje arrastrado/ Número de dientes del
engranaje motriz
Para el ejemplo anterior:
Relación de transmisión : 60/15 = 4/1 4:1
La relación entre las velocidades de giro de las ruedas depende del nº
de dientes de cada una y se expresa mediante las siguientes
ecuaciones:
V1 n1 = V2 n2
V1/V2 = n2/n1

21. Ejercicio:
Una transmisión por engranajes está accionada por un motor que gira
a 3.000 rpm, tiene 25 dientes la rueda motriz y se desea que el árbol
transportado gire a 30 rpm. Calcular el número de dientes que debe
tener la rueda conducida.

22. Transmisión por engranajes compuesto
En el diagrama puede verse el tren de engranajes compuesto. Se observa que se
usan 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 cuarto
de una vuelta. Ahora bien, como el engranaje C está sujeto al mismo eje que el
engranaje B, también da un cuarto de vuelta. Por tanto, el engranaje D solamente
girará 1/4 de 1/4 de una vuelta, es decir, 1/16 de una vuelta. Por tanto, la relación de
transmisión de este tren de engranajes compuesto es de 16: 1.

23. Cálculo de la relación de transmisión de engranajes
compuesto.
Para calcular la relación de transmisión de un tren de engranajes
compuesto, 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 16:1
La relación entre las velocidades de giro de las ruedas motriz (A) y
conducida (D) depende del nº de dientes de los engranajes del sistema y se
expresa mediante la siguiente ecuación:
nA/nD = (ZB ZD)/ (ZA ZC)

24. Un tren de engranajes está formado por tres engranajes de forma
consecutiva. El primero tiene 90 dientes; el segundo, 274 dientes, y el
tercero, 180 dientes.
Si el primero gira a 400 r.p.m. ¿cuál será la velocidad de giro del
tercero?

25. Caja de cambios o Caja de velocidades
Es el elemento encargado de obtener en las ruedas el par motor
suficiente para poner en movimiento el vehículo desde parado, y
una vez en marcha obtener un par suficiente en ellas para vencer
las resistencias al avance, fundamentalmente las derivadas del perfil
aerodinámico, de rozamiento con la rodadura y de pendiente en
ascenso.
Fundamento
El motor de combustión interna alternativo, al revés de lo que
ocurre con la máquina de vapor o el motor eléctrico, necesita un
régimen de giro suficiente (entre un 30% y un 40% de las rpm
máximas) para proporcionar la capacidad de iniciar el movimiento
del vehículo y mantenerlo luego.
Esto se logra mediante las diferentes relaciones de
desmultiplicación obtenidas en el cambio, más la del grupo de
salida en el diferencial. El sistema de transmisión proporciona las
diferentes relaciones de engranes o engranajes, de tal forma que la
misma velocidad de giro del cigüeñal puede convertirse en distintas
velocidades de giro en las ruedas.

26. Constitución de la caja de cambios
Palanca de cambios de un automóvil

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. Los tipos de cajas de cambios
Hoy 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. La caja de cambios automática
La caja de cambios automática es capaz de cambiar las marchas de forma
autónoma y progresiva. La caja de cambios automática se compone de un
conversor de par, trenes epicicloidales, embragues multidiscos, un
selector de marchas y una bomba de aceite que favorece la lubricación del
mecanismo de la caja. Así, gestiona el arranque del vehículo, la selección y
el cambio de marchas durante la conducción. Esta solución se utiliza en
vehículos de alta gama en razón de la autonomía y el confort que
proporciona.
Ventajas:
- Capacidad de cambiar de marcha bajo carga
- Selección automática de las marchas que mejor se adaptan en cada
momento
Inconvenientes:
- Coste elevado
- Menor rendimiento (92% a 96%)

30. Gracias por su Atención
FIN