1. Introducción 2. Cinemática de los engranajes cilíndricos de dentado recto

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1 ÍNDICE 1. Introducción Transmisiones mecánicas Transmisiones por engranajes Transmisiones por engranajes cilíndricos Transmisiones por engranajes cónicos Transmisiones por engranajes cónicos desplazados Transmisiones por tornillo sin fin Transmisión cruzada con ruedas cilíndricas helicoidales Objeto de este libro Cinemática de los engranajes cilíndricos de dentado recto El perfil de evolvente Transmisión paralela por perfiles de evolvente Circunferencia primitiva de referencia. Ángulo de presión de referencia. Paso diametral. Módulo Distancia entre ejes de funcionamiento Cremallera. Dentado plano Generación efectiva de los flancos de los dientes Planteamiento Consideraciones previas Generación de un perfil de evolvente como envolvente de las infinitas posiciones de un perfil de cremallera Perfil de referencia Dentaduras desplazadas... 39

2 [Diseño y cálculo de transmisiones por engranajes.] 2.9. Penetración. Número limite de dientes por penetración Cálculo del espesor del diente Espesor cordal para K dientes Condiciones para que sea nula la holgura circunferencial entre los perfiles nominales de los dientes de un engranaje lntroducción Engranajes a cero Engranajes en v Longitud de acercamiento. Longitud de alejamiento. Longitud de engrane Grado de recubrimiento o coeficiente de engrane Deslizamiento entre los flancos Velocidades de rodadura. Deslizamiento especifico Utilización de dentaduras desplazadas para equilibrar los deslizamientos específicos máximos entre piñón y rueda Cinemática de los engranajes cilíndricos de dentado oblicuo El Helicoide desarrollable. Generación Relaciones angulares Perfil frontal. Perfil normal Normalización Espesor cordal para K dientes Número límite de dientes por penetración Coeficiente de engrane o grado de recubrimiento Engranajes V Selección de los valores de los factores de desplazamiento Esfuerzos Longitud total del contacto Transmisión entre ejes que se cruzan por medio de ruedas cilíndrico-helicoidales Introducción Velocidad de deslizamiento Relación entre los módulos de los dentados de las ruedas Relación de velocidad Contacto entre los flancos de las ruedas cilíndrlco-helicoidales en una transmisión entre ejes cruzados Anchura útil de las ruedas [6]

3 [Índice.] 5. Fabricación del dentado de ruedas cilíndricas El tallado de dentaduras Talla por fresa de forma Talla por fresa de disco o fresa de módulo Tallado de las ruedas de dentado helicoidal Talla por fresa frontal Talla por generación lntroducción Talla por útil cremallera Máquinas Maag Máquinas Sunderland-Rollet Talla por útil piñón Talla por fresa madre Rectificado de ruedas cilíndricas Rectificación por generación Máquinas de rectificar con parejas de muelas Máquinas de rectificar con muela de disco bicónico Rectificación por muela de forma Afeitado de ruedas cilíndricas Resumen de los distintos procedimientos de fabricación del dentado de ruedas cilíndricas Introducción al calculo de un engranaje cilíndrico Posibles causas de fallo de un engranaje como introducción al cálculo del mismo Planteamiento Fallos por rotura del diente Fallos por deterioro superficial de los flancos Presentación del proceso de cálculo de un engranaje cilíndrico Cálculo de la presión superficial nominal en los flancos Distribuclón de tensiones en un plano seminfinito sometido a carga Distribución de tensiones en cilindros sometidos a carga Presión superflcial en los flancos de los dientes de un engranaje lntroducción Esfuerzo normal [7]

4 [Diseño y cálculo de transmisiones por engranajes.] Radio de cilindro equivalente Longitud efectiva del contacto Presión nomlnal de Hertz Factor de simple contacto Cálculo de la tensión nominal en el talón del diente Introducción Puntos de engrane decisivos para el cálculo de la tensión en el talón del diente Tensión nominal en el talón del diente para dentado recto Introducción Cálculo de la tensión nominal en el talón del diente para carga aplicada en el extremo del segmento de carga compartida Cálculo de la tensión nominal en el talón del diente para carga aplicada en cabeza Conclusión Tensión nominal en el talón del diente para dentado oblicuo Sistemas de precisión iso para engranajes Planteamiento Definiciones Desviación de hélice Desviación de paro Desviación de perfil Estructura del sistema de precisión ISO Rango de los parametros Reglas de redondeo Fórmulas correspondientes al grado de precisión Diferencia para la distancia entre ejes y tolerancias para la posición de ejes para cajas de engranaje lntroducción Diferencias para la distancia entre ejes Tolerancias para la posición de los ejes Diferencias y tolerancias de espesor de diente Juego entre flancos Juego entre flancos debido a la diferencia de espesor [8]

5 [Índice.] Modificacion del juego entre flancos debido a la diferencia de distancia entre ejes Ejemplo de aplicación Datos Desviación total de helice Dlferencias de espesor Diferencias de distancia entre ejes Tolerancias para la inclinación y desviación de los ejes Juego entre dientes debido a las diferencias de espesor Juego entre dientes considerando las diferencias de espesor y las diferencias de distancia entre ejes Medida de distancia entre k dientes,m k Factores de influencia para el cálculo de las solicitaciones de funcionamiento lntroducción Factor de aplicación K A Factordlnámlco K V Factor de distribución longitudinal de la carga aplicable a la tensión de Hertz, K Hb Planteamiento Cálculo del error de distorsión F by Introducción Error de distorsión por fabricación y montaje, f ma Error de distorsión por deformación bajo carga, f sh Reducción del error de distorsión por rodaje, Y b Factor de distribución longitudinal de la carga aplicada a la tensión en el talón del diente, K Fb Factores de distribución transversal de la carga, K Ha, K Fa Planteamiento Desviación de paso de base normal, f pnb Reducción por rodaje de error de paso de base Y a Cálculo de la seguridad del engranaje ante el fallo por fatiga Introducción Materiales utilizados en la fabricación de engranajes La elección del material [9]

6 [Diseño y cálculo de transmisiones por engranajes.] Fundición gris fundición nodular, fundición maleable Fundición gris Fundición nodular Fundición maleable Aceros al carbono y aceros aleados Aceros al carbono Aceros aleados Influencia de los elementos de aleación Tratamientos térmicos Aceros de uso general Aceros de cementación y nitruración Aceros de bonificación Tratamiento térmico de los engranajes Introducción al tratamiento térmico de los engranajes Tratamiento térmico completo Cementación Nitruración Temple superficial a la llama o por inducción Valores límite admisibles de calculo para la presión superficial en los flancos, s HP, y para la tensión en el talón del diente, s FP Valores de resistencia a la fatiga superficial en los flancos, a s H lím, a la tensión de flexión en el talón del diente, s F lím Cálculo del límite admisible para la presión de cálculo en los flancos, s HP Planteamiento Factor de duración. Z N Factores de influencia debidos a la pelicula de lubricante Factor de relación de durezas, Z w Factor de dimensión, Z X Cálculo del límite admisible para la tensión de cálculo en el talón del diente, s FP Planteamiento Factor de duración, Y NT Factor de sensibilidad relativa a la entalladura, Y drelt Factor de rugosidad relativa, Y RrelT Factor de dimensión Y X Fiabilidad. Factor de fiabilidad [10]

7 [Índice.] 12. Cálculo simplificado del engranaje frente al fallo por fatiga Preámbulo Cálculo simplificado del engranaje frente al fallo por fatiga superficial Planteamiento Factor de servicio K B Factor dependiente de la geometría, C Factor dependiente de la velocidad, C Factor volumen de ejecución del piñón, C Factor de distribución longitudinal de carga, K Hb Factor de distribución transversal de carga, K Ha Factor dependiente del material, C Factor de efectos varios, C Proceso de selección del material y de cálculo de las dimensiones del engranaje desde el punto de vista del fallo por fatiga superficial Introducción Dimensiones máximas para el piñón Selección del material Proceso de diseño del engranaje Cálculo simplificado del engranaje frente al fallo por fatiga en el talón del diente Planteamiento Factor dependiente de la geometría, C B Factor dependiente de la velocidad, C B3 = 1/K V Factor dependiente delfactor de cabeza, C B4 = 1/Y FS Factor dependiente de la anchura y de los factores de distribución de carga, C B5 = b/ K Hb K Ha Factor dependiente del material, C B Factor de electos varios, C B Factor de servicio frente al fallo por rotura por fatiga en el talón del diente Conclusión La lubricación de los engranajes lntroducción Principales tipos de lubricantes para los engranajes Introducción Aceites sin aditivos EP [11]

8 [Diseño y cálculo de transmisiones por engranajes.] Aceites inhibidos R y O Aceites que poseen propiedades reforzadas de untuosidad Aceites minerales conteniendo jabón de plomo sin aditivo azufrado Aceites de extrema presión, EP Lubricantes sintéticos Aceites de engranajes con base de éteres de poliglicol Aceites de engranajes con base de ésteres Aceites de engranajes con base de hidrocarburos de síntesis Aceites de engranajes semi-sintéticos Aceites multigrado para engranajes Lubricantes para engranajes que contienen lubricante sólido Lubricantes para engranajes abiertos Principales clasificaciones para lubricantes para engranaje Introducción Clasificaciones de viscosidad Clasificaciones de servicio y especificaciones Funciones a cumplir por los lubricantes para engranajes Métodos de lubricación Lubricación de los engranajes bajo cárter Lubricación por barbotaje Lubricación por inyección Lubricación de engranajes abiertos Orientaciones clásicas para la elección de un lubricante para engranajes Método de cálculo United Recomendaciones AGMA para la lubricación de engranajes Teoría de la lubricación elasto-hidrodinámica (EHD) Antecedentes. Lubricación hidrodinámica Resultados del problema EHD presentados por Dowson y Higginson Aplicación de la teoría EHD para la lubricación de los engranajes lnfluencia de los lubricantes en el deterioro de los flancos por desgaste. Teoría EHD rugosa Distintos aparatos de ensayo utilizados en el estudio de la lubricación de engranajes Cálculo de la seguridad de los engranajes al fallo por gripado [12]

9 [Índice.] Introducción Representación de los diferentes parámetros implicados en el cálculo Cálculo del flash de temperatura en la cabeza del piñón q fla E Cálculo del valor medio del flash o relámpogo de temperatura sufrido por la película, q fla int Cálculo de la temperatura de los flancos Cálculo de la temperatura integrai Cálculo del límite del gripado para la temperatura de la película de lubricante, q int Cálculo de la seguridod del engranaje frente al fallo por gripado [13]