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Universidad de Oriente
Ncleo de Anzotegui
Extensin Regin Centro Sur
Escuela de Ingeniera y Ciencias Aplicadas
Departamento de Sistemas Industriales
Ctedra: Fundamento de Diseo Mecnico
Levas, Engranajes y
Tornillos Sinfn
Profesor: Gaetano Sterlacci Bachilleres:
Cepeda, Daibelis C.I.: 23.546.200
Romero, Daniel C.I.: 21.327.352
Salazar, Edgar C.I.: 21.041.819
Anaco, Agosto 2014
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INTRODUCCIN
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Levas Tipos y Aplicaciones
En ingeniera mecnica, una leva es un elemento mecnico que est sujeto
a un eje por un punto que no es su centro geomtrico, sino un alzado de centro.En la mayora de los casos es de forma ovoide. El giro del eje hace que el perfil o
contorno de la leva toque, mueva, empuje o conecte con una pieza conocida como
seguidor. Existen dos tipos de seguidores: de traslacin y de rotacin. La unin de
una leva se conoce como unin de punto en caso de un plano o unin de lnea en
caso del espacio. Algunas levas tienen dientes que aumentan el contacto con el
seguidor.
La forma de una leva depende del tipo de movimiento que se desea que
imprima en el seguidor. Ejemplos: rbol de levas del motor de combustin interna,
programador de lavadoras, entre otros.
Las levas se pueden clasificar en funcin de su naturaleza. Hay levas de
revolucin, de traslacin, desmodrmicas (las que realizan una accin de doble
efecto), etc.
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Ley fundamental del diseo de levas
Las ecuaciones que definen el contorno de la leva y por lo tanto el
movimiento del seguidor deben cumplir los siguientes requisitos, lo que es llamado
la ley fundamental del diseo de levas:
La ecuacin de posicin del seguidor debe ser continua durante todo el
ciclo.
La primera y segunda derivadas de la ecuacin de posicin (velocidad y
aceleracin) deben ser continuas.
La tercera derivada de la ecuacin (sobre-aceleracin o jerk) no
necesariamente debe ser continua, pero sus discontinuidades deben ser
finitas.
Las condiciones anteriores deben cumplirse para evitar choques o
agitaciones innecesarias del seguidor y la leva, lo cual sera perjudicial para la
estructura y el sistema en general.
Tipos de Levas
Leva Cilndrica:Se trata de un cilindro que gira alrededor de un eje y en el
que la varilla se apoya en una de las caras no planas.
Levas Cnicas: Este tipo de leva se basa en un principio similar al de la
leva cilndrica.
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Levas Glbicas: aquellas que, con una forma terica, giran alrededor de un
eje y sobre cuya superficie se han practicado ranuras que sirven de guas al
otro miembro. El contacto entre la leva y la varilla puede asegurarse mediante
cierres de forma o de fuerza.
Levas de Disco: En este tipo de leva, el perfil est tallado en un disco
montado sobre un eje giratorio (rbol de leva). El pulsador puede ser un
vstago que se desplaza verticalmente en lnea recta y que termina en un
disco que est en contacto con la leva. El pulsador sele estar comprimido por
un muelle para mantener el contacto con la leva.
http://1.bp.blogspot.com/__haDtUG6DPU/TALubEmMCkI/AAAAAAAAAC0/Cmiu1mXzwg8/s1600/levas5.gifhttp://1.bp.blogspot.com/__haDtUG6DPU/TALubEmMCkI/AAAAAAAAAC0/Cmiu1mXzwg8/s1600/levas5.gifhttp://1.bp.blogspot.com/__haDtUG6DPU/TALubEmMCkI/AAAAAAAAAC0/Cmiu1mXzwg8/s1600/levas5.gif5/21/2018 Levas, Engranjes y Tornillos Sinfn.docx
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Levas de Tambor:La leva de tambor es la que el palpador es un rodillo que
se suele desplazar a lo largo de una ranura en un cilindro concntrico con el
eje de la cilndrica. En las levas de tambor la pista de la leva generalmente se
labra alrededor del tambor; normalmente la lnea de accin del seguidor en
estas levas es paralela al eje de la leva.
Levas de Ranura:El perfil (o ranura) que define el movimiento est tallado en
un disco giratorio. El pulsador o elemento guiado termina en un rodillo que se
mueve de arriba hacia abajo siguiendo el perfil de la ranura practicada en el
disco. en la figura se observa que el movimiento del pulsador se puede
modificar con la facilidad para obtener una secuencia deseada cambiando la
forma del perfil de la leva.
http://1.bp.blogspot.com/__haDtUG6DPU/TALxwg9WObI/AAAAAAAAAC8/GWrp_JOeFjM/s1600/levas7.pnghttp://1.bp.blogspot.com/__haDtUG6DPU/TALxwg9WObI/AAAAAAAAAC8/GWrp_JOeFjM/s1600/levas7.png5/21/2018 Levas, Engranjes y Tornillos Sinfn.docx
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Levas de Rodillo: Esta leva roza contra un rodillo que gira disminuyendo elrozamiento en contra.
Algunas Aplicaciones de las Levas
Abrir y cerrar las vlvulas de un motor de combustin:
Una de las aplicaciones ms conocidas de las levas es la de abrir y cerrar
las vlvulas de los motores de gasolina y diesel. Para que un motor funcione
correctamente, sus vlvulas deben abrirse y cerrarse siguiendo un ciclo muy
preciso, esto se consigue accionndolos con levas que tienen la forma necesaria.
Todas las levas de un motor se montan sobre uno o dos ejes, a estos ejes se les
llama rboles de levas.
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Encender y apagar un circuito:
Las levas se utilizan a menudo para abrir y cerrar circuitos elctricos,
neumticos o hidrulicos. En el caso de la foto, una leva acciona un microrruptor
que enciende una bombilla, produciendo un efecto de intermitencia.
Cuentarrevoluciones:
En combinacin con sensores elctricos, neumticos o hidrulicos, las levas se
utilizan para captar informacin sobre el funcionamiento de mquinas o sistemas
tcnicos de todo tipo. En la foto, por ejemplo, se usa una leva, un microrruptor y un
contador electrnico para averiguar el nmero de vueltas que da un eje.
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Engranajes Tipos y Aplicaciones
Se denomina engranaje al mecanismo utilizado para transmitir potencia de
un componente a otro dentro de una mquina. Los engranajes estn formados por
dos ruedas dentadas, de las cuales la mayor se denomina corona y la menor
pin. Un engranaje sirve para transmitir movimiento circular mediante el contacto
de ruedas dentadas. Una de las aplicaciones ms importantes de los engranajes
es la transmisin del movimiento desde el eje de una fuente de energa, como
puede ser un motor de combustin interna o un motor elctrico, hasta otro eje
situado a cierta distancia y que ha de realizar un trabajo. De manera que una de
las ruedas est conectada por la fuente de energa y es conocida como engranaje
motor y la otra est conectada al eje que debe recibir el movimiento del eje motor
y que se denomina engranaje conducido. Si el sistema est compuesto de ms de
un par de ruedas dentadas, se denomina tren.
La principal ventaja que tienen las transmisiones por engranaje respecto de
la transmisin por poleas es que no patinan como las poleas, con lo que se
obtiene exactitud en la relacin de transmisin.
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Tipos de Engranajes y Sus Aplicaciones
Engranajes Rectos
Son engranajes cilndricos de dientes rectos y van colndales con el propio
eje de la rueda dentada. Se utilizan en transmisiones de ejes paralelos formando
as lo que se conoce con el nombre de trenes de engranajes. Este hecho hace que
sean unos de los ms utilizados, pues no en vano se pueden encontrar en
cualquier tipo de mquina: relojes, juguetes, mquinas 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 elimpulsado. En cualquier sistema de engranajes, la velocidad del eje impulsado
depende del nmero de dientes de cada engranaje
Rectos exteriores o simplemente rectos:Es el tipo de engranaje ms simple
y corriente, generalmente, para velocidades medias.
http://www.monografias.com/trabajos10/motore/motore.shtmlhttp://www.monografias.com/trabajos10/motore/motore.shtml5/21/2018 Levas, Engranjes y Tornillos Sinfn.docx
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Interiores: Pueden ser con dentado recto, helicoidal o doble-helicoidal.
Engranajes de gran aplicacin en los llamados trenes epicicloidales o
planetarios.
Helicoidales:Ms silenciosos que los rectos. Se emplean siempre que se trata
de velocidades elevadas. Necesitan cojinetes de empuje para contrarrestar la
presin axial que originan.
Doble-helicoidales:
Para las mismas aplicaciones que los helicoidales, con la
ventaja sobre stos de no producir empuje axial, debido a la inclinacin doble
en sentido contrario de sus dientes. Se les denomina tambin por el galicismo
chevron, que debe evitarse.
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Helicoidales para ejes cruzados: Pueden transmitir rotaciones de ejes a
cualquier ngulo, 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 aplicacin se cie casi exclusivamente a
transmisiones muy ligeras (reguladores, etc.).
Cremallera: Rueda cilndrica de dimetro infinito con dentado recto o
helicoidal, Generalmente de seccin rectangular.
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Engranes cnicos
Los engranajes cnicos, as 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, aunquetambin se fabrican formando ngulos 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 ,
siendo estos ltimos muy utilizados en sistemas de transmisin para automviles.
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 transmisin entre ejes que se cortan y que se
cruzan. Los engranajes cnicos tienen sus dientes cortados sobre la superficie de
un tronco de cono.
Cnico-rectos: Efectan la transmisin de movimiento de ejes que se cortan
en un mismo plano, generalmente en ngulo recto, por medio de superficies
cnicas dentadas. Los dientes convergen en el punto de interseccin de los
ejes.
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Cnico-helicoidales:Engranajes cnicos con dientes no rectos.
Cnico-espirales: En los cnico-espirales, la curva del diente en la rueda-
plana, depende del procedimiento o mquina de dentar, aplacndose en los
casos de velocidades elevadas para evitar el ruido que produciran los cnico-
rectos.
Cnico-hipoides: Para ejes que se cruzan, generalmente en ngulo recto,
empleados principalmente en el puente trasero del automvil y cuya situacin
de ejes permite la colocacin de cojinetes en ambos lados del pin.
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De tornillo-sin-fin:Generalmente cilndricos. 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 ms). 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 concntricas con las cilndricas 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 hlice. Estos engranajes son
apropiados para grandes cargas porque los dientes engranan formando un ngulo
agudo, en lugar de 90 como en un engranaje recto.. A veces se denominan de
forma incorrecta engranajes en espiral los engranajes helicoidales empleados para
transmitir rotacin entre ejes no paralelos.
Engranajes Helicoidales de ejes paralelos: Se emplea para transmitir
movimiento o fuerzas entre ejes paralelos, pueden ser considerados como
compuesto por un nmero infinito de engranajes rectos de pequeo espesor
escalonado, el resultado ser que cada diente est inclinado a lo largo de la
cara como una hlice cilndrica.
http://www.monografias.com/trabajos14/frenos/frenos.shtmlhttp://www.monografias.com/trabajos15/kinesiologia-biomecanica/kinesiologia-biomecanica.shtmlhttp://www.monografias.com/trabajos15/kinesiologia-biomecanica/kinesiologia-biomecanica.shtmlhttp://www.monografias.com/trabajos14/frenos/frenos.shtml5/21/2018 Levas, Engranjes y Tornillos Sinfn.docx
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Engranajes Helicoidales de ejes cruzados: Son la forma ms simple de los
engranajes cuyas flechas no se interceptan teniendo una accin conjugada
(puede considerrseles como engranajes sinfn no envolventes), la accin
consiste primordialmente en una accin de tornillo o de cua, resultando un
alto grado de deslizamiento en los flancos del diente. El contacto en un punto
entre diente acoplado limita la capacidad de transmisin de carga para este
tipo de engranes.
Engranajes helicoidales dobles: Los engranajes "espina de pescado" son
una combinacin de hlice derecha e izquierda. El empuje axial que absorben
los apoyos o cojinetes de los engranajes helicoidales es una desventaja de
ellos y sta se elimina por la reaccin del empuje igual y opuesto de una rama
simtrica 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.
http://www.monografias.com/trabajos15/metodos-creativos/metodos-creativos.shtmlhttp://www.monografias.com/trabajos15/metodos-creativos/metodos-creativos.shtml5/21/2018 Levas, Engranjes y Tornillos Sinfn.docx
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Tornillos Sinfn Tipos y Aplicaciones