TEMA 9. TEMA 9. TRENES DE ENGRANAJES ORDINARIOSTRENES DE ENGRANAJES ORDINARIOS
1. Introducción
2. Clasificación de trenes de engranajes
3. Tren ordinario3.1. Tren simple3.2. Tren compuesto 3.3. Cambio de velocidades
1. Introducción
Tren de engranajes: Conjunto de engranajes, engranados por parejas encadenadas entre si
Circunstancias de uso:
• Transmisión entre ejes muy alejados
• µ muy elevado o muy reducido evitando problemas de interferencia
• Cambio de sentido de giro
• Varias salidas para una sola entrada
2. Clasificación de trenes de engranajes
•Tren ordinario: ejes fijos en el espacio.
•Tren planetario o epicicloidal: Al menos uno de sus ejes se mueve con sus apoyos en el espacio.
• Tren simple. Hay una sola rueda por eje.• Tren compuesto. Hay más de una rueda en al menos
uno de los ejes del tren.
Ejecutar
3. Tren ordinario
3.1. Tren simple
Una única rueda dentada por eje
Z1
Z2
Z3
Z4
1
2
3
4
Eje de salida
Eje de entradaRueda motora
Rueda conducida o de salida
Ruedas locas o parasitas
m
m
msalida
entrada
ωω
ωω
ωω
ωω
ωωµ 1
3
2
2
11 −⋅⋅⋅⋅⋅===
Z1
Z2
Z3
Z4
Eje entrada
Eje salida
En el engrane:
112
3
1
21
RR
RR
RR
RR m
m
m
m
±=⋅⋅⋅⋅⋅==−ω
ωµ
i
j
i
j
i
j
j
iij R
RDD
zz
===ωω
=µ
mi=mj
112
3
1
21
zz
zz
zz
zz m
m
m
m
±=⋅⋅⋅⋅⋅==−ω
ωµ
Z1
Z2
Z3
Z4
z1
z2
z3
z4
ωentrada
ωsalida
Esquema de tren ordinario
1
4
1
41
4 RR
zz
−=−=−=ωωµ
Z1
Z2
Z3
Z4
z1
z2
z3
z4
ωentrada
ωsalida
Esquema general de tren ordinario
Z3
Z4
Zm-1
zm
z2
entrada
salida
entrada
salida
salida
entrada
RR
zz
±=±==ωωµ
3.2. Tren compuesto
Mas de una rueda dentada en al menos un eje
Eje de salida
Eje de entradaZ1
Z2
Z3
Z4
Z5
1
2
34
5
salida
entrada
ωωµ =
Eje de salida
Eje de entrada 1
2
34
5
salida
entrada
ωωµ =
1
3
3
11 z
ztren ==
ωωµ
5
1
ωωµ =
4
5
5
42tren z
z−=
ωω
=µ
3443 ωω ==−eje
1
2
34
5
1
3
3
11 z
ztren ==
ωωµ
5
1
ωωµ =
4
5
5
42tren z
z−=
ωω
=µ
3443 ωω ==−eje
5
4
4
3
3
2
2
1
ωω
ωω
ωω
ωωµ ⋅⋅⋅=
4
5
4
3
2
3
1
2zz
zz
zz
⋅ωω⋅⋅−=µ
Tren 1 Tren 2
4
5
2
3
1
2zz
1zz
zz
⋅⋅⋅−=µ
41
53zzzz⋅⋅
−=µ
41
53
5
1zzzz⋅⋅
−=ωω
=µ
±=ωω
=µsalida
entrada Producto z en ruedas conducidas
Producto z en ruedas conductoras
±=ωω
=entrada
salidai Producto z en ruedas conductoras
Producto z en ruedas conducidas
FACTOR DE TREN
RELACION DE VELOCIDADES
1
2
34
5
z1
z2
z3
z5
ωentrada
ωsalida
Esquema de tren compuesto
Eje
rada 1
2
34
5z4
ωsalida
41
53
5
1zzzz⋅⋅
−=ωω
=µ
z1
z6
z5z4
ωentrada
ωsalida
Esquema general de tren compuesto
Zm-1
zm
z2z3
±=ωω
=
±=ωω
=µ
1
m
m
1
i
Producto z en ruedas conducidas
Producto z en ruedas conductoras
Producto z en ruedas conductoras
Producto z en ruedas conducidas
Tren recurrente
Cuando el eje de entrada está alineado con el eje de salida
Eje de entrada
Eje de salida
1
34
Factor de tren =Z1
Z2
Z3
Z4
.
.
2
3.3. Cambio de velocidades
Caja de cambios de tres ejes:
• Eje primario: la entrada de movimiento en la caja conectado al cigüeñal del motor
• Eje intermedio: tiene montados diversos engranajes, todos ellos girando solidarios al eje de forma permanente
• Eje secundario: la salida de movimiento de la caja, tiene montados diversos engranajes, todos ellos girando locos sobre el eje si no se acciona su engrane
• Eje auxiliar: para marcha atrás
Primario (embrague)
Intermediario
Secundario (diferencial)
1
1' 23 4 5
6
9
7
8
6'5'4'
2'3'
1ª 2ª 3ª 4ª M.A.
1-1'.- Reducción Primario-intermediario.2-2'.- Reducción correspondiente a 1ª marcha.3-3'.- Reducción correspondiente a 2ª marcha.4-4'.- Reducción correspondiente a 3ª marcha.5-5'.- Reducción correspondiente a 4ª marcha.6-6'.- Reducción correspondiete a marcha atrás.7.- Piñón inversor.8.- Eje secundario estriado.9.- Eje intermediario liso.
PUNTO MUERTO
Siempre engranado
Primario (embrague)
Intermediario
Secundario (diferencial)
PRIMERA VELOCIDADMínima ωsalida y máximo Msalida
1
1’
2’
23
3’ 4’ 5’
4 56
6’
7
2
'2
'1
1
'2
2
1
'1
2
'2
'2
'1
'1
1
2
1
zz
zzi
zz
zz
entrada
salida
salida
entrada ==⇒====ωω
ωω
ωω
ωω
ωω
ωωµ
Primario (embrague)
Intermediario
Secundario (diferencial)
SEGUNDA VELOCIDAD Crece ωsalida y se reduce Msalida
3
'3
'1
1
'3
3
1
'1
3
'3
'3
'1
'1
1
3
1
zz
zzi
zz
zz
entrada
salida
salida
entrada ==⇒====ωω
ωω
ωω
ωω
ωω
ωωµ
1
1’
2’
23
3’ 4’ 5’
4 56
6’
7
marcha atrás
Primario (embrague)
Intermediario
Secundario (diferencial)
MARCHA ATRAS
Auxiliar
1
1’
2’
23
3’ 4’ 5’
4 56
6’
7
6
7
7
'6
'1
1
7
6
'6
7
1
'1
6
7
7
'6
'6
'1
'1
1
6
1
zz
zz
zzi
zz
zz
zz
entrada
salida
salida
entrada −==⇒−====ωω
ωω
ωω
ωω
ωω
ωω
ωωµ
3ª marcha4ª marcha
PRIMERA SEGUNDA
TERCERA CUARTA