Esta página enumera la nomenclatura estándar de EE. UU. utilizada en la descripción de la construcción y función de los engranajes mecánicos , junto con definiciones de los términos. La terminología fue establecida por la Asociación Estadounidense de Fabricantes de Engranajes (AGMA), bajo la acreditación del Instituto Nacional Estadounidense de Estándares (ANSI). [1]
La adenda es la altura a la que un diente de un engranaje se proyecta más allá (exterior para externo o interior para interno) del círculo primitivo o línea de paso estándar; además, la distancia radial entre el diámetro primitivo y el diámetro exterior. [1]
El ángulo adicional en un engranaje cónico es el ángulo entre el cono de cara y el cono de paso. [1]
El círculo de adenda coincide con la parte superior de los dientes de un engranaje y es concéntrico con el círculo primitivo estándar (de referencia) y está radialmente distante de él por la cantidad de adenda . Para los engranajes externos , el círculo adicional se encuentra en el cilindro exterior, mientras que en los engranajes internos el círculo adicional se encuentra en el cilindro interno. [1]
De ápice a posterior , en un engranaje cónico o engranaje hipoide, es la distancia en la dirección del eje desde el vértice del cono de paso hasta una superficie de ubicación en la parte posterior de la pieza en bruto. [1]
El ángulo posterior de un engranaje cónico es el ángulo entre un elemento del cono posterior y un plano de rotación , y normalmente es igual al ángulo de paso. [1]
El cono posterior de un engranaje cónico o hipoide es un cono imaginario tangente a los extremos exteriores de los dientes, con sus elementos perpendiculares a los del cono de paso. La superficie de la pieza bruta del engranaje en los extremos exteriores de los dientes suele estar formada con un cono posterior de este tipo. [1]
La distancia del cono posterior en un engranaje cónico es la distancia a lo largo de un elemento del cono posterior desde su vértice hasta el cono de paso. [1]
En ingeniería mecánica , el juego es el golpe de las ruedas conectadas en una pieza de mecanismo cuando se aplica presión. Otra fuente lo define como la distancia máxima a través de la cual se puede mover una parte de algo sin mover una parte conectada. También se le llama latigazo o juego. En el contexto de los engranajes , el juego es el espacio libre entre los componentes acoplados, o la cantidad de movimiento perdido debido al espacio libre o la holgura cuando se invierte el movimiento y se restablece el contacto. En un par de engranajes, el juego es la cantidad de espacio libre entre los dientes del engranaje acoplados.
El juego es inevitable en casi todos los acoplamientos mecánicos reversibles, aunque sus efectos pueden anularse. Dependiendo de la aplicación, puede ser deseable o no. Las razones para requerir juego incluyen permitir la lubricación y la expansión térmica y evitar atascos. El juego también puede deberse a errores de fabricación y deflexión bajo carga.
El círculo base de un engranaje de involuta es el círculo del que se derivan los perfiles de los dientes de involuta. [1]
El cilindro base corresponde al círculo base y es el cilindro a partir del cual se desarrollan las superficies de los dientes involutas. [1]
El diámetro de la base de un engranaje de involuta es el diámetro del círculo de la base. [1]
El término engranaje toro se utiliza para referirse al mayor de los dos engranajes rectos que están engranados en cualquier máquina. El engranaje más pequeño suele denominarse piñón . [2]
La distancia central (operativa) es la distancia más corta entre ejes que no se cruzan. Se mide a lo largo de la perpendicular mutua a los ejes, llamada línea de centros. Se aplica a engranajes rectos, engranajes helicoidales de eje paralelo o de eje cruzado y engranajes helicoidales. [1]
El plano central de un engranaje helicoidal es perpendicular al eje del engranaje y contiene la perpendicular común del engranaje y de los ejes helicoidales. En el caso habitual de ejes perpendiculares, contiene el eje del gusano. [1]
El paso circular define el ancho de un diente y un espacio medido en un arco en el círculo primitivo; en otras palabras, es la distancia en el círculo primitivo desde un punto de un diente hasta el punto correspondiente del diente adyacente. Esto es igual a π dividido por el paso diametral.
CP = Paso circular en pulgadas
DP = Paso Diametral
CP = 3,141 / DP [3]
La prueba de acción compuesta (doble flanco) es un método de inspección en el que el engranaje de trabajo se hace rodar en estrecho contacto de doble flanco con un engranaje maestro o un engranaje específico, para determinar variaciones (desviaciones) compuestas (radiales). La prueba de acción compuesta debe realizarse en un dispositivo de prueba de acción compuesta de distancia central variable. [1] y esta es la prueba de acción compuesta para doble flanco
La distancia del cono en un engranaje cónico es el término general para la distancia a lo largo de un elemento del cono de paso desde el vértice hasta cualquier posición determinada en los dientes. [1]
La distancia del cono exterior en engranajes cónicos es la distancia desde el vértice del cono de paso hasta los extremos exteriores de los dientes. Cuando no se especifique lo contrario, se entiende que la distancia del cono a corto plazo es la distancia del cono exterior.
La distancia media del cono en engranajes cónicos es la distancia desde el vértice del cono de paso hasta la mitad del ancho de la cara.
La distancia del cono interior en los engranajes cónicos es la distancia desde el vértice del cono de paso hasta los extremos interiores de los dientes.
Los engranajes conjugados transmiten un movimiento giratorio uniforme de un eje a otro mediante dientes de engranaje . Las normales a los perfiles de estos dientes, en todos los puntos de contacto, deben pasar por un punto fijo en la línea central común de los dos ejes. [1] Por lo general, los dientes de engranajes conjugados se fabrican para adaptarse al perfil de otros engranajes que no se fabrican según la práctica estándar.
Un engranaje helicoidal cruzado es un engranaje que opera en ejes que no se cruzan ni son paralelos.
El término engranajes helicoidales cruzados ha reemplazado al término engranajes espirales . En teoría, existe un punto de contacto entre los dientes en cualquier instante. Tienen dientes de igual o diferente ángulo de hélice, de la misma o opuesta mano. Una combinación de tipos rectos y helicoidales u otros puede operar en ejes cruzados. [1]
El punto de cruce es el punto de intersección de los ejes de los engranajes cónicos; también el punto aparente de intersección de los ejes en engranajes hipoides, engranajes helicoidales cruzados, engranajes helicoidales y engranajes de cara descentrada, cuando se proyecta a un plano paralelo a ambos ejes. [1]
El círculo de la corona en un engranaje cónico o hipoide es el círculo de intersección del cono posterior y el cono frontal. [1]
Los dientes coronados tienen superficies modificadas en dirección longitudinal para producir contacto localizado o evitar el contacto en sus extremos. [1]
El paso diametral (DP) es el número de dientes por pulgada de diámetro del círculo primitivo. Las unidades de DP son pulgadas inversas (1/in). [3]
DP = Paso Diametral
PD = Diámetro del círculo primitivo en pulgadas
CP = Paso circular en pulgadas
n = Número de dientes
DP = n / PD
El Paso Diametral (DP) es igual a π dividido por el Paso Circular (CP).
DP = 3,1416 / CP
El ángulo de dedendum en un engranaje cónico es el ángulo entre los elementos del cono de raíz y el cono de paso. [1]
El radio de paso equivalente es el radio del círculo de paso en una sección transversal de los dientes de un engranaje en cualquier plano que no sea el de rotación. Es propiamente el radio de curvatura de la superficie de paso en la sección transversal dada. Ejemplos de tales secciones son la sección transversal de los dientes de engranajes cónicos y la sección normal de los dientes helicoidales.
El ángulo de la cara (punta) en un engranaje cónico o hipoide es el ángulo entre un elemento del cono de la cara y su eje. [1]
El cono de cara , también conocido como cono de punta es la superficie imaginaria que coincide con la parte superior de los dientes de un engranaje cónico o hipoide. [1]
Un juego de engranajes de cara generalmente consta de un engranaje en forma de disco, ranurado en al menos una cara, en combinación con un piñón recto, helicoidal o cónico . Un engranaje frontal tiene una superficie de paso plana y una superficie de raíz plana, las cuales son perpendiculares al eje de rotación. [1] También puede denominarse rueda de cara , corona dentada , corona dentada , engranaje de contrata o rueda de contrata .
El ancho de la cara de un engranaje es la longitud de los dientes en un plano axial. Para doble hélice no incluye el hueco. [1]
El ancho total de la cara es la dimensión real de un engranaje en bruto, incluida la parte que excede el ancho efectivo de la cara, o como en los engranajes helicoidales dobles donde el ancho total de la cara incluye cualquier distancia o espacio que separe las hélices derecha e izquierda.
Para un engranaje cilíndrico, el ancho de cara efectivo es la porción que hace contacto con los dientes coincidentes. Un miembro de un par de engranajes puede engranar sólo una parte de su compañero.
Para un engranaje cónico , se aplican diferentes definiciones de ancho de cara efectivo.
El diámetro de la forma es el diámetro de un círculo en el cual la trocoide (curva de filete) producida por el herramental intersecta o une la evoluta o el perfil especificado. Aunque estos términos no son los preferidos, también se conoce como diámetro de forma de involuta verdadera (TIF), diámetro de inicio de involuta (SOI) o, cuando existe un corte, como diámetro de corte. Este diámetro no puede ser menor que el diámetro del círculo base. [1]
El ángulo frontal , en un engranaje cónico , denota el ángulo entre un elemento del cono frontal y un plano de rotación, y suele ser igual al ángulo de paso. [1]
El cono frontal de un engranaje hipoide o cónico es un cono imaginario tangente a los extremos internos de los dientes, con sus elementos perpendiculares a los del cono de paso. La superficie de la pieza bruta del engranaje en los extremos interiores de los dientes suele estar formada en forma de cono frontal, pero a veces puede ser un plano sobre un piñón o un cilindro en un engranaje casi plano. [1]
El centro de un engranaje es el centro del círculo primitivo. [1]
El rango de transmisión es la diferencia entre las relaciones de transmisión más alta y más baja y puede expresarse como un porcentaje (por ejemplo, 500%) o como una relación (por ejemplo, 5:1).
El talón de un diente en un engranaje cónico o piñón es la porción de la superficie del diente cerca de su extremo exterior.
La punta de un diente en un engranaje cónico o piñón es la porción de la superficie del diente cerca de su extremo interior. [1]
Una cremallera helicoidal tiene una superficie de paso plana y dientes oblicuos a la dirección del movimiento. [1]
El ángulo de hélice es el ángulo entre la cara del diente helicoidal y la cara del diente recto equivalente. Para el mismo avance , el ángulo de hélice es mayor para diámetros de engranaje más grandes. Se entiende que se mide al diámetro de paso estándar a menos que se especifique lo contrario.
El tallado con fresado es un proceso de mecanizado para fabricar engranajes, estrías y ruedas dentadas utilizando una herramienta cilíndrica con dientes cortantes helicoidales conocida como fresadora.
El desplazamiento de cualquier flanco de diente desde su posición teórica, con respecto a un flanco de diente de referencia.
Se hace una distinción en cuanto a la dirección y el signo algebraico de esta lectura. Una condición en la que la posición real del flanco del diente estaba más cerca del flanco del diente de referencia, en la dirección de la trayectoria de medición especificada (en el sentido de las agujas del reloj o en el sentido contrario a las agujas del reloj), que la posición teórica se consideraría una desviación negativa (-). Una condición en la que la posición real del flanco del diente estuviera más alejada del flanco del diente de referencia, en la dirección de la trayectoria de medición especificada, que la posición teórica se consideraría una desviación positiva (+).
La dirección de tolerancia para la desviación del índice a lo largo del arco del círculo del diámetro de tolerancia dentro del plano transversal. [1]
El cilindro interior es la superficie que coincide con la parte superior de los dientes de un engranaje cilíndrico interno. [1]
El diámetro interior es el diámetro del círculo adicional de un engranaje interno, esto también se conoce como diámetro menor . [1]
Expresado como θ, el ángulo polar de la involuta es el ángulo entre un vector de radio a un punto, P , en una curva de involuta y una línea radial a la intersección, A , de la curva con el círculo base. [1]
Expresado como ε, el ángulo de giro de la involuta es el ángulo cuyo arco en el círculo base de radio unidad es igual a la tangente del ángulo de presión en un punto seleccionado de la involuta. [1]
Los dientes de involuta de los engranajes rectos, helicoidales y de tornillos sin fin son aquellos en los que el perfil en un plano transversal (excluyendo la curva de filete) es la involuta de un círculo. [1]
La superficie inferior es la superficie en el fondo del espacio de los dientes de un engranaje contiguo al filete. [1]
La superficie superior es la superficie (a veces plana) de la parte superior de un diente de engranaje. [1]
El avance es el avance axial de un diente de engranaje helicoidal durante un giro completo (360°), es decir, el avance es el recorrido axial (longitud a lo largo del eje) para una única revolución helicoidal completa alrededor del diámetro de paso del engranaje.
El ángulo de avance es de 90° con respecto al ángulo de hélice entre la cara del diente helicoidal y una cara del diente recto equivalente. Para el mismo avance , el ángulo de avance es mayor para diámetros de engranaje más pequeños. Se entiende que se mide al diámetro de paso estándar a menos que se especifique lo contrario.
Un diente de engranaje recto tiene un ángulo de avance de 90° y un ángulo de hélice de 0°.
Ver: ángulo de hélice
La línea de centros conecta los centros de los círculos primitivos de dos engranajes engranados; también es la perpendicular común de los ejes en engranajes helicoidales cruzados y engranajes helicoidales. Cuando uno de los engranajes es una cremallera, la línea de centros es perpendicular a su línea de paso. [1]
El módulo es la medida del tamaño de los dientes del engranaje que normalmente se usa para engranajes del sistema métrico. Es similar al paso diametral (DP), que se usa comúnmente para los engranajes del sistema del Reino Unido (medida en pulgadas), pero difieren en las unidades utilizadas y en que mantienen una relación recíproca. El módulo es el diámetro del círculo primitivo dividido por el número de dientes. El módulo también se puede aplicar a engranajes del sistema del Reino Unido, utilizando unidades en pulgadas, pero este uso no es común. El módulo se expresa comúnmente en unidades de milímetros (mm).
MM = Módulo métrico
PD = Diámetro del círculo primitivo en mm
n = Número de dientes
MM = PD/n
Los engranajes del sistema británico (medida en pulgadas) se especifican más comúnmente con el paso diametral (DP), que es el número de dientes por pulgada de diámetro del círculo primitivo. Las unidades de DP son pulgadas inversas (1/in).
DP = Paso Diametral
PD = Diámetro del círculo primitivo en pulgadas
n = Número de dientes
DP = n / PD
Al convertir entre módulo y DP existe una relación inversa y normalmente una conversión entre las dos unidades de medida (pulgadas y milímetros). Teniendo ambos en consideración las fórmulas de conversión son:
MM = 25,4 / DP
y
DP = 25,4/MM
[3]
La distancia de montaje , para ensamblar engranajes cónicos o engranajes hipoides, es la distancia desde el punto de cruce de los ejes hasta una superficie de ubicación de un engranaje, que puede estar en la parte trasera o delantera. [1]
El módulo normal es el valor del módulo en un plano normal de un engranaje helicoidal o de un tornillo sin fin. [1]
Un plano normal es normal a la superficie de un diente en un punto de paso y perpendicular al plano de paso. En una cremallera helicoidal, un plano normal es normal a todos los dientes que cruza. Sin embargo, en un engranaje helicoidal, un plano puede ser normal a un solo diente en un punto que se encuentra en la superficie plana. En tal punto, el plano normal contiene la línea normal a la superficie del diente.
Las posiciones importantes de un plano normal en la medición de dientes y el diseño de herramientas de dientes helicoidales y roscas sin fin son:
En un engranaje cónico en espiral, una de las posiciones de un plano normal está en un punto medio y el plano es normal a la traza del diente. [1]
El desplazamiento es la distancia perpendicular entre los ejes de los engranajes hipoides o engranajes de cara desplazada. [1]
En el diagrama adyacente, se hace referencia a que (a) y (b) tienen un desplazamiento por debajo del centro , mientras que los de (c) y (d) tienen un desplazamiento por encima del centro . Para determinar la dirección de desplazamiento, se acostumbra mirar el engranaje con el piñón a la derecha. Para el desplazamiento por debajo del centro, el piñón tiene una espiral a la izquierda, y para el desplazamiento por encima del centro, el piñón tiene una espiral a la derecha.
El cilindro exterior (punta o apéndice) es la superficie que coincide con la parte superior de los dientes de un engranaje cilíndrico externo. [1]
El diámetro exterior de un engranaje es el diámetro del círculo del apéndice (punta). En un engranaje cónico es el diámetro del círculo de la corona. En un engranaje helicoidal de garganta es el diámetro máximo de la pieza en bruto. El término se aplica a los engranajes externos , esto también se puede conocer por el diámetro mayor . [1]
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Un piñón es un engranaje redondo y generalmente se refiere al más pequeño de dos engranajes engranados.
El ángulo de paso en los engranajes cónicos es el ángulo entre un elemento de un cono de paso y su eje. En los engranajes cónicos externos e internos, los ángulos de paso son respectivamente menores y mayores que 90 grados. [1]
Un círculo primitivo (operativo) es la curva de intersección de una superficie primitiva de revolución y un plano de rotación. Es el círculo imaginario que rueda sin deslizarse con el círculo primitivo de un engranaje acoplado. [1] Estos son los contornos de los engranajes acoplados. En este círculo se toman muchas medidas importantes. [1]
Un cono de paso es el cono imaginario de un engranaje cónico que rueda sin deslizarse sobre una superficie de paso de otro engranaje. [1]
La hélice de paso es la intersección de la superficie del diente y el cilindro de paso de un engranaje helicoidal o un gusano cilíndrico. [1]
La hélice base de un engranaje helicoidal de involuta o de un tornillo sin fin de involuta se encuentra sobre su cilindro base.
El ángulo de hélice base es el ángulo de hélice en el cilindro base de dientes o roscas helicoidales involutas.
El ángulo de avance de la base es el ángulo de avance en el cilindro base. Es el complemento del ángulo de la hélice base.
La hélice exterior (punta o apéndice) es la intersección de la superficie del diente y el cilindro exterior de un engranaje helicoidal o un gusano cilíndrico.
El ángulo de hélice exterior es el ángulo de hélice en el cilindro exterior.
El ángulo de avance exterior es el ángulo de avance en el cilindro exterior. Es el complemento del ángulo exterior de la hélice.
Una hélice normal es una hélice en el cilindro de paso, normal a la hélice de paso.
La línea de paso corresponde, en la sección transversal de una cremallera, al círculo de paso (en funcionamiento) en la sección transversal de un engranaje. [1]
El punto de paso es el punto de tangencia de dos círculos de paso (o de un círculo de paso y una línea de paso) y está en la línea de centros. [1]
Las superficies de cabeceo son planos, cilindros o conos imaginarios que ruedan juntos sin deslizarse. Para una relación de velocidad constante, los cilindros y conos de paso son circulares. [1]
El plano de paso de un par de engranajes es el plano perpendicular al plano axial y tangente a las superficies de paso. Un plano de paso en un engranaje individual puede ser cualquier plano tangente a su superficie de paso.
El plano de paso de una cremallera o de una corona dentada es la superficie plana imaginaria que rueda sin deslizarse con un cilindro de paso o un cono de paso de otro engranaje. El plano de paso de una cremallera o de una corona dentada es también la superficie de paso. [1]
El plano transversal es perpendicular al plano axial y al plano de paso. En engranajes con ejes paralelos, el plano transversal y el de rotación coinciden. [1]
Las direcciones principales son direcciones en el plano de paso y corresponden a las secciones transversales principales de un diente.
La dirección axial es una dirección paralela a un eje.
La dirección transversal es una dirección dentro de un plano transversal.
La dirección normal es una dirección dentro de un plano normal. [1]
El radio de curvatura del perfil es el radio de curvatura de un perfil de diente, generalmente en el punto de paso o en un punto de contacto. Varía continuamente a lo largo del perfil de la involuta. [1]
La desviación radial compuesta de diente a diente (doble flanco) es el mayor cambio en la distancia entre centros mientras el engranaje que se está probando gira en cualquier ángulo de 360 grados/z durante la prueba de acción compuesta de doble flanco.
La tolerancia del composite radial de diente a diente (doble flanco) es la cantidad permitida de desviación radial del composite de diente a diente.
La desviación radial total compuesta (doble flanco) es el cambio total en la distancia entre centros mientras el engranaje que se está probando gira una revolución completa durante una prueba de acción compuesta de doble flanco.
La tolerancia radial total del compuesto (doble flanco) es la cantidad permitida de desviación radial total del compuesto. [1]
El ángulo de raíz en un engranaje cónico o hipoide, es el ángulo entre un elemento del cono de raíz y su eje. [1]
El círculo de la raíz coincide con la parte inferior de los espacios de los dientes. [1]
El cono radicular es la superficie imaginaria que coincide con la parte inferior de los espacios de los dientes en un engranaje cónico o hipoide. [1]
El cilindro raíz es la superficie imaginaria que coincide con la parte inferior de los espacios de los dientes en un engranaje cilíndrico. [1]
Un ángulo de eje es el ángulo entre los ejes de dos ejes de engranajes no paralelos. En un par de engranajes helicoidales cruzados , el ángulo del eje se encuentra entre las porciones que giran de manera opuesta de dos ejes. Esto también se aplica a los engranajes helicoidales . En los engranajes cónicos , el ángulo del eje es la suma de los dos ángulos de paso. En los engranajes hipoides , el ángulo del eje se da al iniciar un diseño y no tiene una relación fija con los ángulos de paso y los ángulos de espiral. [1]
Ver: Engranaje helicoidal cruzado.
Un engranaje recto tiene una superficie de paso cilíndrica y dientes paralelos al eje. [1]
Una cremallera recta tiene una superficie de paso plana y dientes rectos que forman ángulos rectos con la dirección del movimiento. [1]
El círculo primitivo estándar es el círculo que corta la evoluta en el punto donde el ángulo de presión es igual al ángulo del perfil de la cremallera básica. [1]
El diámetro primitivo de referencia estándar es el diámetro del círculo primitivo estándar. En engranajes rectos y helicoidales, a menos que se especifique lo contrario, el diámetro de paso estándar está relacionado con el número de dientes y el paso transversal estándar. El diámetro de paso de referencia estándar se puede estimar tomando el promedio del diámetro de las puntas de los dientes del engranaje y el diámetro de la base de los dientes del engranaje. [1]
El diámetro de paso es útil para determinar el espacio entre los centros de los engranajes porque el espaciado adecuado de los engranajes implica círculos primitivos tangentes. Los diámetros de paso de dos engranajes se pueden usar para calcular la relación de transmisión de la misma manera que se usa el número de dientes.
Donde es el número total de dientes, es el paso circular, es el paso diametral y es el ángulo de hélice para engranajes helicoidales.
El diámetro primitivo de referencia estándar es el diámetro del círculo primitivo estándar. En engranajes rectos y helicoidales, a menos que se especifique lo contrario, el diámetro de paso estándar está relacionado con el número de dientes y el paso transversal estándar. Se obtiene como: [1]
El radio de prueba ( R r ) es un número utilizado como convención aritmética establecida para simplificar la determinación de la distancia de prueba adecuada entre un engranaje maestro y un engranaje de trabajo para una prueba de acción compuesta. Se utiliza como medida del tamaño efectivo de un engranaje. El radio de prueba del maestro, más el radio de prueba del engranaje de trabajo es la distancia entre centros configurada en un dispositivo de prueba de acción compuesta. El radio de prueba no es el mismo que los radios de paso de funcionamiento de dos engranajes que engranan estrechamente a menos que ambos sean perfectos y tengan un espesor de diente básico o estándar. [1]
El diámetro de la garganta es el diámetro del círculo adicional en el plano central de un engranaje helicoidal o de un engranaje helicoidal de doble envolvente. [1]
Radio de forma de garganta es el radio de la garganta de un tornillo sin fin envolvente o de un tornillo sin fin de doble envolvente, en un plano axial. [1]
El radio de la punta es el radio del arco circular utilizado para unir un borde de corte lateral y un borde de corte final en herramientas de corte de engranajes. El radio del borde es un término alternativo. [1]
El alivio de la punta es una modificación del perfil del diente mediante la cual se elimina una pequeña cantidad de material cerca de la punta del diente del engranaje. [1]
La superficie del diente (flanco) forma el lado de un diente de engranaje. [1]
Es conveniente elegir una cara del engranaje como cara de referencia y marcarla con la letra “I”. La otra cara que no es de referencia podría denominarse cara “II”.
Para un observador que mira la cara de referencia, de modo que el diente se vea con la punta hacia arriba, el flanco derecho está a la derecha y el flanco izquierdo está a la izquierda. Los flancos derecho e izquierdo se indican con las letras "R" y "L", respectivamente.
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