PROCEDIMIENTO ESTÁNDAR PARA DIBUJAR UN ENGRANAJE

Diseño y Movimiento de Engranes

Empezamos creando un archivo de pieza

Como todo diseño se inicia con un croquis en 2D

Con centro en el origen dibujamos la circunferencia de base (rb = rpcosα) en éste caso el resultado del radio es de 3.75 in

Como el programa acota diámetros por default, consideramos un diámetro de 7.5 in

Trazamos una línea del centro del círculo al cuadrante de la derecha, debemos verificar que la línea es horizontal (cuadro verde a la mitad con línea horizontal

Generamos cinco rectas más con separación de 10° entre ellas, por medio de una matriz circular

Asegurándonos de que guarde las proporciones necesarias, éste procedimiento y características de matriz no tiene distinción de engrane.

Se trazan líneas a partir del final de cada línea generada por la matriz.

Para evitar deformaciones en las líneas de la matriz, se especifica por medio de una acotación el ángulo entre la primer línea y la última.

Cada línea trazada se hace tangente a la circunferencia de base

Las cinco líneas deben ser tangentes a la circunferencia de base

Trazamos circunferencias con centro en el punto donde las líneas externas son tangentes a la circunferencia de base y que pasen por el cuadrante derecho de dicha circunferencia.

Recortamos la línea que coincide con el centro de la circunferencia trazada, hasta donde se cruza con la circunferencia misma.

Borramos la circunferencia trazada para el recorte

Realizamos la misma operación con cada una de las líneas tangentes externas.

Al final obtenemos en los puntos finales de estas líneas una guía para trazar una serie de curvas tangentes entre sí con diferentes radios.

Usando el comando Spline, damos click a partir del cuadrante de la circunferencias de base, a cada uno de los puntos finales de las líneas tangentes a la circunferencia

Después de dar click en el último punto presionamos la tecla ESC. Para finalizar el trazo. La curva resultante se conoce como ENVOLVENTE.

Una vez obtenida la envolvente se borran las líneas de apoyo que ahora son innecesarias, quedándonos con la circunferencia de base y la envolvente.

Se traza la circunferencia de paso con diámetro d, en éste caso con un valor de 8in.

Borramos la circunferencia de base y trazamos una línea desde el centro de la circunferencia de paso hasta el punto donde la envolvente se cruza con la circunferencia de paso.

Dibujamos las circunferencias de Adendum y de Dedendum que delimitan el diente del engrane, las dimensiones están en base al radio de la circunferencia de paso (ra=rp+a) (rb=rp-b) los resultados se ven en la imagen.

Fijamos la línea que se trazó desde el centro de las circunferencias.

Se recorta la envolvente para que quede delimitada por la circunferencia de paso y la de Adendum.

Una vez recortada la envolvente se traza una circunferencia tangente a la línea fija que se trazó desde el centro y tangente a la circunferencia de Dedendum, con radio igual al de entalle (re=b-a).

Recortamos lo necesario para delimitar el contorno del diente del engrane.

Se traza una nueva línea desde el centro hasta la circunferencia de Adendum.

Acotamos el ángulo entre ambas líneas según el valor del ángulo de simetría resultante de la fórmula correspondiente, en éste caso el valor es 5.625°.

Ejecutamos el comando de simetría, seleccionamos las líneas de contorno del diente del engrane y la línea de simetría.

Se borran las líneas innecesarias, quedando al final el diente del engrane y la circunferencia de Dedendum.

Generamos el total de los dientes del engrane por medio de una matriz circular con 16 copias incluyendo el perfil base.

Se recorta la circunferencia de Dedendum para dejar el espacio de bajo del contorno de cada diente

Se traza un círculo de 1in de diámetro con centro en el origen.

Extruímos el croquis a 1in de espesor

Se asigna el material, en éste caso Acero AISI 1020.

Finalmente obtenemos un engrane de 16 dientes con paso diametral de 2 dte/in, para el eje se dibuja un cilindro de 1in de diámetro y 4in de largo en Acero AISI 1020. El procedimiento se aplica a cualquier engrane haciendo énfasis en identificar los datos correspondientes.