Foros de SóloIngeniería

- 05 Dic 2011, 00:16 #287857

Hacemos un trato? Tu sigue los pasos para entrar en el foro y yo te lo explico.

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"La calidad perdura una vez olvidado el precio" Henry Royce

- 15 Dic 2011, 17:08 #288721

Hola a todos, yo también soy nuevo! Es un pedazo de foro con cosas interesantes. Para calcular la distancia entre dos engranajes con juego angular, se necesitan módulo normal, nº dientes (de las dos piezas), ángulo de presión real y ángulo de hélice primitiva, además de las correcciones (espesores de diente) y el juego que se quiera establecer. Con esto es relativamente fácil calcularlo, pero no he visto estos datos en los post

Saludos!!!

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- 15 Dic 2011, 23:56 #288772

Hola a todos, yo también soy nuevo! Es un pedazo de foro con cosas interesantes. Para calcular la distancia entre dos engranajes con juego angular, se necesitan módulo normal, nº dientes (de las dos piezas), ángulo de presión real y ángulo de hélice primitiva, además de las correcciones (espesores de diente) y el juego que se quiera establecer. Con esto es relativamente fácil calcularlo, pero no he visto estos datos en los post

Saludos!!!

Si está calculado es que los hay.

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"Arte sin ingeniería es soñar, ingeniería sin arte es calcular"
"Yo te lo explico, porque no me cuesta nada y además es mi obligación" Reivindicador Dixit
"Esto es teóricamente posible pero prácticamente improbable" Mecagüenlá dixit
"En teoría no hay diferencia entre teoría y práctica. En la práctica, sí"

- 16 Dic 2011, 10:14 #288798

Toda la razón JCas, no entré en el enlace propuesto al principio.

La distancia sin juego es 68,71 mm. El juego se establece para absorver errores de espesores, Fr y Fr de fabricación, en función de si trabajará en los dos sentidos (no inviertiendo el sentido de giro, sino actuando como freno motor), de los esfuerzos y deformaciones bajo juego carga y también de las "especias" (bombeos y direcciones de perfil y hélice). Cada una de estas cosas incrementa el juego necesario.

En automoción, el juego es en general de 0,06 a 0,16 para las calidades que se dan.

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- 16 Dic 2011, 10:40 #288801

Toda la razón JCas, no entré en el enlace propuesto al principio.

La distancia sin juego es 68,71 mm. El juego se establece para absorver errores de espesores, Fr y Fr de fabricación, en función de si trabajará en los dos sentidos (no inviertiendo el sentido de giro, sino actuando como freno motor), de los esfuerzos y deformaciones bajo juego carga y también de las "especias" (bombeos y direcciones de perfil y hélice). Cada una de estas cosas incrementa el juego necesario.

En automoción, el juego es en general de 0,06 a 0,16 para las calidades que se dan.

Teóricamente está indicado , creo recordar en las DIN, pero sinceramente no recuerdo donde, el juego que tiene que haber. En la práctica, depende de muchísimos factores.

Por un lado están todas las tolerancias de fabricación, no sólo los errores de espesores. Hay que tener en cuenta también la tolerancia en la distancia entre centros, la tolerancia en concentricidad de los componentes, si alguno de los componentes está volado o no, los materiales, el juego mínimo para el engrase (con menos de 0,03 mm se rompe la película), el posible alabeo de las piezas, ...

Un juego de 0,06mm se me hace harto pequeño para un engranaje de automoción, pues correspondería, así, a ojo, al necesario en un módulo 1 y trabajando ya con cuidado, y los engranajes de automoción son bastante más grandes. La verdad es que en automoción se trabaja con una buena precisión, pero no sé si tanto como para llegar a eso.

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- 16 Dic 2011, 10:48 #288805

Si parece muy poco, pero teniendo en cuenta que todos van rectificados quizá sean admisibles las tolerancias que cita el compañero, por cierto últimamente he observado la tendencia a utilizar ángulos de presión de 15º. Esto a que se debe? Supongo que estos engranajes toleran algo mejor las excentricidades, y el coeficiente de engrane aumenta disminuyendo el ruido, supongo que habrán conseguido estos ángulos de presión aumentando la resistencia de sus materiales por nuevos procesos de temple y shootpening. (todo esto son suposiciones)
Teniendo aquí dos profesionales del tema, seria un desperdicio no preguntarlo.

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"La calidad perdura una vez olvidado el precio" Henry Royce

- 16 Dic 2011, 12:49 #288821

Si parece muy poco, pero teniendo en cuenta que todos van rectificados quizá sean admisibles las tolerancias que cita el compañero

Aún así, me parece mucho afinar, y no precisamente por la tolerancia del mecanizado del dentado, sino por la tolerancia de todo lo demás.

Imaginemos un piñón cualquiera. ¿Qué puede tener? ¿100 mm de diámetro? Imaginemos que es enterizo. ¿Cual puede ser la tolerancia de concentricidad del dentado ¿Una centésima quizás? Ya es afinar mucho.

¿Y en la rueda? La rueda es por lo menos el doble que el piñón? Pongamos entonces dos centésimas de tolerancia con respecto al cubo.

Y el cubo, ¿con que tolerancia somos capaces de meterlo en el eje?. ¿Otra centésima quizás? Ya estamos hablando de mucho afinar en todos sitios. Esas tolerancias no son precisamente de gran producción. Es verdad que con buenas máquinas se consiguen maravillas, ¿pero tanto?.

¿Y con qué tolerancia están montados los rodamientos? Pongamos una gran tolerancia en el mecanizado y conseguimos que sus alojamientos se desvíen sólo una centésima de su posición cada uno. Y al montarlos tengamos una nueva desviación de cinco micras más. Eso suma otra centésima y media por rodamiento que si van en contra estamos hablando de tres centésimas para una distancia entre ejes de 150mm aproximadamente. Realmente una gran precisión.

Veamos: 0,03 mm en distancia entre centros + 0,01 del piñón + 0,02 en la rueda salen 0,06 centésimas fabricando muy, muy bien. Eso se correspondería a ojo a un juego circunferencial de 0,045 mm a ojo de buen cubero. Si necesitamos 0,03 centésimas mínimo para no romper la película de lubricante (los fabricantes recomiendan más) ya vamos mal.

No sé, no conozco las tolerancias en automoción aunque sí sé que van muy ajustadas pero ¿tanto?

por cierto últimamente he observado la tendencia a utilizar ángulos de presión de 15º. Esto a que se debe? Supongo que estos engranajes toleran algo mejor las excentricidades, y el coeficiente de engrane aumenta disminuyendo el ruido, supongo que habrán conseguido estos ángulos de presión aumentando la resistencia de sus materiales por nuevos procesos de temple y shootpening. (todo esto son suposiciones)
Teniendo aquí dos profesionales del tema, seria un desperdicio no preguntarlo.

Los ángulos de presión menores toleran, como dices, mejor las excentricidades. Aumentar grados significa aumentar resistencia, pero también aumentar exigencias de precisión y, por tanto, normalmente hacer ruido. Cuando se realizan engranajes muy pequeños, es normal irse a ángulos de 14º (que es lo normalizado) pues sólo cuatro locos nos empeñamos en mantener la resistencia de los 20 º y pegarnos con las tolerancias.

Lo que tú ves en engranajes de automoción, sin embargo, creo que no es un diente con un ángulo de presión menor (aunque posiblemente también lo toquen en alguna ocasión), sino un engranaje con un diente de mayor altura. Mientras el la altura de un diente normal es, usualmente, poco más de el doble de su módulo, en este tipo de engranajes llegan a ser cuatro veces el módulo. La imagen es la de un diente con un ángulo de presión menor, pero la realidad es que no es exactamente así. Es una idea importada de la eólica. El objetivo simple y llanamente es aumentar el coeficiente de engrane y con él la resistencia.

Sinceramente, yo soy bastante crítico con dicho concepto. Hay que afinar mucho para conseguir buenos resultados pues las posibilidades de fastidiarla son muy grandes. Con un diente largo es verdad que se puede ganar resistencia, pero también se rigidiza mucho el cálculo, lo que limita mucho las posibilidades de diseño. Hay que hilar muy fino y no siempre se encuentran los resultados deseados (muchas veces se consiguen precisamente los contrarios). La razón de ser tan escéptico no es que no sea una buena idea, pues en realidad sí lo es, sino que hay que saber bastante más de lo que viene en los libros para no caer en ciertos errores. Supongo que en los departamentos de diseño de las compañías de automóviles tendrán a gente capacitada, pero esta técnica he visto aplicar por alguno que sólo sabía de engranajes lo que decía el programa y en este caso, los programas pueden mentir terriblemente.

El principal problema es que en el cálculo es tremendamente fácil no darse cuenta de que estamos engranando más allá de la circunferencia base. Eso crea un deslizamiento específico negativo el comienzo o al final del engrane lo que supone, a su vez, que el deslizamiento ha pasado por un punto infinito (justo en el punto de contacto de la circunferencia base con la línea de engrane hay una discontinuidad donde el deslizamiento pasa de + infinito a - infinito). En dicho punto, la rotura de la película de aceite es casi inevitable (deslizamiento específico infinito más cambio de sentido es una buena mezcla). Por ello, empezaremos a tener contacto metal-metal en dicho punto. El efecto es muy similar a cuando se forma el pitting pero la diferencia es que en este caso estaremos algo más cerca de la base del diente. Como el efecto se parece tanto al pitting, la tendencia será intentar subir precisamente el coeficiente de engrane (para disminuir el pitting, la mejor manera es repartir más la carga) y el método evidente para el que ya lo ha hecho antes será seguir subiendo la altura de diente. Craso error, pues se ve como solución lo que en realidad es el problema. Además, es un fallo que, al igual que el pitting, sale después de muchas horas de trabajo, pero con el agravante de que aumentando la carga no aparecerá mucho antes (mientras que sí lo hará el pitting). Si probamos el engranaje, o echamos horas, o provocamos pitting, que no es el mismo error. De ahí la sorpresa de algunos cuando, después de haber probado convenientemente sus engranajes se han encontrado aparentemente con un "pitting" que no tenía que haber aparecido, pero que lo hace irremediablemente.

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"En teoría no hay diferencia entre teoría y práctica. En la práctica, sí"

- 16 Dic 2011, 16:47 #288858

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El efecto es muy similar a cuando se forma el pitting pero la diferencia es que en este caso estaremos algo más cerca de la base del diente

Supongo que te refieres a desgaste propiamente dicho.
Con respecto a las tolerancias los fabricantes de automoción son muy dados a una vez hechas sus piezas seleccionarlas todas por medidas y aparear las que se quedan por debajo con las compañeras que se quedan por encima (es muy común verlo en motores) marcan bielas pistones bloque, con signos idescifrables para el que no los conozca, así es fácil restringir mucho las holguras.

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"La calidad perdura una vez olvidado el precio" Henry Royce

- 16 Dic 2011, 19:27 #288884

Buenas!!!

Estoy muy de acuerdo con casi todo lo que se ha expuesto, y me encanta el nivel, no sólo por este tema en concreto, sino por otros donde realmente soy tan curioso como ignorante, y que empezaré a implorar ayuda.

Os confirmo que en automoción, al menos la parte que yo conozco, el juego mínimo es 0,06. Las calidades son muy buenas, hablamos de micras y décimas de micras. No se suelen rectificar los dientes; lo normal es acabarlos en blando con una geometría que se anticipe a la deformación térmica. La calidad con los afeitadores es tan similar a la calidad del rectificado que económicamente no suele compensar. Lo que sí es cierto es que los bombeos hacen que ese juego tenga lugar en una zona muy reducida (elipse de contacto inicial), y "camuflan" los errores de fabricación.

Angulo de presión pequeño equivale a diente esbelto, que en teoría es perfecto para conducción y todo lo demás. Ganas conducción por perfil sin tener que aumentar hélice, que siempre carga los rodamientos. Lo malo es que en la práctica son muy difíciles de hacer por las interferencias, que exigen grandes correcciones, y que para colmo de males tampoco resultan tan buenos como la teoría predice. Hay alabeos, vibraciones …

El pitting es producido curiosamente por el propio aceite. Bueno, no producido, pero sí acelerado. Aparece siempre por debajo del primitivo y físicamente es desprendimiento de partículas por la presión de contacto.

No estoy de acuerdo en que la zona de conducción se meta por debajo del radio base. El activo de pie siempre está por encima del radio base, al menos en el diseño de dentado exterior (en herramientas no es así, cierto). Todo el contacto se produce en evolvente de círculo, no en la trocoide. Y por supuesto, el contacto debe terminar antes del semitopping en la cabeza de diente. Durante el mecanizado si, y da muchos problemas de interferencia y desgastes, por lo que los ángulos de presión pequeños son más críticos de cara a su fabricación.

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- 16 Dic 2011, 19:27 #288885

Buenas!!!

Estoy muy de acuerdo con casi todo lo que se ha expuesto, y me encanta el nivel, no sólo por este tema en concreto, sino por otros donde realmente soy tan curioso como ignorante, y que empezaré a implorar ayuda.

Os confirmo que en automoción, al menos la parte que yo conozco, el juego mínimo es 0,06. Las calidades son muy buenas, hablamos de micras y décimas de micras. No se suelen rectificar los dientes; lo normal es acabarlos en blando con una geometría que se anticipe a la deformación térmica. La calidad con los afeitadores es tan similar a la calidad del rectificado que económicamente no suele compensar. Lo que sí es cierto es que los bombeos hacen que ese juego tenga lugar en una zona muy reducida (elipse de contacto inicial), y "camuflan" los errores de fabricación.

Angulo de presión pequeño equivale a diente esbelto, que en teoría es perfecto para conducción y todo lo demás. Ganas conducción por perfil sin tener que aumentar hélice, que siempre carga los rodamientos. Lo malo es que en la práctica son muy difíciles de hacer por las interferencias, que exigen grandes correcciones, y que para colmo de males tampoco resultan tan buenos como la teoría predice. Hay alabeos, vibraciones …

El pitting es producido curiosamente por el propio aceite. Bueno, no producido, pero sí acelerado. Aparece siempre por debajo del primitivo y físicamente es desprendimiento de partículas por la presión de contacto.

No estoy de acuerdo en que la zona de conducción se meta por debajo del radio base. El activo de pie siempre está por encima del radio base, al menos en el diseño de dentado exterior (en herramientas no es así, cierto). Todo el contacto se produce en evolvente de círculo, no en la trocoide. Y por supuesto, el contacto debe terminar antes del semitopping en la cabeza de diente. Durante el mecanizado si, y da muchos problemas de interferencia y desgastes, por lo que los ángulos de presión pequeños son más críticos de cara a su fabricación.

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- 16 Dic 2011, 20:15 #288891

Las calidades son muy buenas, hablamos de micras y décimas de micras

Milésimas y diezmilésimas?
Con que ángulos de presión se trabaja en cajas de cambio?

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"La calidad perdura una vez olvidado el precio" Henry Royce

- 16 Dic 2011, 20:24 #288892

Los ángulos de presión, con las correcciones que se les da para meterlos en el entreejes impuesto, rondan los 22º, 26º, depende. El ángulo de presión de funcionamiento (el real) no es un dato de partida o de diseño, se impone a partir de los ensayos de duración y esfuerzos.

Y no es coña, se trabaja con la misma precisión o más que los rolex suizos!!!

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- 16 Dic 2011, 20:29 #288894

Los ángulos de presión, con las correcciones que se les da para meterlos en el entreejes impuesto, rondan los 22º, 26º, depende. El ángulo de presión de funcionamiento (el real) no es un dato de partida o de diseño, se impone a partir de los ensayos de duración y esfuerzos.

Y no es coña, se trabaja con la misma precisión o más que los rolex suizos!!!

Joder sabía que se trabajaba con milésimas en bombas y en inyectores pero esto no lo imaginab.

con las correcciones que se les da para meterlos en el entreejes impuesto, rondan los 22º, 26º

Con lo cual diseñáis también el afeitador no?

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"La calidad perdura una vez olvidado el precio" Henry Royce

- 16 Dic 2011, 21:13 #288897

Si, bueno, el diseño es muy complicado. Más quisiera yo que alguien del foro me explicara algo del diseño de afeitadores. Hay muy poca literatura...salvo libros antiguos de proveedores, y es un mundo muy bonito del que entiendo muy poco. Al final, no dejan de ser ejes cruzados, hipoides, pero la poca teoría que existe no suele concordar con los resultados obtenidos.

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- 16 Dic 2011, 23:11 #288908

No estoy de acuerdo en que la zona de conducción se meta por debajo del radio base. El activo de pie siempre está por encima del radio base, al menos en el diseño de dentado exterior (en herramientas no es así, cierto). Todo el contacto se produce en evolvente de círculo, no en la trocoide. Y por supuesto, el contacto debe terminar antes del semitopping en la cabeza de diente. Durante el mecanizado si, y da muchos problemas de interferencia y desgastes, por lo que los ángulos de presión pequeños son más críticos de cara a su fabricación.

Ojo, yo no he dicho que se meta por debajo del radio base. Eso no pasa nunca. Lo que sí pasa es que la línea de engrane se prolonga más allá de su tangencia con la circunferencia base. Siempre que calculemos el deslizamiento específico máximo en piñón o rueda y salga un valor negativo, habremos sobrepasado dicho punto durante el engrane. Jamás debería pasarle a un engranaje si está bien diseñado, pero no siempre es así. Si se utiliza un desplazamiento negativo en piñón y rueda y la holgura es pequeña, hay muchas probabilidades de entrar en esa zona.

Como bien dices, el Pitting se acelera por el aceite, y lo hace por un lado porque arrastra el material desprendido y por otro porque aumenta las cavidades con un mecanismo parecido a la cavitación. De lo que yo hablo no es pitting. Se produce mucho más abajo, prácticamente en la circunferencia base (la cual sí que se supera en el mecanizado en bastantes ocasiones, aunque no se engrane por debajo de ella). Si perdemos la película lubricante (al cambiar la dirección del deslizamiento rompemos la cuña hidrodinámica), y cambios la dirección del deslizamiento, tendremos microsoldaduras que serán las que harán desprenderse el material. Realmente lo que tenemos es un contacto seco. En un caso normal, el material sería "arrastrado" o incluso desplazado (pulido), pero en este punto, donde además el deslizamiento específico es grande, lo que haremos será desprender completamente el material. Lo curioso es que la presión influye, pero no tanto como en el pitting. En el pitting, se puede estimar la formación del mismo haciendo pruebas con mayor presión, pues la duración del engranaje decrece mucho con pequeñas variaciones de presión. En este caso, la presión es importante, pero no es el factor principal, por lo que acelerar su aparición en simulación no es tan sencillo.

Los ángulos de presión, con las correcciones que se les da para meterlos en el entreejes impuesto, rondan los 22º, 26º, depende. El ángulo de presión de funcionamiento (el real) no es un dato de partida o de diseño, se impone a partir de los ensayos de duración y esfuerzos.

Y no es coña, se trabaja con la misma precisión o más que los rolex suizos!!!

Me has dejado alucinado con las precisiones. Realmente eso es jugar a otro nivel. Yo volviéndome loco para introducir el juego en todas las fórmulas de engranajes (en módulos pequeños una holgura de 0,06 mm ya es significativa en el cálculo de la resistencia) y en automoción, con engranajes mucho mayores, usando la misma holgura que yo en valor absoluto

Con respecto al ángulo de presión de funcionamiento, esos ángulos corresponden, como decía antes, a ángulos de presión de la herramienta de 20º o mayores.


Gran fichaje el tuyo Lucerin. Bienvenido al foro. Gran nivel el que demuestras.

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