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DISEÑO GRÁFICO EN INGENIERÍA INSTRUCTIVO GENERACION Y ENSAMBLE DE ENGRANAJES
GENERACION DE ENGRANAJES
MÉTODO 1. PROGRAMA MITCALC Este método utiliza un programa de diseño mecánico bastante completo que se puede trabajar en los dos sistemas de unidades (in y mm) y para cualquier tipo de engranaje sin restricción en número de dientes. Se puede bajar en su versión de prueba en la siguiente página web: http://www.mitcalc.com/en/download.htm. Es recomendable bajar la versión 3D completa y adaptada para Solid Edge:
Una vez bajado e instalado el programa en ingles, es necesario instalar el add-in de Solid Edge y activar las macros de Excel cuando se abra:
El siguiente es el proceso de generación de los engranajes en archivos CAD:
1. Acceso al modulo engranajes
2. Datos geométricos a introducir Datos encerrados en rojo. Para los ejercicios del taller se debe trabajar en
pulgadas.
3. Verificación de datos geométricos
4. Generación del engranaje 3D Opción encerrada en rojo. Debe tener abierto Solid Edge en el modulo
Ensamble y el archivo activo debe haberlo guardado.
Selecciona la rueda dentada que quiere generar y da click en “insert part”. Se genera
un archivo de pieza (.par) y uno de ensamble (.asm) en la ubicación seleccionada
anteriormente. Si se da cuenta, el archivo de pieza es completamente editable,
contrario a los que se generan con el “engineering reference” y los que se descargan
de internet en las bibliotecas de piezas estándar.
Finalmente puede acceder a su archivo de pieza y modificarlo o utilizarlo sea para el
ensamble o para la generación del plano de pieza.
METODO 2. ENGINEERING REFERENCE (MODULO CONJUNTO EN SOLID EDGE)
Este metodo es recomendado para engranajes de mas de 12 dientes. Se trabaja con
el engineering reference, una interfaz de diseño de elementos mecanicos disponible
en el modulo conjunto o ensamble de Solid Edge. La aplicación genera un tren de
engranajes simple y sus 3 archivos asociados: archivos .par de cada engranaje y
archivo .asm del ensamble.
El siguiente es el proceso de generacion de un tren de engranajes:
1. Se abre Solid Edge en el modulo conjunto y se busca la opcion de diseñador de
engranajes rectos en el “engineering reference”:
2. En opciones se selecciona la opcion de buscar distancia al centro en los parametros geometricos de salida:
3. Se especifican los datos encerrados en rojo en al siguiente figura:
4. Se selecciona la opcion calcular y luego crear.
Solid Edge crea dos archivos de pieza y uno de ensamble en la ubicación especificada
al inicio de la aplicación “Engineering Reference”. Al igual que en el metodo 1 con
MITCalc, los dos engranajes son completamente editables.
NOTA: Es necesario redefinir el ensamble del tren de engranajes simple que realiza Solid Edge auttomaticamente, pues en la mayoria de los casos los dientes se cruzan entre si.
Para corregir este error dirijase a la parte final del documento donde se indica el correcto ensamble de los mismos.
METODO 3. HOJA EXCEL Y TUTORIAL SOLID EDGE
Este metodo utiliza una tabla en excel y una secuencia de pasos que se pueden
descargar en la siguiente pagina web:
http://www.solidedge-es.com/index.php?topic=629.msg5113#msg5113
Es bastante flexible y permite generar engranajes individuales sin restriccion en sus
especificaciones. La complicacion con respecto a los otros metodos es la necesidad
de dibujar los 4 circulos principales y de realizar las operaciones de extrusion, vaciado y
patron que definen el engranaje.
La siguiente tabla muestra las equivalencias entre la terminologia utilizada en la
presentacion power point de la clase y los tres metodos de generacion de engranajes
ilustrados en este documento:
Presentacion ppt clase Solid Edge Engineering Reference Tutorial Metodo 3 y otros
DP = Diametral Pitch Pc = Paso Circular P = Paso Diametral o circunferencial
OD = Outside Diameter da = Diametro Exterior de = Diametro Exterior
PD = Pitch Diameter d = Diametro Primitivo d = Diametro Primitivo
RD = Root Diameter dr = Diametro de Raiz df = Diametro fondo de diente
BC = Base Circle db = Diametro Base 2g = Diametro circunf. de base
Face Width b = Anchura de cara b = Ancho del diente
Fillet r = Acuerdo de raiz r = Radio del fondo de diente
ENSAMBLE DE ENGRANAJES
El proceso de ensamble de dos engranajes se ilustra para el caso del método 2 de generación pero es aplicable para cualquiera de los tratados anteriormente.
1. Inserte los dos engranajes creados con el Engineering Reference en un nuevo documento de ensamble (.asm).
2. Aplique una relación de alineación plana entre las caras de los dos engranajes (no necesariamente deben tener el mismo espesor las piezas modeladas).
Caras de engranajes a seleccionar (modulo ensamble)
3. Muestre las superficies circulares del diámetro de paso del engranaje y piñón si
estas no se encuentran visibles.
Menú contextual de click derecho sobre la pieza seleccionada (modulo ensamble)
4. Aplique una relación de tangencia entre esas dos superficies circulares.
Diámetros de paso tangentes entre sí (modulo ensamble)
5. Abra el archivo de pieza del engranaje y cree una superficie plana desde el
centro hasta el punto medio del valle de un diente. Es recomendable que el
ancho de la superficie coincida con el ancho de la pieza.
Opción de creación de superficie extruida (modulo pieza)
Definición del punto inicial y final para el engranaje (modulo plano)
6. Abra el archivo de pieza del piñón y cree una superficie plana desde el centro
hasta el punto medio del surco de un diente. Es recomendable que el ancho de
la superficie coincida con el ancho de la pieza.
Definición del punto inicial y final para el piñón (modulo plano)
7. Volviendo al archivo de ensamble, aplique una relación de coincidencia entre esas dos superficies que acaba de crear.
Ensamble con alineación correcta de dientes (modulo ensamble)
8. Elimine la relación de coincidencia que acaba de crear y sin mover manualmente ninguna de las piezas aplique una relación de engranaje. Dentro de las opciones, debe definir la dirección de giro de la pieza motora y la relación de engranaje. Es posible definir esta última mediante la proporción de velocidades o de número de dientes. NOTA: Tener en cuenta que la proporción de velocidades y de número de
dientes son inversamente proporcionales, es decir, a mayor velocidad menor
número de dientes y viceversa.
Definición de la relación de engranajes (modulo ensamble)
Es posible verificar el correcto ensamble de los engranajes utilizando la opción de rotar
pieza y observando el movimiento de transmisión. Si los dientes se atraviesan entre sí,
revisar la definición de la relación de engranajes (proporción de velocidades o de
número de dientes).