MÀQUINES I MÀQUINES I MECANISMESMECANISMES

Glòria García GarcíaGlòria García García

ÍNDEXÍNDEX• EL SÒLID RIGID: forces externes i internes• SÒLID RÍGID• MOMENT D'UNA FORÇA

– Propietats del moment– Propietats del moment II

• CONDICIONS D'EQUILIBRI DEL SÒLID RÍGID– Eqüacions d'equilibri– Eqüacions d'equilibri II

• DIAGRAMA DE SÒLID LLIURE– DIAGRAMA DEL SÒLID LLIURE II– Taula de recolzaments

• MÀQUINA I MECANISME• BAULA, PARELL CINEMÀTIC I CADENA CINEMÀTICA• GRAU DE LLIBERTAT• CLASSIFICACIÓ DELS PARELLS CINEMÀTICS• SIMBOLOGIA MECÀNICA• NOMENCLATURA• TIPUS DE MOVIMENT DELS MECANISMES EN EL PLA• CADENES CINEMÀTIQUES• CRITERIS DETERMINACIÓ DELS GL• CRITERI ANALÍTIC DE GRÜBLER• ESQUEMATITZACIÓ MECANISMES• MÀQUINES SIMPLES

– PLA INCLINAT• CÀLCUL PLA INCLINAT

– MECANISME CARGOL-FEMELLA• MECANISME CARGOL-FEMELLA• CÀLCUL CARGOL-FEMELLA

– PALANCA– POLITGES

• TIPUS DE POLITGES• POLIPAST

– ACTIVITATS MECANISMES– MECANISMES TRANSMISSIÓ DEL MOVIMENT

ÍNDEXÍNDEX• MECANISMES TRANSMISSIÓ DEL MOVIMENT

– TRANSMISSIÓ PER UNIÓ FLEXIBLE• Tensors de politges• Exemple: Conus de politges• TRANSMISSIÓ PER UNIÓ FLEXIBLE• Tren de politges• TRANSMISSIÓ PER UNIÓ FLEXIBLE: CARDAN

– Elements junta Cardan– TRANSMISSIÓ PER ENGRANATGES

• Tipus d’engranatges• ENGRANATGE BOIG• ENGRANATGES RECTES

– CARACTERÍSTIQUES E RECTES– PARÀMETRES ENGR. RECTES– PARÀMETRES ENGR. RECTES

• ENGRANATGES HELICOÏDALS• ENGRANATGES CÒNICS• PINYÓ-CREMALLERA• VIS SENSE FI• REPRESENTACIÓ GRÀFICA NORMALITZADA• Representació gràfica II• MECANISME DIFERENCIAL• DIFERENCIAL

– LLEVES I EXCÈNTRIQUES• ARBRE DE LLEVES MOTOR

– MECANISMES ARTICULATS• BARRES ARTICULADES• MECANISME BIELA-MANETA

– REGULADOR CENTRÍFUG DE WATT• REGULADOR WATT

– CREU DE MALTA

  Sòlid rígid no es deforma sota la aplicació (sistema format de forces per moltes partícules)   - Externes Forces que actuen sobre sòlid - Internes • Forces externes: representen l’acció d’altres cossos sobre el SR. Responsables del seu comportament  

- Moviment de traslació - Movimient de rotació

EL SÒLID RÍGID: forces externes i internes

Moviment de traslació: quan totes les partícules descriuen trajectòries paral·leles.  

Moviment de rotació: quan totes les partícules descriuen trajectòries circulars alvoltant d’un eix de rotació. 

•Forces internes: entre les partícules que formen el sòlid i mantenen unides aquestes partícules “forces de cohesió”. 

EL SÒLID RIGIDEL SÒLID RIGID

Moment d’una força respecte a un puntMoment d’una força respecte a un punt

OF

rr//

rpθ

Es defineix el moment de la força F respecte al punt O com el producte vectorial del vector de posició r i la força F Mo = r x F és un vector

Propietats del moment respecte a un puntPropietats del moment respecte a un punt

a) Mòdul: Mo = r F sen θ θ = àngul entre r i F

b) Direcció: sempre perpendicular al pla format per r i F c) Sentit: definit pel gir que porta a r a ser paral·lel a F - Posar els dos vectors amb un origen

- Determinar l’angle des de r a F pel camí més curt.

M és positiu si el sentit és antihorari M és negatiu si el sentit és horari

El moment M d’una força F respecte a un punt O mesura la tendència de la força F a fer girar al sòlid alvoltant d’un eix que passa pel punt i és perpendicular al pla format per r i F.Si r és paral·lela a F

.O r F

M = 0Es trasllada

.Oθ

F r

M # 0 El cos gira i es trasllada

Propietats del moment respecte a un puntPropietats del moment respecte a un punt

ΣFx = 0 ΣF = 0 ΣFy = 0 No hi ha trasllació ΣFz = 0  ΣMx = 0 ΣMo ΣMy = 0 No hi ha rotació ΣMz = 0  Les forces externes aplicades no exerceixen al sòlid moviment ni de trasllació ni de rotació.

CONDICIONS EQUILIBRI DEL SÒLIDCONDICIONS EQUILIBRI DEL SÒLID

 -Identificar totes les F aplicades sobre el SR i dibuixar el diagrama de SR. - Forces contingudes en un pla estructures bidimensionals - Forces tridimensionals estructures tridimensionals - Soports de les estructures (o recolzaments): es consideraran les reaccions exercides sobre l’estructura o peça pels seus recolzaments. -Immobilització d’estructures o peces que dependerà dels recolzaments utilitzats.

EQUACIONS D’EQUILIBRIEQUACIONS D’EQUILIBRI

 Incloure totes les F que actuen sobre el sòlid i excloure totes les que no estiguin directament aplicades a ell. a)  Elecció del sòlid lliure: es separa de la seva base i es deslliga de qualsevol altre cos. Es dibuixa el seu contorn.   b)  Es dibuixen totes les F externes:

   1  - Les exercides per la base de recolzament sobre el sòlid. 2 - Les exercides pels cossos als quals estava lligat.

3 - La F de atracció exercida per la terra, el pes (c. g). 

DIAGRAMA DEL SÒLID LLIUREDIAGRAMA DEL SÒLID LLIURE

c)   El mòdul, direcció i sentit de les F externes conegudes. En particular, el sentit de la F exercida sobre el sòlid lliure i no pel sòlid lliure.  d)  Les F externes desconegudes són les reaccions en els recolzaments. - Amb aquestes F s’impossibilita el moviment del cos. - S’exerceixen en els punts en els quals el cos està soportat o unit a altres cossos.

MECANISME:

Conjunt d’elements mecànics que transmeten movimient, desenvolupen forces de molt poca intensitat i transmeten poca potència. Ex. Compte quilòmetres, caixa de canvis...

MÀQUINA:

Conjunt de mecanismes que transformen l’energia en treball útil. Contenen mecanismes que aporten forces importants i transmeten potència. Ex. Premsa, Màquina de Cosir, trepant.

CONCEPTES BÀSICSCONCEPTES BÀSICS

Elements d’enllaç: forma geomètrica que adopten les baules per connectar-se entre elles.

Membres o baules: Són els elements que formen els mecanismes i transmeten moviment.

• Cossos sòlids rígids formats per un sol cos: els seus punts no tenen moviment relatiu entre ells, les seves distàncies són invariables (lleves, eixos…)

• Cossos sòlids rígids formats per un conjunt de cossos rígidament units: biela (formada per cap, cos, casquet, coixenet i famella).

• Cossos sòlids unirígids: cadenes i corretges, cables i politges.

• Elements elàstics: amb deformacions de gran magnitud ( molles).

• Elements fluïds: com l’aigua, oli o aire. Parell cinemàtic o junta: Unió entre les baules que permeten moviment relatiu entre elles. Nus: Punt a on s’interconnecten les baules mitjançant parells cinemàtics.

CONCEPTES BÀSICSCONCEPTES BÀSICS

Cadena cinemàtica: conjunt o subconjunt d’elements o baules que formen part d’una part concreta d’un mecanisme enllaçats entre si, ex. Pistó-biela.

Grau de Llibertat dels parells cinemàtics

Parell cinemàtic d’un grau de llibertat: “”

El grau de llibertat és el nombre mínim de paràmetres independents necessaris per definir el moviment relatiu entre baules.

CONCEPTES BÀSICSCONCEPTES BÀSICS

Es poden classificar segons aquests criteris:

Pel nombre de baules connectades

Pel nombre de graus de llibertat permesos en el parell cinemàtic

Pel tipus de contacte entre baules: línia, punt o superfície

Pel tipus de tancament del parell

Inferiors

Superiors

Classe I, II, III, IV, V

Parell n-ari

de FORÇAde FORMA

CLASSIFICACIÓ PARELLS CINEMÀTICSCLASSIFICACIÓ PARELLS CINEMÀTICS

En un nus hi ha n-1 parells simples, a on n és el nombre de barres que conflueixen en el nus. Per exemple un parell pentari (5 barres) hi ha 4 parells simples.

Terciari2 Binari o simples

Binari1 Parell Simple

Quaternari3 Binaris o simples

A C D

FB

Exemple: 5 NusosParells cinemàtics Simples A, D, FParells cinemàtics Dobles B y C, (hi ha dos parells cinemàtics simples).

Parrell Terciari

TIPUS PARELLS SEGONS EL NOMBRE BAULESTIPUS PARELLS SEGONS EL NOMBRE BAULES

Inferiors:

El contacte entre les barres és superficial.

Superiors:

El contacte entre les barres és lineal o puntual.

PARELLS SEGONS EL TIPUS DE CONTACTEPARELLS SEGONS EL TIPUS DE CONTACTE

(Classe I, II, III, IV, V)

PARELLS SEGONS EL NOMBRE DE LLIBERTAT

(Classe I, II, III, IV, V)

PARELLS SEGONS EL NOMBRE DE LLIBERTAT

PARELL de FORÇA PARELL de FORMA

PARELLS SEGONS EL TIPUS DE TANCAMENT DEL PARELL

ESQUEMATITZACIÓ I SIMBOLOGIA

ESQUEMATITZACIÓ I SIMBOLOGIA

ESQUEMATITZACIÓ I SIMBOLOGIA

ESQUEMATITZACIÓ I SIMBOLOGIAESQUEMATITZACIÓ I SIMBOLOGIA

NomenclatuNomenclaturara

SignificatSignificat

n Barresi Parells inferiorss Parells superiorsGL Graus de llibertatV Velocitat lineala Acceleració linealw Velocitat angulara Acceleració angular Angle de posició de la barraR Longitud del vector de posició o de les barresM ParF ForçaI Moment d’inèrciaEc Energia cinèticaG Centre de gravetatFi Força d’inèrcia

Mi Parell d’inèrcia

W Treballm Massa

NOMENCLATURANOMENCLATURA

Rotació pura: Manovella i Balancí seria una rotació alternativa o oscil·lació. Rotació i trasllació: BielaTrasllació Pura: Pistó.

Trasllació contínua: no inverteix el sentit.Trasllació altenativa: inverteix sentit, ex.: pistó

TrasllacióTrasllació

RotacióRotació

TIPUS DE MOVIMENT EN EL TIPUS DE MOVIMENT EN EL PLAPLA

(Barra n-aria: barra que connecta n nusos)

1

2

3

BINÀRIA

TERCIÀRIA

QUATERNÀRIA

CLASSIFICACIÓ DE BARRES

Tancades: Quan les seves barres estan connectades com a mínim a altres dos del sistema.

Cadena tancada de 4 barres Cadena tancada de 5 barres

Obertes: Quan no és tancada.

Cadena cinemàtica: És el conjunt de barres unides mitjançant parells cinemàtics i amb moviment relatiu entre elles.

Tipus de Cadenes cinemàtiques

CADENES CINEMÀTIQUESCADENES CINEMÀTIQUES

Nomenclatura: (b2,p2,b3,p3,b4,p4,......)8 Barres binàries (2,3,4,5,6,8,9,10)1 Barres Terciàries (1)1 Barra Quaternària (7)10 Parells binaris1 Parell Terciari (F)

Configuració: (8,10,1,1,1)

Les barres fixes d’una cadena cinemàtica s’anomenen soport, bastidor o bancada.

És la denominació que se li dóna a la cadena segons el És la denominació que se li dóna a la cadena segons el nombre de barres i parells cinemàtics que la formen. nombre de barres i parells cinemàtics que la formen.

2

3

4

1

5

7

9

8

10

6

A

B

C

DE

G I

F H K

J

L

CONFIGURACIÓ CADENA CONFIGURACIÓ CADENA CINEMÀTICACINEMÀTICA

1

4

3

2

X

Y

2

La barra 1 està fixada (bancada) i si fixem la variable “ 2” el mecanisme queda inmòbil.Paràmetre independent és 2 per això el mecanismo té 1 GL.

Grau de Llibertat d’un mecanisme: El grau de llibertat és el mínim nombre de paràmetres independents necessaris per definir la configuració geomètrica d’un mecanisme.

GRAU DE LLIBERTAT D’UNA CADENA CINEMÀTICAGRAU DE LLIBERTAT D’UNA CADENA CINEMÀTICA

Quadrilàter articulat Quadrilàter de Corredora

MECANISMES PLANS DE 4 BARRESMECANISMES PLANS DE 4 BARRES

Quadrilàter articulat

Quadrilàter de Corredora

Motor de combustió interna.

Locomotora de Vapor (element 3 fixe, s’impulsa la roda 2).

Motor rotatori (element 1 gira respecte a “A”).

Bomba d’aigua (element 4 fixe i invertit d’exterior a interior).

QUADRILÀTERSQUADRILÀTERS

Criteris analítics:Criteris analítics:

-Criteri de Grübler– Kutzbach (o Chebyshev): Vàlid per mecanismes amb parells inferiors i superiors.

- Criteri de Restricción: Vàlid per mecanismes que tenguin solament parells inferiors.

Aquests dos criteris tenen errades, perque cap d’ells inclou l’anàlisi de la geometria dels mecanismes, ja que són analítics.

Criteris no analítics:Criteris no analítics:

- Addició de grups d’Assur.

CRITERIS DETERMINACIÓ DELS GLCRITERIS DETERMINACIÓ DELS GL

# GL = GL B S L – GL eliminats P I S

BSL: Barres suposades lliures

PIS: Parells Inferiors i Superiors

Eqüació de GrüblerEqüació de Grübler

GL = 3 (n-1) –(2 i) - sGL = 3 (n-1) –(2 i) - s

n - Nombre de barresi - parells inferiors s - parells superiors

CRITERI DE GRÜBLER PEL CÀLCUL CRITERI DE GRÜBLER PEL CÀLCUL GLGL

n=3 , i=3, s=0

GL = 3(3-1) - (2 . 3) – 0 = 0

n=4 , i=4, s=0

GL = 3(4-1) - (2 . 4) – 0 = 1

n=4 , i=4, s=0

GL = 3(4-1) - (2 . 4) – 0 = 1

n=5 , i=5, s=0GL = 3(5-1) - (2 . 5) – 0 = 2

És necessari definir dos variables 2 i 4

Exemples de càlcul amb GrüblerExemples de càlcul amb Grübler

ESQUEMATITZACIÓ MECANISMESESQUEMATITZACIÓ MECANISMES

Per estudiar els moviments d’un mecanisme en el pla s’ha de fer una representació amb símbols normalitzats de cada membre i parell cinemàtic que intervenen.

EsquematitzacióEsquematització

Exercici esquematitzacióExercici esquematització

MÀQUINES SIMPLESMÀQUINES SIMPLES

•PLA INCLINATPLA INCLINAT

•CARGOL-FEMELLACARGOL-FEMELLA

•PALANCAPALANCA

•POLITJAPOLITJA

PLA INCLINATPLA INCLINAT• Màquina simple que

permet pujar objectes amb menys esforç.

• Per calcular la tensió de la corda que equilibra al pla es fa el diagrama de sòlid rígid del cos i es descomposen les forces i es recomenable girar el sistema d’eixos de tal forma que un d’ells estigui paral·lel al pla.

• ΣFx = 0 ΣFy = 0

CÀLCUL PLA INCLINATCÀLCUL PLA INCLINAT• El pes del cos es descomposa

en les dues components F1 o força tangencial que és paral·lela al pla i F2 o força normal que és perpendicular.

• La F2 queda anul·lada per la resistència del pla i per tant només s’ha de vèncer la F1 i la F fregament=N·=Pcos·.

• FM= Psin=P·H/L

• FM·L=P·H

• FM=F1+FF= Psin+ Pcos·

• AM=FR/FM

• AM=P/FM=P/ sin+cos

MECANISME CARGOL-MECANISME CARGOL-FEMELLAFEMELLA

• És l’aplicació del pla inclinat perquè la rosca és un pla inclinat que remunta una superfície cilíndrica.

• Mecanisme que transforma el moviment circular a lineal de forma irreversible. Si el cargol gira i es manté fixe la femella el cargol avança amb un moviment rectilini dintre d’aquesta.

• Tipus d’unió desmuntable més comú.

MECANISME CARGOL-MECANISME CARGOL-FEMELLAFEMELLA

• L’avanç depèn de dos factors:– La velocitat de gir d’element motriu.– El pas de la rosca del cargol, es a dir, la

distància que existeix entre dues crestes de la rosca. Quan més gran sigui el pas, més gran serà la velocitat d’avanç.

CÀLCUL CARGOL-FEMELLACÀLCUL CARGOL-FEMELLA

WMOTOR=WRESISTENT F·2F·2·r··r·=R·A=R·A

• Avantatge mecànic= R/F aplicadaAvantatge mecànic= R/F aplicada AM=R/F=2AM=R/F=2r/Ar/A

• AVANÇ:AVANÇ: És la distància, paral·lela a l’eix del cargol,que desplaça una femella quan se li dóna la volta sencera.– Rosca Simple:Rosca Simple: un sol filet, avanç=pas de avanç=pas de

roscarosca.– Rosca múltiple:Rosca múltiple: diversos filets, avanç=pas·n avanç=pas·n

filetsfilets.

PALANCAPALANCA

• GÈNERE 1

• GÈNERE 2

• GÈNERE 3

ΣMo = 0 F·dΣMo = 0 F·d11=R·d=R·d22 Braç de palanca=força · distància Braç de palanca=força · distància fins al fins al fulcrefulcre

POLITGESPOLITGES• Són utilitzades per

multiplicar les forces i canviar la direcció de moviment mitjançant un cable o corda.

• POLITJA FIXA:POLITJA FIXA:Aquest sistema no augmenta la força.

F=QF=Q Q=pes del Q=pes del coscos

TIPUS DE POLITGESTIPUS DE POLITGES

• POLITJA MÒBIL: POLITJA MÒBIL: Un dels extrems de la corda es troba fixe, el pes Q està situat sobre l’eix i la força aplicada P en l’altre extrem.

• S’amplifica la força Q.

P=Q/2P=Q/2

POLIPASTPOLIPAST

• Combinació de politges fixes i mòbils.

• Finalitat canviar la direcció de l’esforç que realitzem i amplificar la força.

• A canvi s’ha d’augmentar la longitud de corda que s’ha de desplaçar.

POLIPASTPOLIPAST

P=Q/2P=Q/2N N N=politges mòbils P=Q/2NP=Q/2N

MECANISMES TRANSMISSIÓ DEL MOVIMENTMECANISMES TRANSMISSIÓ DEL MOVIMENT

• TRANSMISSIÓ PER UNIÓ FLEXIBLE• TRANSMISSIÓ PER ENGRANATGES• Transmissió amb rosques.• LLEVES I EXCÈNTRIQUES• Mecanismes de transmissió

directa.• MECANISMES ARTICULATS• Mecanismes de regulació.

TRANSMISSIÓ PER UNIÓ TRANSMISSIÓ PER UNIÓ FLEXIBLEFLEXIBLE

• TRANSMISSIÓ PER CORRETJA/POLITJA TRANSMISSIÓ PER CORRETJA/POLITJA

• ..Funció:Funció: Transmissió indirecta del moviment entre arbres que estan separats.

• ElementsElements• Avantatge:Avantatge: permet un cert moviment

vertical entre arbres i la transmissió a distància.

• Inconvenients:Inconvenients: Lliscament i pèrdua entre 3-5% de potència. Hi ha corretges dentades per millorar el lliscament. Potències petites.

• Aplicacions:Aplicacions: Canvi de velocitats trepant, corretja de distribució cotxe, rentadora...

Tensors de politgesTensors de politges

TRANSMISSIÓ PER UNIÓ TRANSMISSIÓ PER UNIÓ FLEXIBLEFLEXIBLE

• TRANSMISSIÓ CADENA I ROD. DENTADESTRANSMISSIÓ CADENA I ROD. DENTADES FuncióFunció

• Elements:Elements: cadena metàl·lica amb baules articulades i roda dentada.

• Avantatges:Avantatges: Transmissió grans potències, no hi ha lliscament, aplicació en gran distàncies entre arbres.

• Inconvenients:Inconvenients: els arbres han de ser paral·lels, no suporten gran velocitats, són sorolloses i tenen desgast considerable necessiten lubrificació.

• Aplicacions:Aplicacions: bicicleta.• Càlcul: Càlcul: i=Zi=Z22/Z/Z11 Z=nombre de dents.Z=nombre de dents.• i=relació de transmissiói=relació de transmissió

Tren de politgesTren de politges

• iiTT=i=i1212·i·i3434

• iiTT=n=n11/n/n22·n·n33/n/n44=d=d22/d/d11·d·d44/d/d33

• iiTT= p conduïdes/p motrius=d= p conduïdes/p motrius=d22·d·d44/d/d11·d·d33

TRANSMISSIÓ PER UNIÓ TRANSMISSIÓ PER UNIÓ FLEXIBLEFLEXIBLE

• JUNTA CARDAN• Funció:Funció: transmetre el gir

entre dos eixos que no són paral·lels i amb orientació relativa variable al llarg del moviment (45º).

• Elements:Elements: 2 forquetes, 2 creuetes que s’uneixen a les forquetes per 2 rodaments d’agulles.

• Aplicació:Aplicació: suspensió cotxes, paliers entre arbre motor i arbre de les rodes existeixen 2 cardans.

• http://mecfunnet.faii.etsii.upm.es/Xitami/webpages/anicar1.gif

Elements junta CardanElements junta Cardan

TRANSMISSIÓ PER TRANSMISSIÓ PER ENGRANATGESENGRANATGES

• Funció:Funció: transmeten el moviment circular continu per contacte de les dents de les rodes.

• AvantatgesAvantatges:: – Arbres propers i no es

necessari que estiguin alineats.

– Transmeten grans potències es a dir grans moments.

– S’apliquen per gran velocitats.

• InconvenientInconvenient:– No s’apliquen per

distàncies molt petites.

Tipus d’engranatgesTipus d’engranatges

• Engranatge boigEngranatge boig• Engranatges rectes.Engranatges rectes.• Engranatges helicoïdals.Engranatges helicoïdals.• Engranatges cònics.Engranatges cònics.• Engranatges interiors.Engranatges interiors.• Sistema Pinyó-Cremallera.Sistema Pinyó-Cremallera.• Sistema caragol sense fi o vis Sistema caragol sense fi o vis

sense fisense fi

ENGRANATGE BOIGENGRANATGE BOIG

• És l’engranatge intermig que no varia la relació de velocitats entre el 1r i el 2n engranatge i fa que els dos girin en un mateix sentit.

ENGRANATGES RECTESENGRANATGES RECTES• S’utilitzen entre eixos

paral·lels.• Les dents són paral·lels a

l’eix. Posen en contacte una única dent.

• Transmeten velocitats i potències intermitges.

• AvantatgesAvantatges:– Fàcil fabricació.

• InconvenientsInconvenients:– Sorollosos i produeixen

vibracions.• AplicacionsAplicacions: marxa

enrere caixa canvis cotxes, motos i cotxes de competició.

CARACTERÍSTIQUES E CARACTERÍSTIQUES E RECTESRECTES

PARÀMETRES ENGR. RECTESPARÀMETRES ENGR. RECTES

1. ZZ==Nombre de dents2. Circumferència o diàmetre Circumferència o diàmetre

primitiuprimitiu: s’obté d’unir els punts de contacte entre cada dent dels dos engranatges.

PARÀMETRES ENGR. RECTESPARÀMETRES ENGR. RECTES3.Mòdul3.Mòdul: són els mm del dp que correspon a cada dent. M=dp/ZM=dp/Z

4. Pas4. Pas: és la distància entre punts equivalents mesurats sobre el dp.

Pas= longitud dp/Z=dpPas= longitud dp/Z=dp/Z=m·/Z=m·

5. Circumferència exterior: (de)=dp + 2m5. Circumferència exterior: (de)=dp + 2m6. Circumferència interior: (di)=dp - 2,5m6. Circumferència interior: (di)=dp - 2,5m5.Característiques de les dents:5.Característiques de les dents:

– Gruix: p/2Gruix: p/2– Cap: mCap: m– Peu: 1,25mPeu: 1,25m

ENGRANATGES HELICOÏDALSENGRANATGES HELICOÏDALS• Les dents formen un angle amb

l’eix de gir.• S’utilitzen per eixos paral·lels i

perpendiculars.• Doble helicoïdal dóna més força.• AvantatgesAvantatges:

– Es posen en contacte més una dent a l’hora amb un únic punt de contacte, hi ha més rodament i menys fricció i per això són silenciosos.

– Transmeten més velocitat.• InconvenientInconvenient:

– És generen esforços axials en direcció de l’eix que no participen en el gir de les rodes i s’han d’aborvir mitjançant rodament i això fa que hi hagi una pèrdua de potència.

• AplicacionsAplicacions: marxes de les caixes de canvis.

ENGRANATGES CÒNICSENGRANATGES CÒNICS• CaracterístiquesCaracterístiques:

– Eixos que es tallen 90º– Poden tenir dents rectes

o helicoïdals.– Els vèrtex dels dos cons

coindideixen en un punt per assegurar que el pas és el mateix.

• AvantatgesAvantatges:– Transmeten esforços

importants• InconvenientsInconvenients:

– Es generen forces axials que no s’aprofiten en el moviment.

• AplicacionsAplicacions:– Industrial.

PINYÓ-CREMALLERAPINYÓ-CREMALLERA• FuncióFunció: transformar el

moviment circular continu en lineal continu mitjançant contacte directe i a l’inrevés.

• ElementsElements: – Cremallera– Pinyó

• AplicacióAplicació:– Portes de parking.– Tren cremallera.– Màquines eines.

• CàlculsCàlculs:V=r·V=r·=dp/2·=dp/2·=m·Z/2·10=m·Z/2·10-3-3· ·

(m/s)(m/s)

VIS SENSE FIVIS SENSE FI• FuncióFunció: s’utilitze per

fer grans reduccions entre eixos que es creuen.

• ElementsElements:– Corona: rode conduïda– Vis: 1,2 o 3 filets

• AvantatgesAvantatges:– Transmissió de grans

esforços.– Moviment

irreversible=seguretat.• InconvenientInconvenient:

– Rendiment baix 40-70%.– Molt desgast per la fricció.

• AplicacionsAplicacions:– Grues.

REPRESENTACIÓ GRÀFICA NORMALITZADAREPRESENTACIÓ GRÀFICA NORMALITZADA

Engranatges exteriors E cònics

Engranatges interiors

REPRESENTACIÓ GRÀFICA NORMALITZADAREPRESENTACIÓ GRÀFICA NORMALITZADA

MECANISME DIFERENCIALMECANISME DIFERENCIAL• FuncióFunció: adaptar la

velocitat angular de les rodes motrius al recorregut que han de realitzar.

• ElementsElements:– Corona i carcassa formen

un bloc i giren conjuntament.

– 2 pinyons planetaris solidaris als paliers.

– 2 pinyons satèl·lits que poden girar.

• Lliurament sobre els eixos portasatèl·lits• Conjuntament i arrossegat amb la corona i la carcassa.

• Tot el conjunt del diferencial està situat dintre d’una capsa i el moviment passa als dos paliers que van a les rodes.

DIFERENCIALDIFERENCIAL• FuncionamentFuncionament:

– Cotxe en línia recta: quan gira la corona i la carcassa degut a la transmissió del moviment del pinyó del motor arrossega als satèl·lits, aquests als planetaris i les rodes giren a la mateixa velocitat i en el mateix sentit que la corona.

– Corba o roda bloquejada: un planetari queda bloquejat, els satèl·lits giren solidaris als eixos portasatèl·lits i no són arrossegats per la corona. Al planetari contrari arriba la rotació de la corona acumulada i gira al doble velocitat.

– Diferencial

LLEVES I EXCÈNTRIQUESLLEVES I EXCÈNTRIQUES• FuncióFunció: transformar el

moviment circular continu en rectilini continu irreversible.

• ElementsElements:– Lleva: forma de pera reb

el mov. circular– Excèntrica: rodona.– Seguidor (palpador) i

molla o sistema de recuperació per evitar que es perdi el contacte.

• AplicacióAplicació: arbre de lleves que accionen les vàlvules que obren i tanquen l’entrada i sortida del cilindre del motor cotxe. El árbol es el eje de giro de la leva y el encargado de transmitirle su movimiento giratorio.

ARBRE DE LLEVES MOTORARBRE DE LLEVES MOTOR

MECANISMES ARTICULATSMECANISMES ARTICULATS

•BARRES ARTICULADES

•MECANISME BIELA-MANETA

BARRES ARTICULADESBARRES ARTICULADES• http://www.emc.uji.es/d/IngMecDoc/Mecan

ismos/Barras/Mec4Barras.jpg• FuncióFunció: la

transmissió de moviment de rotació alternatiu.

• ElementsElements:– Maneta: gira

completament unida al motor.

– Biela: moviment rotació alternatiu.

– Balancí: moviment oscil·latori

• AplicacióAplicació: suspensió cotxes, apertura maletero.

MECANISME BIELA-MANETAMECANISME BIELA-MANETA• FuncióFunció: transformar el

moviment circular continu en rectilini alternatiu o vicerversa.

• ElementsElements:– Maneta: mov. Circular.– Biela: per un extrem està unida a

un operador mecànic que té moviment alternatiu de vaivé i per l’altre està unida a la maneta.

– Pistó o èmbol: moviment rectilini alternatiu

• AplicacionsAplicacions: cigonyal, locomotores vapor.

REGULADOR CENTRÍFUG DE WATTREGULADOR CENTRÍFUG DE WATT• FuncióFunció: regular la velocitat de

treball de la màquina de vapor d’una forma automàtica.

• ElementsElements:– 2 Boles– Vàlvula– Barres articulades

• FuncionamentFuncionament: – Quan l’eix de la màquina va

molt depresa, les boles s’aixequen per la força centrífuga i fa que es tanqui la vàlvula que dóna pas del vapor cap els cilindres.

– Quan la velocitat es redueix les boles baixen perquè la força de la gravetat és més important que la centrífuga i la vàlvula s’obre poguent passar el vapor.

REGULADOR WATTREGULADOR WATT

CREU DE MALTACREU DE MALTA• FuncióFunció: mecanisme

intermitent que transforma el moviment de rotació continu (360º) en moviment de rotació no continu (90º).

• ElementsElements:– Maneta+passador: gira

completament.– Roda conduïda en forma

de creu de malta que té 4 carrils per on s’introdueix el passador fen girar la creu 90º per cada volta de la maneta.

ACTIVITATS MECANISMESACTIVITATS MECANISMES

• ACTIVIDADES ON-LINE DE MECANISMO

• Máquinas y mecanismos• MecanESO: Mecánica para la ESO• MÁQUINAS SIMPLES Y

MECANISMOS | Algo más que Tecnología

• Araucaria2000.cl - Portal educacional