Cómo dibujar un diente de engranaje paso a paso

Aprender a dibujar un diente de engranaje es una habilidad útil para cualquier persona interesada en el diseño mecánico o el dibujo técnico. A continuación, te guiaremos a través de los pasos necesarios para crear una representación precisa de un diente de engranaje.

En el engranaje cilíndrico hablábamos de “una circunferencia en la que estaba liada una cuerda de espesor cero y que esta cuerda se desliaba”. Pues, en el cono (otra superficie reglada desarrollable), hablaremos de una tela de espesor cero liada a la superficie de un cono. Al desliarse su extremo genera una superficie que es la “INVOLUTA_3D” que estamos buscando.

Conceptos básicos para el dibujo de engranajes

Para dibujar un diente de engranaje, es fundamental comprender algunos conceptos clave:

• Diámetro Primitivo: número de dientes por el módulo - genera el circulo de paso.
• Línea de Presión: Es la “línea” por la cual se empujan los engranajes”, toma valores de 20º , 20,5º, 25º y 14,5º.
• Circulo de base: Circulo concéntrico al circulo base y tangente a la línea de presión. Sirve para trazar el diente más adelante.
• Diámetro Exterior: (módulo * (número de dientes+2)) - Valor de la circunferencia que limita la parte externa del Engrane o Piñón.
• Diámetro Interior: (Diámetro Exterior - (altura del diente * 2)) - Valor de la circunferencia que limita el pie del diente. Se calcula teniendo en cuenta los materiales. Los Engranes tienen que tener el mismo módulo para engranar.
• Cabeza del diente - adendum: Es la parte del diente comprendida entre el diámetro exterior y el diámetro primitivo. (Diámetro Exterior - Diámetro primitivo)
• Pie del Diente - dedendum: Es la parte del diente comprendida entre la circunferencia interior y la circunferencia primitiva. (Diámetro primitivo - Diámetro interior)
• Altura del diente: (2,17 * módulo)
• Paso Circular en grados: =((360/número de dientes)/2)

Los Engranes tienen que tener el mismo módulo para engranar.

Pasos para dibujar un diente de engranaje

1. Dibuje un lado lateral de cada uno de los dientes teniendo como centro la arista generada por la intersección de la línea de presión y sus líneas perpendiculares.
2. Trace la cara faltante de los dientes teniendo en cuenta la intersección de las líneas de los pasos circulares y la circunferencia tangente a la línea de presión.
3. Trace el círculo que equivale a los cuñeros y los diámetros equivalentes a el espesor circular del diente.
4. Marque con HB el contorno de los dientes.

En AUTOCAD ES EL MOMENTO PARA EL EDITPOL Y LA EXTRUSION DE CADA UNO DE LOS DIENTES QUE COLOCO EN NEGRITA.

Es recomendable que estén homogéneamente distancias unas de otras. Yo las he puesto cada 2 grados, teniendo cuidado de que la primera no esté demasiado cerca de la “original”. Ahora tenemos que editar cada una de las líneas dándole valores a los ángulos desde 2 grados, con variación entre ellos lo mas igual posible hasta llegar, por ejemplo a los 120 grados.

¡CUIDADO! Con los puntos “Point.Cabeceras” hacemos una Spline, empezando por el punto inicial, sin NINGUNA restricción de “tangencia ni nada”. Hacemos un Extrapolate de la “Spline.Cabeceras”, con una longitud “indefinida”, por ejemplo 10mm. Lo identificamos como “Extrapol.ModLongitud”, indicando que es dónde debemos modificar la longitud, cuando lo apliquemos.

Dibujamos una recta desde el Origen al extremo de ese Extrapolate. La línea larga anterior, la cortamos para quedarnos con el trozo que existe entre las “Extrapolate”. Ya sólo queda hace con ambas superficies un Joint, indicando que chequee tangencia, simplifique resultados (borre aristas internas) e ignore resultados erróneos.

¡CUIDADO! Obtenemos la intersección de esa superficie con la Revolute.ConoComplementario. Obtenemos el punto de Intersección, de la intersección generada por la “involuta”, con la Circunferencia Primitiva. Y creamos un punto, sobre la Circ. Primitiva mediante un Rotate, del punto con un ángulo de (360deg / (4*Z1) ). Yo le he puesto valor negativo para que quede a la derecha.

Hacemos un Corner, manteniendo el perfil rotado, y limitando al radio fondo. Debemos crear un Punto, en un extremo del Perfil de UN diente, que nos facilite darle a la superficie el “Coupling Point”. Creamos un Scaling, de dos elementos: El Joint de Contorno y el Punto “Coupling Point”.

El “Ratio” (qué tanto por ciento de cerca del vértice).

Consideraciones adicionales

Mientras que en los engranajes Cilíndricos Rectos, sólo teníamos en cuenta el número de dientes del engranaje que diseñamos, ahora, al diseñar un engranaje cónico, debemos saber cual es la cantidad de dientes del otro engranaje con el que se va a montar.

Supondremos que sabemos el ángulo (delta) que necesitamos que tengan entre sí los ejes de los dos engranajes. Una cota de ángulo (delta), que representa el ángulo entre los dos engranajes. Mientras que no le pongo el ángulo "delta" entre ejes, No se pone en verde.

Cuando en mecánica, medimos un perfil, lo hacemos en un plano Perpendicular al Eje de dicho perfil. Pero el Radio Base, que inicialmente lo mantuve con una cota “Db” relativa al Radio exterior (Re), no es correcto “medirlo perpendicular” a la generatriz, porque se vería muy afectado respecto a la distancia el Eje del Cono.

Esa “sección perpendicular” está materializada en un Sketch, como una Recta perpendicular a la Generatriz, donde colocaremos nuestros puntos y acotaremos su “altura”. Como veréis, a diferencia de los que parecen en otros libros, no usamos ángulos (alfa, delta, gamma, etc.), cálculos trigonométricos, ni nada de eso.

La Línea generatriz para dibujar el Cono Principal. Dibujamos una recta perpendicular por el extremo de la generatriz y la limitamos en longitud con los valores de los parámetros Ad (Adendum) y Dd (Dedendum). Y la externalizamos con nombre “GenCono”. Y hacemos un Revolute con la recta “GenCono” sobre la recta “LinEJE”. Y hacemos un Revolute con el punto, del Sketch, del Adendum. Lo ident. Como “Revolute.CRESTA”.

Creo un G. Set para colocar todas las rectas Involutas, dentro de él. Y aplicamos usando la opción Repeat. Damos a Ok tantas veces como líneas queramos.

Tabla de parámetros de engranaje

Con estos pasos y consideraciones, podrás dibujar dientes de engranaje con mayor precisión y comprensión.

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