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Calculadora de diseño de engranajes rectos

Diseñe y valide engranajes rectos: geometría involuta, relación de contacto, esfuerzos de flexión y contacto según ISO 6336, con kits de modelos a juego.

Parámetros

Geometría

Serie de módulos estándar según ISO 54

Con menos de 17 dientes y ángulo de presión de 20° el perfil presenta socavadura

Cargas
Material
Servicio

Factor de aplicación Kₐ según ISO 6336-1

Grado de exactitud ISO 1328

Cómo funciona la calculadora de engranajes rectos

Esta calculadora implementa la serie ISO 6336 para engranajes cilíndricos, junto con el perfil de diente ISO 53 y la serie de módulos ISO 54. El bloque de geometría sigue las relaciones involutas de la norma: diámetro de paso d₁ = m·z₁, diámetro exterior dₐ = m(z+2), diámetro de raíz d_f = m(z−2.5) y diámetro de base d_b = d·cos α. La relación de contacto transversal ε se calcula a partir de la línea de acción: ε = [√(rₐ₁²−r_b₁²) + √(rₐ₂²−r_b₂²) − a·sin α] / (π·m·cos α). Se recomienda una relación de al menos 1.2; por debajo de 1.0 los engranajes no pueden funcionar de forma continua.

El bloque de cargas convierte el par de torsión del piñón en la fuerza tangencial F_t = 2·T₁·Kₐ/d₁, donde Kₐ es el factor de aplicación según ISO 6336-1. El esfuerzo de flexión se verifica según ISO 6336-3 con un factor de forma del diente Y_F interpolado de la tendencia de la carta de la norma (normalizado a Y_F = 2.0 en z = 20); esto significa que el esfuerzo de flexión realmente cambia con el número de dientes, en lugar de usar una constante de libro de texto. El esfuerzo de contacto sigue la relación simplificada de ISO 6336-2 σ_H = Z_E·√(F_t·(u+1)/(b·d₁·u)), con el coeficiente de elasticidad Z_E = √(1/(π·((1−ν₁²)/E₁ + (1−ν₂²)/E₂))) calculado a partir del par de materiales real — si cambia de acero a nailon PA6, el esfuerzo de contacto baja aproximadamente ocho veces, tal como debe. Los esfuerzos admisibles σ_FP y σ_HP provienen de la base de datos de materiales integrada (C45E, 42CrMo4, 16MnCr5, 304, PA6, GG25) conforme a la base de ISO 6336-5.

Seis verificaciones de diseño se ejecutan en cada cambio: resistencia a la flexión, resistencia al contacto, relación de contacto, prevención de socavadura (z₁ ≥ 17 con ángulo de presión de 20° según ISO 53), la relación de ancho de cara b/m ∈ [8, 20] y un límite de velocidad de la línea de paso ligado al grado de calidad ISO 1328. Use las sugerencias de módulo para mantenerse en la serie ISO 54, y comparta cualquier configuración copiando la URL — todos los parámetros quedan codificados en la cadena de consulta. Todo lo que escriba permanece en su navegador; no hay servidor.

¿También necesita la geometría? El Paquete de engranajes rectos (módulo 1–4) coincide con el espacio de parámetros de esta calculadora.