Que es un engranaje

Que es un engranaje

10 usos de los engranajes

Los engranajes son mecanismos que se engranan a través de los dientes y se utilizan para transmitir el movimiento de rotación de un eje a otro. Los engranajes se definen por dos elementos importantes: el radio y el número de dientes. Suelen estar montados, o conectados a otras piezas, a través de un eje o base.
Radio: El radio de los engranajes se define de forma diferente según la sección concreta del engranaje de que se trate. Sin embargo, las dos medidas más relevantes son el radio de la raíz y el radio de la adición. El radio de la raíz es la distancia desde el centro del engranaje hasta la base de los dientes, mientras que el radio de la adición (también llamado radio de «paso») es la distancia desde el centro del engranaje hasta el exterior de los dientes.
Dientes: Los dientes son la parte del engranaje que hace contacto con otro engranaje. Para que dos engranajes engranen entre sí, el paso debe ser el mismo para todos los pares de engranajes. El paso de un engranaje es la distancia entre los puntos equivalentes de los dientes adyacentes. Cuando los dientes de los engranajes se engranan correctamente, evitan el deslizamiento y pueden presentar rendimientos de hasta el 98%.

Clasificación de los engranajes

Una transmisión por engranajes tiene tres funciones principales: aumentar el par del equipo motriz (motor) al equipo accionado, reducir la velocidad generada por el motor y/o cambiar la dirección de los ejes giratorios. La conexión de estos equipos a la caja de cambios puede realizarse mediante el uso de acoplamientos, correas, cadenas o a través de conexiones de ejes huecos.
Los engranajes rectos transmiten la potencia a través de ejes que son paralelos. Los dientes de los engranajes rectos son paralelos al eje del árbol. Esto hace que los engranajes produzcan cargas de reacción radiales en el eje, pero no cargas axiales. Los engranajes rectos suelen ser más ruidosos que los helicoidales porque funcionan con una sola línea de contacto entre los dientes.    Mientras los dientes ruedan por el engranaje, salen del contacto con un diente y se aceleran para entrar en contacto con el siguiente.    Esto es diferente a los engranajes helicoidales, que tienen más de un diente en contacto y transmiten el par de forma más suave.
Los engranajes helicoidales tienen dientes orientados en ángulo con respecto al eje, a diferencia de los engranajes rectos que son paralelos. Esto hace que más de un diente esté en contacto durante el funcionamiento y los engranajes helicoidales son capaces de soportar más carga que los engranajes rectos. Debido al reparto de la carga entre los dientes, esta disposición también permite que los engranajes helicoidales funcionen de forma más suave y silenciosa que los engranajes rectos. Los engranajes helicoidales producen una carga de empuje durante el funcionamiento que debe tenerse en cuenta cuando se utilizan. La mayoría de los accionamientos cerrados utilizan engranajes helicoidales.

Terminología de los engranajes

Foto: cortesía de Emerson Power Transmission Corp. Los engranajes se encuentran en todo, desde los coches hasta los relojes. Los engranajes se utilizan en montones de dispositivos mecánicos. Realizan varias tareas importantes, pero la más importante es la reducción de engranajes en equipos motorizados. Esto es clave porque, a menudo, un pequeño motor que gira muy rápido puede proporcionar suficiente potencia para un dispositivo, pero no suficiente par. Por ejemplo, un destornillador eléctrico tiene una reducción de engranajes muy grande porque necesita mucho par para girar tornillos, pero el motor sólo produce una pequeña cantidad de par a alta velocidad. Con una reducción de engranajes, se puede reducir la velocidad de salida mientras se aumenta el par.
SiguienteOtra cosa que hacen los engranajes es ajustar el sentido de giro. Por ejemplo, en el diferencial entre las ruedas traseras de tu coche, la potencia se transmite por un eje que corre por el centro del coche, y el diferencial tiene que girar esa potencia 90 grados para aplicarla a las ruedas.
Hay muchas complejidades en los diferentes tipos de engranajes. En este artículo, aprenderemos cómo funcionan exactamente los dientes de los engranajes, y hablaremos de los diferentes tipos de engranajes que se encuentran en todo tipo de aparatos mecánicos. PublicidadContenidoBásicoFigura 1. Animación de un engranaje de rueda de palancaEn cualquier engranaje, la relación está determinada por las distancias desde el centro del engranaje hasta el punto de contacto. Por ejemplo, en un dispositivo con dos engranajes, si uno de ellos tiene el doble de diámetro que el otro, la relación sería de 2:1.

Para qué se utilizan los engranajes

Los engranajes rectos son el tipo de engranaje más sencillo. Consisten en un cilindro o disco con dientes que sobresalen radialmente. Si se observa el engranaje a 90 grados de la longitud del eje (de lado), las caras de los dientes son rectas y están alineadas en paralelo al eje de rotación. Mirando hacia abajo en la longitud del eje, la sección transversal de un diente no suele ser triangular. En lugar de ser rectos (como en un triángulo), los lados de la sección transversal tienen una forma curva (normalmente involutiva y menos comúnmente cicloidal) para lograr una relación de transmisión constante. Los engranajes rectos sólo engranan correctamente si se montan en ejes paralelos[1]. No se crea ningún empuje axial por las cargas de los dientes. Los engranajes rectos son excelentes a velocidades moderadas, pero tienden a ser ruidosos a altas velocidades[2].
Los engranajes rectos pueden clasificarse en dos ángulos de presión, siendo 20° el estándar actual de la industria y 14½° el primero (que suele encontrarse en equipos más antiguos)[3] Los dientes de los engranajes rectos se fabrican con perfil evolvente o con perfil cicloidal. Cuando dos engranajes están engranados, es posible que una porción evolvente de uno entre en contacto con una porción no evolvente del otro engranaje. Este fenómeno se denomina «interferencia» y se produce cuando el número de dientes del menor de los dos engranajes que se engranan es inferior a un mínimo requerido. Para evitar las interferencias, a veces se recurre a la reducción del grosor del diente en su base, pero no suele ser adecuada porque la disminución del grosor hace que el diente sea más débil en su base. En esta situación se utilizan las ruedas dentadas corregidas. En los engranajes corregidos, la cremallera de la fresa se desplaza hacia arriba o hacia abajo[aclaración necesaria].