Qué engranaje elegir

Un engranaje es un sistema mecánico formado por al menos 2 ruedas dentadas. Los engranajes se utilizan para transmitir movimientos giratorios modificando el par y la velocidad. Las ruedas dentadas están en contacto entre sí por los dientes. La rotación de la primera rueda impulsará a la segunda por el obstáculo del contacto entre los dientes.

Cuando un engranaje consta de más de 2 ruedas, se denomina tren de engranajes. El principal objetivo de un engranaje es reducir o aumentar la velocidad y el par motor. La velocidad es inversamente proporcional al par.

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  • ¿Cómo elegir el engranaje adecuado?

    A la hora de elegir un tipo de engranaje, es importante tener en cuenta los siguientes criterios:

    • La relación de reducción: determinará si el engranaje elegido podrá satisfacer sus necesidades;
    • La disposición de los ejes: se refiere a la posición relativa de los ejes de entrada y salida y determina si se opta o no por una solución de engranajes ortogonales;
    • La potencia transmitida: determina la elección del tipo de dientes. Por ejemplo, los engranajes helicoidales pueden transmitir potencia de forma más eficiente que los rectos.
    • El tamaño: algunos tipos de engranaje son más compactos que otros, como los engranajes epicicloidales, mientras que otros ocupan más espacio;
    • El precio: los engranajes varían mucho en cuanto a precio y complejidad/costes de instalación, por lo que es importante optar por la solución más adecuada en función de las necesidades y el presupuesto disponible.
  • ¿Cuáles son los distintos tipos de engranajes?

    Existen diferentes tipos de engranajes: engranajes rectos, engranajes cónicos y engranajes de tornillo sin fin.

    Engranajes rectos

    Los engranajes rectos son los más sencillos y, por lo tanto, también los más comunes. La línea de contacto entre los dientes está en el mismo plano que el de rotación del engranaje.

    Engranajes cónicos

    En este tipo de engranaje, la cara exterior de la rueda forma un ángulo con el eje de rotación. Este tipo de engranaje se utiliza a menudo cuando se desea modificar el ángulo del eje de rotación entre las ruedas motrices y conducidas.

    Engranajes de tornillo sin fin

    En este tipo de engranaje, la pieza motriz no es una rueda, sino un tornillo sin fin. El coeficiente de reducción es importante. El eje de rotación del tornillo sin fin es perpendicular al eje de rotación de la rueda accionada. Sin embargo, la rotación de este tipo de engranaje no es reversible. Es imposible girar el tornillo girando la rueda.

    Este tipo de equipo es preferible por razones de seguridad. Se utilizan en puentes elevadores, por ejemplo, para evitar que la carga se desplace accidentalmente.

    Engranaje recto NORELEM

    Engranaje recto NORELEM

    Engranajes cónicos Cross & Morse

    Engranajes cónicos Cross & Morse

    Engranaje de tornillo sin fin Framo Morat

    Engranaje de tornillo sin fin Framo Morat

  • ¿Cuáles son los diferentes tipos de dientes de los engranajes?

    Existen varios tipos de dientes de engranaje: recto, helicoidal y doble helicoidal.

    Engranajes rectos

    Estos son los dientes más comunes. Se cortan en la rueda paralelamente al eje de rotación. Son muy fáciles de fabricar, lo que explica que se utilicen en la mayoría de las aplicaciones mecánicas. Sin embargo, su principal inconveniente es que son muy ruidosos.

    Engranajes helicoidales

    Los dientes helicoidales son oblicuos al eje de rotación. En estos engranajes, el número de dientes en contacto es constante.

    Engranajes cónicos helicoidales

    Engranajes cónicos helicoidales

    La ventaja de este sistema es que reduce las vibraciones y, por tanto, el ruido. Además, como la anchura del diente es mayor que la del engranaje, se pueden transmitir mayores fuerzas. Sin embargo, fabricar este tipo de engranajes es mucho más complicado, lo que encarece el sistema.

    Engranajes con doble helicoidal

    Son fácilmente reconocibles porque representan el logotipo de la marca de automóviles Citroën. De hecho, fue André Citroën quien patentó este tipo de dentado. Los engranajes doble helicoidal están formados por dos filas de dientes helicoidales de idénticas dimensiones en forma de V, es decir, con hélices opuestas. La doble hélice tiene la ventaja de anular la carga axial generada por los dientes inclinados. Sin embargo, al igual que ocurre con los engranajes helicoidales, el diseño y la fabricación de los engranajes doble helicoidal son complicados y, por tanto, más caros. Se utilizan sobre todo en industrias básicas, como la aeroespacial, por ejemplo.

  • ¿Cuáles son las diferentes configuraciones de engranajes?

    Engranajes de piñón y cremallera

    El sistema de piñón y cremallera transforma el movimiento de rotación en movimiento de traslación y viceversa. Consta de una rueda dentada (el piñón) y una barra dentada (la cremallera). Cuando la rueda dentada gira, acciona los dientes de la barra, que se desplaza en traslación. Este tipo de sistema se utiliza en los automóviles para convertir la rotación del volante en un movimiento de izquierda a derecha de las barras de dirección.

    Engranajes paralelos o cilíndricos

    Los ejes de las dos ruedas dentadas son paralelos.

    Engranajes concurrentes o cónicos
    Estos engranajes proporcionan un ángulo entre la entrada y la salida del engranaje. Esta solución se utiliza en los diferenciales de automoción para obtener un ángulo recto entre la entrada y la salida de la transmisión.

    En un engranaje cónico, la rueda dentada tiene forma de cono con la punta cortada (cono truncado). Cuando dos ruedas cónicas están engranadas, sus vértices «imaginarios» deben ocupar el mismo punto. Sus ejes también se cruzan en este punto, creando un ángulo arbitrario no rectilíneo entre los árboles. El ángulo entre los ejes puede ser cualquier cosa menos cero o 180 grados, a menudo es igual a 90 grados.

    Engranajes de marcha atrás

    Los ejes de los dos engranajes no están en el mismo plano. Esto es especialmente cierto en el caso de los engranajes helicoidales de marcha atrás o el tornillo sin fin y la rueda.

  • ¿Dónde se utilizan los engranajes?

    Los engranajes se utilizan en la mayoría de los componentes de transmisión de potencia, como cajas de cambios y diferenciales, o a la salida de motores de combustión interna o eléctricos. Se utilizan tanto en electrodomésticos como en la industria. También están presentes en la sección de engranajes de los motorreductores. Es un componente esencial de la mayoría de los sistemas mecánicos.

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