El documento describe los diferentes tipos de engranajes y su funcionamiento para transmitir movimiento entre ejes. Explica que los engranajes son ruedas dentadas que permiten transmitir movimiento al engranar sus dientes. Describe engranajes externos e internos y clasifica los engranajes según la forma de los dientes y de las ruedas. Explica parámetros como el módulo, paso, relación de transmisión y cómo se usan trenes de engranajes para lograr relaciones complejas.

1. TRANSMISIÓN POR ENGRANAJES Se conoce con el nombre de engranaje al conjunto de dos o más ruedas dentadas . Los dientes de la rueda son todos iguales y con separación constante, y además debe ser la misma en las ruedas que tengan que “engranar” entre sí. Si se ponen en contacto dos ruedas dentadas con estas características de manera que algunos huecos de una se encuentren ocupados por los dientes de la otra, al hacer girar una de ellas (conductora o motriz), los dientes en contacto empujarán a los de la otra rueda (conducida) comunicándole un movimiento de giro en torno a su eje. Habitualmente al engranaje conductor se le denomina piñón , y al conducido, rueda.

2. A efectos cinemáticos el movimiento se produce al rodar dos circunferencias concéntricas a las que se denomina circunferencias primitivas. La relación de transmisión (i) es la relación entre la velocidad de giro de la rueda conducida (n 2 ) y la rueda conductora (n 1 ):

3. Clasificación según la situación de los dientes en las ruedas dentadas: Los ruedas de los engranajes exteriores giran en sentido contrario, mientras que en los engranajes interiores giran en el mismo sentido. Engranajes exteriores : los dientes de ambas ruedas están tallados en la superficie exterior Engranajes interiores : los dientes de una de las ruedas están tallados en la parte interna Podemos cambiar el sentido de giro intercalando otra rueda dentada, conocida como rueda o piñón loco.

4. ENGRANAJES EXTERIORES

5. ENGRANAJES INTERIORES

6. Clasificación según la forma de los dientes: Engranajes de dientes rectos : los dientes son de forma rectilínea y van tallados paralelos al eje de giro de la rueda dentada. Engranajes helicoidales : los dientes están tallados inclinados respecto al eje. Engranajes de dientes en V : están formados por la unión de dos grupos de dientes helicodiales que se unen entre sí formando una V

8. Clasificación según la forma de las ruedas dentadas: Engranajes cilíndricos : son discos cilíndricos con dientes tallados en su periferia Engranajes cónicos : se trata de troncos de cono con dientes tallados en su superficie lateral.

9. Los engranajes cilíndricos de dientes rectos son los más utilizados y los más económicos, aunque también los más ruidosos; se utilizan entre ejes paralelos que no tengan que alcanzar velocidades elevadas. Los engranajes cilíndricos de dientes helicoidales engranan varios dientes a la vez lo que da lugar a que el esfuerzo de torsión se reparta entre ellos durante la transmisión, por lo que hay menos posibilidades de rotura y menos vibraciones; son idóneos para transmitir grandes potencias y grandes velocidades. Pueden transmitir el movimiento entre ejes paralelos, perpendiculares o entre ejes que se cruzan en cualquier dirección. Los engranajes cilíndricos de dientes en forma de V son un caso particular dentro de los engranajes helicoidales. Se emplean para compensar el empuje lateral a que están sometidos los engranajes helicoidales, ya que al tener sus dientes inclinados hacia ambos lados, el empuje lateral queda equilibrado

11. Los engranajes cónicos se emplean para transmitir movimiento entre ejes perpendiculares o entre situados en ángulos diferentes de 90º. Podemos encontrar tanto engranajes cónicos de dientes rectos como engranajes cónicos de dientes helicoidales, llamados hipoides .

12. ENGRANAJES CILÍNDRICOS CON DIENTES RECTOS Se utilizan para transmisiones entre ejes paralelos. Son los más simples y económicos. Se caracterizan mediante los siguientes parámetros: Circunferencia interior o de pie : es la que limita la parte interior de los dientes; su radio se denomina radio interior o radio de pie: Rp Circunferencia exterior o de cabeza : es la que limita la parte exterior de los dientes; su radio se denomina radio exterior o radio de cabeza: Rc Circunferencia primitiva : es la rueda que se genera al unir todos los puntos de contacto entre las dos ruedas que engranan entre sí; su radio se denomina radio primitivo: R Paso (p): es la distancia entre dos puntos homólogos de dos dientes consecutivos, tomada sobre la circunferencia primitiva

13. Módulo (m): es el cociente entre el paso y  ; por tanto corresponde con el valor del diámetro de una circunferencia que tiene como longitud el valor del paso. Si multiplicamos el paso por el número de dientes obtendremos el perímetro de la circunferencia primitiva: p .Z = 2. π .R = π .D Por tanto, también se puede definir el módulo como la relación entre el diámetro de la circunferencia primitiva (D) y el número de dientes (Z) del engranaje: El diámetro de la circunferencia primitiva marca el tamaño de la rueda mientras que el módulo fija el número de dientes. Para que dos ruedas dentadas engranen deben tener el mismo módulo (mismo paso).

14. Altura de cabeza (hc): es la longitud del diente comprendida entre la circunferencia primitiva y la exterior; su valor coincide con el módulo: h C = m Altura de pie (hp): es la longitud del diente comprendida entre la circunferencia primitiva y la interior: h P = 1,25.m Altura de diente (h): es igual a la suma de la altura de cabeza y la altura de pie: h = h c + h p = 2,25.m Ancho de diente (b): es el espesor del diente; su valor debe estar comprendido entre 6  m y 12  m

15. La distancia entre los ejes de ambas ruedas viene dada por la siguiente expresión: Los diámetros interior y exterior se relacionan con el módulo de la siguiente forma: Dc = D + 2  m = m.( Z+2 ) Dp = D - 2,5  m = m.( Z - 2,5 ) El perfil de los dientes suele presentar forma de curva evolvente, que es la curva generada por el punto de una recta que rueda sin deslizar sobre la circunferencia base del engranaje.

16. La relación de transmisión puede expresarse como el cociente entre los dientes de ambas ruedas; como la velocidad tangencial de las ruedas de un engranaje debe ser la misma, se cumple: v 1 = v 2 ⇒ ω 1 ·R 1 =ω 2 ·R 2 (2πn 1 /60).R 1 =(2πn 2 /60).R 2 ⇒ n 1 .D 1 = n 2 .D 2 como: m=D/Z ⇒ n 1 .m 1 .Z 1 = n 2 .m 2 .D 2 y si las ruedas engranan: m 1 =m 2 y por tanto: Cuando se necesita una relación de transmisión complicada con el fin de buscar unas velocidades específicas se utilizan los trenes de engranajes: i = i 1 .i 2 …i n

18. Los trenes de engranajes ordinarios se caracterizan porque los ejes de todas las ruedas están fijos. Pero existen trenes de otro tipo, en los que el eje de alguna rueda no está fijo, sino que se puede mover. A esta clase de ruedas se las conoce como ruedas satélites , y a los trenes de engranajes que tienen alguna rueda de este tipo se les denomina engranajes epicicloidales o planetarios .

19. CAJA DE VELOCIDADES

21. CORREA DENTADA

22. TRANSMISIÓN POR CADENA