Tipos de engrane o engranajes





¿Qué es un engrane?

Un engrane es prácticamente una rueda dentada que se utiliza para la transmisión de movimientos mecánicos, por lo regular se utilizan para transmitir el movimiento circular de un eje hacia otro, ya sea que se encuentren en diferente lugar o posición. Debemos de tener en cuenta que un engrane transmite el movimiento en sentido opuesto.

Engrane

Partes y características de un engrane

Al ser un elemento bastante sencillo en cuanto a su construcción se refiere podemos encontrar algunas partes principales. 

Tabique o brazos 

Son los elementos que se encargan de unir el cubo con la corona, en algunas ocaciones podemos encontrar engranes con el cuerpo completo y en otras ocaciones unas ranuras en el cuerpo. 

Tabique engrane

Corona

Es la circunferencia en donde se encuentran los dientes.

Corona engrane

Cubo

Esta parte es el agujero central en donde se coloca un eje para transmitir el movimiento. 

Cubo engrane

Diente

Es la parte que sobre sale de los engranes y puede variar el número, forma y tamaño dependiendo de cada engrane. 

También podemos encontrar algunas partes importantes en los dientes como son: 

  • Cresta:  Parte exterior del diente
  • Cara: Parte lateral superior del diente 
  • Flanco:  Parte inferior del diente 
  • Fondo o valle: Es donde inicia el diente 

Partes diente engrane

En cuanto a las características de un engrane podemos encontrar una gran variedad, ya que estas datan aspectos importantes para el funcionamiento de estos dispositivos.

  • Número de dientes: Número de dientes totales que tiene un engrane.
  • Altura de los dientes: Medida que va desde el fondo hasta la cresta.
  • Pie del diente:  También se le conoce como dedendum y es la parte que esta entre la circunferencia primitiva y la interior.
  • Cabeza del diente: También se le conoce como adendum y va desde el diámetro de la circunferencia exterior y la primitiva.
  • Largo del diente: Longitud total del diente.
  • Diámetro exterior: Circunferencia total que va desde la crestas de los dientes.
  • Circunferencia primitiva: Circunferencia en la cual los dientes hacen contacto entre si. 
  • Diámetro interior:  Circunferencia entre el fondo de los dientes.
  • Angulo de presión
  • Paso circular: Distancia que existe desde una parte del diente a la misma parte de otro, para tomar esta medida se toma en cuenta la circunferencia primitiva.
  • Espesor: Grueso que tiene un engrane.

Caracterisitcas engrane

Izantux [Public domain], via Wikimedia Commons

Tipos de engranes

A pesar de que es un componente muy esencial dentro de toda maquinaria podemos encontrar solo unos pocos tipos. Estos se pueden clasificar principalmente en cilíndricos y cónicos, aun que cada una tiene sus diferentes tipos.

 




 

Cilíndricos Rectos

Son los más comunes, se utilizan cuando los ejes son paralelos y cuando se necesitan grandes reducciones, velocidades medias y/o pequeñas.    

Engrane recto

Cilíndricos Helicoidales 

Este tipo de engrane se caracteriza por tener sus dientes inclinados y se utilizan principalmente cuando se necesitan altas velocidades y una potencia alta. Una de sus principales características es que su marcha es más suave y silenciosa comparados con los engranes rectos.

engrane helicoidal

Cilindrico en V 

También se les conocen como espina de pescado o doble helicoidal ya que incorporan dos engranes helicoidales colocados opuestamente, algunos pueden llevar una pequeña ranura entre las dos hélices. Estos se utilizan prácticamente para lo mismo que los helicoidales simples con la única diferencia que este tipo de engranaje elimina el empuje axial que se genera en los simples.Engrane en v

Cónicos rectos

Este tipo de engranes permiten transmitir el movimiento entre ejes colocados en ángulos principalmente a 90 grados y se les llama así  debido a la construcción en forma de cono de uno de los engranes. 

Engrane cónico

Cónicos Helicoidales

Estos tipos tienen diferente construcción con respecto a los rectos, ya que  sus dientes se fabrican inclinados. Estos engranes se utilizan de la misma forma que los helicoidales cilíndricos, para velocidades altas y una potencia mayor y también su marcha es más silenciosa y suave. 

Engrane cónico helicoidal

Sin fin 

Este tipo se caracteriza por trabajar con un tornillo sin fin y una corona en conjunto. Se utilizan principalmente por que trabajan sin vibraciones y tienen una velocidad constante en su salida. Uno de los datos curiosos de este engranaje es que por cada vuelta que da el tornillo solo avanza un diente por vez. 

Engrane sin fin

Arthur Clarke at English Wikipedia [Public domain], via Wikimedia Commons

Planetarios

También se le conoce como engrane epicicloidal y se caracteriza por tener un sistema de engranes que giran al rededor de uno central de ahí es que se toma el nombre de planetario ya que el engrane central se le conoce como sol y los que giran al rededor como planetas. Se utiliza principalmente para hacer cambios de velocidad en los sistemas que lo necesiten, como por ejemplo en las transmisiones automáticas automotrices.

Para hacer los cambios de velocidad se tienen tres diferentes funciones.

  1. Anillo exterior fijo: Cuando esta configurado de esta forma la velocidad de salida es menor 
  2. Engrane planetario fijo: En este caso la velocidad de salida es mayor
  3. Anillo y engrane móviles: Cuando los dos componentes son móviles se utiliza para invertir el giro de salida (reversa de un automóvil automático) 

Engrane planetario

Cremallera

El funcionamiento de este tipo de engranaje es bastante sencillo de comprender ya que se encarga de transformar de un movimiento angular a uno en linea recta (rectilíneo) o viceversa.

Engrane cremallera

Referencias

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