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Tipos de engranajes

La principal clasificación de los engranajes se efectúa según la disposición de sus ejes de rotación y según los tipos de dentado. Según estos criterios existen los siguientes tipos de engranajes:

- Ejes paralelos

Cilíndricos de dientes rectos Cilíndricos de dientes helicoidales Doble helicoidales[pic 5][pic 6][pic 7]

- Ejes perpendiculares

Helicoidales cruzados Cónicos de dientes rectos Cónicos de dientes helicoidales[pic 8]

[pic 9][pic 10]

Cónicos hipoides De rueda y tornillo sin fin[pic 11][pic 12]

- Por aplicaciones especiales

Planetarios Interiores de cremallera

[pic 13][pic 14]

- Por la forma de transmitir el movimiento

Transmisión simple Transmisión con engranaje loco Transmisión compuesta[pic 15][pic 16][pic 17]

- Transmisión mediante cadena o polea dentada

Mecanismo piñón cadena Polea dentada[pic 18]

[pic 19]

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Características que definen un engranaje de dientes rectos

Los engranajes cilíndricos rectos son el tipo de engranaje más simple y corriente que existe. Se utilizan generalmente para velocidades pequeñas y medias; a grandes velocidades, si no son rectificados, o ha sido corregido su tallado, producen ruido cuyo nivel depende de la velocidad de giro que tengan.

- Diente de un engranaje: son los que realizan el esfuerzo de empuje y transmiten la potencia desde los ejes motrices a los ejes conducidos. El perfil del diente, o sea la forma de sus flancos, está constituido por dos curvas evolventes de círculo, simétricas respecto al eje que pasa por el centro del mismo.

- Módulo: el módulo de un engranaje es una característica de magnitud que se define como la relación entre la medida del diámetro primitivo expresado en milímetros y el número de dientes. En los países anglosajones se emplea otra característica llamada Diametral Pitch, que es inversamente proporcional al módulo. El valor del módulo se fija mediante cálculo de resistencia de materiales en virtud de la potencia a transmitir y en función de la relación de transmisión que se establezca. El tamaño de los dientes está normalizado. El módulo está indicado por números. Dos engranajes que engranen tienen que tener el mismo módulo.

- Circunferencia primitiva: es la circunferencia a lo largo de la cual engranan los dientes. Con relación a la circunferencia primitiva se determinan todas las características que definen los diferentes elementos de los dientes de los engranajes.

- Paso circular: es la longitud de la circunferencia primitiva correspondiente a un diente y un vano consecutivos.

- Espesor del diente: es el grosor del diente en la zona de contacto, o sea, del diámetro primitivo.

- Número de dientes: es el número de dientes que tiene el engranaje. Se simboliza como (Z). Es fundamental para calcular la relación de transmisión. El número de dientes de un engranaje no debe estar por debajo de 18 dientes cuando el ángulo de presión es 20º ni por debajo de 12 dientes cuando el ángulo de presión es de 25º.

- Diámetro exterior: es el diámetro de la circunferencia que limita la parte exterior del engranaje.

- Diámetro interior: es el diámetro de la circunferencia que limita el pie del diente.

- Pie del diente: también se conoce con el nombre de dedendum. Es la parte del diente comprendida entre la circunferencia interior y la circunferencia primitiva.

- Cabeza del diente: también se conoce con el nombre de adendum. Es la parte del diente comprendida entre el diámetro exterior y el diámetro primitivo.

- Flanco: es la cara interior del diente, es su zona de rozamiento.

- Altura del diente: es la suma de la altura de la cabeza (adendum) más la altura del pie (dedendum).

- Angulo de presión: el que forma la línea de acción con la tangente a la circunferencia de paso, φ (20º ó 25º son los ángulos normalizados).

- Largo del diente: es la longitud que tiene el diente del engranaje

- Distancia entre centro de dos engranajes: es la distancia que hay entre los centros de las circunferencias de los engranajes.

- Relación de transmisión: es la relación de giro que existe entre el piñón conductor y la rueda conducida. La Rt puede ser reductora de velocidad o multiplicadora de velocidad.

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Piñon recto de 18 dientes Desplazamiento del punto de engrane en un engranaje recto [pic 21][pic 22]

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Engranajes cilíndricos de dientes helicoidales

Los engranajes cilíndricos de dentado helicoidal están caracterizados por su dentado oblicuo con relación al eje de rotación. En estos engranajes el movimiento se transmite de modo igual que en los cilíndricos de dentado recto, pero con mayores ventajas. Los ejes de los engranajes helicoidales pueden ser paralelos o cruzarse, generalmente a 90º. Para eliminar el empuje axial el dentado puede hacerse doble helicoidal.

Los engranajes helicoidales tienen la ventaja que transmiten más potencia que los rectos, y también pueden transmitir más velocidad, son más silenciosos y más duraderos; además, pueden transmitir el movimiento de ejes que se corten. De sus inconvenientes se puede decir que se desgastan más que los rectos, son más caros de fabricar y necesitan generalmente más engrase que los rectos.

Lo más característico de un engranaje cilíndrico helicoidal es la hélice que forma, siendo considerada la hélice como el avance de una vuelta completa del diámetro primitivo